J. Dethloff. Gesundheitsorientierte Sporternährung Ein Kompendium zur vollwertigen und bedarfsangepassten Ernährung von Sportlern

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1 J. Dethloff Gesundheitsorientierte Sporternährung Ein Kompendium zur vollwertigen und bedarfsangepassten Ernährung von Sportlern

2 Für meine Kollegen Danke für meine schöne Zeit am Sportmedizinischen Institut der Bundeswehr in Warendorf verantwortlich für den Inhalt: OSA Dr.med. Jörn Dethloff Arzt für Allgemeinmedizin Sportmedizin, Chirotherapie, Akupunktur Dr.J.Dethloff, 2004, Warendorf Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Autors unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigung, Übersetzung, Microverfilmung und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. 2

3 Inhaltsverzeichnis Einleitung 4 I. Grundlagen der Ernährung 5 1.) Energiestoffwechsel 5 2.) Grundnährstoffe 8 Kohlenhydrate 8 Fette 12 Proteine 15 Vitamine 17 Wasserhaushalt 24 Mineralstoffe und Spurenelemente 26 II. Ernährungsstrategien für die Praxis 33 1.) Grundsätze gesunder Ernährung 33 2.) Phasenorientierte Ernährung 38 Trainingsphase 38 Vorwettkampfphase 39 Wettkampfphase 41 Nachwettkampfphase 44 3.) Sportartspezifische Ernährung 46 Ausdauersport 46 Kraftausdauer- und Schnellkraftsport 48 Kraftsport 49 4.) Besondere Fragestellungen 50 Immunsystem 50 Gewichtreduktion 52 Supplements 57 Literatur 68 3

4 Einleitung Nicht nur bei Leistungs- und Hochleistungssportlern, sondern auch immer mehr bei Gesundheits- und Breitensportlern, besteht der Wunsch, die sportliche Leistungsfähigkeit zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Trainingsumfänge erhöht, Leistungsdiagnostiken absolviert und viel Geld in kostspielige Sportgeräte investiert. Ein weiterer wesentlicher Faktor wird allerdings oftmals in den Hintergrund gedrängt: Die Ernährung. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Essen ist natürlich ein Stück Lebensqualität und befriedigt eine bestehende Lust. Darüber hinaus dient das gemeinsame Essen der Pflege von gesellschaftlichen Kontakten. Es ist nicht immer einfach für den Sportler dabei einen Kompromiss zwischen dem ernährungsphysiologisch sinnvollen? und den geschmacklich befriedigenden Nahrungsmitteln zu finden. Ein weiterer wesentlicher Grund für die Vernachlässigung der Ernährung ist aber auch das mangelnde Wissen um wichtige Grundsätze einer leistungsfördernden Kost. Um einen kleinen Beitrag auf dem Weg zu den gesteckten sportlichen Zielen zu leisten, wurde dieser Leitfaden verfasst. Er soll in einem übersichtlichen Umfang wichtige Informationen zu einer gesundheitsorientierten Sporternährung geben. Einfluss der Ernährung auf Gesundheit und Leistungsfähigkeit Der Sportler verlangt seinem Körper ein hohes Maß an Belastung ab und bringt ihn immer wieder an die Grenzen seiner Möglichkeiten. Ein Rennfahrer verlangt das gleiche von seinem Fahrzeug. Aber kein Formel 1-Pilot käme auf den Gedanken, seinen Rennwagen mit Diesel zu betanken. Das Ergebnis wäre sicher nicht erfreulich... Auch der Sportler kann nicht erwarten, mit unzureichenden Ernährungsgewohnheiten Höchstleistungen zu erzielen, sondern er sollte besondere Ansprüche an sein Essen stellen. Die durchschnittliche, mitteleuropäische Zivilisationskost ist leider das typische Beispiel einer schlechten Ernährungsweise. Es wird zu fettig und zu zuckerhaltig gegessen, der Anteil des Alkohols und die zugeführte Gesamtenergie sind zu hoch. Dies führt auf Dauer zu einer Vielzahl von Zivilisationskrankheiten wie beispielsweise Übergewicht, Fettstoffwechselstörungen, Zuckerkrankheit sowie Herz- und Gefäßkrankheiten. Zur Zusammenstellung einer optimalen Hochleistungskost sind Erkenntnisse in Trainingslehre und Ernährung notwendig. Leider gibt es nur wenig Fachleute, die in beiden Fachgebieten genügend Erfahrung besitzen, so dass sich sehr unterschiedliche Personenkreise auf diesem Feld betätigen, um am Erfolg der Athleten teilzuhaben. Für den Sportler ist es daher wichtig, die einfachen Prinzipien einer Leistungskost zu kennen, um eine Unabhängigkeit in der Gestaltung seiner Ernährung zu erreichen. 4

5 I. Grundlagen der Ernährung 1.) Energiestoffwechsel Energiebedarf Der Bedarf an Energie für den Körper setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen: Grundumsatz (GU) Leistungsumsatz (LU) Nahrungsinduzierte Thermogenese (NT) Grundumsatz Hierunter versteht man den Energieverbrauch eines nüchternen und entspannt liegenden Menschen bei konstanter Umgebungstemperatur von 20 Grad C. Der Energieumsatz des GU wird von der Wärmeproduktion und der Aufrechterhaltung von Herz- und Kreislauffunktion, Atmung, weiterer Organtätigkeit und diversen Stoffwechselaktivitäten verbraucht. Er ist abhängig vom Geschlecht (Männer > Frauen), Alter (Jüngere > Ältere), von der Körpergröße und dem Anteil der Muskelmasse (höherer Muskelanteil = höherer GU). Hinzu kommen hormonelle Faktoren (z.b. Schilddrüsenhormone). Ein grober Anhalt für den GU lässt sich nach folgender Faustformel errechnen: GU in kcal = Körpergewicht in kg x 24 (Std.) (bei Frauen 10 %) Die Maßeinheit für die Nahrungsenergie ist seit dem Joule (kj = Kilojoule), allerdings wird weiterhin meist die gewohnte Maßeinheit Kilokalorie (kcal) verwendet. Hierbei ist 1 kcal = 4,2 kj. Leistungsumsatz Hierunter versteht man den durch körperliche Aktivität bedingten zusätzlichen Energieverbrauch. Die Größe des LU hängt von der Dauer und Intensität der Belastung sowie von dem Anteil der eingesetzten Muskelmasse ab. Abbildung 1: Energiebedarf bei unterschiedlicher Arbeitsintensität (nach Hollmann) Der durchschnittliche Erwachsene wird durch leichte bis mittelschwere Arbeit also in etwa einen LU von kcal haben. Für einen austrainierten Sportler können hierzu bis zu 1000 kcal/h bei sportlicher Aktivität hinzukommen. Dies gilt allerdings nur für Hochleistungssportler im Ausdauerbereich, für Breitensportler gilt eher ein Verbrauch von kcal/trainingstag. 5

6 Tabelle 1: Energieverbrauch bei sportlicher Aktivität Laufen 1 km in 7 min kcal/stunde 1 km in 5 min kcal/ Stunde Fahrradfahren 15 km/h kcal/stunde 30 km/h kcal/ Stunde Schwimmen Kraul - langsam kcal/stunde Kraul - schnell kcal/stunde Inlineskaten 15 km/h kcal/stunde 25 km/h kcal/stunde Nahrungsinduzierte Thermogenese (NT) Hierunter versteht man den infolge der Nahrungsaufnahme erhöhten Sauerstoff-verbrauch und Energieumsatz, der bei der Verdauung und Verwertung der Nährstoffe anfällt. Die NT fällt je nach Grundnährstoff unterschiedlich aus: Fett = 3% des Brennwertes Kohlenhydrate = 6% des Brennwertes Eiweiß = 16-20% des Brennwertes Die Energieausbeute ist also nicht bei allen Nährstoffen gleich. Dieser Effekt sollte jedoch nicht zugunsten einer einseitigen Ernährung zur Gewichtreduktion genutzt werden! Leider werden immer wieder Diäten angepriesen, die einen außerordentlich hohen Anteil an Protein beinhalten oder sogar ausschließlich aus Eiweiß bestehen. Diese Vorgehensweise wird langfristig nicht zum Erfolg führen und birgt alle Gefahren einer einseitigen Ernährung. Energiebereitstellung In Abhängigkeit von der Intensität und der Dauer der Belastung nutzt der Körper unterschiedliche Stoffwechselwege, um die benötigte Energie freizusetzen: ATP und KP Anaerobe Glykolyse Aerobe Glykolyse Lipolyse ATP und KP Bei diesen beiden Stoffen handelt es sich um energiereiche Phosphatverbindungen, das A- denosintriphophat (ATP) und das Kreatinphosphat (KP). Sie werden direkt in der Zelle zur Energiegewinnung herangezogen und sind die Grundlage für jede Muskelkontraktion. Durch die Abspaltung eines Phosphatrestes vom ATP entsteht dann die notwendige Energie zur Muskelarbeit. Mit Hilfe eines Enzyms (Kreatinkinase) wird das ATP wieder regeneriert, um erneut den Phosphatrest abzuspalten. Die Energiespeicher ATP und KP liefern je nach Belastung für etwa 5 bis 20 Sekunden Energie. Bei längerer Muskelarbeit erfolgt die Regeneration des ATP durch den Abbau von Glucose (Traubenzucker) = Glykolyse, siehe unten. Anaerobe Glykolyse Darunter versteht man den Abbau von Glukose (Traubenzucker) in der Körperzelle ohne Sauerstoff (= anaerob). Die Glukose wird hierbei zu Laktat (Milchsäure) abgebaut. Bei einer Belastung von Sekunden regeneriert sich ATP hauptsächlich aus diesem Stoffwechselweg. Allerdings wird diese Möglichkeit der Energiegewinnung durch die steigende Milchsäurekonzentration und der damit verbundenen Übersäuerung des Körpers begrenzt. Das anfallende Laktat bei Ausdauerbelastungen kann zur Erstellung einer Laktatleistungskurve dienen und gibt Aufschluß über die Ausdauerleistungsfähigkeit des Sportlers und eröffnet damit die Möglichkeit einer individuellen Trainingsplanung. 6

7 Aerobe Glykolyse Nach etwa 30 Sekunden setzt zunehmend die aerobe Glykolyse ein, d.h. für die Verwertung der Glukose wird nun Sauerstoff eingesetzt. Diese Art der Energiegewinnung ist sehr effektiv und führt zur vollständigen Oxidation von Kohlenhydraten zu Wasser und Kohlendioxid. Nach 60 Sekunden wird vom Körper hauptsächlich diese Form der Energiegewinnung genutzt und kann bis zur Entleerung der Kohlenhydratreserven fortgesetzt werden (siehe unten). Lipolyse Nach ungefähr Minuten setzt im Körper eine deutlich messbare Verbrennung von Fettsäuren ein, die sogenannte Lipolyse. Die Fettverbrennung erreicht jedoch erst nach Minuten ihre maximale Wirksamkeit. Für die Verwertung von Fettsäuren ist allerdings mehr Sauerstoff notwendig als für die Kohlenhydrat-oxidation. Außerdem funktioniert dieser Stoffwechselweg nur optimal, wenn gleichzeitig weiter Kohlhydrate verbrannt werden. Damit sind die Sauerstoffaufnahme und auch die vorhandenen Kohlenhydratspeicher im Körper für die Entfaltung der Lipolyse von wesentlicher Bedeutung. Es gilt also der Merkspruch: Fette verbrennen im Feuer der Kohlenhydrate Abbildung 2: Energiebereitstellung im zeitlichen Verlauf Die Effektivität der Energiegewinnung aus der Oxidation der einzelnen Grundnährstoffe ist unterschiedlich. Die Verbrennung von Kohlenhydraten unter Nutzung von einem Liter Sauerstoff liefert 5,0 kcal, bei Fetten sind es 4,7 kcal und bei Eiweißen nur 4,5 kcal. Somit ist die Oxidation von Kohlenhydraten der effektivste Weg der Energiegewinnung für den Körper. 7

8 2.) Grundnährstoffe 2.1.) Kohlenhydrate Dieser Grundnährstoff ist der wichtigste Energielieferant für den Körper. Die Kohlenhydrate sind die am meisten verbreiteten organischen Stoffe der Erde. Chemisch kommt auf jeweils ein Kohlenstoffatom ein Molekül Wasser, so dass Kohlenhydrate also Hydrate (griech. hydor = Wasser) des Kohlenstoffs sind. Zur Energiegewinnung werden bei der Oxidation im Körper Kohlenhydrate letztendlich in Wasser und Kohlendioxid zerlegt und dienen so als ökonomischer Energiespender. Der physiologische Brennwert von einem Gramm Kohlenhydrat liegt bei 4,1 kcal. Die Grundbausteine der Kohlenhydrate sind die Einfachzucker (Monosaccharide), deren wichtigste Vertreter der Traubenzucker (Glukose) und der Fruchtzucker (Fruktose) sind. Aus der Verbindung von zwei Einfachzuckern entsteht ein Zweifachzucker (Disaccharid), wie beispielsweise der Rohrzucker (Saccharose), der Malzzucker (Maltose) und der Milchzucker (Laktose). Komplexere Zuckerverbindungen von 3-10 Monosacchariden werden Mehrfachzucker (Oligosaccharide) genannt, während die Vielfachzucker (Polysaccharide) aus mehr als 10 bis zu mehreren Monosacchariden aufgebaut sind. Auch die Speicherform der Kohlenhydrate im Körper, das Glykogen, ist ein Polysaccharid. Für den menschlichen Körper sind die Glukose und ihre Speicherform, das Glykogen, die wichtigsten Kohlenhydrate. Die Glukose ist der wichtigste im Blut zirkulierende Zucker. Der Blutzuckerspiegel ( mg/dl) wird durch den Abbau von Glykogen konstant gehalten und dient dem Körper als schnell verfügbare Energiequelle. Bei vollständiger Entleerung der Glykogenspeicher in Muskeln und Leber nach einigen Tagen bis zu wenigen Stunden unter körperlicher Belastung wird zur Versorgung der glukoseabhängigen Organe (Nervensystem, Nebenniere und rote Blutkörperchen) Glukose aus körpereigenem Eiweiß gebildet (Gluconeogenese). Auch durch die Verwertung von sauren Abbauprodukten der Fettsäuren (Ketonkörper) kann Energie gewonnen werden, jedoch besteht auch hier immer ein minimaler Bedarf von g Glukose pro Tag. In der normalen Ernährung sollten jedoch mindestens g Glukose erhalten sein, damit wichtige Stoffwechselvorgänge im Körper funktionieren. Hierzu gehört zum Beispiel auch die Lipolyse, also der Abbau von Fetten, ein Stoffwechselweg, der gerade bei einer angestrebten Gewichtsreduktion von großer Bedeutung ist! Um intensive Ausdauerbelastungen aufrecht zu erhalten, sind die Kohlenhydrat-vorräte des Körpers, also das Muskel- und Leberglykogen, von großer Bedeutung. Während das Leberglykogen ( g) ständig Glukose in das Blut abgibt, um den den Blutzuckerspiegel konstant zuhalten, wird das Muskelglykogen vor Ort verbraucht. Erst wenn das Muskelglykogen aufgebraucht ist, wird auch Glukose aus dem Blut in der Muskulatur verbrannt. Die Größe des Muskelglykogenspeichers ist sehr variabel. Im Gegensatz zu einem Untrainierten, der ca. 300 g Glykogen in der Muskulatur speichert, kann ein austrainierter Sportler bis zu 900 g Glykogen in seiner Muskulatur speichern. Auf die Möglichkeiten zur Auffüllung und Vergrößerung der Muskelglykogenspeicher wird im Abschnitt Ernährungsstrategien in der Praxis weiter eingegangen. 8

