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Was sind Mitochondrien? Die Kraftwerke der Zelle verständlich erklärt

Wenn Patientinnen und Patienten in meiner Praxis in Lörrach über anhaltende Erschöpfung klagen, obwohl Blutbild und Schilddrüsenwerte auf den ersten Blick unauffällig sind, richte ich den Blick häufig auf eine Ebene, die im klassischen Labor kaum abgebildet wird: die Mitochondrien. Diese winzigen Zellorganellen sind dafür zuständig, aus Nahrung tatsächlich nutzbare Energie herzustellen – und wenn dieser Prozess ins Stocken gerät, spüren wir das oft als diffuse, schwer greifbare Erschöpfung, unabhängig von Schlafdauer oder Schilddrüsenfunktion. In diesem Beitrag erkläre ich dir, was Mitochondrien sind, wie in ihnen Energie entsteht, welche Mikronährstoffe dafür unverzichtbar sind, und warum eine mitochondriale Dysfunktion bei chronischer Erschöpfung eine so große Rolle spielt.

Mitochondrien: die Kraftwerke der Zelle

Mitochondrien sind kleine, von einer Doppelmembran umgebene Organellen, die sich in nahezu jeder Körperzelle befinden – besonders zahlreich in Geweben mit hohem Energiebedarf wie Herzmuskel, Skelettmuskulatur und Gehirn. Ihre Hauptaufgabe ist die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), dem universellen Energieträger der Zelle. Jede Muskelkontraktion, jeder Gedanke und jede Hormonproduktion ist letztlich auf ausreichend ATP aus den Mitochondrien angewiesen.

Wie entsteht Energie in der Zelle?

Der Weg von der Nahrung zur nutzbaren Energie verläuft über mehrere Stationen: Zunächst wird Glukose im Zellplasma über die Glykolyse zu Pyruvat abgebaut, das anschließend als Acetyl-CoA in die Mitochondrien gelangt. Auch Fettsäuren werden über die Beta-Oxidation in Acetyl-CoA umgewandelt. Im Citratzyklus, der in der mitochondrialen Matrix abläuft, werden daraus energiereiche Elektronenüberträger (NADH und FADH2) gewonnen, die an der inneren Mitochondrienmembran die sogenannte Atmungskette antreiben. Dort wird mithilfe von Sauerstoff schließlich der Großteil des ATP gebildet – man spricht von oxidativer Phosphorylierung.

Mikronährstoffe als Cofaktoren der Mitochondrien

Jeder Schritt der mitochondrialen Energieproduktion ist auf spezifische Mikronährstoffe angewiesen. Coenzym Q10 ist direkt an der Atmungskette beteiligt und transportiert Elektronen zwischen den Komplexen. Die B-Vitamine B2 (Riboflavin), B3 (Niacin) und B5 (Pantothensäure) sind Bausteine der Elektronenüberträger NADH und FADH2. Magnesium wird als Cofaktor der ATP-Synthase selbst benötigt, Eisen ist Bestandteil der Cytochrome in der Atmungskette, und L-Carnitin transportiert Fettsäuren über die Mitochondrienmembran zur Verbrennung. Ein Mangel an nur einem dieser Bausteine kann die gesamte Energieproduktion ausbremsen.

Oxidativer Stress: die Kehrseite der Energieproduktion

Bei der Energiegewinnung in der Atmungskette entstehen als Nebenprodukt reaktive Sauerstoffspezies (ROS), umgangssprachlich freie Radikale. In geringem Umfang sind diese sogar notwendig für Zellsignale, in höherer Konzentration schädigen sie jedoch Zellmembranen, Proteine und die mitochondriale DNA selbst. Ein ausreichendes antioxidatives System, unter anderem mit Glutathion, Vitamin C, Vitamin E und Coenzym Q10, ist daher entscheidend, um die Mitochondrien selbst vor den Nebenprodukten ihrer eigenen Arbeit zu schützen.

Mitochondriale Dysfunktion: Warum sie hinter chronischer Erschöpfung stecken kann

Wenn die mitochondriale Energieproduktion gestört ist – etwa durch Mikronährstoffmangel, chronischen oxidativen Stress, anhaltende Entzündung oder nach durchgemachten Infektionen –, äußert sich das häufig als tiefgreifende, durch Schlaf kaum besserungsfähige Erschöpfung und eine ausgeprägte Belastungsintoleranz. Dieser Mechanismus spielt unter anderem bei Long-COVID, Fibromyalgie und dem chronischen Erschöpfungssyndrom eine zunehmend anerkannte Rolle. Mehr dazu in meinem Beitrag Long-COVID: Ursachen, Symptome und ganzheitliche Behandlung. Auch bei chronischem Stress und Nebennierenschwäche spielt die mitochondriale Belastbarkeit eine Rolle, wie ich in meinem Beitrag Cortisol & Stressachse beschreibe.

