Leistung. Leistung. Sport. Sport. Training. Ernährung im Sport. Ernährung im Sport. Die Bedeutung der Kohlenhydrate für Leistung und Gesundheit

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1 Die Bedeutung der Kohlenhydrate für Leistung und Gesundheit Ernährung im Sport Training Leistung Ernährung im Sport Bedeutung von Ernährung im Sport Training Ernährung Sport -> hohe physische Beanspruchung -> Anstieg der muskulären Arbeit Leistung Bedeutung von Ernährung im Sport Sport -> großer Energiebedarf -> großer Bedarf an Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen, Vitaminen, Mineralien und Spurenelementen Energiebilanz Konstantes Körpergewicht im Sport: Energieverbrauch Energie- (Nahrungs-) Zufuhr? Energieverbrauch? => Messen oder Abschätzen (Tabellen?)

2 Energiebilanz Energieverbrauch / h in verschiedenen Sportarten (70 kg) Bergsteigen 540 Golf 330 Fußball 780 Tennis (Doppel) 400 Tennis (Einzel) 0 Schwimmen (3.5 km/h) 1100 Schwimmen (1.5 km/h) 400 Radfahren (30 km/h) 900 Radfahren ( km/h) 400 Skilanglauf ( km/h) Skilanglauf (9km/h) 0 Laufen ( km/h) 900 Laufen (9 km/h) Energiebilanz Analyse des sportspezifischen Energieverbrauchs => Berechnung aus der Sauerstoffaufnahme (1l O2 = ca. 5 kcal) Kcal/h Energiebilanz Analyse des sportspezifischen Energieverbrauchs => Berechnung aus der Sauerstoffaufnahme (1l O2 = ca. 5 kcal) => kalorimetrische Messungen ( Klimakammer ) => für die Praxis?? Energiebilanz Analyse des sportspezifischen Energieverbrauchs trial and error: Körpergewicht (und Körperzusammensetzung) (Kalipometrie, hydrostatisches Wiegen, Impedanzanalyse) Energiebilanz Analyse des sportspezifischen Energieverbrauchs trial and error: Körpergewicht (und Körperzusammensetzung) (Kalipometrie, hydrostatisches Wiegen, Impedanzanalyse) Bedeutung von Ernährung im Sport Sport -> Körperspeicher sind begrenzt -> geringe Speicher -> Leistungsabfall -> große Speicher -> hohe Leistung plus Analyse der Energiezufuhr (Nahrungsprotokolle)

3 Energiespeicher: Fettreserven Energiespeicher: Eiweissreserven Mann, 75 kg, 20% Körperfett (Sportler: <10 %) Unterhautfett:.000 g, ca kcal (ca. 7 kcal/g Speicherfett) intramuskuläres Fett: 300 g, ca kcal Blutfette: 10 g, ca. 90 kcal nahezu unbegrenzt verfügbar Mann, 75 kg, 20% Körperfett (Sportler: <10 %) Muskelprotein: g, ca kcal Verbrauch der Proteine wegen Strukturverlust ungünstig ca. 5 % an der Energiebereitstellung in Mangelsituationen über 10 % Eiweißverbrauch Energiespeicher: Kohlenhydratreserven Energiespeicher: Kohlenhydratreserven Mann, 75 kg, 20% Körperfett (Sportler: <10 %) Glykogen (Leber): 85 g, ca. 350 kcal Glykogen (intramuskulär): 350 g, ca kcal Glukose (Blut): 20 g, ca. 80 kcal Körperspeicher sind sehr begrenzt Speichermenge / Volumen Fette: 1 g Unterhautfett = ca. 7 kcal kcal ca. 13 kg Fettmasse Glykogen: 1g Glycogen bindet 3-4 ml Wasser 5 g Glycogen/Wasser = 4 kcal; kcal = Kg Masse Fettspeicher sind viel Masse-sparender als KH Abhängigkeit der KH-Speicher von der Nahrungszufuhr KH arme Diät KH reiche Diät Energieverbrauch - Marathon - Mann, 70 kg, Zielzeit: 4 h Gesamtbedarf kcal Leber 0 g 135 g Muskel 300 g 900 g Blut 8 g 11 g Gesamt 308 g 1046 g Kohlenhydrate Muskelglycogen (g) Leberglykogen (g) Blutglukose (g) Gesamte Kohlenhydrate (g) Gesamte Kohlenhydrate (kcal) 245 g 108 g 11 g 364 g 364 x 4 = kcal

