Mitochondrien: Der Motor für deine Ausdauer?

Das Wichtigste auf einen Blick

• Mitochondrien stellen in der Muskulatur Energie für die Belastung bereit.
• Ausdauertraining kann die Anzahl und Funktion der Mitochondrien verändern.
• Ausdauertrainierte Menschen weisen häufig bessere mitochondriale Eigenschaften auf.
• Mehr oder leistungsfähigere Mitochondrien bedeuten aber nicht automatisch mehr Ausdauerleistung.
• Auch die Versorgung der Muskulatur mit Sauerstoff kann die Leistung begrenzen.
• Entscheidend ist deshalb das Zusammenspiel von Sauerstoffaufnahme, Transport und Nutzung.

Was machen Mitochondrien beim Ausdauersport?

Mitochondrien stellen in den Muskelzellen einen wichtigen Teil der Energie bereit, die für länger andauernde Belastungen benötigt wird. Dafür nutzen sie unter anderem den Sauerstoff, der über das Herz-Kreislauf-System zur arbeitenden Muskulatur transportiert wird.

Bei Ausdauerbelastungen muss deshalb eine ganze Kette funktionieren:

Sauerstoff aufnehmen → transportieren → zur Muskulatur bringen → aufnehmen → in den Mitochondrien nutzen.

Die Mitochondrien sind dabei die letzte Station dieser sogenannten Sauerstoffkaskade. Je besser die verschiedenen Systeme zusammenspielen, desto besser kann der Körper die Anforderungen einer Ausdauerbelastung bewältigen.

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Haben Ausdauersportler mehr Mitochondrien?

Häufig ja. Untersuchungen zeigen, dass Menschen mit höherer Ausdauerleistungsfähigkeit beziehungsweise höherem Trainingsstatus oft mehr mitochondriale Strukturen und eine höhere mitochondriale Leistungsfähigkeit aufweisen.

Dabei geht es nicht nur um die Anzahl der Mitochondrien. Man unterscheidet hierbei unter anderem zwischen:

• Wie viele Mitochondrien sind in der Muskulatur vorhanden?
• Wie gut können die Mitochondrien Sauerstoff nutzen und damit zur Energiebereitstellung beitragen?

Viele Untersuchungen zeigen einen Zusammenhang dieser Eigenschaften mit VO₂max, maximaler aerober Leistung und Zeitfahrleistung. Das klingt zunächst logisch: mehr beziehungsweise leistungsfähigere Mitochondrien – bessere Ausdauer. Ganz so einfach ist es aber nicht.

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Mehr Mitochondrien bedeuten nicht automatisch mehr Leistung

Die aktuelle Forschung zeigt, dass mitochondriale Anpassungen nicht jede Veränderung der Ausdauerleistung erklären können.

Genau hier wird es interessant. In einigen Studien gingen Veränderungen der mitochondrialen Eigenschaften mit Verbesserungen der Leistungsfähigkeit einher. In anderen Untersuchungen fanden sich diese Zusammenhänge nicht. Auch nach Trainingsphasen können sich mitochondriale Eigenschaften und Leistungsparameter unterschiedlich schnell verändern.

Das spricht dafür, dass die Leistungsfähigkeit nicht von einem einzelnen Faktor abhängt.

Wenn du wissen möchtest, welche Faktoren deine eigene Ausdauerleistung tatsächlich begrenzen, reicht ein einzelner Wert wie VO₂max oder FTP oft nicht aus. Eine Leistungsdiagnostik kann verschiedene physiologische und metabolische Aspekte zusammenführen.

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Herz oder Muskel – was limitiert die Ausdauer?

Beides kann eine Rolle spielen. Bei Ausdauerleistung gibt es nicht den einen limitierenden Faktor. Je nach Person, Trainingszustand und Belastung können unterschiedliche Komponenten entscheidend sein.

Der Körper muss zunächst Sauerstoff aufnehmen und transportieren. Dafür sind unter anderem Lunge, Blutvolumen, Hämoglobin, Herzzeitvolumen und die Durchblutung der arbeitenden Muskulatur relevant.

