CAS Blog

Stoffwechsel im Homeoffice: Zeit, mit dem eigenen Körper zu experimentieren

Alexander Bartelt, 27 April 2021

Normalerweise wiege ich mich nicht. Oder nehme ein Maßband und prüfe meinen Bauchumfang. Nichtsdestotrotz bin ich zu dem Schluss gekommen, dass ich zugenommen haben muss. Und das kam so: Im Homeoffice fallen viele Zwänge des Arbeitsalltags weg. Darunter fällt auch die ordentliche Hose, die ich mit großer Freude durch meine bequeme Jogging-Hose ersetzt hatte. Eigentlich verlasse ich das Haus jetzt nur noch in sportlichen Klamotten, eben zum Sport im Freien oder für den kurzen Einkauf. Wegen der Kontaktbeschränkungen. Letztens musste ich aber nun doch mal eine normale Hose anziehen, eine Jeans, mit Knopf und Gürtel, ganz ohne elastisches Bündchen. Schon an den Beinen war sie eng, aber das könne auch daran liegen, dass sie frisch gewaschen war, dachte ich mir. Oben angekommen, wollte aber der Knopf partout nicht durch das Loch, und erst nach Luftanhalten und Baucheinziehen konnte ich die Hose schließen. Ich muss also etwas dicker geworden sein und aus wissenschaftlicher Sicht bin ich wohl nicht die einzige Person, der es in Deutschland so geht. Laut dem Robert-Koch-Institut (Journal of Health Monitoring Dec 2020) haben die Deutschen im Verlauf der SARS-CoV-2-Pandemie 2020 signifikant an Gewicht zu gelegt, im Schnitt mindestens 1 Kilogramm.

Nun bin ich zwar noch meilenweit vom Übergewicht entfernt, aber gerade, wenn man so dünn ist wie ich (ich bringe es auf einen BMI von 22.7 kg/m2), merkt man ein Kilogramm mehr Speck an Hüfte und Bauch sofort. Meine Forschung bringt es mit sich, dass ich schon mal Experimente an mir selber durchführe, mal bewusst, mal unbewusst. Der oben geschilderte Zwischenfall mit der Hose war eines davon. Ich beschäftige mich nämlich mit der Wissenschaft unseres Stoffwechsels. Das klingt erstmal nach viel Biochemie. Klar, unser Stoffwechsel entzieht der Nahrung ihre gespeicherte Energie, die der Körper dann für eine Reihe von Funktionen, wie Denken oder Bewegen verwendet. Stoffwechsel läuft ununterbrochen in unseren Zellen ab, auch im Schlaf. Eigentlich experimentieren wir alle tagein, tagaus mit unserem Körper. Dabei treffen wir ganz selbstverständlich Entscheidungen, die unseren Stoffwechsel betreffen. Das fängt beim Frühstück an, wenn wir entscheiden, was auf den Teller kommt, geht über zur Frage, ob wir heute das Fahrrad oder das Auto zur Arbeit nehmen und ob man eher Nudeln oder Kartoffeln als Beilage zum Abendessen möchte. Während der Pandemie wurden uns viele Entscheidungen aber abgenommen. Anstatt zur Arbeit ging es für viele ins Homeoffice, anstelle von Sport im Fitnessstudio oder im Verein erfreute man sich am Frühschoppen, und die Schulen sind weitgehend geschlossen. Unseren Kindern fehlt ihr Auslauf und auch bei ihnen nimmt das Gewicht unweigerlich zu.

In der Stoffwechselforschung geht es vor allem um Energie, genauer gesagt um unseren Energiehaushalt. Wie viel Energie braucht der Körper, wie viel führe ich ihm zu, und was macht der Körper, wenn das Gleichgewicht zwischen Aufnahme und Verbrauch gestört ist? Dieses Gleichgewicht können wir steuern, indem wir mehr oder weniger essen, beziehungsweise faul auf dem Sofa liegen oder Sport treiben, um hier mal die Klassiker zu nennen. Was augenscheinlich so einfach zu beeinflussen ist, unterliegt aber im Körper sehr komplexen Zusammenhängen. Und diese untersuchen wir im Forschungslabor im Reagenzglas und in Zellkulturen, dabei den molekularen Geheimnissen der Natur mit neuesten Methoden immer auf der Spur. Stoffwechselforschung ist ein wichtiges Thema, auch unabhängig von Homeoffice und Pandemie, denn in unserer Gesellschaft steigt die Zahl der Übergewichtigen kontinuierlich. Die Deutschen sind zu dick, zwei Drittel der Männer (67 %) und die Hälfte der Frauen (53 %) sind laut RKI übergewichtig, ca. ein Viertel der Erwachsenen ist sogar adipös. Fettleibigkeit ist ein gewichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Diabetes, Herz-Kreislaufkrankheiten und Krebserkrankungen. Zudem gibt es Anzeichen, dass Fettleibigkeit zu einem schwereren COVID-19-Verlauf führt.