9 Tabelle 2: Übersicht Kohlenhydrate Kohlenhydrat- Arten Monosaccharide (Einfachzucker) Oligosaccharide (Mehrfachzucker) Polysaccharide (Vielfachzucker) dazu gehören sind enthalten in Verwertbarkeit Glukose (Traubenzucker) Fruktose (Fruchtzucker) Galaktose Glykogen (tierischer Vielfachzucker) Zellulose, Pektin Lignin, Honig, Früchten, Schnell Getränken, Süßwaren verfügbare Zucker Ausnahme: Fruktose mit etwas verzögerter Resorption im Darm Disaccharide (Zweifachzucker) Saccharose (Rübenoder Rohrzucker) Maltose (Malzzucker) Laktose (Milchzucker) Maltotriose, Maltotetrose, Maltopentose, usw., Dextrine Amylose, Amylopektin (Stärke) Haushaltszucker, Schnell verfügbare Marmelade, Süßigkeiten, Zucker Limonaden, Ausnahme: Milchzu- Malzbier, cker Milch Sportler-Energie- Kohlenhydrate mit Getränke, verzögerter, aber Toast, Zwieback, auch verlängerter Knäckebrot Enegiebereitstellung Kartoffeln, Getreideflocken, Müsli, Brot, Bananen, Nudeln, Reis Muskulatur, Leber Ballaststoffe aus Obst, Gemüse und Getreideprodukten Unverdauliche Kohlenhydrate Ist der Glykogenspeicher, z.b. durch sportliche Aktivitäten entleert, kommt es als Warnsignal des zentralen Nervensystems zu einer Unterzuckerungssymptomatik (Hypoglykämie), die in Sportlerkreisen auch als Hungerast bezeichnet wird. Dieser Zustand ist mit plötzlichem Leistungsverlust, Kaltschweißigkeit, Zittrigkeit und meist einem Hungergefühl verbunden und kann durch die Zufuhr von schnell verwertbaren Kohlenhydraten behoben werden. Die direkte Wiederaufnahme einer intensiven körperlichen Belastung ist danach allerdings kaum noch möglich, so dass dieser Zustand durch angepasste Kohlenhydratzufuhr vermieden werden sollte. 9

10 Ein wichtiger Faktor für die Auswahl der im Sport verwendeten Kohlenhydrate sollte der sogenannte Glykämische Index (GI) sein. Er gibt an, wieweit ein kohlenhydratreiches Lebensmittel den Blutzucker über den Normalwert anhebt. Der durch Glukoseeinnahme verursachte Blutzuckeranstieg wurde als Vergleichswert gleich 100 gesetzt. Ein GI von 50 bedeutet daher, dass der Blutzuckeranstieg durch dieses Nahrungsmittel nur die Hälfte des Anstiegs durch die Glukose ausmacht. Die Auswahl des Nahrungsmittels sollte durch den gewünschten Effekt bestimmt werden. Vor einer körperlichen Belastung ist der Einsatz von Lebensmitteln mit niedrigem GI sinnvoll, zur Beseitigung eines Hungerastes sollte ein Lebensmittel mit hohem GI verwendet werden (siehe auch Ernährungsstrategien für die Praxis, phasenorientierte Ernährung. Nachwettkampfphase ). Tabelle 3: Glykämischer Index ausgewählter Nahrungsmittel Nahrungsmittel Glykämischer Index Maltose (Malzzucker) 110 Glukose (Traubenzucker) 100 Karotten 92 Honig 87 Saccharose 70 Vollweizenbrot 72 Kartoffeln 70 Weizenflocken 67 Müsli 66 Naturreis 66 Rosinen 64 Bananen 62 Kleie 51 Haferflocken 49 Weintrauben 45 Roggen-Vollkornbrot 42 Vollkornnudeln 42 Orangen 40 Bohnen 40 Apfel 39 Jogurt 36 Birnen 34 Erbsen 33 10

11 Ballaststoffe Diese Stoffgruppe zeichnet sich durch ihre Eigenschaft aus, im menschlichen Körper nur durch Bakterien im Dickdarm verwertet zu werden. Die hierbei entstehenden kurzkettigen Fettsäuren sind für die Dickdarm-schleimhaut ein wichtiger Schutzfaktor. Es handelt sich dabei um Polysaccharide, die durch die Enzyme des menschlichen Verdauungstraktes nicht zerlegt werden können. Die wichtigsten Ballaststoffe bestehen aus Pflanzenfasern, wie z.b. Cellulose, Pektin und Lignin. Ballaststoffe wirken vorbeugend gegen Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes (Verstopfung, Divertikulose, Dickdarmtumore, Hämorrhoiden und Gallensteine) und Stoffwechselerkrankungen (Fettstoffwechselstörungen, Zuckerkrankheit, etc.). Als Richtwert für die Ballaststoffaufnahme gilt eine Menge von 30 g täglich. Natürlich benötigen auch Sportler ausreichend Ballaststoffe zur Erhaltung einer guten Darmfunktion. Allerdings verbrauchen Leistungs- und Hochleistungssportler in ihrem intensiven und umfangreichen Training soviel Energie, dass das notwendige Nahrungsvolumen sehr groß wird. Auch dabei sollten vollwertige Nahrungsmittel verwendet werden, aber ausgesprochen ballaststoffreiche Nahrungsmittel sind hier eher hinderlich, da sie das große Nahrungsvolumen zusätzlich vergrößern. Tabelle 4: Ballaststoffgehalt ausgewählter Nahrungsmittel Lebensmittel Ballaststoffe (in g/ 100 g) Brot und Getreideprodukte Weizenmehl 3,2 Weizenvollkornmehl 10,0 Roggenmehl 6,5 Roggenvollkornmehl 13,5 Müsli 4,5 10,0 Haferflocken 9,5 Haferspeisekleie 18,6 Reis, gekocht 0,6 Vollkornreis, gekocht 4,4 Weißbrot 3,2 Mischbrot 4,8 6,0 Vollkornbrot 8,0 8,8 Gemüse und Salat Gurken 0,9 Tomaten 1,3 Möhren 2,9 Hülsenfrüchte 4,5 7,5 Kartoffeln 1,9 Obst und Nüsse Weintrauben 1,6 Pflaumen 1,7 Kirschen 1,9 Orangen 2,2 Äpfel 2,3 Trockenobst 8,0 9,5 Nüsse 6,5 9,5 11

12 2.2.) Fette Obwohl der Fettanteil in der durchschnittlichen Zivilisationskost mit 40-45% der zugeführten Nahrungsenergie zu hoch ist, besitzt das Nahrungsfett einige wichtige Funktionen. Der menschliche Körper verwendet es als Strukturelement im Aufbau von Zellmembranen, als Baustein für Hormone, im Immun- und Gerinnungsstoffwechsel oder als Organfett mit spezifischen Aufgaben. Darüber hinaus sind die Nahrungsfette Träger der lebensnotwendigen fettlöslichen Vitamine (Vitamin A, D, E und K). Als Depotfett bietet das Fettgewebe einen konzentrierten Energiespeicher, der pro Gewichtseinheit ungefähr das Doppelte an Energie bietet wie Kohlenhydrate oder auch Eiweiß. Ein Gramm reines Fett entspricht demnach 9,3 kcal. Der Energiegehalt von 1 kg Fettgewebe entspricht etwa 7000 kcal. Bei einer zu ausgeprägten Menge an Depotfett kommt es zum Übergewicht, in seiner ausgeprägten Form auch Adipositas genannt. Die Einteilung erfolg dabei nach dem sogenannten Body- Mass-Index (BMI). BMI = Körpergewicht in Kg/(Körpergröße in m) 2 Tabelle 5: BMI und Übergewicht Einteilung BMI in kg/m 2 Untergewicht < 20 Normalgewicht Übergewicht Adipositas Grad Adipositas Grad 2 >35 Übergewicht stellt nach dem allgemeinen aktuellen Schönheitsideal nicht nur ein kosmetisches Problem dar, sondern ist verantwortlich für eine Vielzahl von Folgeerkrankungen, wie beispielsweise Fettstoffwechselstörungen, Bluthochdruck, Zuckerkrankheit oder erhöhter Gelenkverschleiß, etc.. Der Body-Mass-Index berücksichtigt leider nicht den Anteil der Muskulatur am Gesamtgewicht. Muskulöse Athleten aus dem Kraftsport und anderen Disziplinen sind auf Grund ihrer Muskelmasse formal nach ihrem errechneten BMI häufig übergewichtig, dies ist jedoch medizinisch anders zu werten als das herkömmliche Übergewicht durch überschüssige Fettmasse. Chemisch sind die Fette, ebenso wie die Lipoide, eine Untergruppe der Lipide. Die eigentlichen Fette sind Verbindungen aus einem Molekül Glycerin mit drei Fettsäuren, daher auch die Bezeichnung Triglyceride. Die Fettsäuren werden nach ihrer Kettenlänge (kurz-, mittel- und langkettig) und nach ihrem chemischen Aufbau (gesättigt, einfach und mehrfach ungesättigt) eingeteilt. Für den menschlichen Organismus sind vor allem die ungesättigten Fettsäuren von Bedeutung, da sie zum Teil vom Körper nicht synthetisiert werden können und daher essentiell sind für den Aufbau von Zellmembranen und zur Produktion von Gewebshormonen. Zu den essentiellen Fettsäuren zählen beispielsweise Linolsäure und Linolensäure. In der Sporternährung spielen zunehmend die mittelkettigen Fettsäuren (MCT) eine Rolle. Sie kommen in der Natur nur selten vor und werden für den Sportler industriell gefertigt. Ihr Vorteil besteht in der raschen Freisetzung größerer Energiemengen, da sie trotz ihres hohen Energiegehaltes schneller vom Körper aufgenommen werden als normale Fette. Dies ist insbesondere für Hochleistungsausdauersportler (z.b. Radfahrer, Triathleten, etc.) von Interesse, da häufig für die Aufnahme großer Kalorienmengen durch die zeitlich aufwendigen Sportaktivitäten nur wenig Zeit zur Verfügung steht. Dabei ist zu beachten, dass reines MCT-Fett keine essentiellen Fettsäuren enthält und daher nur neben hochwertigen Fetten verwendet werden sollte. Außerdem sind die MCT nicht immer gut ver- 12

13 träglich. Bei 25% der Sportler treten schon bei 40 g MCT am Tag Durchfall und Übelkeit auf. Mehr als 150 g MCT-Fett am Tag werden selten toleriert (siehe auch Ernährungsstrategien für die Praxis, besondere Fragestellungen, Supplements ). Abbildung 3: Übersicht Fette Cholesterin Eine andere Substanz von Bedeutung aus der großen Familie der Lipide ist das Cholesterin. Ebenso wie das Lezithin gehört Cholesterin zu der Gruppe der Steroide und hat lebenswichtige Aufgaben. Es ist die Vorstufe für das Vitamin D, für die Steroidhormone (z.b. Sexualhormone, Nebennierenrindenhormone) und für die Gallensäuren. Außerdem dient es als Membranbaustein der Zellen. Leider hat das Cholesterin auch negative Effekte im Körper, es fördert die vorzeitige Alterung der Blutgefäße, also die Arteriosklerose. Hierbei scheint insbesondere die oxidierte Form des Cholesterins, die unter anderem beim Zubereiten von Nahrungsmitteln mit Hitze entsteht, eine besondere Rolle zu spielen. Die tägliche Zufuhr mit der Nahrung beträgt etwa 500 bis 750 mg. In der Leber und im Darm werden allerdings 600 bis 900 mg vom Körper selbst gebildet. Eine erhöhte Cholesterinzufuhr über die Nahrung spielt daher häufig bei erhöhten Cholesterinspiegeln im Blut eine Rolle, aber es gibt auch erbliche Störungen, bei denen der Körper zuviel Cholesterin bildet. Diese lassen sich nur begrenzt durch Änderung der Ernährung kontrollieren, meistens ist der Einsatz von cholesterinsenkenden Medikamenten notwendig. In der Blutbahn wird das Cholesterin zum Transport an sogenannte Lipoproteine gebunden. Hier sind vor allem zwei Formen zu nennen und zwar das LDL (low-density lipoprotein) und das HDL (high-density lipoprotein). Während das LDL überschüssiges Cholesterin enthält, das sich in den Blutgefäßen ablagern kann, befreit das HDL die Blutbahn von überschüssigem Cholesterin. So ist bei der Beurteilung des Cholesterinspiegels im Blut nicht nur die Gesamtmenge von Bedeutung, sondern auch die Verteilung von LDL- und HDL-Anteil. 13

