Durch Kälte die Fettpolster schmelzen und nie wieder frieren – geht das?

So langsam hält der Winter Einzug in Deutschland. Und der deutsche Winter ist erfahrungsgemäß nass, kalt und eklig. Also besser schon mal die Winterjacken, Schals, Mützen, Taschentücher und Hustensaft aus dem Keller holen und mental auf die Kälte und Erkältung vorbereiten.

Wie Du kerngesund und topfit – ohne Erkältung – durch den Winter kommst, haben wir Dir in diesen zwei Artikeln hier [Artikel:Darmflora optimieren] und hier [Artikel: Imunsystem stärken] beschrieben.

Heute wirst Du lernen, wie Du kälteresistent wirst!

Aber kälteresistent – was bedeutet das?

Dafür musst Du zuerst wissen, dass Kälte und Frieren zwei verschiedene Dinge sind.

Dazu zwei Szenarios:

Als Kälte-Neuling gehst Du in Unterwäsche bei 0 °C nach draußen – was passiert? Du spürst die Kälte auf der Haut, den Dampf Deines Atems in der Luft, spürst die Gänsehaut, die sich langsam aber sicher über den Körper ausbreitet – bis Du schließlich nach 3 Minuten seltsam verkrampft dastehst, zitterst und wieder in die kuschelig warme Wohnung sprintest, um ein Erkältungsbad und einen Kamillentee zu Dir zu nehmen.

Als Kälte-Profi das selbe Szenario: Unterwäsche, raus, kalt, Gänsehaut. Du spürst die Kälte auf der Haut, aber was ausbleibt, ist das Frieren.

Frieren bedeutet nämlich eine Störung der Wärmeregulation, verbunden mit einem unangenehmen Kältegefühl.  Soll heißen, bei einer guten Wärmeregulation (die trainiert sein will!) ist es für den Körper kein Problem, in Unterwäsche bei 0 °C draußen zu stehen. Und unter uns: es ist ein sehr mächtiges Gefühl, kälteresistent zu sein. Man erlangt dabei ein immenses Vertrauen in den eigenen Körper!

Nie wieder frieren – geht das?

Und ob! Dazu geben wir Dir in zwei Artikeln theoretische Grundlagen, Tipps und Tricks, wie Du schrittweise die Wärmeregulation Deines Körpers von innen heraus (Zellstoffwechsel, Ernährung) und von außen (Kälteeinwirkung) verbesserst. Und am Ende völlig frostfrei durch den Winter kommst.

Es ist ein großes Plus an Lebensqualität, nicht mehr zu frieren. Im Alltag, auf der Arbeit, zuhause, immer wird Dir warm und wohlig sein.

Keine kalten Füße mehr, kein „Schatz, machst Du bitte die Heizung an?“, sondern „Schatz, lass die Heizung aus, mir ist auch so schon warm genug!“

#1 Wozu das alles? Was bringt Kältetraining noch?

(Vgl. [10-18]) Weniger frieren, schön und gut. Aber was Du hier lernst, ist die ganz harte Schule. Man muss schon ziemlich verrückt sein, um sich in einen zugefrorenen See zu legen. Also warum solltest Du Dir sowas noch antun? Wie wäre es hiermit:

  • Erhöhte Stoffwechselleistung (Kcal), also auch …
  • Erhöhte Fett- und Kohlenhydrat-Verbrennung und …
  • Einfacher Gewichtsverlust
  • Reduktion von Cortisol-Stress [19]
  • Erniedrigte Blutfettwerte –> vermindertes Diabetes-Risiko [6]
  • Erniedrigte Harnsäure-Werte [5]
  • Ein verbessertes Immunsystem
  • Verbesserte Schilddrüsenfunktion
  • Bessere Durchblutung durch Bildung neuer Blutgefäße
  • Ein besseres Körperbewusstsein
  • Vertrauen in den eigenen Körper
  • Erhöhte Lebenserwartung
  • Verbesserte Schlafqualität
  • Bessere Stresstoleranz

Oha! Kälte ist also doch zu etwas gut…

Das macht Sinn, denn Kälte war seit jeher natürlicher Teil unseres Lebens. Warmes Wasser aus der Leitung, Heizungen, Federmatratzen – bis vor 100 Jahren gab es so etwas nicht! Da gab es im Winter die Kälte draußen und das Feuer drinnen. Heute werden die meisten Menschen in unseren Breitengraden gefühlt sofort krank, wenn sie mal kalte Füße (im bildlichen und im übertragenen Sinne) bekommen.

