Ernährung im Sport

Es ist allgemein bekannt, dass sich eine regelmäßige sportliche Betätigung in vielerlei Hinsicht positiv auf die Gesundheit und das Wohlbefinden auswirkt. Neben der körperlichen Aktivität spielt auch eine gesunde Ernährung für die Leistungsfähigkeit eine wichtige Rolle. Die positiven Auswirkungen körperlicher Aktivität lassen sich u.a. in der Prävention chronisch-degenerativer Erkrankungen, der Förderung des allgemeinen Wohlbefindens und in der gestärkten Widerstandsfähigkeit des Menschen erkennen.

In Bezug auf die unterschiedlichen Anforderungen und Zielsetzungen verschiedener Sportarten empfiehlt es sich, diese grob zu klassifizieren (Tabelle modifiziert nach ). Hierdurch werden die verschiedenen Ansprüche an Belastungsintensitäten, Schnellkraft und Ausdauer deutlich, mit denen sich bei Bedarf gezielte Ernährungsstrategien ableiten lassen.

Die Ernährungsempfehlungen für Sportler unterscheiden sich nicht grundlegend von den Empfehlungen für die Allgemeinbevölkerung. Voraussetzung ist eine vollwertige, ausgewogene Ernährung, die die Versorgung mit essenziellen Nährstoffen gewährleistet und sich durch eine hohe Nährstoffdichte auszeichnet. Den wesentlichen Unterschied gegenüber sportlich Inaktiven stellen der erhöhte Gesamtenergie- und Flüssigkeitsbedarf dar. Nach dem derzeitigen Wissenstand besteht infolge des erhöhten Energiebedarfs allerdings kein überproportionaler Bedarf an Nährstoffen. Die Aufnahme isolierter Nährstoffe in Form von Supplementen/ Nahrungsergänzungsmitteln ist somit nicht notwendig, kann im Leistungssport jedoch in Ausnahmesituationen sinnvoll sein.

Hinsichtlich der Notwendigkeit und Anwendung gezielter Ernährungsstrategien zur körperlichen Leistungssteigerung wird zwischen Freizeit- (bzw. Breiten-) und Leistungssport unterschieden. Da die Grenzen zwischen beiden Formen fließend sind, ist eine klare Abgrenzung und somit genaue Zuordnung nicht immer möglich.

Im Breitensport (bzw. Freizeit- und Gesundheitssport) stehen vor allem die Freude an Bewegung und spielerischem Wettkampf, soziale Interaktion und Geselligkeit, sowie das Wiedererlangen oder Erhalten von Gesundheit und körperlicher Fitness im Vordergrund. Mit dem Begriff Breitensport wird bereits vermittelt, dass es sich auf einen großen Teil der Bevölkerung bezieht, der sich oft in Vereinen organisiert oder individuell in der Freizeit Sport betreibt. Regelmäßige Trainingseinheiten mit geringen Belastungsintensitäten sind charakteristisch (z.B. 2 bis 3 Mal wöchentlich á 1 Stunde). Ein Freizeit- bzw. Breitensportler benötigt keine besondere Ernährung, sondern kann den Mehrbedarf an Energie und Nährstoffen ganz einfach decken, indem er sich an den Empfehlungen für eine gesunderhaltende, ausgewogene und vollwertige Ernährung orientiert.

Der Leistungssport hingegen ist sehr trainingsintensiv und wettkampforientiert. Für das Erbringen von (Höchst-)Leistungen gehen Sportler an ihre Belastungsgrenze. Im Gegensatz zum Breitensport stehen hier sportlicher Erfolg und Leistungssteigerung im Vordergrund. Dies erfordert in den meisten Fällen eine leistungsfördernde Lebensweise. Die Ernährung ist hierbei ein Leistungsfaktor, der sehr gut von außen gesteuert werden kann. Bei (Hoch)Leistungssportlern ist diese ein fest integrierter Bestandteil des Gesamttrainingskonzeptes. Die Ernährungsempfehlungen für die Sportler sind speziell auf die Bedingungen der jeweiligen Sportart und unterschiedliche Trainingsabschnitte ausgerichtet.

Energiebedarf

Der Energiebedarf setzt sich aus den Komponenten Grundumsatz und Leistungsumsatz zusammen. Zudem kann die sogenannte postprandiale Thermogenese mit eingerechnet werden. Hierbei handelt es sich um die benötigte Energie zur Verwertung der Nahrungsbestandteile, die etwa 8% der Tagesenergie ausmacht.

Der Grundumsatz (GU) beschreibt den Energiebedarf des Körpers, den er zur Aufrechterhaltung lebensnotweniger physiologischer Funktionen und ständiger Zellerneuerung täglich benötigt. Dieser ist abhängig von Körperzusammensetzung, -gewicht, -größe, dem Geschlecht und dem Alter. Die Messung erfolgt mindestens 12 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme, in völliger Ruhe (liegend) bei Zimmertemperatur.