14 Tabelle 6: Cholesteringehalt verschiedener Nahrungsmittel pro Portion Nahrungsmittel Fett Cholesterin Hühnerei (60 g) 7 g 240 mg Schweineschnitzel (150 g) 9 g 105 mg Schweineleber (150 g) 7 g 525 mg Kalbfleisch, mager (150 g) 1 g 105 mg Rindfleisch, mager (150 g) 4 g 90 mg Kochschinken (30 g) 3 g 20 mg Leberwurst, fein (30 g) 10 g 60 mg Butter (20 g) 17 g 50 mg Sahne (30 g) 10 g 35 mg Milch 3,5% (200 g) 7 g 25 mg Für den Sportler stellt das Depotfett eine konzentrierte Energiequelle dar. Die Fähigkeit, diese Energie zu mobilisieren, muss allerdings durch ein entsprechendes Training (Grundlagenausdauertraining) speziell trainiert werden. Fette werden insbesondere bei einer niedrigen bis mittleren Trainingsintensität zur Energiegewinnung herangezogen, da sie mehr Sauerstoff für ihre Verbrennung benötigen als Kohlenhydrate. Bei niedrigen bis mittleren Intensitäten wirkt sich dieser Nachteil jedoch nicht aus, da ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht. Bei hohen Belastungsintensitäten dominiert hingegen die Kohlenhydratverbrennung den Energiestoffwechsel. So können bei entsprechend trainierten Athleten und mehrstündiger Muskelarbeit mehr als 70% des Energiebedarfs aus dem Fettstoffwechsel bestritten werden. Allerdings ist zur Aktivierung des Fettstoffwechsels nicht nur die Intensität wichtig, sondern auch die Länge der Trainingseinheiten. Da die Fettverbrennung Minuten nach Belastungsbeginn startet und erst nach 30 Minuten einen nennenswerten Umfang erreicht, sollten Grundlagenausdauertrainingseinheiten eine Dauer von deutlich über einer Stunde haben. Die optimale Belastungsintensität zur Aktivierung der Fettverbrennung liegt je nach Sportart bei etwa 60% der maximalen Ausdauerleistungsfähigkeit (= individuelle anaerobe Schwelle) und lässt sich durch eine sportspezifische Leistungsdiagnostik bestimmen. Auf Grund von Studien aus dem SportMedInst Bw in Warendorf wurde ermittelt, dass der optimale Kompromiss zwischen Energieverbrauch durch Fettverbrennung und Gesamtkalorienverbrauch beim Laufen bei etwa 65 %, beim Radfahren bei etwa 50 % und beim Rudern bei etwa 55 % der maximalen Sauerstoffaufnahme liegt. Da Fett ein guter Geschmackstoffträger ist, werden fettreiche Mahlzeiten bei unreflektiertem Essverhalten häufig bevorzugt, ein Problem, dass sich in dem hohen Anteil an übergewichtigen Menschen in Europa wiederspiegelt. Für den Sportler sollte der Fettanteil in der Ernährung nicht nur aus präventivmedizinischen Gründen niedrig gehalten werden. Vielmehr sollte, insbesondere bei Ausdauersportlern, die Aufnahme von Kohlenhydraten als begrenzter Energiespeicher des Körpers im Vordergrund stehen. So sollten möglichst weniger als 25 30% der aufgenommenen Kalorien aus Fetten stammen. Eine Ausnahme sind allerdings Situationen, in denen der Sportler bei hohem Energieverbrauch das Nahrungsvolumen möglichst klein halten muss, wie z.b. Etappenrennradfahrer, Bergsteiger oder Schwerathleten. Hier ist es wichtiger, die notwendige Nahrungsenergie aufzunehmen, als auf eine fettreduzierte Kost zu achten. Allerdings sollte auch hierbei der Fettanteil der Kost noch mit der Bekömmlichkeit harmonieren. Nach der überstandenen Ausnahmesituation sollte der Sportler zu seiner fettarmen Ernährungsstrategie zurückkehren. In Sportarten, in denen es auf eine Reduktion des Körpergewichtes ohne gleichzeitige Verringerung der Muskelmasse ankommt, also Sportarten mit Gewichtsklassen, bei denen Krafteinsatz eine große Rolle spielt (Kampfsport, Body Building), kann eine vorüber- 14

15 gehende Einschränkung der Fettaufnahme bis unter 10% der täglichen Nahrungsenergie notwendig sein. Ziel ist hierbei eine Reduktion des Körperfettanteils ohne wesentliche Einschränkungen in der Trainingsintensität durch weiterhin ausreichende Kohlenhydratzufuhr. In diesem Fall muss allerdings auf die genügende Zufuhr von fettlöslichen Vitaminen geachtet werden, ggf. ist eine Substitution anzustreben. Auch hier sollte der Athlet nach der Wettkampfsituation seine Ernährung wieder normalisieren. (siehe auch Ernährungsstrategien in der Praxis, besondere Fragestellungen, Gewichtreduktion ). 2.3.) Proteine (Eiweiße) Anders als die Kohlenhydrate und Fette spielen die Proteine im Energiestoffwechsel keine wesentliche Rolle. Sie sind vielmehr die Grundbausteine vieler Strukturen in den Zellen aller Lebewesen (griech. protos = der Erste) und damit die ersten, also wichtigsten Stoffe. In den menschlichen Zellen gibt es Tausende von Proteinen, welche die unterschiedlichsten Funktionen übernehmen. So gibt es Hormone, die aus Proteinen bestehen (Insulin, Wachstumshormon), die kontraktilen Anteile der Muskelfasern sind ebenfalls aus Proteinen aufgebaut (Aktin und Myosin). Darüber hinaus gibt es Strukturproteine (Kollagen, Elastin, etc.), Transportproteine (Hämoglobin, Lipoproteine, Myoglobin, etc.) und Schutzproteine (Antikörper, Fibrinogen, Thrombin, etc.). Auch die biologisch katalysatorisch wirkenden Enzyme (Katalysatoren), die den Stoffwechselablauf steuern, bestehen hauptsächlich aus Eiweißen. Trotz der Vielzahl der verschiedenen Proteine liegen ihnen nur wenige Bausteine zugrunde, die Aminosäuren. Im menschlichen Körper werden im wesentlichen 20 Aminosäuren verwendet, die durch ihre Verknüpfung miteinander unglaublich viele, unterschiedliche Eiweiße bilden können. Charakteristisch für eine Aminosäure ist die Carboxylgruppe (COOH) und die Aminogruppe (NH 2 ), über die sie zu unterschiedlich langen Ketten miteinander verbunden werden. Tabelle 7: Übersicht Aufbau von Peptiden Anzahl Bezeichnung 2 Aminosäuren = Dipeptide 3 Aminosäuren = Tripeptid bis zu 10 Aminosäuren = Oligopeptid mehr als 10 Aminosäuren = Polypeptid bis zu 100 Aminosäuren = kurzkettige Polypeptide Größer als 100 Aminosäuren = langkettige Polypeptide Einige Aminosäuren können vom Körper selbst gebildet werden (nicht essentielle Aminosäuren), andere müssen durch die Nahrung zugeführt werden (essentielle Aminosäuren), weil sie nicht oder nur in ungenügendem Umfang durch Biosynthese bereitgestellt werden. Tabelle 8: Übersicht essentielle und nicht essentielle Aminosäuren Essentielle Aminosäuren: Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin Nicht essentielle Aminosäuren: Glycin, Alanin, Serin, Asparaginsäure, Asparagin, Glutaminsäure, Glutamin, Arginin, Cystein, Tyrosin, Histidin, Prolin 15

16 Die Eiweißstrukturen im Organismus unterliegen einem ständigen Auf-, Ab- und Umbau. Überwiegt der Abbau von körpereigenen Proteinen, z.b. in Hungerphasen, bei unzureichender Eiweißzufuhr oder während langer, intensiver Ausdauerbelastung, so nennt man diesen Zustand Katabolie. Wird körpereigenes Eiweiß aufgebaut, wie beispielsweise beim Muskelwachstum nach Krafttraining, dann spricht man von Anabolie. Durch die ständigen Aktivitäten im Proteinstoffwechsel entsteht eine Reserve von Aminosäuren, der als Aminosäurenpool bezeichnet wird. Dieser hat eine Größe von etwa g und stellt den einzigen Eiweißspeicher im Körper dar. Dabei befinden sich 99% der Aminosäuren aus dem Aminosäurenpool nicht als freie Form in der Blutbahn, sondern liegen konzentriert im Gewebe vor. Umfangreichere Speicher wie bei Fetten existieren nicht. Daher ist es offensichtlich, dass Proteine dem Körper regelmäßig, am günstigsten mehrmals täglich, zugeführt werden müssen, um eine katabole Stoffwechsellage zu vermeiden. Der tägliche Bedarf an Proteinen liegt zwischen 0,75 und maximal 3,0 g Protein/kg Körpergewicht, was etwa 15 22% der gesamten Nahrungsenergie entspricht. Er ist abhängig von Alter (Jüngere > Ältere), Geschlecht (Männer > Frauen) und betriebener Sportart (kraftbetonte Sportarten > ausdauerbetonte Sportarten). Auch in besonderen Stoffwechselsituationen ist der Eiweißbedarf deutlich erhöht, hierzu gehören Krankheit, Schwangerschaft und Stillzeit sowie die Phasen des vermehrten Wachstums in der Pubertät. Nähere Angaben zum sportartspezifischem Proteinbedarf finden sich in Ernährungsstrategien für die Praxis, sportartspezifische Ernährung. Wichtiger als die Menge an zugeführten Proteinen ist der Gehalt an den essentiellen Aminosäuren. Eine indirekte Maßeinheit hierfür ist die biologische Wertigkeit von Nahrungsprotein. Sie gibt an, wieviel Gramm Körpereiweiß durch 100 g Nahrungsprotein aufgebaut werden können. Eine biologische Wertigkeit von 90 bedeutet beispielsweise, dass aus 100 g dieses zugeführten Eiweißes 90 g körpereigenes Eiweiß aufgebaut werden können. Grundsätzlich hat tierisches Eiweiß eine höhere biologische Wertigkeit als pflanzliches Eiweiß. Allerdings enthalten Fleischprodukte oftmals unerwünschte Begleitstoffe wie Cholesterin, Purin (führt zur Bildung von Harnsäure, Gicht) und Fett. Durch die Kombination von unterschiedlichen Eiweißlieferanten kann die biologische Wertigkeit des gesamt verzehrten Proteins jedoch deutlich erhöht werden, so dass eine biologische Wertigkeit bis zu 137 erzielt werden kann (Vollei und Kartoffeln). Aufgrund der Möglichkeit des menschlichen Körpers, die nicht essentiellen Aminosäuren selbst zu synthetisieren, kann mehr körpereigenes Eiweiß aufgebaut werden (137 g) als zugeführt wurde (100 g). Es ist also nicht notwendig, große Mengen Fleisch zu essen, um seinen Eiweißbedarf zu decken. Um die Kombinationsmöglichkeiten zu nutzen, ist es ausreichend, die sich ergänzenden Lebensmittel in einem Zeitraum von bis zu 6 Stunden zu verzehren. Durch die isolierte Verwendung von Eiern ohne das Eigelb sinkt zwar die biologische Wertigkeit geringfügig, aber die hohe Cholesterinzufuhr kann so vermieden werden. Ein Hühnereigelb enthält etwa 200 mg Cholesterin, dies entspricht dem täglichen Gesamtbedarf! Tabelle 9: Proteingemische und biologische Wertigkeit Proteingemisch Mischungsverhältnis biologische Wertigkeit Bohnen und Mais 52% - 48% 101 Milch und Weizen 75% - 25% 105 Vollei und Weizen 68% - 32% 118 Vollei und Milch 71% - 29% 122 Vollei und Kartoffeln 35% - 65%

17 Tabelle 10: Sinnvolle Kombination ausgewählter Nahrungsmittel zur Erhöhung der biologischen Wertigkeit Getreide mit Milch Reis, Weizen(flocken), Hafer(flocken), Gerste, mit: Milch, Quark, Joghurt, Käse, Dickmilch Roggen, Hirse z.b.: Vollkornbrot mit Käse, Müsli mit Milch/Joghurt, Haferflocken mit Quark/Joghurt, Pfannkuchen mit Quark/Joghurt, Vollkornnudeln mit Käse, etc. Getreide mit Hülsenfrüchten Reis, Weizen(flocken), Hafer(flocken), Gerste, Roggen, Hirse mit: Bohnen, Sojabohnen, Kichererbsen, Erbsen, Linsen z.b.: Bohnen-/Erbsensuppe mit Reis, Hirse mit Kichererbsen, Bohnen-/Erbsensuppe mit Vollkornbrot, etc. Getreide mit Eiern Reis, Weizen(flocken), Hafer(flocken), Gerste, mit: Eiern Roggen, Hirse z.b.: Eierpfannkuchen, Brot und Rührei, Nudeln mit Ei, etc. Kartoffeln mit Ei oder Milch Kartoffeln mit: Eiern, : Milch, Quark, Joghurt, Käse, Dickmilch z.b.: Pellkartoffeln mit Quark, Kartoffelpüree mit Spiegelei, überbackener Kartoffelauflauf, etc. Im Energiestoffwechsel spielen Proteine eine untergeordnete Rolle. Sie verbrauchen bei ihrer Verbrennung im Körper noch mehr Sauerstoff als die Fette und sind daher energetisch ungünstig. Darüber hinaus ist der Aminosäurenpool sehr begrenzt und die Verwertung von körpereigenem Eiweiß führt zu einer unzweckmäßigen katabolen Stoffwechsellage. Daher wird nur bei sehr langen, intensiven Ausdauerbelastungen oder aber auch bei fehlerhafter, kohlenhydratarmer Ernährung körpereigenes Eiweiß, auch aus der Muskulatur, abgebaut. Aus den Aminosäuren wird dann Glukose neu gebildet (Glukoneogenese). Auch der Ausdauersportler, dessen Ernährungs-schwerpunkt in der Zufuhr von Kohlenhydraten liegt, hat daher in den Regenerationsphasen nach langen Trainingseinheiten und Wettkämpfen einen höheren Eiweißbedarf als ein Nichtsportler. 2.4.) Vitamine Vitamine sind für den menschlichen Körper essentielle, organische Verbindungen, die er selbst nicht synthetisieren kann und daher auf ihre Zufuhr angewiesen ist. Sie liefern keine Energie, sind aber als Bestandteil von Enzymen an vielfältigen Stoffwechselprozessen beteiligt. Bei fehlender Zufuhr sind diverse Vitaminmangel-erkrankungen bekannt, die allerdings in den Industriestaaten durch ein ausreichendes Nahrungsmittelangebot keine wesentliche Rolle mehr spielen. Auch Hypervitaminosen, also eine Überdosierung von Vitaminen, sind eher selten und treten nur bei den Vitaminen A und D auf. Diese gehören ebenso wie die Vitamine E und K zu den fettlöslichen Vitaminen, während alle übrigen Vitamine wasserlöslich sind (Vitamin B-Komplex, Vitamin C, Niacin, Pantothensäure, Folsäure und Biotin). Da Sportler vermehrte Stoffwechselaktivitäten haben, ist auch der Vitaminbedarf entsprechend erhöht. Mangelerscheinungen machen sich zunächst in einem unspezifischen Absinken der Leistungsfähigkeit bemerkbar. Erst der langfristige, deutliche Mangel führt zu typischen Vitaminmangelerkrankungen. Der Umkehrschluss, eine Überdosierung von Vitaminen führt zu einer Leistungssteigerung, trifft allerdings nicht zu. Während die meisten wasserlöslichen Vitamine sowie auch Vitamin E und K keine bekannten Symptome bei übermäßiger Zufuhr verursachen, kann es bei den fettlöslichen Vitamin A und D, aber auch bei Vitamin B6, zu Vergiftungs-erscheinungen kommen. Bei einer Vitamin A-Hypervitaminose kommt es zunächst zu Kopfschmerzen, Schwindel, Be- 17

