Nährstoffe im Sport

Die Funktion von Makro- und Mikronährstoffen

Kohlenhydrate (KH) im Sport

• Kohlenhydrate sind in der Sporternährung die wichtigsten Energielieferanten und in verschiedenen Sportarten mit langer intensiver Belastung essentiell!
• Die Empfehlungen für Nicht-Sportler und Sportler liegen bei 50 - 55% des Gesamtbrennwertes. Um einen möglichen Abbau von Körperbausteinen zu vermeiden (Glukoneogenese), muss die tägliche Kohlenhydratzufuhr mindestens 25% betragen. Sportler sollten generell eine kohlenhydratreiche Kost bevorzugen. Die Kohlenhydratzufuhr sollte je nach Energiebedarf  und zum Beispiel dem Geschlecht, der Sportart, Belastungsintensität, dem körperlichen Zustand und vielen weiteren Faktoren ausgerichtet werden. [3,5]
• Mittels Kohlenhydraten werden die Glykogenspeicher in den Muskeln (ca. 2/3) und der Leber (ca. 1/3) gefüllt, so dass sie später in Form von Energie den Muskeln zur Verfügung stehen. Die körpereigenen Glykogenspeicher sind begrenzt. Aus diesem Grund solltest Du besonders in den Tagen vor Wettkämpfen deine Glykogenspeicher füllen und auf Deine Kohlenhydratzufuhr achten.
• Ist der Leber-Glykogenspeicher beispielsweise durch den Sport entleert, wobei die Geschwindigkeit der Entleerung unter anderem von der Belastungsintensität abhängig ist, kann Glukose nicht weiter ans Blut abgegeben werden. Die Folge davon ist das Absinken der Blutglukosekonzentration auf ein niedriges Niveau, da der Muskel weiterhin Glukose zur Energiegewinnung aus dem Blut aufnimmt. Ein Leistungsabfall ist vorprogrammiert. Die Versorgung mit Glukose sollte somit für den Sportler die primäre Ernährungsaufgabe darstellen. [5]
• Die Verbrennung von Fetten und Kohlenhydraten wird von Regulationssystemen gesteuert, welche aufeinander abgestimmt sind. Die beiden eindeutigsten Vorteile der Kohlenhydratnutzung im Bereich des Belastungsstoffwechsels sind folgende:
• Kohlenhydrate können 4 - 5 mal schneller anaerob (ohne Sauerstoff) und doppelt so schnell aerob (mit Sauerstoff) zur Energiegewinnung freigesetzt werden, als Fettenergie. Somit ist eine Freigabe der Energie durch Kohlenhydrate besonders effizient.
• Eine Verbrennung von Kohlenhydraten liefert im Vergleich zu Fetten durchschnittlich über 8% mehr Energie als die Oxidation von Fetten pro Liter Sauerstoff.
• Die körperliche Belastungsintensität ist dafür ausschlaggebend, wann und wie viele Kohlenhydrate zu sich genommen werden sollten. Gerade bei extremen Ausdauerbelastungen (z.B. einem Marathon) zeigt sich die Bedeutung der Kohlenhydratzufuhr mit der Nahrung, welche für die Aufrechterhaltung der Energiebereitstellung bei mehr als 90 Minuten Sport besonders wichtig ist. Bei intensiven und langen sportlichen Belastungen, bei denen Energiereserven essentiell sein können, sollten während der Belastung Kohlenhydrate zugeführt werden, um keinem Leistungsabfall zu unterliegen. Es wird auch von einer leistungsbestimmenden Wirkung von Kohlenhydraten auf den Sportler gesprochen. Auch bei Spielsportarten oder Kraftsport sind Kohlenhydrate die wichtigste Energiequelle. [1]

