Veränderung leistungsdiagnostischer Parameter nach gezielter Supplementierung von Mikronährstoffen (Powersports)

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1 Veränderung leistungsdiagnostischer Parameter nach gezielter Supplementierung von Mikronährstoffen (Powersports) Randomisierte, placebo-kontrollierte, monozentrische Doppelblind-Studie Einleitung: Die gezielte Sportlerernährung gilt neben einem ausgezeichneten Training und einer entsprechenden mentalen Einstellung als eine der Säulen für die optimale körperliche Leistungsfähigkeit. Gerade die gezielte Sportlerernährung wird jedoch als eine der Voraussetzungen für eine optimale Leistungsfähigkeit immer wieder unterschätzt. Aufgrund belegter Beziehungen zwischen Defiziten in der Versorgung mit Mikronährstoffen und Einbußen in der Leistungsfähigkeit, kommt dabei der Versorgung des Sportlers mit Mikronährstoffen und der Beurteilung des Stoffwechsels einzelner Mikronährstoffe bei akuter und chronischer körperlicher Mehrbelastung zunehmend Bedeutung zu. Der weitaus größte Teil des Energiebedarfs wird bei körperlicher Arbeit, besonders bei längerer Arbeitsdauer, durch die aerobe Oxidation der Nährstoffe bereitgestellt. Der zweite Weg der Energiebereitstellung, die anaerobe Oxidation, wird dann beschritten, wenn der momentane Energiebedarf nicht durch die aerobe Oxidation gedeckt werden kann. Die Kapazität der Energiebereitstellung durch aerobe Oxidation wird vor allem begrenzt durch: - das Sauerstoffangebot an die Zielzelle, - die Kapazität diverser Enzymsysteme, die die einzelnen Reaktionen bei der Oxidation katalysieren, - die Größe der interzellulären und humoralen Pufferkapazitäten Hauptmerkmal der anaeroben Energiebereitstellung (anaerobe Glykoloyse) ist die Bildung von Laktat. Bis zu einer bestimmten Belastungsintensität erfolgt im Körper der Abbau von Laktat schneller als seine Entstehung. Wenn das produzierte Laktat gerade noch vom Körper abgebaut werden kann, spricht man von "anaerober Schwelle". Wird allerdings diese Schwelle überschritten, kann das produzierte Laktat nicht mehr schnell genug vom Körper beseitigt werden. Die Folge ist eine signifikante Steigerung der Muskel- und Blutlaktatwerte. Die sich in der Muskelzelle anhäufende Milchsäure verändert den intrazellulären ph-wert und schränkt Enzymaktivitäten ein. Obwohl ein Großteil der anfallenden H + -lonen durch Bicarbonat abgepuffert werden und die Milchsäure relativ rasch v.a. an das Blut abgegeben wird, kommt es zur Muskelermüdung, und der Organismus ist gezwungen, seine Tätigkeit zu drosseln oder ganz einzustellen. In Ruhe beträgt der Laktat-Wert ca. 0,5-1 mmol/l Blut. Unter maximalen körperlichen Belastungen kann dieser Wert auf bis mmol/l ansteigen. An der anaeroben Schwelle (ANS) beträgt der Laktat-Wert ca. 4 mmol/l Blut. Die Beseitigung des angefallenen Laktats geschieht nach der Belastung z.t. in der Zelle durch Wiederaufbau zu Glykogen bzw. Weiterverarbeitung mit Energiegewinn im aeroben Stoffwechsel. Aus dem Blut wird Milchsäure durch oxidative Verbrennung über den Herzmuskel und die Aufnahme in Leber, Nieren und unbelastete Muskulatur entfernt. Die Eliminationsrate aus dem Blut beträgt 0,5 mmol/min bei Vorliegen von Laktat- Konzentrationen von > 5 mmol/l. Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 1 von 11 NF/mp/gm 05/05