18 nommenheit und Erbrechen, später auch zu Haarausfall und Leberentzündungen und Akne. Auch bei einer Vitamin D-Hypervitaminose kommt es zunächst zu Schwindel und Erbrechen, außerdem noch zu Muskelschwäche, später auch zu Verkalkungen in Organen und Blutgefäßen. Bei einer kombinierten Überdosierung von Vitamin A und D können zusätzlich knöcherne Anbauten im Bereich der Röhrenknochen und der knöchernen Anteile des Innenohres gebildet werden. Bei der hochdosierten, langfristigen Zufuhr von Vitamin B6, wie sie unter anderem gelegentlich bei Bodybuildern beobachtet werden kann, treten Störungen des Nervensystems und Entzündungen der Haut auf. Ein weiterer Gesichtspunkt der Vitaminversorgung ist die antioxidative Eigenschaft von einigen Vitaminen (insbesondere C und E). Dadurch wird die Oxidation bestimmter Stoffwechselprodukte verhindert und eine Bildung von freien Radikalen gehemmt, die durchaus zellschädigende Eigenschaften besitzen. Daher scheinen diese antioxidativ wirkenden Vitamine nicht nur bei Sportlern positive Effekte auf die Gesundheit und auf Heilungsvorgänge zu haben. Tabelle 11: Übersicht der Vitamine Vitamin Mangelkrankheit Vitaminquelle Täglicher Bedarf für Nichtsportler Fettlösliche Vitamine Vitamin A Nachtblindheit gelb-orange Gemüsepflanzen, (Retinol) Lebertran, Eigelb, Milchprodukte Vitamin D (Calciferole) Rachitis Vitamin E (Tocopherole) Keine spezielle Symptomatik Vitamin K Mangelhafte Blutgerinnung (Phyllo- und Menachinone) Wasserlösliche Vitamine Vitamin B1 (Thiamin) Täglicher Bedarf für Leistungssportler 1,5 mg 4-5 mg Leber, Milch, Lebertran, 5 µg 5 µg Eigelb, Bildung in der Haut bei UV- Bestrahlung Gemüse, Öle 12 mg > 20 mg Samen, Nüsse, Weizenkeime, Eigelb, Leber 70 µg 70 µg Beri-Beri (Stoffwechsel-erkrankung), Schweinefleisch, 1,5 mg 5 mg Po- Samen, Nüsse, lyneuropathie Hefe, Hülsenfrüchte Vitamin B2 Anämie, Pellagra Milch, Fleisch, 2 mg 6-12 mg (Riboflavin) (Stoffwechselerkrankung) Getreide, Nüsse, Samen Vitamin B6 Störungen der Proteinsynthese Getreide, Fleisch, 2 mg 6-15 mg (Pyridoxine) Hefe Vitamin B12 Perniziöse Anämie Leber, Niere, Eier, 3 µg 3 µg und mehr (Cobalamin) Käse Vitamin C (Ascorbinsäure) Skorbut Obst, Gemüse 75 mg bis zu 500 mg Niacin Pellagra Fleisch, Nüsse, 15 mg mg (Nicotinsäure) Hefe Pantothensäure Burning feet Hefe, Getreide, 10 mg 20 mg syndrome Pilze, Eigelb Folsäure Anämie, Schwanger- Blattgemüse, Leber, 300 µg 300 µg und schaftskomplikatio- nen, Störungen der Zellregeneration Hefe mehr Biotin Hauterkrankungen, Haarausfall 0,4-0,8 µg 0,4-0,8 µg 18

19 Vitamin A (Retinole) Unter Vitamin A versteht man alle Verbindungen, die über alle Wirkungen des Vitamins verfügen, hierzu gehören Retinol und Retinylester. Daneben gibt es Retinoide (Retinsäure und ihre Derivate), die nicht alle Vitamin A-Wirkungen besitzen, so haben sie keinen Einfluss auf Keimzellbildung und das Sehvermögen. Gemeinsam ist allen ihre Aufgabe bei der Embryonalentwicklung sowie beim Zellwachstum und der Zelldifferenzierung. Vitamin A wird entweder in Form einer Vorstufe (meist Betacarotin) aus Pflanzen oder in Form seiner Fettsäureester aus tierischen Produkten aufgenommen. In komplizierten Stoffwechselwegen wird Vitamin A in der Leber gespeichert und von dort zum Transport in die Zielzellen abgegeben. Auch die Niere trägt zur Steuerung des Vitamin A-Haushalts bei. Neben der Umwandlung von Betacarotin zu Vitamin A, hat diese Substanz eine starke antioxidative Eigenschaft, die eine Bildung von freien Radikalen verhindern kann. Einige Studien kamen wider Erwarten jedoch zu dem Ergebnis, dass unter dem Einfluss von Betacarotin die Entstehung von bösartigen Tumoren und von Herz-Kreislauferkrankungen eher erhöht ist. Weitere Ergebnisse aus der Forschung bleiben abzuwarten. Eine Empfehlung zur täglichen Einnahme von Betacarotin kann daher zunächst nicht gegeben werden. Eine erhöhte Zufuhr kann allerdings zu einer Carotinose führen, die mit einer orangegelben Verfärbung der Haut, insbesondere der Hand- und Fußsohlen verbunden ist. Auf Grund des erhöhten Zellumsatzes bei Sportlern kann die tägliche Zufuhr von Vitamin A bei etwa 4-5 mg pro Tag liegen, also bis zu dreimal mehr als bei Nichtsportlern. Vitamin A-reiche Lebensmittel sind Leber, Karotten, Grünkohl, Spinat, Thunfisch, Makrele, Chicoree, Butter, Margarine und Camembert. Bei pflanzlichen Quellen steigert die Zugabe von geringen Fettmengen die Resorption im Körper. Vitamin D (Calciferole) Zu der Vitamin D-Familie gehören Verbindungen, die alle eine antirachitische Aktivität haben. Als Rachitis bezeichnet man eine Erkrankung, die aufgrund einer mangelhaften Mineralstoffeinlagerung in den Knochen entsteht und zur Aufweichung von Knochen führt. Die Zielorgane der Calciferole sind Darm, Knochen, Niere und Nebenschilddrüse, sie regulieren hier den Calciumstoffwechsel im Körper. Das Vorkommen von Vitamin D in Lebensmitteln ist sehr begrenzt, in Fischleber (Lebertran) kommen hohe Mengen vor, in geringerem Umfang auch in Milch (auch Muttermilch) und Eigelb. Daher wird in vielen Länder (z.b. USA) der Milch, Butter und Margarine Vitamin D zugesetzt. Ein wesentlicher Teil des Bedarfs wird jedoch auch in der Haut gebildet, hier wird aus einer Vorstufe Vitamin D3 synthetisiert. Die Eigensynthese ist abhängig von der Menge an UV-Bestrahlung und der Hautpigmentierung. Bei stark pigmentierter Haut wird nur wenig Vitamin D3 produziert, so dass unter Umständen eine zusätzliche Gabe von Vitamin D zur Vorbeugung notwendig ist. Das aufgenommene oder synthetisierte Vitamin D wird in die Leber transportiert, dort modifiziert und zur weiteren Umwandlung den Nieren bereitgestellt. In komplizierten Stoffwechselvorgängen regeln die Vitamin D- Abkömmlinge dann in den Zielorganen den Calciumstoffwechsel. Der Bedarf ist für Sportler und Nichtsportler in etwa gleich, der Vitamin D- Stoffwechsel besitzt keine besondere Bedeutung im Sport. Vitamin D-reiche Nahrungsmittel sind Fische, Leber, Champignons und Schmelzkäse. 19

20 Vitamin E (Tocopherole) Die Verbindungen mit Vitamin E-Aktivität sind essentielle Antioxidantien, welche die Fette in den Zellmembranen vor Sauerstoffradikalen schützen. Die Schädigungen, die dort entstehen können, werden im Zusammenhang mit der Entstehung von vielen Krankheiten gesehen. Die Wirkmechanismen sind allerdings noch nicht vollständig geklärt. Hauptsächlich wird die Vitamin E-Wirkung durch das α-tocopherol vermittelt, das γ- Tocopherol (Sojaprodukte) hat nur eine geringe Aktivität. Etwa ein Drittel des verzehrten Vitamin E wird vom Darm resorbiert und anschließend zum Transport in den gesamten Körper an die Lipoproteine gebunden, die auch für den Transport von Cholesterin zuständig sind (HDL, LDL). In der Zelle wird vermutlich durch Ascorbinsäure (Vitamin C) das durch Sauerstoffradikale veränderte Vitamin E wieder in die Ursprungsform umgewandelt. Auf Grund der noch nicht vollständig geklärten Wirkmechanismen kann keine genaue Aussage über den Bedarf für Sportler getroffen werden. Auch spezielle Mangelerscheinungen sind bisher nicht bekannt. Man kann jedoch annehmen, dass Sportler mit einer höheren körperlichen Belastung einer höheren oxidativen Belastung ausgesetzt sind. Auch für Patienten mit genetisch bedingten Fettstoffwechselstörungen oder rheumatischen Erkrankungen scheint eine Vitamin E-Zufuhr eine besondere Bedeutung zu haben. In diesem Zusammenhang wurden Dosierungen bis 800 mg über längere Zeit ohne Nebenwirkungen vertragen, allerdings gibt es Hinweise auf mögliche negative Auswirkungen hinsichtlich des Immunsystems (siehe auch Besondere Fragestellungen, Immunsystem ) Allerdings wird bei Sportlern vermutet, dass Vitamin E die Regeneration fördert und unter Umständen die Verletzungsgefahr mindert. Eine höhere Zufuhr als bei Nichtsportlern erscheint daher gerechtfertigt. Vitamin E-reiche Nahrungsmittel sind Pflanzenöle (V.a. Weizenkeimöl), alle Kohlarten, Nüsse, Mandeln, fettreiche Meeresfische wie Hering und Makrele, mageres Rindfleisch und Roggenmehl. Vitamin K (Mena- und Phyllochinon) Die Substanzen aus der Vitamin K-Gruppe sind im Körper für die Aktivierung der Proteine verantwortlich, die für die Blutgerinnung zuständig sind. Sie werden von Gesunden im Dünndarm aufgenommen und von Lipoproteinen zu ihrem hauptsächlichen Wirkort, der Leber, transportiert. Darüber hinaus scheint Vitamin K auch eine untergeordnete Bedeutung bei der Knochenmineralisierung zu haben. Bei gesunden Menschen ist ein ernährungsbedingter Vitamin K-Mangel nicht bekannt, so dass für gesunde Sportler kein besonderer Handlungsbedarf existiert. Lediglich bei Fettresorptionsstörungen infolge von Darmerkrankungen oder ähnlichen besonderen Situationen kann eine spezielle Therapie mit Vitamin K notwendig werden. Vitamin K-reiche Nahrungsmittel sind Geflügel, Kohlgemüse, Brot, Kopfsalat, Sellerie, Kartoffeln, Quark und Getreide. Vitamin B1 (Thiamin) Das Vitamin B1 nimmt als Enzymbestandteil an diversen Reaktionen im Intermediärstoffwechsel teil. Hierbei hat Thiamin eine wichtige Funktion im Kohlenhydratstoffwechsel in praktisch allen Organen des Körpers. Bei einem Mangel ist der aerobe Kohlenhydratstoffwechsel beeinträchtigt, die Ansammlung von Laktat wird gefördert. Auch für den Stoffwechsel des Nervensystems ist Thiamin wichtig, bei einer Unterversorgung können Nervenerkrankungen entstehen. 20

21 Die Energiegewinnung im Kohlenhydratstoffwechsel ist für die meisten Sportler von zentraler Bedeutung. Durch den erhöhten Kohlenhydratumsatz steigt auch der Bedarf an Vitamin B1 an. Außerdem scheint Thiamin eine positive Wirkung auf die Bewegungskoordination zu haben, was von Interesse für technisch aufwändige Sportarten ist. Während für Nichtsportler 1,5 mg als täglicher Bedarf ausreichen, können Sportler die Zufuhr auf 5 mg steigern, um ihren Energiestoff-wechsel zu optimieren. Eine hochdosierte Gabe von Vitamin B1 bringt keine Vorteile, es können über den Darm nicht mehr als 8 mg aufgenommen werden. Vitamin B1-reiche Nahrungsmittel sind Schweinefleisch, Geflügel, Hülsenfrüchte, Getreide, Reis und Meeresfrüchte. Vitamin B2 (Riboflavin) Auch Riboflavin ist ein Bestandteil von Enzymen. Neben Regulation durch ein Schilddrüsenhormon hat Vitamin B2 eine wichtige Aufgabe in der Zellatmung. Dabei entsteht die größte Energiemenge für den Körper. Außerdem hat Riboflavin eine Bedeutung in der Verwertung von Aminosäuren und im Stoffwechsel von roten Blutkörperchen. Bei Mangel kommt es zu verminderter Eiweißsynthese und zur Verarmung an rotem Blutfarbstoff (Amämie). Durch den höheren Energie- und auch Aminosäurenumsatz bei körperlicher Belastung steigt der Bedarf von Vitamin B2 bei Sportlern, insbesondere bei Kraftsportlern, deutlich an. Darüber hinaus geht Riboflavin auch über den Schweiß verloren. Die empfohlene Zufuhr liegt daher bei Ausdauersportlern bei 6-8 mg pro Tag und bei Kraft- und Schnellkraftsportlern bei 8-12 mg pro Tag. Ebenso wie bei Vitamin B1 sind keine Nebenwirkungen bei Überdosierung zu erwarten. Vitamin B2-reiche Nahrungsmittel sind Leber, Schweineniere, Hähnchen, Meeresfrüchte, Fleisch und Quark. Vitamin B6 (Pyridine) Zu der Vitamin B6-Gruppe gehören drei Pyridoxine, die eine Vitaminwirkung entfalten, Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin. Als Bestandteil von Enzymen ist Vitamin B6 an über 100 Stoffwechselreaktionen beteiligt. Die wichtigste Aufgabe liegt im Bereich der Aminosäuresynthese. Neben dieser klassischen Funktion der Pyridoxine gibt es Hinweise, dass sie mit dem Steroidrezeptor interagieren und dabei eine modulierende Rolle übernehmen. Darüber hinaus hat die Vitamin B6-Gruppe Aufgaben im Immunsystem. Die Mangelsymptome sind zunächst unspezifisch mit Veränderungen der Haut und Störungen im Nervensystem. Auch bei den Pyridoxinen ist von einer bedarfsüberschreitenden Dosierung keine Leistungssteigerung zu erwarten, im Gegenteil, es kann langfristig zu Vergiftungserscheinungen kommen (siehe oben). Allerdings fördert eine bedarfsgerechte Zufuhr die Wiederherstellung des Aminosäuregleichgewichtes nach intensiver Belastung und hoher Eiweißzufuhr. Bei Sportlern hat dies einen positiven Einfluss auf die Regeneration und unterstützt den Eiweißhaushalt der belasteten Muskulatur. Auch bei erhöhter Infektneigung kann Vitamin B6 das Immunsystem stabilisieren. Während bei Nichtsportlern der Bedarf bei etwa 2 mg liegt, sind die Empfehlungen für Sportler sehr unterschiedlich und stehen in Abhängigkeit von der Proteinzufuhr. Für Ausdauersportler ist eine Dosierung von 6-8 mg pro Tag sinnvoll, bei Kraft- und Schnellkraftsportlern mit hohem Eiweißanteil in der Ernährung werden bis zu 15 mg empfohlen! Vitamin B6-reiche Nahrungsmittel sind Geflügel, Leber, Meeresfrüchte, Getreide, Hülsenfrüchte, Reis, Porree und Blumenkohl. 21