Eiweiß (Protein) im Sport

• Eiweiß, auch Protein genannt, ist der wichtigste Grundbaustein bei der Bildung und Regeneration von körpereigenen Zellen. Die Erhaltungs- sowie Neuaufbauprozesse von eiweißhaltigen Substanzen im Körper, wie z.B. in Muskelfasern, Sehnen, Bändern, für Enzyme, Hormone und das Immunsystem, benötigen Eiweiß.
• Da Eiweiß aus körperlichen Reserven (Muskelmasse) nicht abgebaut werden soll, ist eine mehrfache tägliche Versorgung besonders wichtig. Tierisches Eiweiß ist für den menschlichen Körper biologisch hochwertiger als pflanzliches Eiweiß und somit leichter aufzunehmen. Durch die Kombination tierischer und pflanzlicher Eiweiße in den Mahlzeiten kann die biologische Wertigkeit gesteigert werden. Je höher die Eiweißzufuhr, desto höher muss die Flüssigkeitsversorgung sein, da nur so der Harnstoff als Stoffwechselendprodukt des Eiweißabbaus ausreichend ausgeschieden werden kann. [1,2]

• Die wichtigsten Eiweißlieferanten sind Milch und Milchprodukte, Fleisch, Fisch, Eier, Hülsenfrüchte (Erbsen, Bohnen, Linsen, Soja), Getreide (Weizenkeime) und Getreideprodukte (Brot), Kartoffeln, Reis und Teigwaren sowie Samen und Nüsse. Dabei sind Kombinationen günstig für eine hohe biologische Wertigkeit: Getreide mit Milch oder Eiern bzw. Kartoffeln mit Ei oder Milch. Der Sportler sollte seine Nahrungseiweiße nicht nur nach ihrer biologischen Wertigkeit und den günstigsten Eiweißmischungen auswählen, sondern auch darauf achten, dass er gleichzeitig eine nicht zu große Menge unerwünschter Begleitstoffe erhält. Diese wären Purine, Cholesterin und Fett. Da gerade bei einem erhöhten Eiweißkonsum ein großer Teil der Proteine oft aus tierischer Herkunft stammt, sollte auf die negativen Begleitstoffe geachtet und diese möglichst vermieden werden.
• Empfehlenswerte fett- und purinarme bzw. -freie proteinhaltige Lebensmittel wären magere Milchprodukte, magere Fleischsorten, Hülsenfrüchte und Sojaprodukte - wie zum Beispiel Tofu. [3]
• Aktiver Sport, Verletzungen und auch Muskelkater regen Deine Zellbildung an, wodurch der Bedarf an Eiweiß steigt.

Wie viel Eiweiß brauchst du?

• Aminosäuren (Bausteine von Eiweißen) sollten in erster Linie zum Aufbau körpereigener Substanzen dienen, können jedoch vom Körper ebenfalls als Energielieferanten genutzt werden. Dieser Effekt entsteht, wenn ein Kohlenhydratmangel bei Erschöpfung der Glykogenspeicher oder eine unzureichende KH - Aufnahme während der Belastung vorliegt. Bei Fehlen dieser anderen Brennstoffe als Energieträger können bis zu 10% der Proteine energetisch verwertet werden, dabei werden insbesondere BCAAs - verzweigtkettigen Aminosäuren (Leucin, Valin, Isoleucin) sowie Alanin genutzt, um fehlende Energie zu regenerieren. [4]