Am anderen Ende der Kette muss die Muskulatur den angebotenen Sauerstoff auch nutzen können. Herz, Kreislauf, Sauerstofftransport und Muskulatur arbeiten bei Ausdauerbelastungen als System zusammen. Mit einer Spiroergometrie lässt sich dieses Zusammenspiel unter Belastung genauer untersuchen.

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Was bedeutet das für dich?

Wenn zwei Sportler eine ähnliche mitochondriale Verteilung haben, müssen sie deshalb nicht automatisch gleich leistungsfähig sein. Unterschiede können beispielsweise bei

• Sauerstoffaufnahme,
• Herz-Kreislauf-Leistung,
• Sauerstofftransport,
• muskulärer Sauerstoffaufnahme,
• Bewegungsökonomie
• oder der Trainingsanpassung

liegen.

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Was passiert bei Trainingspause oder reduziertem Training?

Auch hier zeigen sich Unterschiede zwischen mitochondrialen Anpassungen und Leistungsfähigkeit.

Bei einer längeren Trainingspause verändern sich zentrale und periphere Anpassungen nicht unbedingt mit derselben Geschwindigkeit (siehe Fig. 2).

Interessant ist beispielsweise, dass mitochondriale Funktionen bei reduziertem Trainingsreiz relativ schnell zurückgehen können, während bestimmte Anpassungen des mitochondrialen Inhalts länger erhalten bleiben können.

Auch bei längerem Detraining zeigen sich Veränderungen der mitochondrialen Eigenschaften parallel zu Veränderungen der VO₂max.

Das bedeutet für die Praxis:

Trainingsanpassungen sind dynamisch und nicht jede Anpassung verschwindet gleich schnell.

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Welche Bedeutung hat das für dein Training?

Es gibt nicht das eine Training, das ausschließlich deine Mitochondrien verbessert. Entscheidend ist die Kombination verschiedener Trainingsreize und eine passende Trainingssteuerung.

Ausdauertraining kann mitochondriale Anpassungen fördern. Je nach Trainingsform können dabei unterschiedliche Anpassungen entstehen.

Moderate kontinuierliche Belastungen wurden beispielsweise mit Veränderungen des mitochondrialen Inhalts in Verbindung gebracht, während hochintensive Intervalle auch die mitochondriale Atmungsfunktion beeinflussen können. Gleichzeitig zeigt die Literatur, dass auch unterschiedliche Trainingsformen mehrere mitochondriale Anpassungen auslösen können.

Deshalb wäre es zu kurz gegriffen, Training nur mit dem Ziel zu planen, „die Mitochondrien zu verbessern“.

Für die Ausdauerleistung zählen vielmehr mehrere Bausteine:

• zentrale Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems
• Sauerstofftransport
• Sauerstoffaufnahme in der Muskulatur
• mitochondriale Anpassungen
• Bewegungsökonomie
• metabolische Schwellen
• und die Fähigkeit, Leistung über längere Zeit aufrechtzuerhalten

Gerade der letzte Punkt wird zunehmend interessant: Die sogenannte Durability beschreibt vereinfacht gesagt die Fähigkeit, auch nach längerer Belastungsdauer die Leistungsfähigkeit möglichst gut aufrechtzuerhalten.

Was bedeutet das für Leistungsdiagnostik?

Eine einzelne Kennzahl kann die Ausdauerleistung nicht vollständig erklären. Deshalb ist es sinnvoll, mehrere physiologische Informationen gemeinsam zu betrachten. Eine Leistungsdiagnostik kann dir helfen, das Zusammenspiel verschiedener Leistungsfaktoren besser zu verstehen statt nur einen einzelnen Wert zu betrachten.

VO₂max, Herzfrequenz, Leistung oder Geschwindigkeit liefern jeweils wichtige Informationen. Wirklich interessant wird es aber, wenn mehrere Parameter gemeinsam betrachtet werden.