22 Vitamin B12 (Cobalamin) Die wesentliche Aufgabe von Cobalamin besteht in dem Zusammenspiel mit der Folsäure. Es dient dazu, die Folsäure in seine metabolisch aktive Form zu überführen. Diese Reaktion ist eine Grundvoraussetzung für die Synthese von Nukleinsäuren, die unentbehrlich sind für das Wachstum und die Vermehrung von Zellen. Die Resorption von Vitamin B12 im Körper ist von der Bindung an einen körpereigenen, den sogenannten Intrinsic factor abhängig. Dieser Faktor ist für die Aufnahme von Vitamin B12 in Dosierungen bis 1,5 µg im Darm wesentlich. Bei größeren Mengen steigt der diffusionsbedingte Anteil des aufgenommenen Vitamin B12 zunehmend an. Wegen der in Mitteleuropa üblichen Ernährungsgewohnheiten wird Vitamin B12 normalerweise in bedarfsüberschreitenden Mengen aufgenommen. Es gibt allerdings Erkrankungen, bei denen die Resorption von Vitamin B12 gestört ist. Doch selbst dann treten Mangelerscheinungen erst nach mehreren Jahren auf. Daher gehört Cobalamin nicht zu den kritischen Nährstoffen. Tritt tatsächlich ein Mangel auf, so ist eine Blutarmut die Folge. Über einen sportspezifischen Mehrbedarf ist bisher wenig bekannt. Insbesondere in den USA wird Vitamin B12 eine anabole Wirkung zugeschrieben. Darüber hinaus ist eine Ü- berdosierung auch bei massiven Gaben von Cobalamin nicht bekannt. Während für Nichtsportler eine Zufuhr von 3 µg pro Tag empfohlen wird, kann bei Sportlern ein erhöhter Bedarf angenommen werden. Vitamin B12-reiche Nahrungsmittel sind Innereien, Meeresfrüchte, Fleisch, Geflügel, Eier, Milch, Käse und Quark. Biotin Auch Biotin ist ein wasserlösliches Vitamin der Vitamin B-Gruppe und ist Bestandteil unterschiedlicher Enzyme, die unter anderem am Energiestoffwechsel beteiligt sind. Die Bakterien im menschlichen Darm sind in der Lage, Biotin zu synthetisieren, so dass ein Mangel erst nach mehreren Monaten einer Mangelversorgung entsteht. Allerdings kommt es bei vermehrten Verzehr von rohem Eiklar bereits nach wenigen Wochen zu Mangelsymptomen, da hier das biotinbindende Glykoprotein Avidin enthalten ist. Diese Unterversorgung äußert sich zunächst durch schuppende Haut, massive Erschöpfung und Appetitlosigkeit, später sind Hautentzündungen und Haarausfall die Folge. Auf Grund der Synthese durch körpereigene Bakterien kommt es, abgesehen bei einseitiger Ernährung mit Verzehr von großen Mengen Eiklar, sehr selten zu einer Minderversorgung. Sowohl für Nichtsportler, als auch für Sportler kann daher eine Zufuhr von 0,4-0,8 µg Biotin täglich als ausreichend betrachtet werden. Biotinreiche Nahrungsmittel sind Innereien, Sojabohnen, Champignons, Seefische, Erdnüsse, Hühnerei, Quark und Haferflocken. Vitamin C (Ascorbinsäure) Ascorbinsäure ist an vielfältigen Stoffwechselreaktionen beteiligt. Hierzu zählt die Kollagensynthese, ein wichtiger Bestandteil des Bindegewebes, und die Synthese von Carnitin, das zur Einschleusung von langkettigen Fettsäuren in die Mitochondrien benötigt wird, in denen die Energiesynthese erfolgt. Darüber hinaus wird Vitamin C für die Aktivierung von Hormonen, für die Verbesserung der Eisenresorption im Darm und für Entgiftungsreaktionen in der Leber benötigt. Ein weitere wichtige Funktion besteht in der Schutzwirkung gegen zellschädigende freie Radikale (siehe auch Vitamin E ) und in der Unterstützung der Immunabwehr. 22

23 Die Aufnahme von Ascorbinsäure beginnt bereits durch die Mundschleimhaut, der hauptsächliche Teil wird jedoch im Dünndarm resorbiert. Mangelsymptome führen zunächst zu Müdigkeit und Leistungsabfall, nach mehreren Monaten kann dann Skorbut als klassische Mangelerkrankung auftreten. Allerdings wird Skorbut nur noch sehr selten bei einseitig ernährten, älteren Menschen beobachtet. Über die empfohlene Zufuhr von Vitamin C herrscht weiterhin Uneinigkeit. Während für Nichtsportler ein täglicher Mindestbedarf von 75 mg besteht, vermutet man für einen optimalen Zellschutz und bei Stressbelastung durch Sport, aber auch durch Krankheit, Rauchen, usw., einen höheren Bedarf. Die wissenschaftlichen Meinungen dazu sind bisher leider nicht richtungsweisend. Für Sportler sollte die Mindestzufuhr daher bei mehr als 75 mg pro Tag liegen. Toxischen Wirkungen von Vitamin C sind bisher nicht bekannt, allerdings gibt es Hinweise auf nachteilige Wirkungen einer hohen Vitamin C- Zufuhr. So wird über ein vermehrtes Auftreten von Hautkrebs im Zusammenhang mit höheren Dosierungen aus Früchten und Gemüse berichtet. Dosierungen von mehr als 500 mg können daher nicht empfohlen werden. Insbesondere bei speziellen Problemen, wie beispielsweise ein geschwächtes Immunsystem beim Sportler, werden auch Dosierungen von mehreren Gramm genannt. Ob der kurzfristige Einsatz von hochdosiertem Vitamin C gefahrlos ist, kann nicht mit Sicherheit behauptet werden. Vitamin C-reiche Nahrungsmittel sind schwarze Johannisbeeren, Kohl, Apfelsinen, Grapefruit, Kohlrabi, Wirsing, Spinat, Beeren, Zitrone, Kartoffel, Spargel und Porree. Niacin Unter Niacin versteht man Nicotinsäure und Nicotinamid. Es gehört zu den B-Vitaminen, spielt eine Rolle in vielen metabolischen Stoffwechselwegen und ist von besonderer Bedeutung in der anaeroben Glykolyse (Energiegewinnung aus Kohlenhydraten ohne Sauerstoff) und der Fettsäuresynthese und -oxidation (siehe auch Grundlagen der Ernährung, Energiestoffwechsel ). Niacin kann im menschlichen Organismus aus der Aminosäure Tryptophan gebildet werden. Dieser Prozess ist wiederum von Pyridoxin (Vitamin B6) abhängig, so dass bei der Niacinversorgung auch die Zufuhr von Tryptophan und Vitamin B6 wesentlich ist. Mangelsymptome sind eher uncharakteristisch wie Schwäche und Appetitverlust. Später kommt es dann zur klassischen Mangelerkrankung Pellagra mit Hautentzündung, Durchfall und Demenz. Der Bedarf von Sportlern gegenüber Nichtsportlern ist durch den erhöhten Energieumsatz etwa doppelt so groß. Während für Normalpersonen 15 mg pro Tag ausreichend sind, kann die tägliche Zufuhr bei Ausdauersportlern bis zu mg und bei Kraftund Schnellkraftsportlern mg betragen. Niacinreiche Nahrungsmittel sind Fleisch, Geflügel, Meeresfrüchte, Forelle, Kartoffel, Grünkohl, Erbsen und Reis. Pantothensäure Die Pantothensäure ist ein Bestandteil des Coenzyms A und an mannigfaltigen Auf- und Abbaureaktionen im Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Fett und Aminosäuren beteiligt. Sie wird auch zur Synthese von Steroidhormonen und des roten Blutfarbstoffs benötigt. Mit einem Mangel an Pantothensäure ist bei ausgewogener Mischkost nicht zu rechnen. Erst bei einseitiger Ernährung kommt es zunächst zu unspezifischen Mangelsymptomen in Form von Kopfschmerzen, Schwächegefühl, Herzklopfen und als Brennen wahrgenommene Missempfindungen. Bei weiterem Fortschreiten folgen Wundheilungsstörungen und brennende bis stechende Schmerzen der Füße ( burning feet syndrome ), wie sie bei Kriegsgefangenen im 2. Weltkrieg beobachtet werden konnten. 23

24 Da Pantothensäure eine überragende Bedeutung für den Energiestoffwechsel hat, kann bei Sportlern von einem erhöhten Bedarf ausgegangen werden. Bei Nichtsportlern sind 10 mg täglich ausreichend, für Sportler erscheint eine tägliche Zufuhr von 20 mg sinnvoll, zumal keine Hypervitaminose bekannt ist. Panthothensäurereiche Nahrungsmittel sind Innereien, Fleisch, Geflügel, Eier, Leber, Hering, Forelle, Erdnüsse, Hülsenfrüchte, Milch und Milchprodukte. Folsäure In der Leber wird durch Cobalamin (Vitamin B12) die Folsäure in seine metabolisch aktive Form überführt, die Tetrahydrofolsäure (THF). Von dort aus wird THF in die Körperregionen mit erhöhtem Zellumsatz abgegeben, da sie bei der Nukleinsäurensynthese von entscheidender Bedeutung ist. Daraus ergibt sich während des Wachstums und in Phasen eines erhöhten Zellumsatzes, insbesondere in der Schwangerschaft, ein erhöhter Bedarf an Folsäure. Ein Mangel macht sich in einer verringerten Regenerationsfähigkeit bemerkbar. Eine Unterversorgung bei Schwangeren kann schwere Störungen der fetalen Entwicklung zur Folge haben. Für Normalpersonen werden 300 µg Folsäure täglich als ausreichend angenommen, für Schwangere werden 600 µg empfohlen. Auf Grund des erhöhten Bedarfs in der Regeneration sollte auch die Zufuhr bei Sportlern bei mehr als 300 µg Folsäure täglich liegen. Folsäurereiche Nahrungsmittel sind Innereien, Sojabohnen, Kohlgemüse, Blattgemüse, Hülsenfrüchte, Apfelsinen und Eier. 2.5.) Wasserhaushalt Die ausreichende Aufnahme von Wasser ist für die Flüssigkeitsbilanz, insbesondere unter körperlicher Belastung, von erheblicher Bedeutung. Der Körper des Menschen besteht zu etwa 60% aus Wasser, das in verschiedene Flüssigkeitsräume verteilt ist. Ungefähr 60% der Körperflüssigkeit befindet sich innerhalb der Zellen (Intrazelluläre Flüssigkeit), der Rest gehört zur extrazellulären Flüssigkeit außerhalb der Zellen, also in der Blutbahn (intravasale Flüssigkeit) und in den Zwischenräumen zwischen den Zellen (interstitielle Flüssigkeit). Die wasserreichsten Organe sind Gehirn und Muskulatur, so dass sie besonders empfindlich auf einen Flüssigkeitsverlust reagieren. Wasser dient als Lösungs- und Transportmittel für alle wasserlöslichen Stoffe, insbesondere der Mineralstoffe, dessen Stoffwechsel nicht vom Wasserhaushalt getrennt betrachtet werden darf und direkt im Anschluss besprochen wird. Darüber hinaus besitzt Wasser eine wichtige Funktion in der Wärmeregulation des Körpers. Das Volumen der unterschiedlichen Flüssigkeitskompartimente, der osmotische Druck und die Konzentration der einzelnen Elektrolyte wird in Regelkreisen aufrecht erhalten, als Messfühler dienen dabei das Herz, die Nieren und das zentrale Nervensystem mit zahlreichen Sensoren. Wasserverluste treten in erster Linie durch die Ausscheidung von Urin und Schweiß auf. Darüber hinaus verliert der Körper aber auch Flüssigkeit über den Stuhlgang und, gerade bei körperlicher Aktivität, auch über die Feuchtigkeit in der ausgeatmeten Luft. Diese Tatsache bedeutet zum Bespiel, dass auch Schwimmer trotz ihres minimalen Schweißverlustes in ihrer Sportart über ihre erhöhte Atemfrequenz bei Belastung vermehrt Flüssigkeit verlieren. Außerdem wird bei dem Aufbau von Glykogen, der Kohlenhydratspeicherform des Körpers, Wasser benötigt. 24

