Was bedeutet Homöostase, wenn du abnehmen willst?

Der optimale Zustand für das menschliche Bewegungssystem besteht darin, im Gleichgewicht bzw. in Homöostase zu sein. Dieses sogenannte physiologische Gleichgewicht, die Homöostase, ist die Fähigkeit eines Organismus, das innere Milieu in einer sich ständig verändernden äußeren Umgebung so konstant wie möglich zu halten. Dies ist ein Prinzip, das in der Fitness- und Krafttrainingswissenschaft verwendet wird und davon ausgeht, dass der menschliche Körper sich gegen Störungen dieser Homöostase wehrt. Schließlich will der Körper ständig im Gleichgewicht bleiben, um auf diese Weise allerlei Funktionen präzise auszuführen. Wenn die Körpertemperatur zum Beispiel zu steigen droht, wird der Körper gegensteuern, um die Temperatur um 37 Grad Celsius zu halten.

Was ist Homöostase?

Es gibt viele Ursachen, die das innere Milieu des Körpers verändern. Sport treiben, essen, krank sein und der Wechsel von einer warmen Umgebung in eine kalte Umgebung sind Beispiele dafür. Viele dieser Impulse, auch Reize genannt, sorgen dafür, dass der Körper aus dem Gleichgewicht gerät. Anschließend versuchen regulierende Systeme wie das Nervensystem und das Hormonsystem, das innere Milieu wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Diese Regelsysteme regulieren unter anderem den pH-Wert (Säuregrad), den Glukosespiegel, den Sauerstoffgehalt und den osmotischen Wert.

Beispiele für regulierende Mechanismen fallen unter zwei Arten von Reaktionen:

• Negative Feedback-Reaktionen
• Positive Feedback-Reaktionen.

Ein Beispiel, das häufig verwendet wird, um eine negative Feedback-Schleife gut zu erklären, ist die Temperaturregelung mit einem Thermostat und einer Klimaanlage. Wenn die Klimaanlage eine Zeit lang gelaufen ist, ist die Raumtemperatur deutlich gesunken, und nach einer Weile hört die Klimaanlage auf zu kühlen. Diese Klimaanlage ist angesprungen, weil im Raum eine hohe Temperatur herrschte, und nun sorgt sie für eine Veränderung, denn die Temperatur sinkt. Es ist diese Veränderung, die letztlich ein "negatives" Signal abgibt. Der Thermostat zeigt schließlich irgendwann an, dass es nicht mehr warm ist. Danach schaltet sich die Klimaanlage aus, weil es nicht mehr nötig ist, den Raum zu kühlen, und die gewünschte Temperatur erreicht ist. Es ist wichtig zu wissen, dass diese Prozesse ständig ablaufen. Ist die Klimaanlage ausgeschaltet und ist es draußen warm, wird die Raumtemperatur wieder steigen.

Das ist bei sehr vielen verschiedenen Prozessen im Körper der Fall. Das Beispiel der Klimaanlage passt gut zur Regulation unserer Körpertemperatur. Unsere Körpertemperatur beträgt normalerweise 37 Grad Celsius. Sie wird durch zwei antagonistische Mechanismen reguliert: Schwitzen und Zittern. Zittern tritt auf, wenn die Körpertemperatur zum Beispiel in einer kalten Umgebung zu niedrig wird. Schwitzen tritt auf, wenn die Körpertemperatur steigt. Das kann in einer warmen Umgebung passieren, aber zum Beispiel auch beim Sport. Die Temperatur deines Körpers steigt, und dadurch gerät dein Körper in einen Zustand, der weiter von der Homöostase entfernt ist. Verschiedene Systeme werden in Gang gesetzt, wodurch der Körper dann abgekühlt wird.

Negatives Feedback

Eine negative Feedback-Schleife sorgt dafür, dass der Körper zur Homöostase zurückkehrt. Eine positive Feedback-Schleife stimuliert weitere Aktivität. Die meisten Prozesse im Körper fallen unter negative Feedback-Mechanismen.

Ein Beispiel für eine negative Feedback-Schleife ist das Essen einer Mahlzeit.