Der Leistungsumsatz (LU) bezieht zudem die Energie ein, die zur Verrichtung mechanischer Arbeit (also körperlicher Aktivität) benötigt wird. Zur Berechnung wird der Grundumsatz mit dem sogenannten PAL-Wert („physical activity level“) multipliziert, der das Ausmaß der körperlichen Belastung kategorisiert. Der tägliche Energiebedarf kann so anhand folgender Formel berechnet werden:

Grundsätzlich ist der Energiebedarf eines Freizeit- oder Leistungssportlers höher als bei einem Nicht-Sportler. In Abhängigkeit von Körperzusammensetzung, Körpergewicht, Körpergröße, Geschlecht und Alter unterscheidet sich der Energiebedarf auch je nach Sportart, Häufigkeit, Dauer sowie Intensität des Trainings und unterliegt starken Schwankungen. Prinzipiell gilt: Je mehr Muskelmasse beansprucht wird, desto mehr Energie wird verbraucht. Der arbeitende Muskel hat im Vergleich zum ruhenden Muskel den 300-fachen Energiebedarf.

Sportler sollten also auf eine ausgeglichene Energiebilanz achten. Die zugeführte Energie sollte auch dem Gesamtenergiebedarf entsprechen und dem körperlichen Training angepasst werden. Lediglich bei der Gewichtsabnahme kann die Energiezufuhr reduziert werden, sollte aber niemals unter dem Grundumsatz liegen.

Energiespeicher

Die für die Muskelarbeit benötigte Energie wird über verschiedene Energiespeicher bereitgestellt, die sich hinsichtlich Energieausbeute und Energiegewinnung pro Zeiteinheit unterscheiden.

Kohlenhydrate

Die mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate werden im Zuge der Verdauung zu Glukose abgebaut, als solche über das Blut in die Zellen aufgenommen und bei Bedarf des Körpers in Energie umgewandelt. 1 Gramm Kohlenhydrate liefern 4,1 kcal. Bis zu einer bestimmten Menge können Kohlenhydrate in Form von Glykogen in der Leber und in der Muskulatur gespeichert werden. Beide Energiespeicher haben unterschiedliche Aufgaben.

Das Leberglykogen dient der Blutglukoseregulation, die beispielsweise für die Versorgung aller Organe, insbesondere des Gehirns und des Nervensystems von Bedeutung ist. Die Glykogenspeicher der Leber umfassen durchschnittlich 100 g (ca. 410 kcal) und hängen vom Trainingszustand des Körpers ab.

Das Muskelglykogen hingegen dient ausschließlich der Muskulatur als Energielieferant und kann sehr schnell bereitgestellt werden. Die Speicherkapazität der Muskeln ist nicht nur vom Trainingszustand, sondern auch von der Muskelmasse abhängig und liegt durchschnittlich bei etwa 400 g (ca. 1.640 kcal). Bei Ausdauerleistungen kann somit je nach Intensität der Belastung für bis zu 2 Stunden Energie aus Muskelglykogen bereitgestellt werden.

Fette

Nahrungsfette werden bei Energieüberschuss des Körpers über verschiedene Stoffwechsel-Zwischenstufen im Fettgewebe gespeichert. Bei Energiebedarf hingegen werden diese in den Muskeln und in der Leber zur Energiegewinnung herangezogen. Dabei liefert 1 g Nahrungsfett etwa 9 kcal. Das Fettgewebe stellt damit den größten und nahezu unerschöpflichen Energiespeicher dar. Fette werden im Unterhautfettgewebe, im Bauchraum um die inneren Organe sowie zwischen den Muskeln gespeichert. Je nach Körperbau und -gewicht beträgt die in den Fettdepots gespeicherte Energie etwa 50.000 kcal. Bei einem Mann mit 75 kg Körpergewicht entspricht ein Fettanteil von 12% (ca. 9 kg Fett) etwa 83.700 kcal. Damit sind enorme Ausdauerleistungen möglich.

Proteine

Die mit der Nahrung zugeführten Proteine liefern etwa 4 kcal pro Gramm und werden zu 50% im Muskelgewebe, zu 25% im Bindegewebe und zu 25% in den inneren Organen sowie im Blut gespeichert. Bei erschöpften bzw. entleerten Glykogenspeichern aufgrund intensiver andauernder Belastungen (z.B. bei einem Marathon) oder bei unzureichender Nahrungszufuhr in Hungerphasen greift der Körper auf körpereigene Proteine zur Energiebereitstellung zurück. In solchen Ausnahmesituationen werden die in Muskulatur und Bindegewebe gespeicherten Aminosäuren in mehreren Schritten zu Glucose umgewandelt und dem Muskel in Form von ATP zur Energielieferung zur Verfügung gestellt.

Adenosintriphosphat

Die letzte Stufe der Energiegewinnung aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen und entscheidender Energielieferant für die ständig ablaufenden Muskelkontraktionen ist somit das Adenosintriphosphat (ATP).

Bestehend aus Adenosin und drei Phosphatresten stellt ATP die wichtigste Speicherform chemischer Energie dar und dient dem menschlichen Organismus als Energiequelle für alle energieabhängigen Prozesse (z.B. Muskelkontraktion). Durch Abspaltung eines Phosphatrestes entsteht aus ATP das energieärmere Adenosindiphosphat (ADP), gleichzeitig wird freie Energie für die Muskelarbeit verfügbar. Die ATP-Vorräte im Muskel sind in Abhängigkeit vom Trainingszustand mit ca. 5 µmol/ g Muskel sehr begrenzt und bereits nach 1 bis 2 Sekunden verbraucht (etwa 3-4 Muskelkontraktionen). Um eine konstante intrazelluläre ATP-Konzentration zu gewährleisten, erfolgt daher eine ständige Neubildung aus anderen Substraten.