25 In der Regel wird jedoch bei Sportlern der größte Wasserverlust durch die Schweißbildung verursacht. Da körperliche Aktivität mit einer Wärmeproduktion einhergeht, muss durch die Verdunstung von Schweiß diese Wärme abgegeben werden, um eine Überhitzung des Körpers zu vermeiden. Mit zunehmenden Trainingszustand wächst auch die Fähigkeit zur Schweißproduktion. Während Untrainierte knapp einen Liter Schweiß pro Stunde produzieren können, sind es bei Trainierten bis zu 2-3 Liter pro Stunde. Bei Wassermangel sinkt jedoch durch die Beeinträchtigung der Stoffwechsel-aktivitäten die Leistungsfähigkeit erheblich ab. Dieser Vorgang lässt sich auch durch Training nicht wesentlich beeinflussen. Bereits ein Wasserverlust von 2% vermindert die Ausdauerleistungsfähigkeit, ein Verlust von 4% schränkt auch die Kraftleistung ein. Flüssigkeitsverluste von über 6% des Körpergewichtes erzeugen darüber hinaus ein erhebliches Durstgefühl, Schwäche, Erschöpfung, was bei weiterem Verlust mit zentralnervösen Symptomen (Übelkeit, psychische Störungen, Koordinations-störungen) einhergeht. Ein Verlust von mehr als 10% ist akut lebensbedrohlich. Abbildung 4: Flüssigkeitsverlust und Leistungsfähigkeit Um einen Leistungsabfall zu vermeiden, ist es zwingend notwendig, sehr frühzeitig Flüssigkeitsverluste auszugleichen. Da mit dem Schweiß nicht nur Wasser, sondern immer auch Mineralstoffe verloren gehen, sollten auch diese mit dem ausgewählten Getränk zugeführt werden. Mineralstoffgehalt und Flüssigkeitsmenge stehen im Organismus in einem festgelegten Verhältnis zueinander, das durch unterschiedliche Regelkreise aufrecht erhalten wird. Wird dem Körper nur mineralstoffarmes Wasser (= hypoton) angeboten, versucht der Körper, seine im Regelkreis festgelegten Mineralstoffkonzentrationen zu erhalten und scheidet daher das Wasser über die Nieren wieder aus. Dabei werden jedoch weitere Mineralstoffe ausgeschieden, so dass sich der Mangelzustand weiter verschärft. Bei extrem salzhaltigen Getränken (= hyperton) kommt es nicht nur zu einer verzögerten Resorption im Magen-Darm-Trakt, sondern auch zu einem Wasserentzug der Zellen durch das erhöhte osmotische Gefälle in Richtung des extrazellulären Raumes ( innere Austrocknung ). Am günstigsten ist folglich eine Flüssigkeitssubstitution mit einem Wasser-Mineralstoff-Gemisch, das mit dem des Körpers weitestgehend identisch ist. Dies entspricht bei Schweißverlusten im Leistungssport einer knapp isotonen, eher hypotonen Substitution (ca mosm/ l), da dies der Teilchenkonzentration des Schweißes am nächsten kommt. 25

26 Für Hochleistungssportler mit sehr großen Schweißverlusten sind daher industriell gefertigte, hypotone bis isotone Getränke als Ergänzung sinnvoll. Die Mischung eines mineralstoffreichen Mineralwassers mit Obstsaft (z.b. Apfelsaft) und unter Umständen ein Zusatz von 2-3 g Kochsalz pro Liter ist in den meisten Fällen ausreichend. Auch alkoholfreies Bier scheint mit seiner hypotonen bis isotonen Zusammensetzung in Leistungssportlerkreisen an Beliebtheit zuzunehmen. Der Alkoholgehalt in herkömmlichen Bier setzt dagegen die Regenerationsfähigkeit herab, mindert den Trainingseffekt und ist daher abzulehnen. Für Fitness- und Breitensportler ist für den geringfügig erhöhten Flüssigkeitsverlust ein gehaltvolles Mineralwasser, besser noch eine Obstsaftschorle zwar nicht optimal, aber sicherlich ausreichend. Ein weiterer wichtiger Faktor für die Auswahl des Sportgetränkes ist die Temperatur. Bei zu kalten oder zu heißen Getränken ist die Verweildauer im Magen erhöht und die Resorption verzögert. Dies gilt übrigens auch für sehr zuckerhaltige Limonaden, wie beispielsweise Coca-Cola. Zusätzlich haben die meisten Limonaden einen minimalen Mineralstoffgehalt und führen damit zur oben erwähnten Ausschwemmung von Mineralien über die Nieren. Das Durstgefühl ist als Anhalt für den Beginn einer notwendigen Flüssigkeits- und Mineralstoffsubstitution nicht geeignet. Eine Aufnahme von 0,5 l Flüssigkeit reicht aus, um das Durstgefühl zu beseitigen, das durch ein Flüssigkeitsdefizit von 2,5 3,5 l zustande kommt. Gerade bei hohen Außentemperaturen und sehr langen Ausdauerbelastungen ist daher eine frühzeitige Getränkeaufnahme vor dem Einsetzen des Durstgefühls wichtig. Bei richtiger Flüssigkeitszufuhr sollte der ausgeschiedene Urin wasserhell bis leicht hellgelb sein. Ebenso wie Alkohol haben koffeinhaltige Getränke (Kaffee, Schwarztee, Colalimonaden) eine harntreibende Wirkung, es geht also mehr Flüssigkeit verloren als aufgenommen wird. Bei vermehrter Zufuhr dieser Getränke ist daher mit einem leistungsmindernden Effekt bei Sporttreibenden zu rechnen. 2.6.) Mineralstoffe und Spurenelemente Sowohl Mineralstoffe als auch Spurenelemente sind anorganische Stoffe. Der Unterschied liegt in dem Anteil an der Körpermasse. Während die Mineralstoffe Calcium und Phosphor zusammen mit Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff 98% der Trockenmasse des menschlichen Körpers ausmachen, haben die Mineralstoffe Kalium, Natrium, Magnesium und Chlor nur einen Anteil von 1,5%. Die restlichen 0,5% bestehen aus etwa 40 Elementen, die nur in geringen Mengen nachweisbar sind und daher als Spurenelemente bezeichnet werden. Die wichtigsten Vertreter dieser Gruppe sind Eisen und Fluor. Mineralstoffe und Spurenelemente werden im Körper weder produziert noch verbraucht, allerdings müssen Verluste über Schweiß, Urin, Stuhl und andere Körpersekrete durch eine regelmäßige Zufuhr wieder ausgeglichen werden ) Mineralstoffe Die Mineralstoffe liegen meist als elektrisch geladene Teilchen (Elektrolyte) im Körper vor und sind im direkten Zusammenhang mit dem Wasserhaushalt des Körpers zu betrachten. Sie regeln das Volumen der unterschiedlichen Flüssigkeitsräume und bestimmen den osmotischen Druck der Körperflüssigkeiten. Darüber hinaus dienen sie der elektrischen Stabilität der Zellmembranen und elektrischen Reizleitung im Nervensystem. Sie sind allerdings auch essentiell für die Funktion von Enzymen und erfüllen Aufgaben beim Aufbau des Knochens. 26

27 Natrium Das Alkalimetall Natrium dominiert neben Chlor den Extrazellulärraum, der zu 25% aus dem Blutvolumen und zu 75% aus der Flüssigkeit zwischen den einzelnen Zellen besteht. Ein großer Teil des Körperbestandes an Natrium (45%) ist jedoch ähnlich wie Magnesium im Skelettsystem gebunden und kann im Bedarfsfall rasch mobilisiert werden. Die Hauptbedeutung liegt in der Erzeugung des osmotischen Drucks in der Extrazellulärflüssigkeit und hat damit eine wichtige Funktion in der Volumenregulation. Natrium wird nicht nur als Bestandteil der Nahrung zugeführt, sondern auch in Form von Kochsalz (Natriumchlorid). Die Regulation des Natriumhaushalts erfolgt über die Nierenfunktion. Auf Grund von Bedenken hinsichtlich eines Zusammenhangs mit dem Bluthochdruck wird vielfach eine niedrige Natriumzufuhr empfohlen. Allerdings scheint nur ein kleiner Teil der Bluthochdruckerkrankungen durch die Natriumzufuhr beeinflussbar zu sein. Für einen gesunden Nichtsportler ist eine Zufuhr von 3-5 g Natrium täglich jedoch unbedenklich und in aller Regel schon durch die Ernährung gewährleistet. Durch den deutlich erhöhten Natriumverlust über den Schweiß und auch über den Urin bei entsprechend hoher Trinkmenge kann je nach Trainingsumfang und Witterung für Sportler eine Zufuhr von bis zu 10 g am Trainingstag notwendig sein. Ein zu starker Verlust von Natrium macht sich, auch durch den damit verbundenen Wasserverlust, zunächst durch Leistungsverlust, Müdigkeit und Krämpfe der Muskulatur bemerkbar und kann bis zum Zusammenbruch des Herz-Kreislaufsystems führen. Allerdings wird mit zunehmendem Trainingszustand die Konzentration von Natrium im Schweiß geringer, im Gegensatz zu der Konzentration von Kalium und Magnesium, die in etwa konstant bleibt! Natriumreiche Lebensmittel sind alle mit Kochsalz behandelten Nahrungsmittel und geräucherte Lebensmittel. Es besteht üblicherweise ein deutlicher Überschuss an Natrium in unserer Ernährung. Kalium Das Alkalimetall Kalium befindet sich zu ungefähr 90% in der intrazellulären Flüssigkeit. Lediglich geringe Mengen sind im Extrazellulärraum und im Skelettsystem zu finden. Die Kaliumionen sind von Bedeutung für die Erzeugung des osmotischen Drucks im Intrazellulärraum und erfüllen daher eine wichtige Funktion im Flüssigkeitshaushalt. Eine andere wichtige Funktion des Kaliums ist die Beteiligung an der Muskelkontraktion und der Reizbildung und leitung des Herzens und im Säure-Base-Haushalt. So gibt es bei Verschiebungen des Kaliumspiegels sichtbare Veränderungen im EKG. Außerdem wird Kalium bei der Einlagerung von Kohlenhydraten in den Muskel und in die Leber in Form von Glykogen benötigt (siehe auch Grundlagen der Ernährung, Grundnährstoffe, Kohlenhydrate und Ernährungsstrategien für die Praxis, phasenorientierte Ernährung ). Die Aufnahme von Kalium erfolgt mit der Nahrung, wobei pflanzliche und tierische Produkte einen vergleichbaren Kaliumgehalt besitzen. Trockenobst sollte als außerordentlich kaliumreich hervorgehoben werden. Ein Verlust von Kalium, z.b. durch Erbrechen, Durchfall oder starke Schweißabsonderungen macht sich in Form von Antriebsschwäche, Müdigkeit und Adynamie der Muskulatur bemerkbar. Bei weiteren Verlusten können Herzrhythmusstörungen hinzutreten. Eine zu hohe Konzentration von Kalium im Organismus wird eigentlich nur durch Nierenerkrankungen ausgelöst. Für Nichtsportler ist eine Zufuhr von 2-3 g täglich über die Nahrung ausreichend. Durch den erhöhten Schweißverlust und die erhöhten Aktivitäten im Kohlenhydratstoffwechsel sind für Sportler jedoch mindestens 4-6 g tägliche Zufuhr erforderlich. In besonderen Ernährungsphasen zum Auffüllen der Glykogenspeicher können auch höhere Mengen über geeignete Lebensmittel sinnvoll sein. Hierzu zählen Geflügel, Sojabohnen, Hülsenfrüchte, Fleisch, Grünkohl, Kartoffeln, Rosenkohl, Innereien, Nüsse, Bananen, Aprikosen und Trockenobst. 27

28 Kalzium Das Erdalkalimetall Kalzium wird zu 99,9% im Knochen abgelagert und auch bei erhöhter Zufuhr dort deponiert. Der geringe Anteil an Kalzium im extrazellulären Raum ist zur Hälfte an Proteine gebunden. Dabei findet ein reger Austausch des Kalziums im Skelettsystem mit dem extrazellulären Anteil statt. Eine der vielfältigen Aufgaben des Kalziums ist die Rolle bei der Stützfunktion des Knochens. Bei mangelnder Mineralstoffeinlagerung in die Knochensubstanz kommt es zur Erweichung des Knochens (Rachitis, Osteoporose). Kalziumionen sind aber auch wichtige Botenstoffe für einen Signaltransfer im Zellstoffwechsel und modulieren die Erregbarkeit von Nerven und Muskeln. Darüber hinaus haben sie wichtige Funktionen bei enzymatischen Reaktionen, wie beispielsweise bei der Blutgerinnung. Kalzium wird durch die Nahrung zugeführt, wobei hier Milchprodukte besonders hervorzuheben sind. Die Resorption im Darm wird vom Vitamin D wesentlich beeinflusst, während der Kalziumhaushalt im Körper ansonsten von Hormonen bestimmt wird. Für Sportler sollte die Kalziumversorgung nicht unter 1,2 g täglich liegen. Dies wird insbesondere durch eine milch(produkt)haltige Nahrung gewährleistet. Die Truppenverpflegung z.b. trägt dem durch ein entsprechend hohen Bezugswert Rechnung. Kalziumreiche Nahrungmittel sind Milch und Milchprodukte, Grünkohl, Spinat, Sojabohnen sowie kalziumreiche Mineralwässer (über 200 mg/l). Magnesium Das Erdalkalimetall Magnesium befindet sich zu 40% in der Knochensubstanz und zu etwa 60% im Intrazellulärraum. In der extrazellulären Flüssigkeit ist Magnesium nur sehr geringem Umfang zu finden. Ähnlich wie beim Kalzium findet ein rascher Austausch zwischen im Knochen gebundenen und intrazellulärem Magnesium statt, aus diesem Grund lässt sich durch eine Bestimmung der Magnesiumkonzentration im Blut ein Magnesiummangel nur sehr eingeschränkt beurteilen. Die Funktionen des Magnesiums im Organismus ergeben sich aus der Aktivierung vieler Enzyme für diverse Stoffwechselabläufe, aus seiner Beteiligung an der Regulation der Zellwanddurchlässigkeit und dadurch auch an der neuromuskulären Erregung. Durch dieses Funktionsprofil mit einer besonderen Bedeutung im Belastungsstoffwechsel ist eine ausreichende Magnesiumzufuhr ausgesprochen wichtig für Sportler. Magnesiumverluste treten bei körperlicher Belastung nicht nur über den Schweiß auf, sondern auch über eine vermehrte Ausscheidung über den Urin. Darüber hinaus scheint sich durch geochemische Besonderheiten in Mitteleuropa ein Magnesiummangelsyndrom auszubreiten. Auch zu hohe Eiweiß- und Kalziumanteile in der Nahrung, vermehrter Alkoholkonsum sowie Vitamin B1- und B6-Mangel können Ursache für einen Magnesiummangel sein. Die Regulation des Magnesiumhaushalts wird hauptsächlich durch die Nierenfunktion bestimmt. Bei einem Magnesiummangel kommt es zunächst zu unspezifischen Symptomen wie erniedrigtem Blutdruck, Unruhe und Leistungsverlust. Später treten Zittern und Krämpfe hinzu. Hierzu ist anzumerken, dass Krämpfe während einer körperlichen Belastung häufig auf einen Natriummangel zurückzuführen sind, nächtliche Krämpfe dagegen deuten eher auf einen Magnesiummangel hin. Bei einem ausgeprägtem Mangel können dann Herzrhythmusstörungen und Krämpfe des gesamten Körpers entstehen. Für Nichtsportler ist eine Magnesiumzufuhr von mg täglich ausreichend. Zur Deckung dieses Bedarfs sind Getreideprodukte besonders hervorzuheben. Bei körperlichen Aktivitäten und erhöhtem Schweißverlust ist der Magnesiumbedarf erhöht. Für Sportler sollte die tägliche Zufuhr daher mg betragen. Bei einer noch höheren Zufuhr ohne bestehenden Mangel wird die Resorption im Darm reduziert, so dass dieses überschüssige Magnesium über den Stuhl wieder ausgeschieden wird, was im Einzelfall zu Durchfall führen kann. Magnesiumreiche Nahrungsmittel sind Sojabohnen, Hähnchen, Reis, Erdnüsse, Hülsenfrüchte, Getreide, Grünkohl, Kartoffeln, Bananen, Fische sowie einige magnesiumreiche Mineralwässer (über 100 mg/l). 28

