Die Bedeutung der Bewegung für die Genexpression

Die Paleo-Philosophie geht von der Prämisse aus, dass unsere Biologie aus dem Selektionsdruck der Steinzeit herrührt und wir deshalb für eine altsteinzeitliche und nicht für eine neolithische Ernährung optimiert. Zum Teil wird angenommen, dass fast 100 % unserer Biologie an ein Leben des Jagens und Sammelns angepasst ist. Andere gehen von 95 % aus. Manche unserer biologischen Anpassungen wirken sich in der Moderne nachteilig aus. Diese Dissonanz zwischen unserer Biologie und den tatsächlichen Umständen des heutigen Lebens gilt als Ursache für das Anstieg der sogenannten Zivilisationskrankheiten.

Oft wird nicht vernachlässigt, dass neben der Ernährung auch andere Umwelteinflüsse unsere Gesundheit beeinflussen, wie z.B. Umweltgifte, Stress, Licht und Dunkelheit und unsere körperliche Aktivität. Im Vergleich zur Steinzeit hat sich unsere Energieausgabe um rund 35 % von ca. 49 kcal/kg/Tag auf 32 kcal/kg/Tag reduziert.

Die Studie Exercise and gene expression: physiological regulation of the human genome through physical activity beleuchtet den Aspekt der körperlichen Bewegung mit Blick auf die Genexpression.

Genexpression, was ist das?

„Genexpression, kurz Expression oder Exprimierung, bezeichnet im weiteren Sinne die Ausprägung des Genotyps (…) zum Phänotyp eines Organismus oder einer Zelle.“ (1) Als Genotyp wird die Gesamtheit der Gene eines Individuums verstanden. Aber nicht alle Gene werden tatsächlich „aktiviert“ bzw. zum Ausdruck gebracht. Wir können Gene für braune und blonde Haare in uns tragen; unsere Haarfarbe wird dann von dem Gen (genauer: Allel) bestimmt, das exprimiert wird. Dieses Erscheinungsbild ist das Phänotyp.

Der Zusammenhang nach Booth et al (2002).

Körperliche Aktivität als Faktor der Exprimierung.

Körperliche Bewegung führt zu einer Anzahl von Änderungen im Körper, die z.T. nachfolgend aufgelistet werden. Wer auf molekularer Ebene verstehen will, wie Bewegung die Exprimierung steuert, soll die Studie lesen.

Muskelmasse. Wer schwere Gewichte hebt, wird muskulös. Es wird angenommen, dass Leistungssportler eine Muskelmasse vergleichbar mit der des Menschen vor 12ooo Jahren aufweisen. Im Vergleich heißt das, dass der Rest von uns an einer ausgeprägten Muskelarmut leidet und eben nicht der menschlichen biologischen Norm entspricht.

Tatsächlich steigt ab einer bestimmten unteren Schwelle von Muskelmasse die Todesrate drastisch an. Dies könnte ein Überbleibsel aus der Altsteinzeit sein, wonach eine größere Muskelmasse zu einer besseren Überlebenschance führte.

Mitochondrien. Trainierte Muskeln haben eine höhere Dichte an Mitochondrien, die sogenannten Energiekraftwerke unserer Zellen. Das führt u.a. dazu, dass, bei gleicher Leistung, trainierte Muskeln eine geringere Störung der Homöostase als untrainierte Muskeln erfahren. Homöostase ist die Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes im Körper. Homöostase ist grundsätzlich wichtig, weil der Mensch ein dynamisches System darstellt, das am besten innerhalb gewisser Parameter funktioniert. Ändert sich ein Wert x, ändern sich als Folge auch die Werte y und z, damit ein Gleichgewicht mit neu-x erreicht wird.

Als konkretes Beispiel kann der Verbrauch von Glykogen im Körper dienen. Glykogen ist eine Speicherform des Energieträgers Glukose. Weil trainierte Muskeln besser als nicht-trainierte Muskeln auf Fettsäuren als Energiequelle zugreifen können, wird der Vorrat an Glykogen geschont, wodurch einer Unterzuckerung vorgebeugt wird. Unterzuckerung kann zu den folgenden Symptomen führen: Unruhe, Heißhunger, leicht verminderte Hirnleistung, Aggressivität, Krämpfe, Schock und sogar zum Tod.

Gefäßtonus. Bewegung beeinflusst positiv die Spannung in den Blutgefäßen, z.B. durch die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO), das u.a. stark vor Arteriosklerose schützt.

Herz. Das Herz ist ein Muskel. Das Herz eines Sportlers ist größer und Leistungsfähiger als das eines Nicht-Sportlers. Man spricht hier vom Sportlerherz. Ein Kennzeichen davon ist eine „vergrößerte“ linke Herzkammer. „Vergrößert“ weil das Herz des Nicht-Sportlers als normal angesehen wird. Geht man aber davon aus, dass intensive körperliche Bewegung unsere biologische Norm darstellt, ist es eher der Fall, dass die linke Kammer beim Nicht-Sportler verkümmert ist.

In Kulturen, die jagen und sammeln, sind Herz- und Gefäßerkrankungen weitestgehend unbekannt.

Insulinresistenz. Nach nur 5-10 Tagen der körperlichen Inaktivität treten Anzeichen eines vordiabetischen Zustandes wie erhöhte Blutzucker- und Insulinwerte auf. Dies wird damit erklärt, dass, wie bei anderen Tieren ebenfalls, die Beschaffung von Nahrung stets mit Bewegung einher ging. Man musste jagen und sammeln. Bewegte man sich nicht, aß man nicht. Fastet man, droht eine Unterzuckerung. Eine Insulinresistenz schützt davor.

Typ-2-Diabetes ist in traditionell lebenden Kulturen so gut wie nicht vorhanden. Diese Erkrankung tritt aber mit der Übernahme einer modernen Lebensweise auf. Eine moderne Lebensweise zeichnet sich durch wenig Bewegung und industrielle Lebensmittel aus.

Wieviel Bewegung braucht der Mensch?

Untersuchungen zeigen, dass Jäger-und-Sammler rund 72 kJ/kg/Tag mehr Bewegung haben als der durchschnittliche Amerikaner. Bei einem 70 kg schweren Menschen entspräche das einer zusätzlichen Gehleistung von 19-33 km am Tag.

Man muss aber nicht Kilometer zurücklegen, um sein Phänotyp weiter in Richtung „gesund“ zu verschieben. Schon geringe Steigerungen der täglichen Aktivität führen zu nennenswerten gesundheitlichen Vorteilen wie eine geringere Chance an Krebs oder Diabetes zu erkranken. Wer nicht will, muss nicht unbedingt Crossfit machen oder 20 Minuten am Tag laufen gehen. Man kann auch am hinteren Ende des Parkplatzes sein Auto abstellen, die Treppe statt des Aufzuges nehmen oder seine Einkäufe möglichst ineffizient und anstrengend tragen.

„Exercise is King, nutrition is Queen, put them together and you’ve got a kingdom.“

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