Electron microscopic picture of brown fat - Copyright by Alexander Bartelt

In unserem Labor am Klinikum der Universität München in Großhadern beschäftigen wir uns mit Fettzellen. Diese Zellen bilden die natürliche Speisekammer des Körpers. Wenn die Nahrung knapp wird, kann der Körper Energie aus den Fettzellen mobilisieren. Damit der Körper auch weiß, wie voll die Speicher sind, schütten Fettzellen zusätzlich Hormone aus, die dem Gehirn ihren Füllstand mitteilen. Es gibt sogar unterschiedliche Arten von Fettzellen, die nach ihrer Farbe benannt worden sind. Die weißen Fettzellen bilden unsere Fettpolster. Auch hat fast jeder Mensch braunes Fettgewebe, die meisten verwenden es jedoch nur selten und es befindet sich in einer Art Dornröschenschlaf. Braunes Fettgewebe kommt nur bei Säugetieren vor und hilft dabei, die Körpertemperatur zu regulieren. Lange nahm man an, dass nur kleinere Tiere wie Nagetiere oder Winterschläfer auf dieses Organ angewiesen sind. Heute wissen wir aber, dass auch der menschliche Stoffwechsel durch braunes Fettgewebe beeinflusst wird. Das ist bemerkenswert, denn die wichtigste Funktion des braunen Fettgewebes ist besonders ineffizient mit Kalorien umzugehen und diese einfach in Wärme umzuwandeln, wenn es kalt ist – sozusagen wie ein körpereigener kleiner Heizofen. Braunes Fett lässt sich durch Kälte stimulieren, ein bis zwei Stunden bei niedrigen Temperaturen reichen dafür aus. Man kann diesen Effekt sogar langfristig trainieren, was sich günstig sowohl auf den Stoffwechsel als auch auf das Körpergewicht auswirkt. Womit wir wieder beim Thema wären: Der Kampf gegen die Extrapfunde. Aus der Sicht der verschiedenen Fettzellen könnte man sogar sagen, es geht hier um den Kampf des „guten“ gegen das „böse“ Fett, braune gegen weiße Fettzellen. Damit beschäftigen wir uns in der Forschung, denn wir wollen verstehen, wie Fettzellen funktionieren, sowohl die braunen als auch die weißen. Dazu legen wir Kulturen von Fettzellen an oder lassen das Fettgewebe in unseren Labormäusen wachsen, indem wir sie mit kalorienreichen Spezialdiäten ernähren. So lernen wir mehr darüber, wie Fettzellen wachsen, wie sie auf Hormone reagieren oder auch wie wir die braunen Fettzellen dazu bringen können, mehr Kalorien zu verbrennen.

Schematic representation of a brown fat cell. Pink: cell nucleus; purple: mitochondria; gold: lipid droplets.

Ich möchte hier aber eher bei meinen kleinen persönlichen Experimenten bleiben, denn dazu hatte ich während der Corona-Pandemie bisher reichlich Zeit. Die Rechnung ist ganz einfach: Nehmen wir mehr Kalorien zu uns als der Körper verbraucht, lagert er das Überschüssige in den Fettzellen ab. Früher dachte man, dass deren einzige Funktion ist, Kalorien in Form von Fett für schlechte Zeiten bereitzuhalten, also wenn es mal nichts zu essen gibt. Heute wissen wir, dass das Fettgewebe die größte Drüse des Körpers ist und zusätzlich zu unserem Stoffwechsel auch noch unser Verhalten wie zum Beispiel Appetit oder Bewegungsdrang steuert. Die Fettzellen wachsen mit jedem extra Keks, mit jeder extra Pommes, die wir verdrücken und so wachsen auch Fettpolster an Hüften oder Bauch. An sich ist das nicht falsch, unser Körper kann nämlich sehr gut mit ein paar Extrapfunden umgehen. Tatsächlich lebt gesünder, wer eher runder als dünner ist, nur zu viel darf es eben nicht sein. Dann kommen die Fettzellen an ihre natürliche Speichergrenze und sind gestresst. Anstatt der notwendigen, guten Hormone, schütten die Fettzellen jetzt aggressive Entzündungsstoffe aus, welche den Körper angreifen. Ab einem gewissen Punkt laufen die Fettzellen dann über, und anstatt in der Fettzelle wird das Fett dann in Leber und Herz eingelagert, wo es nichts zu suchen hat und deshalb die Organfunktionen stört. Ab einem BMI von 30 kg/m2 ist die krankhafte Fettleibigkeit erreicht und die Patientinnen und Patienten müssen dringend und schnell an Gewicht verlieren, um einen geordneten Stoffwechsel wiederherzustellen.