Willst Du wissen, wie weit man Kältetraining ausbauen kann? Was der Körper wirklich alles abkann, wenn man ihn nur dazu trainiert?

#2 Extrembeispiel: Wim Hof – the Iceman!

Wim Hof ist das bekannteste Extrembeispiel für Kältetraining, das es aktuell auf diesem Planeten gibt. Jahrelang wurde dieser sympathische Holländer belächelt, ausgelacht und für verrückt erklärt. Heute schlagen sich Olympiasportler und Hollywood-Stars gleichermaßen um ihn als Mentor. Was brachte ihm so eine Expertenrolle ein?

Wim hält aktuell 18 Weltrekorde in Sachen Kälte. Geschmacksprobe gefällig?

  • Ein Halbmarathon 160km nördlich des Polarkreises – barfuß und nur mit Laufshorts bekleidet, versteht sich
  • Ein voller Marathon in Nord-Finnland, bei -20 °C, wieder barfuß und in Shorts (zu sehen auf BBC)
  • Wandertour bis auf 6700 Höhenmeter auf den Mt. Everest, in Shorts und mit Schuhen. Hier musste er wegen einer Fußverletzung abbrechen (nicht wegen Sauerstoffmangel oder Kälte, wäre zu naheliegend)
  • 80m-Tauchgang unter einer Eisdecke in der Antarktis
  • Die längste Zeit, die ein Mensch in Eis ausgehalten hat – 1 Stunde 52 Minuten

Du siehst – extremer geht nicht! Der Mann weiß, was Kälte bedeutet. Eine übermenschliche Willenskraft gehört natürlich auch dazu, sowie eine sehr effektive Atem- und Meditationstechnik. Wim Hof ist ein Beispiel dafür, dass der menschliche Geist die Natur zu bezwingen vermag.

Für mehr Eindrücke von diesem Mann suche einfach „Wim Hof“ auf YouTube – die Videos werden Dir die Kinnlade ´runterklappen!

Genug der Einleitung und Gründe für Kältetraining. Übermenschliche Fähigkeiten kann man lernen, heute lernst Du eine davon. Aber bevor die extrem wissenschaftliche und durchdachte Äußerung „Lege Dich in einen zugefrorenen See und sieh, was passiert!“ kommt, müssen natürlich ein paar biologische Grundlagen her:

 Biohacking funktioniert nur, wenn man die Biologie versteht, erst dann kann man „hacken“.

Also – wie produziert unser Körper Energie und Wärme?

#3 Weniger frieren – der Körper als Ganzes

Um zu verstehen, wie Du weniger frierst, ist es wichtig, zu verstehen, wie der Körper Energie und Wärme produziert und wie Du hier eingreifen kannst, um mehr Wärme zu produzieren.

Der Körper steht der Kälte als Ganzes, als Einheit, gegenüber. Um den Körper als Ganzes zu verstehen, hilft es hier, die wichtigsten, die kälterelevanten Teile des Körpers genauer zu betrachten – auf folgenden Ebenen:

  • Zellebene
  • Muskelebene
  • Organ-/Hormonebene
  • Fettebene

A.) Kälteresistenz auf Zellebene –  Die Mitochondrien

Von diesen kleinen Würmchen a.k.a. Mitochondrien hast Du sicher schon einmal gehört. Mitochondrien sind die Kraftwerke in unseren Zellen, sie produzieren aus Energiestoffen wie Fettsäuren oder Zucker die Energie, die wir zum Leben brauchen. In jeder einzelnen Körperzelle (außer rote Blutkörperchen, die haben keine Mitochondrien) befinden sich 750-1000 von diesen kleinen Kraftwerken. Du siehst, wie wichtig sie also für uns sind, oder?