• Wenn du isst, steigt der Glukosespiegel in deinem Blut.
• Dieser hohe Glukosegehalt wird von insulinabsondernden Zellen der Bauchspeicheldrüse erkannt.
• Insulin sorgt dafür, dass Leberzellen Glukose aufnehmen und als Glykogen speichern.
• Insulin sorgt auch dafür, dass andere Körperzellen Glukose aufnehmen.
• Dies führt zu einer Abnahme der Glukosemenge im Blut, und die Insulinproduktion stoppt (negatives Feedback). Der Blutzuckerspiegel ist wieder in Homöostase.

Positives Feedback

Ein Beispiel für eine positive Feedback-Schleife ist das Stillen.

• Ein Baby saugt an der Brustwarze.
• Dies sendet Impulse an den Hypothalamus.
• Der Hypothalamus signalisiert dem Hypophysenhinterlappen (posterior pituitary), Oxytocin freizusetzen.
• Oxytocin, das ins Blut abgegeben wird, stimuliert die Milchabgabe der Brustdrüse.
• Milch wird freigesetzt, und das Baby kann weitertrinken (positives Feedback).

Bei positivem Feedback würde die Senkung der Temperatur die Klimaanlage gerade härter arbeiten lassen und es noch kälter machen.

Homöostase und Glukose

Der erste Schritt in beiden Prozessen ist der Reiz. Das Essen einer Mahlzeit lässt deinen Blutzucker steigen; als Reaktion steigt Insulin, das diesen Zucker wieder senkt, indem es ihn unter anderem in Fette umwandelt. Lässt du diese Mahlzeit aus, gibt es auch keinen Reiz, der dafür sorgt, dass dein Körper aus dem Gleichgewicht gerät. Lässt du unbeabsichtigt ein paar Mahlzeiten aus, wodurch der Blutzuckerspiegel sinkt, dann ist das ein Reiz, der deinen Körper in Aktion setzt, indem Glukagon freigesetzt wird. Glukagon sorgt für einen Anstieg des Blutzuckerspiegels zurück ins Gleichgewicht. Dein Körper ist also eigentlich ständig damit beschäftigt, innerhalb verschiedener Werte zu bleiben, in denen er gut funktionieren kann.

Ein Beispiel für normale Blutwerte, die innerhalb der Homöostase liegen:
pH-Wert des Blutes: 7.35-7.45
Bicarbonat: 24-28 mEq/l
Natrium: 135-145 mEq/l
Calcium: 4.5-5.5 mEq/l
Sauerstoffgehalt: 17.2-22.0 ml/100ml
Harnstoff: 12-35 mg/100ml
Aminosäuren: 3.3-5.1 mg/100ml
Proteine: 6.5-8.0 g/100ml
Blutfette: 400-800 mg/100ml
Glukose: 75-110 mg/100ml

Liegen bestimmte Werte über längere Zeit außerhalb dieser Bereiche und kann die Homöostase also nicht aufrechterhalten werden, dann ist der Körper krank. Ernährung ist dabei ein sehr wichtiger Faktor, weil der Körper bestimmte Nährstoffe braucht, um gut funktionieren zu können. Unter normalen Umständen ist der Körper gut in der Lage, innerhalb der richtigen Variablen der Homöostase zu bleiben.

Homöostase und Fitness

Das Schöne am menschlichen Körper ist, dass er sich an die gewünschten Bedürfnisse anpassen kann. Dieser Prozess wird auch General Adaptation Syndrome (GAS) genannt. Das ist zum Beispiel beim Kraft- und Cardiotraining der Fall. Mit Training willst du nämlich erreichen, dass du stärker, schneller oder besser konditioniert wirst. Das trainierst du, indem du deinen Körper von der ursprünglichen Homöostase wegbringst, was zu einem bestimmten Stress für den Körper führt. Nach einer Phase von zum Beispiel Ausdauertraining wird der Körper sich anpassen: So sinkt zum Beispiel dein Ruhepuls, und während des Trainings steigt dein Puls weniger schnell. Der Körper passt sich an die Art und Weise an, wie du ihn trainierst, und dies wird auch das SAID principle (specific adaptation to imposed demands) genannt. Der menschliche Körper ist also dafür gemacht, sich an bestimmte Stressfaktoren (Trainingseinheiten) anzupassen, und mit guter Ernährung und genügend Erholung wird der Körper daraus stärker oder besser konditioniert hervorgehen.