Für die Trainingssteuerung sind aber auch submaximale Bereiche und Schwellen interessant – etwa ventilatorische oder Laktatschwellen sowie die Leistung beziehungsweise Geschwindigkeit, die dabei erreicht wird.

Die aktuelle Review beschreibt genau dieses Zusammenspiel verschiedener physiologischer Faktoren und betont, dass Ausdauerleistung nicht auf eine einzelne Variable reduziert werden kann.

Bei einer Spiroergometrie lässt sich beispielsweise untersuchen, wie Sauerstoffaufnahme, Atmung, Herzfrequenz und Leistung während einer Belastung zusammenhängen.

Bei einer Laktatdiagnostik können zusätzlich Veränderungen des Stoffwechsels und individuelle Belastungsbereiche betrachtet werden.

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Mitochondrien sind also wichtig – aber nicht alles

Die neue Review fasst den aktuellen Forschungsstand sehr treffend zusammen: Verbesserte mitochondriale Eigenschaften sind eine wichtige und häufig notwendige, aber nicht ausreichende Anpassung für Ausdauerleistung.

Damit wird auch eine häufige Vereinfachung korrigiert:

Ausdauertraining = mehr Mitochondrien = bessere Leistung

So einfach ist es nicht.

Ausdauerleistung entsteht durch das Zusammenspiel von Sauerstoffangebot, Sauerstofftransport, Muskulatur, mitochondrialer Energiebereitstellung und weiteren physiologischen Faktoren.

Genau deshalb sollte auch Training individuell geplant werden.

Nicht jede Person braucht mehr Umfang, mehr Intervalle oder mehr Intensität. Entscheidend ist, welcher physiologische Baustein aktuell entwickelt werden soll und wie er in das gesamte Training passt.

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FAQ

Kann ich meine Mitochondrien durch Training verbessern?

Ja. Ausdauertraining kann mitochondriale Anpassungen in der Skelettmuskulatur auslösen. Dazu gehören Veränderungen des mitochondrialen Inhalts und der mitochondrialen Funktion.

Sind mehr Mitochondrien gleichbedeutend mit einer höheren VO₂max?

Nein. Zwischen mitochondrialen Eigenschaften und VO₂max bestehen häufig Zusammenhänge, aber sie erklären die VO₂max nicht vollständig. Auch zentrale Faktoren wie die Sauerstoffversorgung spielen eine wichtige Rolle.

Muss ich deshalb besonders viele lange Einheiten trainieren?

Aus der Review lässt sich keine einfache Empfehlung ableiten, dass eine einzige Trainingsform für die mitochondriale Anpassung überlegen ist. Unterschiedliche Trainingsformen können unterschiedliche Anpassungen hervorrufen.

Was ist für meine Ausdauerleistung entscheidend?

Nicht ein einzelner Faktor. Entscheidend ist das Zusammenspiel der Systeme, die Sauerstoff aufnehmen, transportieren und in der Muskulatur nutzen – ergänzt durch weitere Faktoren wie Schwellenleistung, Ökonomie und Ermüdungsresistenz.

Was bedeutet das für meine Trainingsplanung?

Ein gutes Trainingsprogramm sollte verschiedene physiologische Systeme berücksichtigen und die Belastung individuell an Leistungsstand, Ziel und Trainingsphase anpassen.

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Fazit

Mitochondrien sind ein wichtiger Teil unserer Ausdauerleistung – aber nicht der alleinige Motor.

Wie gut du Ausdauerleistung erbringen kannst, hängt davon ab, wie effizient dein Körper Sauerstoff aufnimmt, transportiert und in der Muskulatur nutzt. Für die Trainingsplanung bedeutet das: Nicht nur auf einen einzelnen Wert schauen, sondern das gesamte System betrachten.

Nicht einer einzelnen Kennzahl hinterherlaufen, sondern das gesamte physiologische System entwickeln.

Denn gute Ausdauer entsteht dort, wo viele Systeme gut zusammenspielen.