Fett im Sport

• Fett stellt das größte Energiedepot im Körper dar. Alleine 1 kg Fett besitzt ca. 6.000 kcal, was fast den dreifachen Tagesbedarf eines durchschnittlichen Erwachsene darstellt. Die Menge der Fettaufnahme spielt in der Sporternährung eine untergeordnete Rolle.
• Fettreiche Mahlzeiten haben zwar einen hohen Sättigungswert und eine hohe Energiedichte, setzen aber die Leistungsfähigkeit, besonders die Ausdauerleistungsfähigkeit, ab einer bestimmten Belastungskapazität herab. Bei einem hohen Fettanteil in der Nahrung werden entsprechend weniger Kohlenhydrate und Eiweiße aufgenommen. Ziel ist es, nicht mehr als 25 bis 30 % der Gesamtenergiezufuhr aus Fett zu beziehen. [5]
• Qualitativ betrachtet solltest Du jedoch den Anteil ungesättigter Fettsäuren möglichst hoch erhalten. Reduziere gehärtete tierische Fette und steigere den Anteil an pflanzlichen Fetten und Ölen. Vor allem Omega-3-Fettsäuren wirken gegen auftretende Entzündungsreaktionen und unterstützen Dein Immunsystem. Empfohlen werden folgende Öle/Nahrungsmittel: Raps-, Walnuss-, Soja- und Leinsamenöle, Fisch und Nüsse.
• Durch einen Brennwert von 9 kcal/g liefern Fette mehr als das doppelte an Energie im Vergleich zu Kohlenhydraten oder Eiweißen. Fette sind außerdem an der Hormonbildung beteiligt und als Träger fettlöslicher Vitamine (A, D, E, K) wichtig. [3, 5]
• Die Belastungsintensität spielt bei der Oxidation (Verbrennung) von Fetten eine große Rolle. Je niedriger die Intensität ist, umso höher ist der oxidierte Anteil an Fetten. Dabei ist der Trainingsstatus einer Person zu beachten. Auch die Belastungsdauer wirkt sich auf die Oxidation von Fetten aus. Bei längerer Belastung wird der Energiebedarf beim Trainierten bis zu 65% durch die Fettoxidation abgedeckt.
• Durch eine gut trainierte Grundlagenausdauer lässt sich die Fähigkeit des Skelettmuskels steigern, auch bei höherer Intensität mehr Energie aus dem Fettstoffwechsel zu gewinnen. [3]
• Fettsäuren werden nur (aerob) unter Sauerstoff abgebaut und dienen deshalb bei intensiver Belastung nicht als Energielieferant. Bei einer intensiven Belastung, bei der zu viel Milchsäure (Laktat) im Muskel gebildet wird, kann es zu einer kompletten Blockierung der Fettsäureoxidation kommen.
• Für den Sportler liegt die Bedeutung des Fettstoffwechsels darin, die knappen Kohlenhydratspeicher zu schonen. Je größer der Anteil des Fettstoffwechsels bei gleicher Intensität ist, desto weniger Kohlenhydrate werden verbraucht. Dadurch stehen dem Sportler für Belastungsspitzen mit hoher Intensität mehr intramuskuläre Kohlenhydratreserven zur Verfügung.
• Der Nutzen von Fett in der Sporternährung sollte nicht unterschätzt werden, jedoch nicht das primäre Augenmerk der Ernährung ausmachen. In verschiedenen Sportarten kann durch Fettreserven ein energetisches Polster geschaffen werden, um die Kohlenhydratspeicher zu schonen.

Übersicht zur Energiebereitstellung von Kohlenhydraten und Fetten

 Abbildung: Art der Energiebereitstellung in Abhängigkeit von der Belastungsdauer (DONATH und SCHÜLER, 1979 sowie Geiß und Hamm, 2000)

• In der obigen Abbildung siehst Du das Energiebereitstellungsverhältnis zwischen Kohlenhydraten und Fetten. Die linke Spalte stellt dabei die Art und Dauer der Belastung dar. In der Mitte sind die verwerteten Energieträger zu sehen (Kohlenhydrate, Fette). In der rechten Spalte ist die Art der Energiebereitstellung aufgeführt, eingeteilt in anaerob (ohne Sauerstoff) und aerob (mit Sauerstoff).
• Die Grafik sollte immer mit der eigenen Intensität und dem Trainingsstatus betrachtet werden.
• Bei einer hohen Intensität im Nichtausdauerbereich werden die Fette durch die im Muskel gebildete Milchsäure und durch einen geringen Sauerstoffanteil nicht oxidiert und können so auch bei längerer Dauer schlecht verbrannt werden. Trotz langer Dauer der Belastung werden somit größtenteils Kohlenhydrate und evtl. eine Mischform von Kohlenhydraten und Fetten verbrannt.
• Der Trainingsstatus eines Sportlers kann die Darstellung ebenfalls beeinflussen - dabei wird die Verwertung von Fetten verändert. Zum Beispiel wird ein Marathonläufer eine bessere Verwertung von Fetten aufweisen als ein Nichtsportler.

Vitamine im Sport

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• Vitamine sind essentielle organische Verbindungen, die zur Regulierung der Stoffwechselvorgänge, der Energie-Synthese und der neurologischen Prozesse dienen.
• Vitamine lassen sich in zwei Kategorien einteilen: fettlösliche Vitamine und wasserlösliche Vitamine [1]
• Vitamine steuern die sehr komplexen und wichtigen Funktionen des Stoffwechsels und der Leistungsfähigkeit.
• Du hast als Sportler einen bis zu 20-fach erhöhten Sauerstoffumsatz, wodurch freie Radikale im Sinne von oxidativem Stress gebildet werden können. Verschiedene Mikronährstoffe wie z.B. Antioxidantien und können oxidativem Stress entgegenwirken. [3, 4]

• Vitamin A trägt zur Erhaltung normaler Haut und Sehkraft bei.
• Vitamin D trägt zur Erhaltung normaler Knochen, des Calciumspiegels im Blut und der Muskelkontraktion bei.
• Vitamin E trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen.