Kreatinphosphat

Das in den Muskelzellen gespeicherte Kreatinphosphat (KP) wiederum dient der schnellen Regeneration von ATP aus ADP. Es besteht aus einem Phosphatrest und Kreatin, welches vom Körper in Bauchspeicheldrüse, Leber und Nieren aus den drei Aminosäuren Glycin, Arginin und Methionin selbst hergestellt wird. In einem umkehrbaren Prozess wird der Phosphatrest auf ADP übertragen. Damit steht dem Körper erneut ATP als schnelle Energiequelle zur Verfügung. Dieser Prozess ist die schnellste Form der ATP-Regeneration. Doch auch die Speicherfähigkeit für Kreatinphosphat ist begrenzt und liegt je nach Trainingszustand zwischen 20-30 µmol pro Gramm Muskel. Je nach Belastungsintensität reichen diese Energiespeicher für 10-20 Sekunden.

Energieeffizienz

In der Muskulatur kommen größere Mengen der Aminosäuren Alanin und Glutamin sowie der verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) Leucin, Isoleucin und Valin vor. Diese werden je nach Belastungsintensität und -dauer nur unter bestimmten Umständen – insbesondere bei Kohlenhydratmangel und Hungerzuständen – zur Energiebereitstellung herangezogen [Wag 1998]; [Tar 2004]; [Shi 2004].

Zur Aufrechterhaltung und Neubildung körpereigener Muskelmasse sowie zur Regeneration und Leistungserhaltung ist eine ausreichende Bereitstellung aller notwenigen Aminosäuren zwingend erforderlich [Bec 2013]. Eine gezielte Supplementation kann bei gleichzeitig gesteigerter Proteinsynthese dem Proteinabbau entgegenwirken [Shi 2004]. Zudem zeigten sich in Untersuchungen unter gezielter BCAA-Supplementierung eine verzögerte Ermüdung und eine Zunahme der fettfreien Körpermasse.

Im Sport ist neben der Eiweißmenge insbesondere die Qualität der zugeführten Proteine von Bedeutung. Diese wird als Biologische Wertigkeit (BW) angegeben und ergibt sich aus der Aminosäuren-Zusammensetzung. Je ähnlicher das Aminosäureprofil im aufgenommenen Lebensmittel dem Eiweißprofil des Körpers ist, desto höher ist die Qualität bzw. die Biologische Wertigkeit des Eiweißes.

Pflanzliche Proteinquellen weisen in der Regel niedrigere Werte auf als tierische, können jedoch durch Kombination verschiedener Proteinquellen aufgewertet werden. Dadurch kann auch bei abwechslungsreicher ovo-lakto-vegetabiler Ernährungsweise einem Mangel an einzelnen Aminosäuren entgegengewirkt werden.

Die Kombination verschiedener Eiweißkombinationen macht eine Nahrungsergänzung im Freizeit- als auch im Leistungssport damit in den meisten Fällen unnötig.

Effekte von Eiweißen im Sport

Leistungssteigerung

Zahlreiche Untersuchungen konnten einen positiven Einfluss einer erhöhten Proteinzufuhr bei gleichzeitiger Reduktion des Kohlenhydratanteils auf Sättigung, Blutfettwerte, Glukosehaushalt, Insulinantwort und Körperzusammensetzung nachweisen [Lay 2003a]; [Lay 2003b].

Eine sehr hohe Aufnahme von Proteinen hat aufgrund der verstärkten Nierenbelastung [Brä 1996] jedoch weder gesundheitliche Vorteile noch einen leistungssteigernden Nutzen für Sportler. Untersuchungen an 30 trainierten Kraftsportlern ergaben, dass die Zufuhr von 4,4 g Protein pro kg Körpergewicht über einen Zeitraum von acht Wochen bei unveränderten Trainingsbedingungen und gleichbleibender Aufnahme von Kohlenhydraten und Fetten keine Veränderung der Körperzusammensetzung oder Leistungsfähigkeit bewirkt [Ant 2014]. Eine hohe Proteinzufuhr ist darüber hinaus mit verminderten Plasmakonzentrationen bestimmter Aminosäuren und einem erhöhten Flüssigkeitsbedarf verbunden [For 2000]; [Mat 1992]. Langfristig kann dies zu einer gesteigerten renalen Kalziumausscheidung [Ito 1998] sowie der Bildung von Kalzium-Oxalatsteinen [Hol 1993] führen und sich bei gleichzeitig niedriger Kalziumaufnahme negativ auf die Knochengesundheit auswirken [Bar 1998]; [Hea 1998]. Eine unzureichende Zufuhr hingegen beeinträchtigt wichtige Funktionen der Eiweiße, erhöht das Verletzungsrisiko und mindert die Leistungsfähigkeit. Bei Sportlern ist eine Proteinaufnahme von unter 1,0 g pro kg Körpergewicht oft mit einer negativen Stickstoffbilanz und einer verzögerten Regeneration verbunden [Fri 1989]. Darüber hinaus ist die Bildung von Myosinketten in der Muskulatur bei ungenügender Eiweißzufuhr eingeschränkt [Bro 2004]. Lang andauernde intensive Belastungen wie bei einem Marathon senken die Plasmaglutaminkonzentration, was möglicherweise mit einer erhöhten Infektanfälligkeit einhergeht. Die zusätzliche Aufnahme von Glutamin kann die Infekthäufigkeit und -schwere möglicherweise abmildern [Cas 1997]; Cas 1998]; [Cas 2002].