2 In Zusammenhang mit der Laktatproduktion ist auch die Pufferkapazität von Blut und Muskulatur von Interesse. Das ins Blut übertretende Laktat wird überwiegend durch das Bicarbonat-Puffersystem abgepuffert. Ziel der Studie war es zu untersuchen, ob die Supplementation eines auf die speziellen Bedürfnisse des Sportlers abgestimmten, basischen Mikronährstoffsupplements einen ergogenen Einfluss auf ausgewählte leistungsphysiologische Parameter wie hat. - die Leistungsfähigkeit des muskulären Energiestoffwechsels (Laktatkonzentration im Blut bei submaximalen bzw. maximalen Belastungsstufen) - die Leistung des kardiopulmonalen Systems (gemessen durch die maximale Sauerstoffaufnahme VO 2 peak) - die Leistung des kardiozirkulatorischen Systems (Herzfrequenz) - die Körpergewebszusammensetzung gemessen durch die bioelektrische Impendanzanalyse Methodik: Eingangs wurde die Körperkompartiment-Zusammensetzung analysiert (BIA = Bio Impedanz Analyse), danach erfolgte ein Maximalbelastungstest am Ergometer mit der Gewinnung leistungsphysiologisch relevanter Parameter (Laktat, Herzfrequenz, peak- Sauerstoffaufnahme). Die Probanden durften als Kriterium für die Aufnahme in die Studie, bei dem Eingangstest eine peak Sauerstoffaufnahme von > 38 ml//kg/min nicht erreichen (vgl. Grosser 1998, S. 126). Darauf folgte die tägliche Verabreichung von 20 g der Prüfpräparate (Verum/Placebo). Die Probanden durften kein gezieltes systematisches Training zur Leistungssteigerung durchführen. Eine Einhaltung der täglichen Supplementierung von mindestens 80%, wurde als Voraussetzung für die Zulassung zum Ausgangstest gefordert. Danach wurden die Daten verglichen und eine intraindividuelle Längsschnittanalyse durchgeführt. Studiendesign: Monozentrisch, randomisiert, placebo-kontrolliert, doppelblind Studienzentrum: Institut für Sportwissenschaften der Universität Salzburg Teilnehmerkollektiv: 30 weibliche Probanden im Alter von 20 bis 35 Jahren davon 15 Verum und 15 Placebo Studiendauer / Supplementationszeitraum 8 Wochen Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 2 von 11 NF/mp/gm 05/05

3 Prüfsubstanz: Die Studienteilnehmer der Verum-Gruppe verzehrten einmal täglich eine Zubereitung folgender Zusammensetzung (ca. 20 g aufgelöst in 1/4 l Leitungswasser): Dosis pro Tag (entspricht 20g): Vitamine RDA*TD in % Vitamin C 200mg 335 Vitamin B1 4,2mg 300 Vitamin B2 4,8mg 300 Niacin 54mg 300 Pantothensäure 18mg 300 Vitamin B6 6mg 300 Biotin 0,45mg 300 Folsäure 0,6mg 300 Vitamin B12 3mcg 300 Beta-Carotin 2mg 42 Vitamin E 209,1mg davon Tocopherole 204,2mg Tocotrienole 4,86mg Vitamin D 3 2mcg 40 Vitamin K 1 8mcg ** Mineralstoffe/Mengenelemente Natrium 160mg ** Kalium 310mg ** Calcium 220mg 28 Magnesium 250mg 83 Chlorid 240mg ** Hydrogencarbonat 490mg ** Carbonat 980mg ** Spurenelemente Eisen 8mg 57 Kupfer 500mcg ** Zink 8mg 53 Mangan 1mg ** Chrom 100mcg ** Molybdän 100mcg ** Selen 30mcg ** Silicium 13,7mg ** Aminosäure L-Carnitin 50mg ** Weitere Inhaltsstoffe Bioflavonoide: Eriocitrin Isonaringin Navingin Hesperidin Neohesperidin Neoponcirin Poncirin 160mcg 1123mcg 303mcg 27,1mg 103mcg 743mcg 124mcg Kohlenhydrate Maltodextrin 4.000mg ** Saccharose 4.000mg ** Fructose 4.000mg ** * RDA (Recommended Dietary Allowance) = Empfohlene tägliche Zufuhrmenge gemäß EU-Richtlinie für Nährwertkennzeichnung ** noch keine Empfehlung der EU vorhanden. ** Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 3 von 11 NF/mp/gm 05/05