Wasserlösliche Vitamine

• Vitamin B6 trägt zu einem normalen Eiweiß- und Glykogen-Stoffwechsel und zu einer normalen Immunfunktion bei.
• Vitamin B6 trägt es zur Verringerung der Müdigkeit und zur Regulation der Hormontätigkeit bei.
• Vitamin B12 trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems und zur normalen Bildung von roten Blutkörperchen bei, ebenso wie zur Zellteilung.
• Vitamin C trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems während und nach intensiver körperlicher Betätigung bei.
• Vitamin C trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems und zum Schutz vor oxidativem Stress bei.
• Vitamin C erhöht die Eisenaufnahme.
• Folsäure trägt zu einer normalen Aminosäuresynthese bei und zur Verringerung von Ermüdung.

Mineralstoffe im Sport

all in® Produkte können Dich bei der Deckung Deines sportbezogenen Tagesbedarfs an den wichtigen 14 Mineralstoffen optimal unterstützen.

• Mineralstoffe sind anorganische Elemente, die für eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen verantwortlich sind. Mineralien dienen als Struktur für Gewebe, sie sind wichtige Bestandteile von Enzymen und Hormonen und Regulatoren der metabolischen Kontrolle. [1]
• Sportler können ein gewisses Defizit an Mineralien aufweisen, was sich auf die Leistungsfähigkeit auswirken kann. Vor allem durch hohe körperliche Aktivität und dadurch bedingtes Schwitzen benötigt der Körper eine höhere Menge an Mineralstoffen. [3, 4]
• Zink trägt zu einem normalen Kohlenhydrat- und Fettsäurestoffwechsel und zur Erhaltung eines normalen Testosteronspiegels bei.
• Zink trägt zu einer normalen Eiweißsynthese bei und zur Erhaltung normaler Haut, Knochen, Haare und Nägel.
• Zink trägt außerdem zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei.
• Magnesium trägt zum Elektrolytgleichgewicht bei, außerdem spielt es bei der Muskelfunktion und bei der Eiweißsynthese eine Rolle.
• Calcium trägt zur normalen Blutgerinnung, Muskelfunktion, Signalübertragung von Nervenzellen bei. Calcium wird für die Erhaltung normaler Knochen und Zähne benötigt.
• Eisen trägt zur normalen Bildung von roten Blutkörperchen und Hämoglobin bei und auch zu einem normalen Sauerstofftransport
• Jod trägt zu einer normalen Produktion von Schilddrüsenhormonen und zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei, welche für den Energiestoffwechsel und zur Bildung von Zellen verantwortlich sind.

Quellen:
[1] HIPP, A.; NIESS, A.: Sport und Ernährung. In: BIESALSKI, H. K. et al.: Ernährungsmedizin. Georg Thieme Verlag. Stuttgart. 2010. S.374-387.
[2] KONOPKA, P.: Sporternährung. BLV Buchverlag GmbH & Co. KG. München. 2008. g. W.
[3] KONOPKA, P.: Sporternährung, Leistungsförderung durch bedarfsangepasste und vollwertige Ernährung, BLV Buchverlag GmbH & Co. KG. München. 2009. S. 53-75, 79, 80, 93, 94.
[4] NEUMANN, G.: Ernährung im Sport, Meyer & Meyer Verlag, Aachen, S. 25-26, 79-81.
[5] SCHEK, A.: Top-Leistung im Sport durch bedürfnisgerechte Ernährung. Philippka Sportverlag. Münster. 2005. g.W.
[6] KREIDER, R.B. et al.: ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations.In: Journal of the International Society of Sports Nutrition (ISSN). 2010. 7:7: S.11-13. Online im WWW unter Url.:http://www.jissn.com/content/7/1/7. Zugriff am 06.08.2012