Muskelaufbau und -regeneration

Zusätzlich zur Proteinabbau-hemmenden Wirkung wird einigen Aminosäuren auch eine anabole Wirkung zugeschrieben. Arginin, Glutamin und Lysin fördern den Anstieg des Wachstumshormons STH und regen somit die Proteinsynthese an. Bislang existieren jedoch keine wissenschaftlichen Belege dafür, dass eine Proteinzufuhr oberhalb von 2,5 g pro kg Körpergewicht einen gesteigerten Muskelzuwachs oder eine erhöhte Kraftleistung bewirkt [Ker 2008]. Aufgrund der besseren Bioverfügbarkeit eignet sich tierisches Eiweiß besser für den Muskelaufbau als pflanzliches Eiweiß [Vol 2013].

Zufuhrempfehlungen

Die tägliche Mindestzufuhr an Eiweißen liegt für gesunde Erwachsene bei 0,8 g pro kg Körpergewicht. Meist liegt die tatsächliche Zufuhr jedoch oberhalb dieser Empfehlungen, weshalb der Bedarf eines Freizeitsportlers in der Regel über die normale Ernährung gesichert ist. Bedingt durch den belastungsinduzierten oxidativen Abbau von Aminosäuren können Sportler mit intensiven Trainingseinheiten einen erhöhten Proteinbedarf aufweisen, wobei der Bedarf von Frauen im Ausdauersport aufgrund der geringeren Protein-Abbaurate um 10-20% geringer ist [Tar 2004]. In Abhängigkeit von Alter, Geschlecht, Sportart, Intensität und Dauer der Belastung liegen die Empfehlungen zwischen 1,0 und 2 g Eiweiß pro kg Körpergewicht [Tar 2004]; [Cam 2007]; [Kre 2010]. Mit steigender Belastungsdauer erhöht sich entsprechend der Bedarf.

Im Hinblick auf eine ausreichende Proteinversorgung empfiehlt sich die Kombination verschiedener Eiweißquellen unter Berücksichtigung der biologischen Wertigkeit. Da nach Ende der Belastung die Proteinsyntheserate am höchsten ist, eignen sich eiweißreiche Mahlzeiten direkt im Anschluss. Der Sport-bedingte Mehrbedarf kann in der Regel über eine ausgewogene Ernährung gewährleistet werden, was Nahrungsergänzungen in Form von Aminosäurekonzentraten oder Eiweißshakes unnötig macht.

Effekte von Fetten im Sport

Leistungssteigerung und Regeneration

Beide Fettsäurengruppen dienen der Synthese verschiedener hormonähnlicher Substanzen, der sogenannten Eicosanoide, die wichtige Bestandteile der Zellmembran sind. Während Omega-3-Fettsäuren die Synthese von Eicosanoiden mit anti-inflammatorischen Eigenschaften stimulieren, fördern Omega-6-Fettsäuren die Bildung entzündungsfördernder Eicosanoide .

Das Verhältnis der Fettsäuren kann also maßgeblich Einfluss auf Entzündungsprozesse im Körper nehmen. Sportbedingte Überlastungserscheinungen (z.B. Sehnenreizungen, Schleimbeutelentzündungen) können durch ein ausgewogenes Verhältnis der Fettsäuren positiv beeinflusst und die Gesamtbelastung des Sportlers vermindert werden. Die Wirksamkeit bestehender Empfehlungen für die Aufnahme von 1-2 g EPA und DHA in einem Verhältnis von 2:1 zur Reduktion belastungsinduzierter Entzündungserscheinungen und damit einer verbundenen Leistungssteigerung konnte allerdings bisher nicht eindeutig nachgewiesen werden . Die einfach ungesättigte Fettsäure Ölsäure wiederum wirkt sich optimierend auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel sowie die Blutfettwerte aus.

Fettverbrennung

Untersuchungen konnten unter Fischöl-Supplementation eine gesteigerte Fettverbrennung nachweisen. Möglicherweise kann die Ausdauerleistung durch den blutzucker- und glykogensparenden Effekt verbessert werden .

Fatloading

Bei intensiver körperlicher Belastung sind die intramuskulären Fett- und Glykogenspeicher die bevorzugten Energiequellen. Triglyzeride, Fettsäuren und Glukose im Blut fungieren als Energiequelle der zweiten Wahl. Daher sollten beide Energiespeicher bei körperlicher Belastung zur Verfügung stehen.

Beim Fatloading soll durch eine fettbetonte Kost die Verfügbarkeit des intramuskulären Fettes verbessert und somit die Ausdauerleistung gefördert werden. Der Einfluss des Fatloadings auf das Leistungsvermögen wurde in zahlreichen Studien untersucht. Bisher konnte jedoch nur in einigen Tierversuchen sowie bei untrainierten Übergewichtigen eine signifikante Verbesserung nachgewiesen werden. Als Indikator für eine Leistungsverbesserung wurde unter anderem die maximale Sauerstoffaufnahme untersucht, die im Falle eines Anstiegs als leistungssteigernd oder -mindernd interpretiert wurde. Eine andere Studie wiederum untersuchte die Auswirkungen einer fettreichen Kost (38%) bei gleichzeitig erhöhtem Kohlenhydratanteil (50%) unter intensiver Belastung und konnte eine erhöhte Sauerstoffaufnahme, eine verzögerte Ermüdung und eine damit verbundene Leistungssteigerung beobachten .