Das Interessante ist, dass Mitochondrien einmal eigenständige Bakterien waren, die sich mit eukaryotischen Zellen (Vielzeller, also Tier- und Pflanzenzellen) zusammengetan haben. Mitochondrien haben es schließlich kuschelig warm in unseren großen Zellen, bekommen so viel Nahrung, wie wir ihnen liefern, und können sich in uns vermehren, wie sie wollen. Und wir bekommen direkt Energie von ihnen.

Kälterelevanz: je mehr Mitochondrien Du in Deinen Zellen hast und je fitter sie sind, desto mehr Energie, also auch Wärme, produzieren sie. Und all das kannst Du Dir durch Kältetraining antrainieren: Mehr Mitochondrien per se und mehr Wärmebildung pro Mitochondrium.

Ergänzung: Andere Möglichkeiten, mehr Mitochondrien zu bilden, sind gelegentliches Fasten und Ausdauersport.

B.) Kälteresistenz auf Fettebene: Das braune Fettgewebe

Es gibt weißes Fettgewebe – das ist das schwabbelige weiße Hüftgold. Das ist dazu da, um Energie zu speichern, für schlechte Zeiten.

Aber es gibt noch ein anderes Fettgewebe im Körper – das braune Fettgewebe (Vgl. [10-18])! Das ist oberflächlich betrachtet ganz normales Fettgewebe an den Schultern und im Nacken, jedoch ist es braun. Warum braun? Weil es bis an den Rand mit Mitochondrien vollgestopft ist. Es ist ein Fettgewebe, das nur dazu da ist, um Wärme zu produzieren. Es speichert also kein Fett, es VERBRENNT Fett!

Warum haben wir so etwas? Normalerweise produzieren Muskeln Wärme – durch Zittern. Wenn Babys jedoch auf die Welt kommen, haben sie kaum Muskeln und würden im Ernstfall schnell erfrieren. Babys kommen daher mit ordentlich braunem Fettgewebe auf die Welt.

Erwachsene haben dieses braune Fettgewebe meist nicht mehr – da der Reiz, sprich Kälte, fehlt. Aber durch geeignetes Training ist es wieder an-trainier-bar. Mit etwas Mut und Willenskraft.

Das braune Fettgewebe in Zahlen: Es wiegt nur wenige hundert Gramm, kann durch Wärmebildung den täglichen Kalorienverbrauch aber um 20-30% (bis zu 500kcal pro Tag) erhöhen!

Kälterelevanz: Mehr braunes Fettgewebe –> mehr Wärmeproduktion, weniger Babyspeck.

Ergänzung: Braunes Fettgewebe sitzt üblicherweise im Nacken- und Schulterbereich, um die wichtigsten Organe im Körper – Gehirn, Herz, Lunge – zu wärmen. Aus weißem Fett kann sich aber auch braunes Fettgewebe bilden – es bildet neue Mitochondrien, verändert seinen Stoffwechsel und wird beige. Wir nennen es aber trotzdem zur Vereinfachung mit unter „braunem Fettgewebe“.

Exkurs Biochemie: wie funktioniert die Energieproduktion auf molekularer Ebene?

Wenn Zucker oder Fett in Energie umgewandelt wird, passiert in den Mitochondrien Folgendes: Die Stoffe werden zu CO2 und H2O abgebaut, dabei wird in der Mitochondrien-Membran eine elektrische Spannung aufgebaut. Diese Spannung ist gespeicherte Energie, ähnlich einer Batterie. Normalerweise produziert das Mitochondrium aus dieser gespeicherten Energie den Stoff ATP, die Energiewährung in unserem Körper.

So funktioniert es normalerweise. Was das braune Fettgewebe so interessant macht: Es entkoppelt die elektrische Spannung von der ATP-Bildung, soll heißen, die Spannung aus der Membran verpufft einfach, und dabei entsteht Wärme (irgendwo muss die Energie ja hin).