4 Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen Fette: energetisch ungünstig => langsamere Laufgeschwindigkeit Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen Fette: energetisch ungünstig => langsamere Laufgeschwindigkeit Proteine: Strukturverlust, NH3-Bildung (zentrale Ermüdung) Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen KH-Versorgung optimieren Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen KH-Versorgung optimieren => KH Speicher VOR Belastung vergrößern Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen KH-Versorgung optimieren => KH Speicher VOR Belastung vergrößern => KH-Zufuhr während Belastung Energieverbrauch - Marathon - Konsequenzen andere Energiequellen KH-Versorgung optimieren => KH Speicher VOR Belastung vergrößern => KH-Zufuhr während Belastung => Wiederauffüllen der KH-Speicher direkt nach Belastung => Regeneration

5 Energieverbrauch - Marathon - Fettverbrennung und Belastungsintensität Konsequenzen Grundlagenausdauer (Fettoxidation) optimieren ATP Bedarf KH Fette % VO2max ATP Bedarf geringes Ausdauerniveau hohes Ausdauerniveau Fettverbrennung und Belastungsintensität Fettverbrennung und Belastungsintensität ATP Bedarf KH Fette ATP Bedarf % VO2max % VO2max ATP Bedarf geringes Ausdauerniveau hohes Ausdauerniveau ATP Bedarf geringes Ausdauerniveau hohes Ausdauerniveau Probleme mit der Sport-Ernährung Zu viel Fett Probleme mit der Sport-Ernährung Zu viel Fett Zu wenig Kohlenhydrate -> nicht genügend Energie für muskuläre Arbeit

6 Basisernährung (<4500 kcal/d, 1-2 h/d) Basisernährung (<4500 kcal/d, 1-2 h/d) ausreichende Energiemenge optimale Nahrungszusammensetzung ausreichende Menge an Mikro- und Makronährstoffen normal population (% of intake) nutrition in sport (% of intake) mehr Energie - größeres Volumen Basisernährung (<4500 kcal/d, 1-2 h/d) Basisernährung (<4500 kcal/d, 1-2 h/d) normal population (% of intake) nutrition in sport (% of intake) normal population (% of intake) nutrition in sport (% of intake) mehr Energie - größeres Volumen weniger Fett, mehr Kohlenhydrate mehr Energie - größeres Volumen weniger Fett, mehr Kohlenhydrate kein Problem in der Proteinzufuhr, kein Zusatzbedarf Basisernährung (<4500 kcal/d, 1-2 h/d) Basis-Ernährung < 4500 kcal/d normal population (% of intake) nutrition in sport (% of intake) nutrition in sport (% of intake) Leistung und Gesundheit mehr Energie - größeres Volumen weniger Fett, mehr Kohlenhydrate kein Problem in der Proteinzufuhr, kein Zusatzbedarf größere Mengen an Vitaminen, Mineralien, Spurenelementen => hohe Nahrungsqualität

7 Basis-Ernährung < 4500 kcal/d Niedrig kalorische Ernährung < 1800 kcal/d Basis-Ernährung < 4500 kcal/d Niedrig kalorische Ernährung < 1800 kcal/d nutrition in sport (% of intake) nutrition in sport (% of intake) Zu wenig Proteine, KH, Vitamine, Mineralien Leistung und Gesundheit Leistung und Gesundheit Basis-Ernährung < 4500 kcal/d Niedrig kalorische Ernährung < 1800 kcal/d Basis-Ernährung < 4500 kcal/d Niedrig kalorische Ernährung < 1800 kcal/d nutrition in sport (% of intake) nutrition in sport (% of intake) Zu wenig Proteine, KH, Vitamine, Mineralien Zu wenig Proteine, KH, Vitamine, Mineralien Leistung und Gesundheit Individuelle Beratung Leistung und Gesundheit Individuelle Beratung Hoch kalorische Ernährung > 4500 kcal/d Basis-Ernährung < 4500 kcal/d nutrition in sport (% of intake) Leistung und Gesundheit Hoch kalorische Ernährung > 4500 kcal/d Niedrig kalorische Ernährung < 1800 kcal/d Zu wenig Proteine, KH, Vitamine, Mineralien Individuelle Beratung intensive nutrition (% of intake) Glykogenreserven bei geringer KH-Zufuhr 2h 24h 2h 24h 2h 24h