Zufuhrempfehlungen

Es ist davon auszugehen, dass bei lang andauernden niedrigen bis mittleren Belastungsintensitäten von einer fettreichen Kost profitiert werden kann . Eine Basisernährung im Sport könnte aufgrund dieser Erkenntnisse aus 20% Eiweiß, 30% Kohlenhydraten und 30% Fett bestehen, wobei die restlichen 20% je nach Leistungsintensität aus Kohlenhydraten oder Fetten zugeführt werden . Eine übermäßige Fettzufuhr führt hingegen zu einer verstärkten Fetteinlagerung , .

Eine starke Reduktion der Fettzufuhr wiederum beeinträchtigt die Aufnahme fettlöslicher Vitamine sowie essenzieller Fettsäuren und geht infolge sinkender Testosteronspiegel mit einer verminderten Kraftleistung und verminderten Muskelzuwachs einher . Studien zeigten außerdem, dass sich eine fettreduzierte kohlenhydratbetonte Kost negativ auf die Blutfettwerte auswirkt und Entzündungsprozesse fördert, wodurch die antioxidative Kapazität zunehmend verbraucht wird . Die Steigerung der Nahrungsfettzufuhr auf bis zu 42% der Gesamtenergie zeigte bei ausgeglichener Kalorienzufuhr eine reversible Wirkung auf die beschriebenen Auswirkungen [Ven 2000]. Resultierend aus den Ergebnissen zahlreicher Studien zur Gewichtsabnahme wird im Hinblick auf eine angestrebte Körperfettreduktion eine tägliche Aufnahme von 0,5-1,0 g Fett pro kg Körpergewicht empfohlen .

Der Bedarf an Omega-3-Fettsäuren liegt für EPA und DHA bei etwa 250 mg pro Tag. Eine Zufuhr bis 3 g am Tag gilt als unbedenklich. Der Richtwert für Alpha-Linolensäure liegt für gesunde Erwachsene bei 0,5% der Gesamtenergiezufuhr.

Effekte von Kohlenhydraten im Sport

Leistungssteigerung

Über den Nutzen einer hohen Kohlenhydrataufnahme zur Leistungssteigerung existieren verschiedene Meinungen. Neuen Erkenntnissen zufolge ist eine kohlenhydratbetonte Kost nicht in allen Sportarten sinnvoll. Zudem steht das Gesundheitsrisiko durch eine erhöhte Kohlenhydratzufuhr dem leistungssteigernden Effekt entgegen [Cam 2007]. Bei Kraft- und Schnellkraftsportarten, deren Energiebereitstellung im anaeroben Bereich abläuft und unabhängig von Blut-Glukosespiegeln sowie Glykogenspeichern in Leber und Muskulatur ist, sind Kohlenhydrate weniger bedeutsam als bei Ausdauerleistungen über einen längeren Zeitraum, die im aeroben Bereich ihre Energie gewinnen.

In verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass die Kohlenhydratzufuhr vor und während der körperlichen Belastung die Leistungsfähigkeit fördert und stabilisiert . Die Glykogenreserven der Muskulatur werden geschont; bevorstehende bzw. folgende Belastungen länger durchgehalten [Coy 1986]. Die Erschöpfung tritt verzögert ein und die Regenerationszeit ist verkürzt [Tar 1997]; [Jeu 2009]. Auch das Konzentrationsvermögen und die koordinativen Fähigkeiten, die vor allem bei technikbetonten Sportarten von Bedeutung sind, können durch die Kohlenhydrataufnahme positiv beeinflusst werden [Wel 2002].

Andere Studien konnten den Vorteil einer kohlenhydratreichen Ernährungsweise für die Leistungsfähigkeit hingegen nicht bestätigen [Cla 2000]]; [And 2003]. Gegner der gängigen Empfehlungen kritisieren, dass in den Studien, die eine leistungsfördernde Wirkung der Kohlenhydrate belegen, kein Vergleich mit anderen Energiequellen wie Eiweißen und Fetten stattfand. Demzufolge lässt sich aus derartigen Beobachtungen lediglich schlussfolgern, dass eine Energiegabe leistungsstabilisierend und eine Energiereduktion leistungsmindernd wirkt. Fazit: Um eine stabile oder verbesserte Leistung zu erzielen, müssen bei ausreichender Energiezufuhr der Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt ausgeglichen sein. Dabei kann die Energie auch aus anderen Nährstoffen bereitgestellt werden.

Carboloading/ Superkompensation

In der Wettkampfvorbereitung machen sich Sportler das Prinzip der Superkompensation zunutze. Zunächst werden die Glykogenspeicher durch ein sehr intensives Training möglichst vollständig entleert. In den Tagen unmittelbar vor dem Wettkampf werden Trainingsintensität und -umfang verringert. Gleichzeitig wird die Kohlenhydrataufnahme tageweise erhöht (= Carboloading). Die maximal gefüllten Glykogenspeicher wirken sich durch eine Steigerung des Muskelglykogengehalts während der Belastung leistungsstabilisierend aus. Dieser Effekt konnte jedoch nur bei männlichen Sportlern nachgewiesen werden. Sportlerinnen hingegen oxidierten vermehrt Fette [Tar 1995].