Du wirst auf diese Weise also wortwörtlich zum Backofen 🙂 Zucker rein, Wärme raus.

Das Protein, das diese Aufgabe übernimmt, ist das UCP1 – das uncoupling protein 1. Dieser Name wird noch öfters fallen.

C.) Kälteresistenz durch Krafttraining: Die Muskelebene

Muskeln sind das Gewebe im Körper, das am meisten Energie benötigt. Gleichzeitig sind Muskelzellen sehr reich an Mitochondrien. Sie produzieren im Ruhezustand relativ viel Energie und Wärme (durch Reibung), dienen als Isolationsschicht zwischen der Außenwelt und den inneren Organen, und im Ernstfall, also beim Sprung ins kalte Wasser, können sie durch Zittern ordentlich Wärme produzieren. Das wird für Dich anfangs wichtig sein, wenn Deine Wärmeregulation noch nicht so trainiert ist. Mit etwas Training wirst Du quasi nicht mehr zittern.

Wie erhältst Du mehr Muskelmasse? Na klar – Sport und Protein! Mehr brauchen wir hier nicht zu sagen, oder?

Kälterelevanz:

  • Mehr Muskelmasse –> mehr Mitochondrien, mehr Reibung –> mehr Wärme
  • Besser trainierte Muskelmasse (Fitness) –> mehr Mitochondrien pro Muskelzelle

D.) Kälteresistenz durch Hormonbalance: Hormon- und Organebene

Wer an Energie und Vitalität denkt, kommt irgendwann um diese zwei wichtigen Organe/Organsysteme nicht mehr herum: Die Schilddrüse und den Darm.

Die Schilddrüse ist das Gaspedal im Körper, sie entscheidet, wieviel Energie die Mitochondrien so produzieren:

Mehr Schilddrüsenhormon –> höhere Energieproduktion –> indirekt auch mehr Wärme.

Außerdem ist das aktive Schilddrüsenhormon fT3 DAS Hormon für die Bildung neuer Mitochondrien – über PGC1-alpha [21]. Es gilt also auch, für eine gute Schilddrüse zu sorgen. Die wichtigsten Tipps dafür kurzgefasst: Genug Kohlenhydrate, genug Iod, genug Selen.

Der Darm ist kein Energie-Gaspedal, sondern das für unsere Gesundheit maßgebliche Organ. Ein gesunder Darm sorgt nicht nur für optimale Nährstoffaufnahme aus der Nahrung, sondern auch für ein gesundes Immunsystem. Und wenn das Immunsystem nicht auf zack ist, kann Dir Kälte mehr schaden als nützen! Achte also zuerst auf eine gute (Darm-)Gesundheit, die besten Tipps und Tricks findest Du in den eingangs verlinkten Artikeln. Erst danach ist Kältetraining ein Thema, um Dich ins nächste Level zu katapultieren!

Kälterelevanz:

  • Gesunde Schilddrüse –> mehr Energie und Mitochondrien –> weniger Frieren
  • Erhöhte Darmgesundheit –> besseres Immunsystem –> mehr Energiebereitstellung und Gesundheit beim Kältetraining
  • Erhöhte Darmgesundheit –> bessere Aufnahme von Vitalstoffen aus der Nahrung

Zusätzlich:

  • Funktionierende Leber –> höherer Energieumsatz, v.a. unter Anstrengung, also in Kälte oder beim Sport

#4 Braunes Fettgewebe im Kampf gegen Fettleibigkeit (?)

Wegen diesem verhältnismäßig großen Energieverbrauch – bis zu 500kcal mehr pro Tag [9], einfach so nebenher, ohne Sport! – wird braunes Fettgewebe als eine potenzielle Waffe gegen die um sich greifende Fettleibigkeit gehandelt [7]. Dazu versuchen die Forscher herauszufinden, wie braunes Fettgewebe entsteht. Und siehe da: Es kann sich aus weißem Fettgewebe entwickeln, quasi umwandeln [4]. Wie genau geschieht das?