8 Glykogenreserven bei geringer KH-Zufuhr Probleme mit der Sport-Ernährung Muscle glycogen (mmol/kg) % CH 50% CH Mangelnde Akzeptanz -> Geschmack von Sporternährung? time (hrs) Probleme mit der Sport-Ernährung Mangelnde Akzeptanz -> Geschmack von Sporternährung? Probleme mit der Sport-Ernährung Mangelnde Praxis -> wenig Fett -> weniger Geschmacks-/Aromastoffe -> anderer (weniger?) Geschmack Probleme mit der Sport-Ernährung Mangelnde Praxis Theorie Praxis Nahrungsmittelgruppen 1. Getreide und Getreideprodukte (Brot, Müsli), Nudeln, Kartoffeln,Bananen Zubereitung... Nahrungsauswahl

9 Nahrungsmittelgruppen 1. Getreide und Getreideprodukte (Brot, Müsli), Nudeln, Kartoffeln,Bananen 2. Obst und Gemüse (in jeder Form) Nahrungsmittelgruppen 1. Getreide und Getreideprodukte (Brot, Müsli), Nudeln, Kartoffeln,Bananen 2. Obst und Gemüse (in jeder Form) 3. Milch und Milchprodukte Nahrungsmittelgruppen 1. Getreide und Getreideprodukte (Brot, Müsli), Nudeln, Kartoffeln,Bananen 2. Obst und Gemüse (in jeder Form) 3. Milch und Milchprodukte 4. Fleisch, Geflügel, Fisch, Eier, Bohnen, Nüsse Portionen / Tag Nahrungspyramide 5-6 Nahrungspyramide Nahrungspyramide Portionen / Tag Portionen / Tag

10 Nahrungspyramide Nahrungspyramide Extra Fett Portionen / Tag 2 Portionen / Tag KH Zufuhr während Belastung reduziert die Glukose-Freisetzung aus der Leber und erhöht die Glukose-Aufnahme in die Muskulatur KH Zufuhr während Belastung reduziert die Glukose-Freisetzung aus der Leber und erhöht die Glukose-Aufnahme in die Muskulatur schont die körpereigenen Glykogen-Reserven (v.a. Leber) KH Zufuhr während Belastung reduziert die Glukose-Freisetzung aus der Leber und erhöht die Glukose-Aufnahme in die Muskulatur schont die körpereigenen Glykogen-Reserven (v.a. Leber) setzt den Protein-Katabolismus herab KH Zufuhr während Belastung reduziert die Glukose-Freisetzung aus der Leber und erhöht die Glukose-Aufnahme in die Muskulatur schont die körpereigenen Glykogen-Reserven (v.a. Leber) setzt den Protein-Katabolismus herab schiebt den Zeitpunkt der Ermüdung hinaus

11 KH Zufuhr während Belastung reduziert die Glukose-Freisetzung aus der Leber und erhöht die Glukose-Aufnahme in die Muskulatur schont die körpereigenen Glykogen-Reserven (v.a. Leber) setzt den Protein-Katabolismus herab schiebt den Zeitpunkt der Ermüdung hinaus Anforderungen an KH Quellen während Belastung leicht verdaulich, rasch resorbierbar wenig Nahrungsfasern (hoher Glykämie-Index) am schnellsten werden lösliche KH resorbiert Stärke ist ebenso wirksam wie freie Glukose verbessert die Leistung optimale KH Quellen Mono- und Disaccharide (Glukose, Maltose) Polymere (Maltodextrine) und Stärken Empfehlungen zur Zufuhrmenge bei Belastungen > 45 min: pro weitere Trainingsstunde g KH Empfehlungen zur Zufuhrmenge bei Belastungen > 45 min: pro weitere Trainingsstunde g KH höhere Aufnahmen als ca. 100 g/h haben keinen zusätzlichen Effekt (negative Wirkung auf Magenentleerung) Empfehlungen zur Zufuhrmenge bei Belastungen > 45 min: pro weitere Trainingsstunde g KH höhere Aufnahmen als ca. 100 g/h haben keinen zusätzlichen Effekt (negative Wirkung auf Magenentleerung) maximale KH Verfügbarkeit in Getränken ohne Beeinträchtigung der Flüssigkeitshomöostase: - 80 g KH/l