29 Tabelle 12: Zusammensetzung des menschlichen Schweißes (modifiziert nach Konopka) Anorganische Gehalt in mg/l Organische Gehalt in mg/l Bestandteile* Bestandteile Natrium 1200 Laktat 1500 Chlorid 1000 (Milchsäure) Kalium 300 Harnstoff 700 Calcium 160 Ammoniak 80 Magnesium 36 Kohlenhydrate 50 Zink 1,2 Vitamin C 50 Eisen 0,2 *= Bei zunehmenden Trainingszustand verringert sich die Konzentration der ausgeschiedenen Mineralstoffe, insbesondere des Natriums und des Chlorids. Für Kalium und Magnesium trifft dies nicht zu! Tabelle 13: Übersicht der wichtigsten Mineralstoffe Mineralstoff Aufgabe Körperbestand Natrium (Na) Osmotischer Druck im extrazellulären Raum 100 g 50% in der extrazellulären Flüssigkeit g 90% in der extrazellulären Chlor (Cl) Begleitanion von Natrium, osmotischer Druck im extrazellulären Raum Kalium (K) Osmotischer Druck im intrazellulären Raum, elektrische Reizleitung Phosphor (P) Knochenaufbau, Bestandteil der e- nergiereichen Phosphate Kalzium (Ca) Knochenaufbau, elektrische Reizleitung Magnesium (Mg) Neuromuskuläre Erregung, Enzymaktivierung Verteilung Täglicher Bedarf bei Nichtsportlern Flüssigkeit 150 g 90% in der intrazellulären Flüssigkeit g g 80% im Skelettsystem 99% im Skelettsystem und in den Zähnen g 50% im Skelettsystem Täglicher Bedarf bei Sportlern 3-5 g bis zu 10 g 3-5 g Keine Angaben 2-3 g 4-6 g und mehr 0,7-1,2 g 2-3,5 g 0,7-1,2 g 1,2 g mg mg Die Mineralstoffe Phosphor und Chlor sind in ihrer Bedeutung eher untergeordnet und haben insbesondere für Sportler keinen besonderen Stellenwert, auch was eine eher unwahrscheinliche Unterversorgung angeht. 29

30 2.6.2.) Spurenelemente Eine Gruppe von etwa 40 Elementen sind nur in geringen Mengen im Körper vorhanden und werden deshalb als Spurenelemente bezeichnet. Sie machen nur 0,5% der Trockenmasse des menschlichen Organismus aus, haben allerdings vielfältige Aufgaben, die noch nicht alle detailliert bekannt sind. Im Folgenden werden die wichtigsten Spurenelemente vorgestellt. Eisen Der Körperbestand von Eisen liegt bei ca. 4-5 g. Der größte Anteil mit 70% ist an den roten Blutfarbstoff gebunden, das Hämoglobin. Etwa 20% liegt in seiner Speicherform Ferritin und Hämosiderin vor. Der Rest ist im Myoglobin und auch in Enzymen enthalten. Die Hauptaufgabe des Eisens ist die Beteiligung am Sauerstofftransport im Blut und Muskel, eine essentielle Funktion gerade für Ausdauersportler. Darüber hinaus ist es im Energiestoffwechsel von Bedeutung und trägt zur Verhinderung, aber auch zur Bildung von Sauerstoffradikalen bei. Eisen wird im Darm resorbiert, die Menge ist beim Gesunden abhängig vom Sättigungsgrad des Eisenhaushalts. Je größer die Eisenvorräte im Körper sind, desto weniger wird es im Darm aufgenommen. Eine Verminderung der Eisenaufnahme erfolgt aber auch bei Substitution mit anderen Spurenelementen, z.b. Zink, da eine konkurrierende Situation bei der Resorption entsteht. Auch eine Komplexbildung mit Eisen kann die Aufnahme hemmen. Hier sind Phytate (Getreide, Müsli), Oxalsäure (Spinat!, Rhabarber), Alginate (Puddingpulver, Instantsuppen, Speiseeis) und Tannine (Schwarztee, Kaffee) zu nennen. Eine verbesserte Resorption kann unter dem Einfluss von Chelatbildnern und reduzierenden Substanzen (Vitamin C, Fruktose, Zitrate und bestimmten Aminosäuren) beobachtet werden. Der Eisenverlust findet größtenteils über den Stuhlgang, die Hautabschilferung und bei Frauen durch die monatliche Regelblutung statt. Bei sportlich aktiven Menschen kommt ein Eisenverlust über den Schweiß hinzu. Auch eine Blutspende verursacht einen merklichen Verlust an Eisen und kann daher gerade für Ausdauersportlerinnen nicht empfohlen werden, da gerade bei Frauen im Ausdauersport immer wieder Eisenmangel entsteht. Kann der tägliche Eisenverlust von 1-2 mg (bei Sportlern auch mehr) nicht durch die Ernährung ausgeglichen werden, entleeren sich ich im Laufe der Zeit die Eisenspeicher, es resultiert ein latenter Eisenmangel, der dann bei vollkommener Erschöpfung des Speichereisens symptomatisch wird. Da Eisen für den roten Blutfarbstoff von zentraler Bedeutung ist, kommt es bei manifestem Eisenmangel zu Müdigkeit, Leistungsverlust, blasser Haut und Veränderungen an Haaren und Fingernägeln. Am deutlichsten sind die Leistungsverluste bei Ausdauersportlern, da hier eine starke Abhängigkeit von der Sauerstofftransportkapazität zur Leistungsfähigkeit besteht (siehe auch Ernährungsstrategien für die Praxis, besondere Fragestellungen, Supplements ). Um die Eisenverluste auszugleichen, ist bei Normalpersonen eine tägliche Eisenmenge von 18 mg bei Frauen und 10 mg bei Männern erforderlich, bei sportlichen Aktivitäten sollte die tägliche Zufuhr 30 mg bei Frauen und 20 mg bei Männern betragen, bei einer medizinisch begründeten Substitution auch bis zu 200 mg/ Tag. In Wachstumsphasen kann ein zusätzlicher Eisenbedarf von 45 mg pro kg Gewichtszunahme angenommen werden. Zu berücksichtigen ist, dass bei bis zu 5% der Bevölkerung eine milde Form der Eisenspeicherkrankheit (Hämochromatose) vorliegt. Daher ist Eisen nur bei Vorliegen eines definitiven Eisenmangels zu substituieren oder mit der Ernährung bewusst hoch zuzuführen. Eisenreiche Nahrungsmittel sind Innereien, Geflügel, Fleisch, Sojabohnen, Hülsenfrüchte, Getreide, Haferflocken, Grünkohl und Hering. Die Resorption von Eisen aus tierischen Lebensmitteln (Hämeisen) erfolgt dabei deutlich besser, als bei pflanzlichem Eisen. 30

31 Zink Das Spurenelement Zink ist ein notwendiger Bestandteil vieler wichtiger Enzyme und ist damit unentbehrlich für den Energiestoffwechsel, den Proteinstoffwechsel, den Hormonhaushalt, das Immunsystem und ist beteiligt an der Entgiftung von Stoffwechselprodukten in der Leber. Der Körperbestand beträgt 1,2 2 g, ein großer Teil davon ist im Knochen zu finden und ist dem Metabolismus nicht mehr zugänglich. Die Aufnahme erfolgt über den Darm, jedoch konkurriert die Resorption mit anderen Spurenelementen, insbesondere mit Eisen. Ähnlich wie mit Eisen können sich auch mit Zink Komplexe bilden, welche die Aufnahme in den Körper erheblich erschweren. Hierbei sind besonders die Phytate in pflanzlichen Produkten, aber auch Medikamente zu nennen. Für Vegetarier kann die Zinkversorgung daher ein besonderes Problem darstellen. Die Menge des aufgenommenen Zinkes ist vom Zinkstatus abhängig und wird bei einem Zinkdefizit gesteigert. Störungen in der Zinkversorgung äußern sich in einem eingeschränktem Geruchs- und Geschmacksempfinden, Veränderungen der Haut, eventuell Wundheilungsstörungen und in einem geschwächten Immunsystem. Verluste von Zink treten durch den Schweiß und den Urin auf. Damit ergibt sich für Sportler schon allein auf Grund des Schweißverlustes ein höherer Bedarf an Zink. Bei intensiven sportlichen Aktivitäten ist auch mit verstärkten Zinkausscheidungen über die Nieren zu rechnen. Es finden sich Hinweise auf vermehrte Verluste durch den Urin bei proteinreich ernährten Sportlern. Obwohl der Zink-Histidinkomplex die Resorption im Darm verbessert, gibt es Hinweise darauf, dass dieser Zink-Histidinkomplex gleichzeitig vermehrt über die Nieren wieder ausgeschieden wird. Der Tagesbedarf für Erwachsene ist mit mg gedeckt. Für Sportler lässt sich aus o.g. Ursachen ein höherer Tagesbedarf von etwa mg ableiten. Der zusätzlich erhöhte Bedarf für proteinreich ernährte Sportler bleibt fraglich. Zinkreiche Nahrungsmittel sind Innereien, Fleisch, Hülsenfrüchte, Getreide und Thunfisch. Jod Dem Spurenelement Jod kommt in Mitteleuropa eine besondere Bedeutung zu. Aus geochemischen Besonderheiten ist insbesondere der Süden Deutschlands als Jodmangelgebiet zu betrachten. Daher sollte der Versorgung mit Jod besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Der Körperbestand an Jod wird auf mg geschätzt, davon befinden sich 80% in der Schilddrüse. Das Jod, ein wesentlicher Bestandteil der dort gebildeten Schilddrüsenhormone, andere Funktionen sind bisher noch nicht beschrieben worden. Eine Unterversorgung mit Jod führt zu einer verminderten Produktion von Schilddrüsenhormonen und damit zu einer vermehrten Freisetzung des Steuerungshormons TSH aus der Hirnanhangsdrüse, woraus letztlich eine Vergrößerung der Schilddrüse resultiert (Struma). Das in der Nahrung vorkommende Jodid wird rasch und nahezu vollständig im Magen- Darm-Trakt resorbiert und von dort über den Blutkreislauf zur Schilddrüse transportiert, wo es aktiv vom Schilddrüsengewebe aufgenommen wird. Für Sportler ergibt sich kein Hinweis auf einen vermehrten Bedarf an Jod. Es gilt die gleiche Empfehlung für Sportler und für Nichtsportler, jodiertes Speisesalz zu verwenden, um den täglichen Bedarf von µg zu decken. In der Truppenverpflegung wird seit 1990 ausschließlich dieses jodierte Speisesalz verwendet. Lediglich Schwangere und Stillende haben einen erhöhten Jodbedarf. Jodreiche Nahrungsmittel sind Meeresfrüchte, Muschel und Porree. 31

32 Fluor Bei Fluor handelt es sich um ein essentielles Spurenelement, das im Körper in vergleichbaren Mengen vorkommt wie Eisen. 95% des Körperbestandes finden sich in den Knochen, wo es sich mit Kalzium und Hydroxylapatid zu Fluorapatid verbindet. Hierbei übernimmt Fluor die Funktion der Kalzifizierung der Knochen und der Aushärtung des Zahnschmelzes. Insbesondere für Kinder besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Kariesbildung und der Fluorversorgung. Der Nutzen und die toxischen Eigenschaften liegen allerdings nahe beieinander. Eine chronisch erhöhte Zufuhr von Fluor kann zu Skelettveränderungen, Kalzifizierung von Bändern und Sehnen sowie zu Zahnveränderungen führen. Fluor wird aus der Nahrung mit einer Resorptionsrate von etwa 80% sehr gut aufgenommen. Die Verluste erfolgen hauptsächlich über den Urin und zu geringen Teilen über den Stuhlgang. Auch für Fluor gelten für Sportler keine besonderen Empfehlungen. Der tägliche Bedarf von 1 mg kann mit fluoridreichen Nahrungsmitteln (z.b. Schwarztee, Walnüsse, Lachs, Schalentiere) gedeckt werden. Selen Der Gesamtbestand des Körpers an Selen beträgt 3-20 mg. Im Organismus ist Selen an die Aminosäuren Cystein und Methionin gebunden. In dieser Bindung ist es Bestandteil von Enzymen, die Sauerstoffradikale beseitigen und am Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone beteiligt sind. Mangelerscheinungen werden in Verbindung mit einer erhöhten Krebssterblichkeit sowie Herz- und Gelenkerkrankungen gebracht. Die Resorptionsrate ist unabhängig vom Selenstatus, bei Aufnahme über die Nahrung in Form von selenhaltigen Aminosäuren erfolgt eine sofortige Aufnahme. Die Resorption wird dabei von den Vitaminen A, C und E gefördert. Die Verluste entstehen über die Urinausscheidung und den Stuhlgang. Selen besitzt ebenfalls toxische Eigenschaften, die bei chronischer Überversorgung zu Vergiftungserscheinungen führen. Sie äußern sich in Haarausfall, brüchigen Fingernägeln und Hauterscheinungen. Die toxische Dosis beträgt dabei lediglich das 10-20fache der lebensnotwendigen Dosis. Die Empfehlung ist daher für Sportler und Nichtsportler eine tägliche Zufuhr von µg. Selenreiche Nahrungsmittel sind vorwiegend pflanzliche Produkte wie Getreide, Weizenkeime, Sojabohnen, Bohnen, Meeresfrüchte, Kohlrabi, Vollkornreis, Vollkornbrot und fettarme Milch. 32