Da gibt es ein paar Proteine, die aktiv werden, und die bauen dann das braune/beige Fettgewebe aus weißem. Sie bilden v.a. massiv neue Mitochondrien! Welche Proteine sind das? [1]

  • Irisin [2] und Adiponectin [3][8]: zwei Hormone, die auf den Kältereiz in Muskeln (Irisin) und Fettgewebe (Adiponectin) gebildet werden und die Umwandlung steuern.
  • PPARδ: Regulator für die Bildung energiebildender Dinge wie UCP1 und neuer Proteine. Dieses Protein kann übrigens auch über die Nahrung aktiviert werden: Retinsäure, also aktives Vitamin A, also durch Konsum von Leber.
  • T3: das aktive Schilddrüsenhormon ist, wie gesagt, unser Gaspedal. Es steuert den Energieverbrauch direkt und über Bildung von …
  • PGC1-α [20], welches neue Mitochondrien bildet [21].

Hausaufgabe: Deine erste Kälte-Challenge

Heute hast Du die Grundlagen und Hintergründe über die Thermogenese – Wärmebildung im Körper – gelernt. Und Du hast gelernt, warum Kältetraining einen Versuch wert ist. Einen kalten Versuch. Und gerade jetzt im Winter sind die Effekte auf Stoffwechsel und Gesundheit wirklich bombastisch!

Bevor wir Dich also nächsten Sonntag mit praktischen Tipps Schritt für Schritt zum Kälte-Profi machen, haben wir eine Challenge für Dich:

Kalt duschen!

Je nachdem, wie abgehärtet Du bist, wie schnell Du Dich an Kälte anpassen und wie tolerant Deine Mitbewohner gegenüber dem Geschrei unter der Dusche sind, kannst Du damit beginnen:

Unter die Dusche stellen, warm aufdrehen, nach einer Minute den Wasserhahn dann ganz langsam nach ganz links drehen, tief durchatmen, und ein paar Minuten so stehen bleiben. Nach einer kurzen Eigewöhnungszeit wird es dann schnell besser, versprochen!

Und jetzt ab unter die Dusche und freu Dich schon einmal auf den nächsten Artikel!

Einzelnachweise
[1] Pablo J Fernandez-Marcos and Johan Auwerx: „Regulation of PGC-1a, a nodal regulator of mitochondrial biogenesis“ doi: 10.3945/ajcn.110.001917.

[2] Bostrom, Pontus; Wu, Jun; Jedrychowski, Mark P.; Korde, Anisha; Ye, Li; Lo, James C. et al. (2012): A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. In: Nature 481 (7382), S. 463–468. DOI: 10.1038/nature10777.

[3] Imbeault, Pascal; Dépault, Isabelle; Haman, François: Cold exposure increases adiponectin levels in men. In: Metabolism – Clinical and Experimental 58 (4), S. 552–559. DOI: 10.1016/j.metabol.2008.11.017.

[4] Park, Anna; Kim, Won Kon; Bae, Kwang-Hee (2014): Distinction of white, beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells. In: World journal of stem cells 6 (1), S. 33–42. DOI: 10.4252/wjsc.v6.i1.33.

[5] Siems, W. G.; van Kuijk, F. J.; Maass, R.; Brenke, R. (1994): Uric acid and glutathione levels during short-term whole body cold exposure. In: Free radical biology & medicine 16 (3), S. 299–305.

[6] Vallerand, A. L.; Jacobs, I. (1990): Influence of cold exposure on plasma triglyceride clearance in humans. In: Metabolism: clinical and experimental 39 (11), S. 1211–1218.

[7] Yoneshiro, Takeshi; Aita, Sayuri; Matsushita, Mami; Kayahara, Takashi; Kameya, Toshimitsu; Kawai, Yuko et al.: Recruited brown adipose tissue as an antiobesity agent in humans. In: J Clin Invest 123 (8), S. 3404–3408. DOI: 10.1172/JCI67803.