12 Empfehlungen zur Zufuhrmenge bei Belastungen > 45 min: pro weitere Trainingsstunde g KH höhere Aufnahmen als ca. 100 g/h haben keinen zusätzlichen Effekt (negative Wirkung auf Magenentleerung) maximale KH Verfügbarkeit in Getränken ohne Beeinträchtigung der Flüssigkeitshomöostase: - 80 g KH/l maximale KH Mengen in Getränken: 55 g Glukose/l, 100 g Maltodextrin/l Empfehlungen zur Zufuhrmenge bei Belastungen > 45 min: pro weitere Trainingsstunde g KH höhere Aufnahmen als ca. 100 g/h haben keinen zusätzlichen Effekt (negative Wirkung auf Magenentleerung) maximale KH Verfügbarkeit in Getränken ohne Beeinträchtigung der Flüssigkeitshomöostase: - 80 g KH/l maximale KH Mengen in Getränken: 55 g Glukose/l, 100 g Maltodextrin/l Maltrodextrin (weniger süß, geringerer Einfluss PD Dr. auf Petra Platen; Osmolarität Institut für Kreislaufforschung und => Sportmedizin, besser Deutsche Sporthochschule resorbierbar) Köln Wiederauffüllung Zufuhr von 1 g KH / kg KG 1-2 h nach dem Sport Wiederauffüllung Zufuhr von 1 g KH / kg KG 1-2 h nach dem Sport Zufuhr von 1 g KH / kg KG 3-4 h nach dem Sport Wiederauffüllung Zufuhr von 1 g KH / kg KG 1-2 h nach dem Sport Zufuhr von 1 g KH / kg KG 3-4 h nach dem Sport hoch intensive Belastung: 1 g KH / kg KG 5-6 h nach dem Sport Wiederauffüllung Zufuhr von 1 g KH / kg KG 1-2 h nach dem Sport Zufuhr von 1 g KH / kg KG 3-4 h nach dem Sport hoch intensive Belastung: 1 g KH / kg KG 5-6 h nach dem Sport Übriger Tag: SPORTERNÄHRUNG (KH betont, //)

13 Gesundheitliche Aspekte: KH komplexe KH (Polysacharride, z. B. in Gemüse, Vollkornprodukten etc.) => enthalten auch Proteine, essentielle FS, Antioxidantien, Spurenelemente, Vitamine, v.a. Ballaststoffe Gesundheitliche Aspekte: KH komplexe KH (Polysacharride, z. B. in Gemüse, Vollkornprodukten etc.) => enthalten auch Proteine, essentielle FS, Antioxidantien, Spurenelemente, Vitamine, v.a. Ballaststoffe Ballaststoffe (epidemiologische Studien): weniger Kolon-und Rektum-Krebs (Effekte auf z.b. Darmpassage, Gallensalze) niedrigere Cholesterinspiegel g / Tag Wissen über Sport-Ernährung Wissen über Sport-Ernährung Sport-Ernährung kann die Leistung steigern Sport-Ernährung kann die Leistung steigern Sport-Ernährung wirkt besser bei dauerhafter Anwendung Wissen über Sport-Ernährung Wissen über Sport-Ernährung Sport-Ernährung kann die Leistung steigern Sport-Ernährung wirkt besser bei dauerhafter Anwendung hohe Belastungen rechtfertigen kurzfristig ganz besondere Ernährungsformen Sport-Ernährung kann die Leistung steigern Sport-Ernährung wirkt besser bei dauerhafter Anwendung hohe Belastungen rechtfertigen kurzfristig ganz besondere Ernährungsformen Sport-Ernährung verbessert oder stabilisiert auch die Gesundheit

14 Wissen über Sport-Ernährung - Zusammenfassung - Sport-Ernährung kann die Leistung steigern Sport-Ernährung wirkt besser bei dauerhafter Anwendung hohe Belastungen rechtfertigen kurzfristig ganz besondere Ernährungsformen Sport-Ernährung verbessert oder stabilisiert auch die Gesundheit Sport-Ernährung respektiert die Individualität des/der Sportlers/in Die Bedeutung der Kohlenhydrate für Leistung und Gesundheit Blutglukosespiegel: enge Regelung zum Schutz vor Unterund Überzuckerung (Hypo- bzw. Hyperglykämie) abhängig von Nahrungszufuhr und Stoffwechsel bei Hyperglykämie Ausscheidung über die Nieren Leber: Glykogen Glycerol TG Aminosäuren Laktatabbau