4 Nährwertangaben: in 100g pro Portion (=20g) Brennwert 310,76 kcal / 1.323,8 kj 62,15 kcal / 264,76 kj Eiweiß 0,01g 2,58mg Kohlenhydrate 65,34g 13,1g Fett 0,5g 0,1g Broteinheiten 5,5 1,1 1 Portion (= 20 g) enthielt 40,9 mmol an basischen bzw. basenbildenden Nährstoffen. Ergebnisse: Die Studie wurde von 28 Personen beendet. 2 Teilnehmer mussten wegen mangelnder Compliance ausgeschlossen werden. Die Auswertung der einzelnen Parameter ergab nach 8-wöchigem Prüfzeitraum folgende Abweichungen: Veränderungen im metabolischen Bereich Die Messung der Reaktion des Muskelstoffwechsels auf eine äußere Belastung kann sehr gut reproduzierbar mit dem Parameter Laktat in Verbindung gebracht werden. Aus dem Ergebnis der Leistungsdiagnostik, bei der Laktat sowohl an den submaximalen Belastungstufen, als auch am Belastungsende (Verlauf) gemessen wurde, kann eine Laktatleistungskurve erstellt werden. Berechnet wurde diese mit einer nichtlinearen Regression (Formel: y = a * e bx ) nach Pansold (1977). Aufbauend auf diesem Ergebnis können Prognoseleistungen von einzelnen Laktatwerten und der jeweils zugehörigen Leistung ermittelt werden. Da das Ziel einer Leistungsdiagnostik primär der Feststellung der Ausdauerleistungsfähigkeit dient und nicht als Mittel zur Trainingssteuerung betrachtet werden kann, eignet sich dieselbe hervorragend, um die Entwicklung der Leistung im Längsschnitt betrachten zu können. Begonnen wird jeweils an submaximalen Belastungsstufen im niedrig frequenten Bereich, um im Anschluss chronologisch die oberen bzw. maximalen Belastungsstufen darzustellen. Leistungssteigerung unter Verum 3,5 Eingangstest Leistung in Watt / kg 3 2,5 2 1,5 1 Ausgangstest 36% 83% 1,9 2 1,4 0,6 1,1 10% 2,2 2,4 2,6 8,3% 0, Laktat in mmol / l Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 4 von 11 NF/mp/gm 05/05

5 Die Leistung bei 1 mmol/l Laktat veränderte sich im Mittel von 0,60 auf 1,10 Watt/kg bei der mit dem Verum supplementierten Gruppe und von 0,65 auf 0,67 Watt/kg bei der mit dem Placebo supplementierten Gruppe. Die einfaktorielle Varianzanalyse zeigt eine signifikante Abhängigkeit von der Art der Supplementierung (p = 0,023) und der t-test zeigt eine hochsignifikante Veränderung der Leistung der Verumgruppe (p = 0,003). Die Leistung der mit Placebo supplementierten Gruppe änderte sich nicht signifikant (p = 0,869). Das Ergebnis der statistischen Auswertung bei 2 mmol/l erbrachte eine Globalsignifikanz von 0,008 und somit eine Abhängigkeit der Veränderung von der Form der Supplementierung. Die Leistung der Verumgruppe an der aeroben (2 mmol/l) Laktatschwelle veränderte sich von 1,4 Watt/kg auf 1,9 Watt/kg im Mittel. Dies führte zu einer signifikanten Verbesserung von 0,5 Watt/kg (p = 0,001). Die Leistung der Placebogruppe an der aeroben (2mmol/l) Laktatschwelle änderte sich nicht signifikant (p = 0,950). Die Leistungsveränderung bei 3 mmol/l Laktat (p = 0,607) sowie an der anaeroben 4 mmol/l Laktatschwelle war unter der Berücksichtigung des t-tests (p = 0,952) nicht signifikant. Veränderungen im kardiopulmonalen Bereich Zur Objektivierung der Daten wurde nicht allein die Reaktion des Muskelstoffwechsels, sondern ebenfalls die Reaktion des Verhaltens Sauerstoffaufnahme/Kohlendioxidabgabe untersucht. Das Ergebnis ist in Form der maximalen peak Sauerstoffaufnahme dargestellt. Steigerung der Sauerstoffaufnahme unter Verum Eingangstest ml O2 / min / kg Körpergewicht Ausgangstest 13,3% 33,2 37,6 Die Veränderung der VO 2 peak zeigte eine signifikante Abhängigkeit (p = 0,024) von der Art der Supplementation. Die Sauerstoffaufnahme der mit Verum supplementierten Gruppe veränderte sich im Mittel von 33,2 auf 37,6 ml/kg/min und somit hochsignifikant (p = 0,001). Die Sauerstoffaufnahme der mit Placebo supplementierten Gruppe, veränderte sich von 32,7 auf 33,7 ml/kg/min und somit nicht signifikant (p = 0,253). Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 5 von 11 NF/mp/gm 05/05