33 II. Ernährungsstrategien für die Praxis _ 1.) Grundsätze gesunder Ernährung Es liegt in der Natur der Dinge, dass die Ernährung im Sport, insbesondere im Leistungsund Hochleistungssport, sich nicht an der üblichen Zivilisationskost orientieren kann, sondern von einer gesunden, vollwertigen Kost ausgehen muss. Die sportliche Belastung stellt Ansprüche an den menschlichen Organismus, denen er nur gerecht werden kann, wenn er mit allen notwendigen Nahrungsinhaltstoffen optimal versorgt wird. Dies gilt nicht nur für die Leistungsentfaltung, sondern auch für die Gesunderhaltung durch Stabilisierung des Immunsystems. Die Zivilisationskost Die Ernährungsgewohnheiten in Deutschland stellen eine unzureichende Basis für eine sport- und gesundheitsorientierte Kost dar. Die Energiezufuhr ist in der Regel zu hoch, der Energieverbrauch mangels körperlicher Aktivität meist zu gering. Die Folge ist eine immer weiter ansteigende Zahl von Übergewichtigen in Deutschland, eine Entwicklung, die gerade im Kindes- und Jugendlichenalter ein bedenkliches Ausmaß angenommen hat. Dabei wird durchschnittlich ein zu großer Anteil an Fett, aber auch an Alkohol verzehrt, das bedeutet, ein relativ geringes Nahrungsvolumen hat durch den hohen Energiegehalt von Fett (und Alkohol) eine hohe Energiedichte und führt erst spät zu einem Sättigungsgefühl, eine erhöhte Kalorienzufuhr ist die Folge. Der hohe Fettanteil in der Nahrung resultiert oftmals aus dem übermäßigen Verzehr von tierischen Produkten. Zwar wird der Eiweißanteil in der Ernährung durch Fleisch ausreichend gedeckt, aber tierische Fette sind denkbar ungünstig. Sie enthalten überwiegend gesättigte Fettsäuren und oftmals übermäßig viel Cholesterin (siehe auch Grundlagen der Ernährung, Grundnährstoffe, Fette ). Eine andere unerwünschte Begleitsubstanz sind die Purine. Sie werden im menschlichen Stoffwechsel zu Harnsäure metabolisiert, die sich in den Gelenken ablagern kann und so Gicht verursacht. Industriell gefertigte Nahrungsmittel sind oftmals ein Schwerpunkt der Ernährung in Deutschland. Der Gehalt an Zucker, stark ausgemahlenen Mehlen und Fetten ohne lebensnotwendige Nährstoffe ist zu hoch. Dem Körper werden dabei nur sogenannte leere Kalorien zugeführt, also Energie ohne die anderen wichtigen Inhaltsstoffe. Ein Mangel an Vitaminen, Mineralstoffen, Spurenelementen und weiteren, meist pflanzlichen Vitalstoffen (sogenannte Sekundärstoffe ) ist die Folge. Ein gutes Beispiel für die Veränderung eines Nahrungsmittels ist die Kartoffel (siehe unten). Immer wieder kommt es auch bei Nichtsportlern zu Engpässen bei der Versorgung mit einzelnen essentiellen Inhaltsstoffen der Nahrung. Dies trifft beispielsweise auf die Spurenelemente Jod und Eisen zu, aber auch auf die Vitamine des B-Komplexes sowie auf die Mineralstoffe Kalzium und Magnesium. Ein Mangel, zu dem es bei vernünftiger Auswahl der verzehrten Nahrungsmittel nicht kommen muss. Andere Mineralstoffe werden dagegen im Übermaß zugeführt. Durch stark gewürzte Mahlzeiten werden große Mengen Natriumchlorid (Kochsalz) verzehrt. Bei empfindlichen Menschen wird dadurch ein erhöhter Blutdruck mitverursacht und verstärkt. Ein weiteres Problem der industriell gefertigten Nahrungsmittel ist der geringe Anteil an Ballaststoffen. Diese im oberen Intestinaltrakt unverdaulichen Pflanzenfasern sind jedoch für eine gesunde Darmtätigkeit unverzichtbar und wirken präventiv gegen Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes wie Verstopfung, Divertikulose und Dickdarmkrebs (siehe auch Grundlagen der Ernährung, Grundnährstoffe, Kohlenhydrate ). 33

34 Abbildung 5: Veränderung des Fettgehaltes von Kartoffeln abhängig von der Verarbeitung Prinzipien einer gesunden Sporternährung Die Grundlage jeder gesundheitsorientierten Ernährung ist das richtige Verhältnis der Grundnährstoffe Kohlenhydrate, Eiweiß und Fett zueinander. Während in der durchschnittlichen Zivilisationskost der Anteil an der Gesamtenergie zugunsten der Fette verschoben ist, sollte in der Sporternährung die zugeführte Fettmenge deutlich reduziert werden. Gleichzeitig macht die sportliche Aktivität es notwendig, einerseits den Kohlenhydratanteil zu erhöhen, aber auch den Eiweißanteil dem erhöhten Bedarf anzupassen. Alkohol sollte in einer gesunden Sporternährung keine Rolle spielen. Auch die Art und die weiteren Begleitstoffe der Grundnährstoffe sind von Bedeutung. Ein wichtiger Faktor ist ein hoher Anteil von langkettigen Kohlenhydraten (Stärke und Polysaccharide) und ein eher niedriger Anteil von Zuckern (Mono- und Disaccharide). Dies wirkt sich günstig für eine nachhaltige Energieversorgung aus, außerdem besitzen die meist pflanzlichen Polysaccharide in der Regel eine Vielzahl von wichtigen Nährstoffen und Ballaststoffen. Geeignete kohlenhydratreiche Nahrungsmittel sind beispielsweise Kartoffeln, Nudeln, Reis, Getreideflocken, Müsli, Vollkornbackwaren, Gemüse und Obst. Zucker und zuckerhaltige Nahrungsmittel wie Traubenzucker, Honig, Süßwaren, diverse Getränke sind nur in kleinen Mengen und in bestimmten Situationen sinnvoll (siehe unten phasenorientierte Ernährung ). Die begrenzte Fettaufnahme sollte durch hochwertige Fette gewährleistet werden. Hierbei sollten Träger von essentiellen und ungesättigten Fettsäuren mit hohem Gehalt an fettlöslichen Vitaminen bevorzugt werden. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, sollten pflanzliche Öle und weniger tierische Fette verwendet werden, was gleichzeitig den Vorteil einer reduzierten Cholesterin- und Purinaufnahme hat. Geeignete Fette sind kaltgepresste Pflanzenöle wie z.b. Distelöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Rapsöl, Diätmargarine etc. 34

35 Dabei sollten insbesondere Fette mit einem hohen Anteil an einfach ungesättigten Fettsäuren wie Olivenöl verzehrt werden. Allerdings sollte die Fettaufnahme langfristig nicht unter 20% der aufgenommenen Gesamtenergie gesenkt werden, da ansonsten die Versorgung mit essentiellen Fettsäuren nicht mehr sichergestellt werden kann. Dies trifft besonders auf Sportarten zu, die mit einem Gewichtslimit einhergehen (Kunstturnen, Tanz, Eiskunstlauf, etc.) Der vermehrte Eiweißbedarf von Sportlern sollte durch hochwertige Proteine mit einem hohen Gehalt an essentiellen Aminosäuren gedeckt werden. Tierische Eiweißlieferanten sind in der Regel hochwertiger für den menschlichen Organismus, allerdings enthalten sie in vielen Fällen unerwünschte Begleitstoffe wie gesättigte Fettsäuren, Cholesterin und Purin. Durch eine geschickte Kombination von pflanzlichen Eiweißträgern kann aber auch hier eine hohe biologische Wertigkeit erzielt werden, so dass der Anteil an tierischen Eiweißprodukten gering gehalten werden kann ohne die Proteinversorgung zu gefährden. Geeignete Eiweißträger sind fettarme Fleischprodukte, fettarmer Fisch, fettreduzierte Milchprodukte, Kombinationen von Getreide/Kartoffeln/Eier/Milchprodukte (nähere Informationen zu Kohlenhydraten, Fett und Eiweiß siehe auch Grundlagen der Ernährung, Grundnährstoffe ). Kein Nahrungsmittel enthält alle wichtigen Nährstoffe im optimalen Verhältnis zueinander, so dass nur die Mischung einer Vielzahl von geeigneten Nahrungsmitteln eine gesunde, sportorientierte Mischkost ermöglicht. Jede Art von einseitiger Ernährung bringt gesundheitliche Risiken und damit auch Nachteile für die Leistungsentfaltung im Sport. Aber nicht nur die Zusammenstellung der Grundnährstoffe ist von wesentlicher Bedeutung, sondern darüber hinaus auch die Naturbelassenheit der verwendeten Nahrungsmittel. In der Natur gibt es neben Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen vermutlich Hunderte von Substanzen, die der Wissenschaft bisher unbekannt sind oder deren Bedeutung noch nicht identifiziert werden konnte. Viele dieser Stoffe scheinen allerdings positive Effekte auf die Gesundheit zu haben. Die Zusammensetzung jedes naturbelassenen Produktes ist einmalig und kann von menschlicher Hand nicht imitiert werden. Je mehr ein solches Nahrungsmittel verarbeitet wird durch Konservierung, Kochen, chemische Zusätze, etc., desto mehr geht die Natürlichkeit und damit vermutlich auch Vielzahl von Vitalstoffen verloren. Auch wenn viele Zusammenhänge wissenschaftlich nicht genau definiert werden können, sollte jeder Sportler darauf achten, seine Nahrungsmittel möglichst frisch und naturbelassen zu verzehren. Industriell gefertigte Nahrungsmittel sollten immer durch reichlich frische Lebensmittel ergänzt werden. Die Natur ist nicht zu ersetzen. Bei der Zubereitung der Mahlzeiten sollten die Vitalstoffe so weit wie möglich erhalten bleiben. Daher sollte auf schonende Verfahren wie Dämpfen und Dünsten zurückgegriffen werden. Ungünstig ist Braten bei hoher Temperatur und Frittieren. Neben dem Verlust von Vitalstoffen kann bei Zubereitungstemperaturen über 180 Grad Celsius Acrylamid entstehen, das in Zusammenhang mit der Entstehung von Dickdarmkrebs gebracht wird. Auch das Garen von Lebensmitteln in der Mikrowelle führt zu einem Vitalstoffverlust. Neben einer bedarfsgerechten Aufnahme der Grundnährstoffe sollte die Versorgung mit den bekannten Nährstoffen nicht vergessen werden. Für die Gewährleistung eines harmonischen, leistungsorientierten Stoffwechsels haben die erforderlichen Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente eine nicht zu unterschätzende Bedeutung. Viele von ihnen unterliegen beim Sportler einem erhöhten Umsatz oder einem erhöhtem Verbrauch, so dass gerade im Leistungssport bei einer nicht optimalen Versorgung gelegentlich Engpässe entstehen können, die unter besonderen Umständen auch eine Supplementierung rechtfertigen (siehe auch Ernährungsstrategien für die Praxis, besondere Fragestellungen, Supplements ). 35

36 Abbildung 6: Anteil der Grundnährstoffe an der Energiebilanz, Zivilisationskost Männer/Frauen im Vergleich zu Empfehlungen der DGE und der Sporternährung Verteilung der Nahrungsaufnahme Die Verteilung und Häufigkeit der Mahlzeiten besitzen neben der täglichen Nahrungsmenge ebenfalls eine wichtige Bedeutung. Grundsätzlich sollte die Nahrungsaufnahme auf mindestens 4 bis 5 Mahlzeiten verteilt werden. Auf Grund von individuellen Begebenheiten, wie berufliche Zwänge, vorgegebene Trainingszeiten oder auch individuelle Essgewohnheiten ist es nicht immer einfach, diese Vorgabe zu erfüllen, aber meistens scheitert die Umsetzung eher an der Bequemlichkeit des Einzelnen. Es ist beispielsweise eine ernährungsphysiologisch ungünstige Gewohnheit, morgens den Tag ohne ein Frühstück zu beginnen und die erste Mahlzeit erst am Mittag einzunehmen. Nach der Nachtruhe sollte dem Körper Energie zur Verfügung gestellt werden, um den Aktivitäten, ggf. auch den Trainingseinheiten am Vormittag, unter Schonung der Reserven gewachsen zu sein. Viele Nährstoffe wie zum Beispiel Aminosäuren können vom Körper nur begrenzt gespeichert werden und sollten regelmäßig über die Nahrung zugeführt werden, um eine optimale Versorgung zu gewährleisten. Die Gestaltung der einzelnen Mahlzeiten hängt entscheidend von den Trainingszeiten ab. Hauptmahlzeiten direkt vor Trainingseinheiten sind ungünstig, kleinere Nahrungsmengen vor dem Sport sollten kein Problem darstellen. Der gefüllte Magen behindert die Beweglichkeit des Zwerchfells und folglich die Atmung. Vegetative Steuerungsvorgänge bewirken eine Blutumverteilung zugunsten des Magen-Darm-Traktes, die Versorgung der Muskulatur mit wichtigen Nährstoffen ist dadurch behindert. Eine Hauptmahlzeit sollte daher spätestens etwa 2 Stunden vor einer körperlichen Belastung eingenommen werden (siehe unten). Außergewöhnlich große Nahrungsmengen sind grundsätzlich zu vermeiden, die Entleerung des Magens wird vor allem durch fettreiche Mahlzeiten deutlich verzögert und die große Menge an zugeführten Nährstoffen kann vom Körper nicht sinnvoll umgesetzt werden. Abhängig von den Trainingszeiten sollte der Schwerpunkt der Energiezufuhr in der ersten Tageshälfte erfolgen, eine große Energiemenge am Abend ist wegen des fehlenden Bedarfs in der Nacht nicht sinnvoll und führt eher zur Speicherung in der unerwünschten Form von Depotfett. Ist die Haupttrainingszeit jedoch am Abend, kann durch diese individuelle Begebenheit auch ein Ernährungsschwerpunkt am Abend gelegt werden. In jedem Fall sollte auch bei späten Trainingszeitpunkten noch eine Mahlzeit folgen, um dem Körper für die regenerativen Stoffwechselaktivitäten in der Nacht ausreichend Nährstoffe zur Verfügung zu stellen. Auf große Portionen sollte allerdings verzichtet werden, sie können Schlafstörungen verursachen. Auch die bei Kraftsportlern übliche Praxis, sich durch Wecken in der Mitte der Nacht eine weitere Mahlzeit zuzuführen, hat durch den unterbrochenen Schlafrhythmus negative Effekte auf die Leistungsfähigkeit und führt auch eher zum Aufbau von Depotfett als von Muskelmasse. 36