Schilddrüse und Mitochondrien

Das aktive Schilddrüsenhormon fT3 wirkt direkt auf die Genexpression in den Mitochondrien und steigert deren Anzahl sowie Aktivität. Das erklärt, warum eine Schilddrüsenunterfunktion sich häufig als Erschöpfung, Kälteempfindlichkeit und verlangsamter Stoffwechsel äußert – die Mitochondrien erhalten schlicht zu wenig hormonelles Signal, um ausreichend Energie zu produzieren. Mehr dazu in meinem Beitrag Schilddrüsenwerte richtig verstehen.

Mitochondrien und Insulinresistenz

Eine gestörte mitochondriale Funktion in der Skelettmuskulatur wird zudem mit der Entstehung einer Insulinresistenz in Verbindung gebracht, da nicht ausreichend verbrannte Fettsäuren sich in Muskelzellen anreichern und die Insulinsignalübertragung stören können. Mehr zum Zusammenhang von Insulinresistenz und Energiestoffwechsel in meinem Beitrag Glukose, HbA1c & HOMA-IR.

Wichtige Mitochondrien-Cofaktoren im Überblick

Diese Übersicht ersetzt keine individuelle Mikronährstoffdiagnostik. Eine Supplementierung sollte immer auf Basis eines gemessenen Status erfolgen.

Diagnostik: Wie ich mitochondriale Belastung in meiner Praxis einordne

Eine direkte Messung der mitochondrialen Funktion ist im Praxisalltag begrenzt möglich – ich stütze mich daher auf eine Kombination aus Anamnese, Mikronährstoffstatus, Belastungsintoleranz und ergänzenden Entzündungsmarkern, um eine mitochondriale Mitbeteiligung an einer Erschöpfungssymptomatik einzuordnen. Mehr zu meinem Vorgehen auf Diagnostik in meiner Praxis.

Therapie: Mitochondrien gezielt unterstützen

Im Zentrum steht der gezielte Ausgleich der notwendigen Cofaktoren – Coenzym Q10, B-Vitamine, Magnesium, Eisen, L-Carnitin und Alpha-Liponsäure –, kombiniert mit einer Reduktion oxidativen Stresses und, wo sinnvoll, einer Anpassung von Bewegung und Ernährung. Mehr auf Mikronährstofftherapie in meiner Praxis.

Häufige Fragen zu Mitochondrien

Was machen Mitochondrien genau?

Sie wandeln Nährstoffe und Sauerstoff über den Citratzyklus und die Atmungskette in ATP um, den universellen Energieträger jeder Zelle.

Kann man eine mitochondriale Dysfunktion im Blut messen?

Eine direkte Messung ist im Praxisalltag begrenzt möglich. Häufig wird die mitochondriale Belastung indirekt über Mikronährstoffstatus, Symptomatik und Belastungsintoleranz eingeordnet.

Welche Mikronährstoffe sind für Mitochondrien am wichtigsten?

Vor allem Coenzym Q10, die B-Vitamine B2, B3 und B5, Magnesium, Eisen, L-Carnitin und Alpha-Liponsäure.

Warum macht eine Schilddrüsenunterfunktion so müde?

Weil das Schilddrüsenhormon fT3 die Anzahl und Aktivität der Mitochondrien direkt steuert. Fehlt das Hormonsignal, sinkt die Energieproduktion.

Was hat Long-COVID mit den Mitochondrien zu tun?

Es gibt zunehmend Hinweise auf eine mitochondriale Mitbeteiligung bei der anhaltenden Erschöpfung nach einer Covid-19-Infektion.

Kann man Mitochondrien wieder „reparieren"?

Mitochondrien können sich regenerieren, wenn die notwendigen Cofaktoren wieder verfügbar sind und Belastungsfaktoren wie chronischer Stress und oxidativer Stress reduziert werden.

Mehr zur Diagnostik in meiner Praxis Mikronährstofftherapie entdecken

Über die Autorin: Gudrun Faller führt seit über 25 Jahren eine Praxis für ganzheitliche Medizin in Lörrach. Ihr Schwerpunkt liegt auf hormonellen Regelkreisen, chronischen Entzündungen, Stress- und Immunregulation sowie Mikronährstofftherapie. Mitglied im Fachverband Deutscher Heilpraktiker (FDH).

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