Muskelschützender Effekt

Ein weiterer Vorteil der erhöhten Kohlenhydratzufuhr bei körperlicher Belastung liegt in der muskelschützenden Wirkung von Kohlenhydraten. Die Muskelzellen können bei starker Belastung und niedrigem Blutzuckerspiegel auch verstärkt verzweigtkettige Aminosäuren zur Energiegewinnung heranziehen, was zu einem Muskelabbau führt. Da Kohlenhydrate eine schnelle und effiziente Energiequelle darstellen, kann eine gezielte Kohlenhydrataufnahme vor bzw. während der Belastung den Muskelabbau verhindern [Har 2001]. Da nicht auszuschließen ist, dass es zu einer Freisetzung von verzweigtkettigen Aminosäuren kommt, kann eine Supplementation eventuell sinnvoll sein. Auch eine Kombination mit Kohlenhydraten kann in Erwägung gezogen werden .

Muskelregenerierender Effekt

Eine kohlenhydrat-eiweißhaltige Mahlzeit im Anschluss an eine intensive Belastung fördert die Muskelregeneration . Die stimulierte Eiweißsynthese fördert den Muskelaufbau . Ausschlaggebender Faktor in diesem Zusammenhang ist Insulin, das Glukose sowie Aminosäuren in die Muskelzellen einschleust. Darüber hinaus hemmt Insulin das katabole Stresshormon Kortisol, steigert die Sekretion anaboler Wachstumshormone sowie von Testosteron . Untersuchungen zeigen, dass Kohlenhydrat-Eiweiß Lösungen die höchste Insulinfreisetzung bewirken . Die Aufnahme sollte innerhalb von 30 Minuten nach der Belastung erfolgen.

Supplementation

Eine Leistungssteigerung durch die gezielte Supplementation von Kohlenhydraten konnte nicht in allen Fällen gezeigt werden . Jedoch können höhere Blutglukosespiegel bedingt durch Kohlenhydrat-Gaben zwischen 50 g und 60 g pro Stunde eine Leistungssteigerung bewirken .

Einfache Kohlenhydrate besitzen ein höheres Wasserbindungsvermögen und müssen mit größeren Flüssigkeitsvolumen aufgenommen werden als komplexe Kohlenhydrate. Dabei sollten pro Stunde nicht mehr als 60 g Glukose zugeführt werden, da die Kohlenhydratverwertung limitiert ist (max. 1 g Kohlenhydrate pro Minute) .

Die Leistungsfähigkeit wird neben der Zufuhr der absoluten Kohlenhydratmenge pro Zeiteinheit zudem von der Konzentration der Kohlenhydratlösung beeinflusst. Die Konzentration gelöster Kohlenhydrate ist entscheidend für die Geschwindigkeit der Magenentleerung und damit der Resorption .

Bereits während als auch nach der Belastung wird die Fettoxidation durch das aus der Glykolyse gewonnene Azetyl-CoA gehemmt. Die Aufnahme von Kohlenhydraten mindert somit je nach Belastungsintensität den für die Energiebereitstellung nutzbaren Fettanteil. Bei kurzzeitigen oder maximalen Belastungsintensitäten dienen die Kohlenhydrate als Hauptenergiequelle. Bei mittleren oder niedrigen Belastungsintensitäten dagegen werden hauptsächlich Fette verbrannt. Stehen dem Körper keine Kohlenhydrate zur Verfügung, wird die Fettverbrennung vermehrt zur Energiebereitstellung genutzt.

Des Weiteren hemmen Kohlenhydrate die Ausschüttung des anabol wirkenden Somatostatins und erhöhen gleichzeitig die Testosteronkonzentration im Blut [Sch 2008]. Ein Überangebot an Kohlenhydraten fördert zudem die Fettsynthese und führt zu einer verstärkten Fetteinlagerung.

Zufuhrempfehlungen

Es existieren unterschiedliche Empfehlungen für die Kohlenhydratzufuhr im Sport. Frühere Empfehlungen lagen zwischen 55 und 65% Kohlenhydrate an der Gesamtenergiezufuhr. Mittlerweile setzen sich Richtwerte durch, die in Abhängigkeit von der Belastungsintensität und -dauer, den Umgebungsbedingungen sowie dem Geschlecht eine Aufnahme zwischen 6 und 10 g Kohlenhydraten pro kg Körpergewicht empfehlen. In trainingsfreien Phasen sollte zur Bilanzierung der Energiezufuhr und zur Vermeidung gesundheitsschädigender Effekte einer überhöhten Kohlenhydratzufuhr die Aufnahme bei 25 bis 30% der Gesamtenergiezufuhr liegen.

In der Basisernährung eines Sportlers sollte die Aufnahme niedrig- bis mittelglykämischer komplexer Kohlenhydrate mit hoher Nährstoffdichte bevorzugt werden, um eine stetige Energiebereitstellung zu gewährleisten . Aufgrund der hohen Nährstoffdichte wird darüber hinaus die Versorgung mit Vitaminen, Mineralstoffen und sekundären Pflanzenstoffen gesichert.