[8] Yoon, Myeong Jin; Lee, Gha Young; Chung, Jun-Jae; Ahn, Young Ho; Hong, Seung Hwan; Kim, Jae Bum (2006): Adiponectin increases fatty acid oxidation in skeletal muscle cells by sequential activation of AMP-activated protein kinase, p38 mitogen-activated protein kinase, and peroxisome proliferator-activated receptor alpha. In: Diabetes 55 (9), S. 2562–2570. DOI: 10.2337/db05-1322.

[9] Yoneshiro, Takeshi; Aita, Sayuri; Matsushita, Mami; Kameya, Toshimitsu; Nakada, Kunihiro; Kawai, Yuko; Saito, Masayuki (2011): Brown adipose tissue, whole-body energy expenditure, and thermogenesis in healthy adult men. In: Obesity (Silver Spring, Md.) 19 (1), S. 13–16. DOI: 10.1038/oby.2010.105.

[10] Castellani, John W.; M Brenner, Ingrid K.; Rhind, Shawn G. (2002): Cold exposure: human immune responses and intracellular cytokine expression. In: Medicine and science in sports and exercise 34 (12), S. 2013-2020. DOI: 10.1249/01.MSS.0000041400.21166.79.

[11] Kajimura S, Seale P, Spiegelman BM. Transcriptional Control of Brown Fat Development. Cell metabolism. 2010;11(4):257-262. doi:10.1016/j.cmet.2010.03.005.

[12] Nam M, Cooper MP. Role of Energy Metabolism in the Brown Fat Gene Program. Frontiers in Endocrinology. 2015;6:104. doi:10.3389/fendo.2015.00104.

[13] Masayuki Saito: „Human brown adipose tissue: regulation and anti-obesity potential“ Endocrine Journal 2014, 61 (5), 409-416

[14] Canto, Carles; Auwerx, Johan (2009): PGC-1alpha, SIRT1 and AMPK, an energy sensing network that controls energy expenditure. In: Current opinion in lipidology 20 (2), S. 98–105. DOI: 10.1097/MOL.0b013e328328d0a4.

[15] Jequier, E. (1983): Thermogenic responses induced by nutrients in man: their importance in energy balance regulation. In: Experientia. Supplementum 44, S. 26–44.

[16] Matsushita, Mami; Yoneshiro, Takeshi; Aita, Sayuri; Kamiya, Tomoyasu; Kusaba, Nobutaka; Yamaguchi, Kazuya et al. (2015): Kaempferia parviflora extract increases whole-body energy expenditure in humans: roles of brown adipose tissue. In: Journal of nutritional science and vitaminology 61 (1), S. 79–83. DOI: 10.3177/jnsv.61.79.

[17] McMillan, Andrew C.; White, Matthew D. (2015): Induction of thermogenesis in brown and beige adipose tissues: molecular markers, mild cold exposure and novel therapies. In: Current opinion in endocrinology, diabetes, and obesity 22 (5), S. 347–352. DOI: 10.1097/MED.0000000000000191.

[18] van der Lans, Anouk A.J.J.; Hoeks, Joris; Brans, Boudewijn; Vijgen, Guy H.E.J.; Visser, Mariëlle G.W.; Vosselman, Maarten J. et al.: Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. In: J Clin Invest 123 (8), S. 3395–3403. DOI: 10.1172/JCI68993.

[19] Leppaluoto, J.; Korhonen, I.; Huttunen, P.; Hassi, J. (1988): Serum levels of thyroid and adrenal hormones, testosterone, TSH, LH, GH and prolactin in men after a 2-h stay in a cold room. In: Acta physiologica Scandinavica 132 (4), S. 543–548. DOI: 10.1111/j.1748-1716.1988.tb08363.x.

[20] Weitzel, Joachim M.; Iwen, K. Alexander H.; Seitz, Hans J. (2003): Regulation of mitochondrial biogenesis by thyroid hormone. In: Experimental physiology 88 (1), S. 121–128.

[21] Pablo J Fernandez-Marcos and Johan Auwerx: „Regulation of PGC-1a, a nodal regulator of mitochondrial biogenesis“, AICN (2011),  doi: 10.3945/ajcn.110.001917