Einen dringenden und medizinisch notwendigen Gewichtsverlust kann man eigentlich nur durch medizinische Verfahren erreichen, also durch Medikamente oder chirurgische Verfahren. Zum Glück ist es aber bei den meisten Menschen nicht so dringend, sondern so wie bei mir. Wie kann ich meinen Lebensstil beeinflussen? Wie „verbrennt“ der Körper Energie? Tatsächlich verschlingt unser Gehirn Unmengen an Kalorien. Vor langer Zeit mussten unsere Vorfahren auch noch vor Raubtieren flüchten, heute geht man eher freiwillig joggen oder rennt den Kindern hinterher. Da ich nun mit meinem Extrakilo Fett nicht zufrieden war, habe ich während der Pandemie mit dem Laufen begonnen. Natürlich nicht von null auf hundert, sondern erstmal eine Woche lang fünf Kilometer in einer halben Stunde. Man kann sich auch noch langsamer herantasten, denn in einem ungeübten Körper gibt es allerlei Bestandteile, die anschließend schmerzen können. Sport ist eine gewollte Belastung für Muskeln und Bänder, aber auch für das Herz, kurzum für den Bewegungsapparat und das Herz-Kreislauf-System. Allein das ist schon heilsam, das Blut kommt in Wallung und die Rohre werden tüchtig durchgespült. Hinzu kommt noch, dass Bewegung Energie benötigt. Ein Zweck des Ganzen soll ja neben der Ertüchtigung auch die Kalorienverbrennung sein. Aber der Stoffwechsel kommt da schnell an seine Grenzen und der Mensch aus der Puste. Ein gutes Trainingsprogramm mit Vor- und Nachbereitung ist auch für den Hobbysportler extrem wichtig, damit der Körper nicht überfordert ist und ein Trainingseffekt erzielt wird. Selbst ein kurzes Training bringt Stoffwechsel und Kreislauf in Schwung. Aber an meinem Bespiel sieht man, wo Sport auch an seine Grenzen stößt. So ein kleines Sportprogramm ist zwar schweißtreibend, zum Abnehmen ist es aber nicht geeignet, wie man an meiner Hose sehen konnte. Nichtsdestotrotz bin ich so fit wie noch nie. Die Kalorienmenge, die wir beim Sport verbrauchen, ist im Vergleich zu unserem normalen Umsatz, also wenn wir keinen Sport machen, eher klein. Die größte Stellschraube für unsere Kalorienbilanz ist, wie viele Kalorien wir mit der Nahrung zu uns nehmen, sprich wie viel wir essen. Aber hungern sollte dafür niemand, denn das ist auf Dauer nicht durchzuhalten und der gefürchtete Jojo-Effekt ist dann vorprogrammiert. Für eine langfristige Gewichtsreduktion ist eine nachhaltige Ernährungsumstellung vonnöten, die darauf abzielt, weniger Kalorien aufzunehmen, ohne dabei auf bestimmte Leckereien und Inhaltsstoffe zu verzichten. Außer vielleicht stark industriell verarbeitete Nahrungsmittel, denn die enthalten zum einen zu viele leicht zu verdauende Kohlenhydrate, die schlecht für unseren Hormonhaushalt sind und unsere Sucht nach Zucker fördern, und zum anderen zu wenig Ballaststoffe, die unseren Stoffwechsel entschleunigen. Also: Nachdem ich diese Regeln befolge, und weniger Pizza, weniger Bier, und dafür mehr Salat, mehr Müsli esse, hat sich mein Gewicht wieder auf dem vorherigen Niveau stabilisiert und die Hose passt wieder wie angegossen.

Alexander Bartelt, Stoffwechsel im Homeoffice: Zeit, mit dem eigenen Körper zu experimentieren, CAS LMU Blog, 27 April 2021, https://doi.org/10.5282/cas-blog/22