Der Verzehr von Lebensmitteln mit einem hohen GI führt zu einem raschen Blutzuckeranstieg und einer verstärkten Insulinausschüttung. Diese kann etwa eine halbe Stunde nach der Aufnahme zu einer Unterzuckerung führen, die einen Leistungseinbruch oder gar -abbruch zur Folge hat. Meist wird die Unterzuckerung von Symptomen wie Schwindel und kurzzeitigem Kreislaufversagen, Zittern, Kraftlosigkeit sowie Kopfschmerzen begleitet [Jeu 2010]. Mit einer Unterzuckerung als Reaktion auf die hochglykämischen Kohlenhydrate ist im Leistungssport aufgrund der belastungsinduziert hohen Konzentrationen von Kortisol im Blut nicht zu rechnen. Neigen Sportler zu starker Unterzuckerungen wird eine Kohlenhydratsupplementen unmittelbar vor der Belastung empfohlen, um die Insulinausschüttung rechtzeitig zu hemmen.

Bei sehr lang andauernden Belastungen und der sich anschließenden Regenerationsphase sollten zur Aufrechterhaltung der körperlichen Leistungsbereitschaft als auch zur Auffüllung der Glykogenspeicher möglichst schnell verfügbare Kohlenhydrate aufgenommen werden. Hier eignen sich insbesondere Kohlenhydratlösungen. Aufgrund limitierter Resorptions- und Transportprozesse durch die Körperzellmembranen sollten maximal 60 g Kohlenhydrate pro Stunde aufgenommen werden.

Bei den meisten Freizeitsportlern ist eine Kohlenhydrat-Supplementation nicht notwendig. Beliebte Freizeitsportarten (z.B. Fußball, Basketball, Radfahren) zeichnen sich durch ungleichmäßige Belastungen aus. Während bei geringen Belastungsintensitäten die Fettdepots zur Energiebereitstellung herangezogen werden, wird bei Ausdauerleistungen und Belastungsspitzen vermehrt auf die Glykogenreserven zurückgegriffen. Hier ist es meist ausreichend, bis zu zwei Stunden vor Beginn der Belastung eine kohlenhydratreiche Mahlzeit aufzunehmen.

Flüssigkeitsbedarf im Sport

Im Sport gibt es weitere Faktoren, die zur Ermittlung des individuellen Flüssigkeitsbedarfs Berücksichtigung finden. Hierzu zählen unter anderem

  • der Trainingszustand der jeweiligen Person
  • die gesteigerte Atmung
  • die Art, Dauer und Intensität der Belastung
  • die Umgebung (Klima) und
  • der allgemein gesteigerte Energieumsatz.

Aufgrund der gesteigerten Wärmeproduktion und der damit einhergehenden Schweißbildung kommt es vermehrt zu Flüssigkeits- und Mineralstoffverlusten. Neben dem Ausgleich der Flüssigkeitsverluste sollte auch die Zufuhr der verlorenen gegangenen Elektrolyte Natrium, Chlorid, Kalium, Kalzium sowie Magnesium erfolgen, da diese an wichtigen Zellfunktionen und der Regulation des Wasserhaushalts beteiligt sind. Bei gut trainierten Ausdauersportlern nimmt der Kochsalzgehalt im Schweiß ab, indem durch einen Anpassungsmechanismus in den Schweißdrüsen vermehrt Mineralien zurückgehalten werden.

Körperliche Aktivitäten unter extremen Temperatur- und Höhenbedingungen erhöhen den Flüssigkeitsbedarf zusätzlich. Bei Hitze kann die regelmäßige Flüssigkeitszufuhr einer Hyperthermie (Überhitzung des Körpers) entgegenwirken, jedoch lässt sich eine Dehydrierung nicht gänzlich vermeiden. Die Flüssigkeits- und Elektrolytverluste über die verstärkte Schweißbildung lassen sich während der körperlichen Belastung in der Regel nicht vollständig ersetzen, da die Resorptionskapazität von Wasser im Darm begrenzt ist [Saw 2000].

Die Flüssigkeitsaufnahme vor, während und nach einer Belastung ist damit eine wichtige und leistungsfördernde Maßnahme. Bei Langzeitbelastung führt ein ausgeglichener Flüssigkeitshaushalt dazu, dass die Leistungsfähigkeit aufrechterhalten werden kann. Leider wird der leistungslimitierende Stellenwert der Flüssigkeitszufuhr oft unterschätzt. Liegt die Flüssigkeitsaufnahme stark unter- oder oberhalb der benötigten Menge kann es zu Flüssigkeitsverschiebungen innerhalb der Gewebsflüssigkeit kommen, was zu starken Ermüdungserscheinungen bis hin zu einem Leistungseinbruch führen kann [Saw 2000].