15 Muskulatur: Glykogen anaerobe Glykolyse Laktatbildung Oxidation ZNS: wichtigster Energielieferant Oxidation Erythrozyt: anaerobe Glykolyse Laktatbildung Insulin (grüne Pfeile): Entfernung von Glukose aus dem Blut Senkung des Blutzuckerspiegels Insulin (grüne Pfeile): Entfernung von Glukose aus dem Blut Muskulatur Aufnahme in die Muskelzelle Glykogenspeicherung aerobe und anaerobe Glykolyse Insulin (grüne Pfeile): Entfernung von Glukose aus dem Blut Leber Glykogenspeicherung Bildung von TG Proteinbildung

16 Glukagon (rote Pfeile): Gegenspieler des Insulin Erhöhung des Blutzuckerspiegels Glukagon (rote Pfeile): Gegenspieler des Insulin Leber Glukoneogenese Glykogenabbau Protein- und Aminosäureabbau Glycerolbildung, Spaltung von TG im Fettgewebe Adrenalin (lila Pfeile): Erhöhung der Leistungsfähigkeit (Stresshormon) Anstieg des Blutzuckerspiegels Erhöhung des Muskelstoffwechsels Adrenalin (lila Pfeile): Erhöhung der Leistungsfähigkeit (Stresshormon) Leber Glukoneogenese Glykogenabbau Glycerolbildung, Spaltung von TG im Fettgewebe Hypoglykämie Adrenalin (lila Pfeile): Erhöhung der Leistungsfähigkeit (Stresshormon) Muskulatur Aufnahme in die Muskelzellen Glykogenabbau Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie

17 Hypoglykämie Stress Ausschüttung von MEHREREN Hormonen, die den Blutzuckerspiegel anheben Hypoglykämie Glukagon Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie Hypoglykämie Glukagon Adrenalin Hypoglykämie Glukagon Adrenalin Kortisol (ACTH) Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie Hypoglykämie Glukagon Adrenalin Kortisol (ACTH) STH/hGH (langfristig) Hyperglykämie Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie

18 Hyperglykämie KEINE akute Gefahr Ausschüttung von EINEM Hormon, das den Blutzuckerspiegel absenkt Hyperglykämie Insulin Aus: Silbernagl/Despopoulos 2001: Taschenatlas der Physiologie Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels Diabetes Mellitus: betrifft das einzige Blutzuckerspiegelsenkende Hormon: Insulin - absoluter Insulinmangel (Typ I) - ungenügende Insulinwirkung (Rezeptor, Typ II) Diabetes Mellitus Insulinmangel oder fehlende Wirkung (gelbrote Pfeile) Aus: Koolman / Röhm 1994: Taschenatlas der Biochemie Diabetes Mellitus Muskel fehlende Glukoseaufnahme gesteigerter Proteinabbau Diabetes Mellitus Fettgewebe fehlende Glukoseaufnahme gesteigerter Fettabbau Aus: Koolman / Röhm 1994: Taschenatlas der Biochemie Aus: Koolman / Röhm 1994: Taschenatlas der Biochemie

19 Diabetes Mellitus Leber Glukoneogenese aus Aminosäuren gesteigerter Glykogenabbau Ausstrom von Glukose ins Blut Bildung von Lipoproteinen Bildung von Ketonkörpern (metabolische Azidose) Diabetes Mellitus Niere Ausscheidung von Glukose und großen Mengen Wasser, Verlust von Elektrolyten Ausscheidung von Ketonkörpern Aus: Koolman / Röhm 1994: Taschenatlas der Biochemie Diabetes Mellitus Blut Hyperglykämie Hyperlipidämie Metabolische Azidose Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels Diabetes Mellitus - Bedeutung von Sport: wichtige Säule in der Therapie Diät, Sport, Medikamente sehr gute Abstimmung von KH- und Insulin-Bedarf erforderlich Aus: Koolman / Röhm 1994: Taschenatlas der Biochemie Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels Diabetes Mellitus - Bedeutung von Sport: wichtige Säule in der Therapie Verbesserung der Glukoseaufnahme in Zelle Reduktion des Bedarfs an Insulin Stoffwechselstabilisierung Vermeidung von Spätkomplikationen (z.b. Arteriosklerose) Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels Diabetes Mellitus - Bedeutung von Sport: Diabetes mellitus Typ I Hochleistungssport ist möglich ( gute energetische Bilanzierung)

20 Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels Diabetes Mellitus - Bedeutung von Sport: Diabetes mellitus Typ II durch Sport und Diät kann effektiv vorgebeugt werden durch Sport und Diät kann effektiv therapiert werden Die Bedeutung der Kohlenhydrate für Leistung und Gesundheit ENDE