Zittern als Übung

Das Zittern in der Kälte löst eine Reihe biochemischer Reaktionen aus, die die Fettzellen verändern und den Stoffwechsel ankurbeln, ähnlich wie es bei formellem Training der Fall ist, finden neue Studien.

GRETCHEN REYNOLDS

Die kalten Temperaturen dieses Winters könnten einen wünschenswerten Nebeneffekt haben. Sie können Ihren Stoffwechsel ankurbeln.
Zittern in der Kälte löst eine Reihe biochemischer Reaktionen tief im Körper aus, die die Fettzellen verändern und den Stoffwechsel ankurbeln, ähnlich wie es formale Übungen laut einer faszinierenden Reihe neuer Experimente tun. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Bewegung und Zittern auf eine bisher nicht vermutete Weise miteinander verbunden sind.

Für die neue Studie, die am Dienstag in Cell Metabolism veröffentlicht wurde, rekrutierten Wissenschaftler mehrerer Zweige der National Institutes of Health 10 gesunde erwachsene Männer und Frauen und luden sie dreimal ins Labor ein. Dort nahmen die Forscher Blut ab und entnahmen kleine Proben von Muskel- und Fettzellen.

Während eines Laborbesuchs absolvierten die Freiwilligen eine kurze, aber sehr intensive Sitzung des stationären Radfahrens und fuhren so hart sie konnten, bis sie erschöpft waren. Dann, an einem anderen Tag, fuhren sie eine Stunde lang in einem sanften, leicht auszuhaltenden Tempo. Während dieser Trainingseinheiten wurde die Labortemperatur bei moderaten 65 Grad oder so gehalten. Bei ihrem letzten Besuch ließen die Forscher jedoch jeden Freiwilligen 30 Minuten lang leicht bekleidet im Bett liegen, als die Temperatur im Labor von etwa 75 auf kühle 53 Grad fiel. Monitore wurden auf ihre Haut gelegt, um Haut- und Muskelreaktionen zu messen, und am Ende der Sitzung zitterten die Freiwilligen merklich.

Nach jeder Sitzung sammelten die Wissenschaftler weitere Blut- und andere Proben und begannen, nach Veränderungen zu suchen. Insbesondere wollten sie sehen, was mit dem weißen und braunen Fett der Freiwilligen passiert.

Bis vor wenigen Jahren wurde allgemein angenommen, dass erwachsene Menschen kein braunes Fett haben, ein stoffwechselaktives Gewebe. Im Gegensatz zu weißem Fett verbrennt es Kalorien und erzeugt Wärme. Nagetiere und Roly-Poly-Säuglinge beherbergen viel braunes Fett, das sie warm hält, da sie nicht gut zittern können. Aber Wissenschaftler hatten gedacht, dass die Menschen nach der Kindheit ihr braunes Fett verloren und das Zittern ersetzten, um warm zu bleiben.

Neuere Studien haben jedoch bei Menschen jeden Alters braune Fettspeicher gefunden. Aber manche Leute haben mehr braunes Fett als andere. Wissenschaftlern war unklar, warum diese Unterschiede bestehen und warum wir als Spezies weiterhin zittern, wenn wir braunes Fett haben. Sollte bei Kälte nicht die eine oder andere Reaktion ausreichen?

Eine viel diskutierte Studie an Mäusen aus dem Jahr 2012 schien zunächst einige Hinweise zu geben. In dieser Studie hatten Tiere, die mehr von einem Hormon namens Irisin produzierten, mehr braunes Fett als andere Nagetiere. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Irisin während Muskelkontraktionen gebildet wurde und dann durch das Blut zu weißen Fettzellen gelangte, wo es diese klebrigen Zellen tatsächlich in wünschenswertes, kalorienverbrennendes braunes Fett umwandelte.

Interessanterweise fand die Studie auch heraus, dass Bewegung, die Muskelkontraktionen beinhaltet, einen enormen Anstieg der Irisinproduktion und in der Folge die Umwandlung von weißem Fett in braunes Fett auslöste. Aber viele Wissenschaftler waren von diesen Ergebnissen verwirrt. Training erzeugt viel Wärme, da arbeitende Muskelzellen Kraftstoff verbrennen und Energie erzeugen, wiesen sie darauf hin. Tatsächlich kann der Körper in einigen Situationen die überschüssige Wärme nicht abführen und es kommt zu einer Hitzeerkrankung. Warum also sollte der Körper während des Trainings ein Hormon produzieren, das die Körperwärme noch mehr erhöht?

Die NIH-Wissenschaftler hatten jedoch eine andere Interpretation. Sie vermuteten, dass die richtige Frage nicht darin bestand, warum Sport die Produktion eines Hormons wie Irisin anregt. Stattdessen fragten sie sich, ob die Irisinproduktion ursprünglich durch einen tieferen, älteren biologischen Prozess ausgelöst worden sein könnte.

Und wie ihre experimentellen Ergebnisse nahelegen, könnte Zittern dieser Funke gewesen sein. Denn während die Blutwerte eines Irisin-Markers der Freiwilligen nach dem Training höher waren, waren die Marker genauso hoch, nachdem die Freiwilligen 30 Minuten lang ruhig in der Kälte gelegen hatten und sich nicht bewegten, außer zu zittern. Wichtig schien, so die Forscher, nicht die Anstrengung der Übung, sondern die Kontraktion verschiedener Muskeln, die sowohl beim Zittern als auch beim Radfahren auftraten.

Die Implikationen dieses Ergebnisses sind subtil, aber wichtig, sagte Dr. Francesco S. Celi, jetzt Professor an der Virginia Commonwealth University, der jedoch als Ermittler am National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases die Experimente beaufsichtigte.

Auf einer Ebene untermauern sie die Idee, dass Bewegung die Irisinproduktion erhöht, was bei denjenigen, die Sport treiben, zu größeren Vorräten an braunem Fett führt. Aber genauso wichtig ist, dass die neue Studie auch hilft zu erklären, warum Sport zu physiologischen Veränderungen führen würde, die die Körperwärme so deutlich erhöhen könnten, sagte er.