Zufuhrempfehlungen

Die Flüssigkeitsaufnahme und Resorption im Darm wird u.a. von der aufgenommenen Trinkmenge und der Zusammensetzung des Getränkes im Hinblick auf Mineralstoffgehalt und Kohlenhydratkonzentration beeinflusst. Kohlenhydratkonzentrationen von 6-8% (60-80 g KH/l) gelten als optimale Lösungen. Bei Konzentrationen von über 10% wird die Magenentleerung verlangsamt und die Flüssigkeitsabgabe aufgrund des osmotischen Gradienten aus dem Blut in den Darm angeregt. Es hat sich gezeigt, dass sich spezielle Sportgetränke mit einem Anteil von 6% Glukose, 3% Fruktose, 8-10% Maltodextrin oder 12-15% Spezialstärke am besten eignen. Bezüglich der Trinkmenge zeigt sich, dass weder ein Zuviel noch ein zu wenig leistungsfördernd ist. Trinkmengen von über 1l/Stunde sind aufgrund der limitierten Magenentleerungsrate und Absorptionsfähigkeit des Darms (insbesondere bei körperlicher Belastung) nicht von Vorteil.

Die Flüssigkeitsaufnahme sollte über gut temperierte (nicht zu warm, nicht eisgekühlt) Getränke bereits vor, während und nach körperlicher Aktivität erfolgen. Durst ist ein Warnsignal des Körpers, wenn er eintritt ist es meist schon zu spät und ein Zeichen für Defizit. Die Trinkmenge richtet sich nach individuellen Faktoren, sollte jedoch nicht mehr als 0,8l-1l pro Stunde betragen. Um eine kontinuierliche Versorgung zu erzielen empfiehlt es sich alle 15-20 Minuten kleinere Trinkmengen von 150-200ml aufzunehmen.

Bei hohen Schweißverlusten während körperlicher Aktivität empfiehlt es sich für den Sportler zur Unterstützung der Rehydrierung und Elektrolytauffüllung bei der Wahl des Mineralwassers auf die Mineralstoffzusammensetzung zu achten, die je nach Sorte stark variieren kann. Das Mineralwasser sollte nennenswerte Mengen an Natrium enthalten und darüber hinaus reich an Kalzium und Magnesium sein – idealerweise im Verhältnis 2:1 (mengenmäßiger Verlust im Schweiß). Natrium wirkt sich positiv auf die Flüssigkeitsretention aus und kann bei ausreichender Zufuhr eine Hyponatriämie verhindern. Der Elektrolytverlust bei Breitensportlern ist vergleichsweise gering.

Zum Ausgleich der Wasserbilanz bei mittleren bis hohen Belastungsintensitäten, die nicht länger als eine Stunde andauernden eignen sich vor allem kalorienarme, koffeinfreie nicht alkoholische Getränke wie Leitungswasser, Mineralwasser, ungesüßte Kräuter- und Früchtetees und mit Wasser verdünnte Gemüse- oder Obstsäfte (idealerweise im Verhältnis 3:1). Für den Freizeitsportler stellen diese hypotonen Getränke einen preiswerten und wirksamen Durstlöscher dar, der in ausreichendem Maß die Flüssigkeits- und Mineralstoffverluste ausgleichen kann. Auch Leistungssportler können von diesen profitieren, sollten jedoch im Falle einer lang andauernden Belastung auf Getränke zurückgreifen, die zusätzlich Energie bereitstellen und in ausreichendem Maß mit Elektrolyten angereichert sind. Zur Regeneration eigenen sich hypotone als auch isotone Getränke, um die Wiederauffüllung der Glykogenspeicher zu unterstützen und die verloren gegangenen Mineralstoffe zuzuführen. Hypertone Getränke eigenen sich nicht zu Rehydrationszwecken.

Spezielle Sportlergetränke haben für den Freizeitsportler in der Regel keinen besonderen Nutzen. Vermeintliche Vorteile können sich sogar nachteilig auswirken: Sportlergetränke dienen zusätzlich zur Flüssigkeitszufuhr der Energiebereitstellung und sind aufgrund der enthaltenen Kohlenhydrate energiereicher. Die Energiezufuhr über diese Getränke übersteigt jedoch meist den Energieverbrauch des Freizeitsportlers und kann zu einer positiven Energiebilanz führen (Zufuhr > Verbrauch) – besonders im Hinblick auf eine Gewichtsreduktion ein unerwünschter Effekt.

Sinnvoll ist der Einsatz isotonischer Getränke erst dann, wenn ein zusätzlicher Bedarf an Energie besteht und es zu erhöhten Flüssigkeit- und Elektrolytverlusten kommt, die schnell ausgeglichen werden müssen. Daher eignen sich diese Getränke insbesondere für Leistungs- und Hochleistungssportler, die über längere Zeiträume (> 1Stunde) intensiven Belastungen ausgesetzt sind [Mau 1997]. Jedoch sollte bei der Wahl des jeweiligen Getränkes auf die Zusammensetzung geachtet werden. So sollte beispielsweise der Kohlenhydratanteil nicht mehr als 6-8% betragen. Viele Produkte enthalten darüber hinaus Farbstoffe, künstliche Aromen und Geschmacksverstärker und sind mit zahlreichen Vitaminen und Mineralstoffen angereichert, die dem Sportler einen leistungssteigernden Nutzen suggerieren sollen.

Downloads

Unseren Mitgliedern stehen einige Unterlagen zum Thema als Download zur Verfügung. Diese sind zum Teil auch in unserem Medienshop erhältlich.

Lebensstil und Ernährungsformen Ernährung im Sport  Miniposter Freeletics

Lebensstil und Ernährungsformen Ernährung im Sport  Fachinfo Sporternährung
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