6 Veränderung der Körperzusammensetzung Sicherlich nicht als direkter leistungsphysiologischer Parameter, doch aber als aussagekräftige, seriöse Analyse der Veränderung der Zellkompartimente, kann die bioelektrische Impendanz Analyse (B.I.A.) bezeichnet werden. Die aussagekräftigsten Parameter dieser Analyse wurden hinsichtlich des Einflusses des Interventionssupplements überprüft. Veränderung der Kenngrößen für den Ernährungszustand der Körperzellen in % 12,5% 7,5% 2,5% 9,5% 6,8% 0,0% Placebo Verum -2,5% -1,4% -3,9% -11,1% -7,5% -12,5% Phasenwinkel BCM ECM/BCM-Index Der Phasenwinkel, als Ausdruck des Ernährungszustandes der Zellen, zeigte sich als signifikant beeinflusst (p = 0,038) von der Art der Supplementierung. Der Phasenwinkel der mit dem Verum supplementierten Gruppe veränderte sich im Mittel von 6,3 auf 6,9 und somit signifikant (p = 0,007). Der Phasenwinkel der Placebo Kontrollgruppe veränderte sich im Mittel nicht signifikant (p = 0,191) von 7,0 auf 6,9. Die Veränderung der BCM zeigte sich als statistisch signifikant (p = 0,044) abhängig von dem jeweiligen Faktor der Supplementierung. Die Mittelwerte der Verumgruppe veränderten sich im Durchschnitt von 28 auf 29,9 und somit signifikant (p = 0,024). Die Mittelwerte der Placebo supplementierten Gruppe veränderten sich von 36,3 auf 34,9 und nicht signifikant (p = 0,344). Die Veränderungen der Mittelwerte zeigten eine signifikante Abhängigkeit von der Art der Intervention (p = 0,022). Die Betrachtung im Detail zeigte bei der mit Verum versorgten Gruppe eine signifikante Veränderung des Verhältnises von ECM / BCM (p = 0,003). Die Veränderung der mit Placebo versorgten Gruppe betrug 0,0 - blieb somit gleich und war nicht signifikant (p = 0,681). Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 6 von 11 NF/mp/gm 05/05

7 Interpretation der Ergebnisse: Metabolische Veränderung Neben maximaler Sauerstoffaufnahme und Herzfrequenz ist die Laktatkonzentration im arteriellen Blut eine entscheidende Kenngröße zur Beurteilung der muskulären Leistungsfähigkeit (Stegmann 1985, S. 13). Laktat-Schwellenkonzepte, basierend auf submaximalen Leistungsstufen, lassen Rückschlüsse auf zielgerichtete Belastungsintensitäten, angemessene Trainingsumfänge und hinreichende Erholungspausen zu. Dem stellt Pansold (1993, S. 24) entgegen, dass es sich bei dem Instrument der Leistungsdiagnostik um ein Mittel zur Leistungsfeststellung, jedoch nicht zur Trainingssteuerung handelt. Die von Bergmüller 2003 eingeführte Fettstoffwechselbasisschwelle (FWBS) ist keine Schwelle im wissenschaftlichen Sinne (da es ventilatorisch zu keiner beobachtbaren Veränderung kommt) allerdings liefert die Leistung in diesem niedrig frequenten Bereich sehr gut Auskunft über die aktuelle Leistungsfähigkeit des Fettstoffwechsels und somit der Ausprägung der Kapazität der aeroben Enzyme. Häufig führt bei Untrainierten schon einfaches Treppensteigen zur Überforderung des aeroben Stoffwechsels. Die Theorie von Bergmüller ist, je höher die Leistung an der 1.0 mmol/l Laktatschwelle, umso besser ist die Ausprägung der Fettstoffwechselkapazität. Interessant ist der Aspekt, dass sich die Leistung in diesem submaximalen Belastungsbereich bei der mit Verum supplementierten Gruppe hoch signifikant (p = 0,003) verbessert hat. Dies kann als Zeichen der optimierten Wirksamkeit der Enzyme des aeroben Energiestoffwechsels betrachtet werden. Nur ihr Aktivitätsanstieg garantiert eine stabile aerobe Leistungsfähigkeit (Neumann et. al 2001, S. 95). Daraus kann gefolgert werden, dass durch dieses basische Mikronährstoffsupplement bei Untrainierten die Leistung von Funktionssystemen, speziell jener des Muskelstoffwechsels, bei niedrig frequenten Belastungen im aeroben Stoffwechsel gesteigert wird. Ebenso verbesserte sich die Leistung, bezogen auf das Körpergewicht in Watt, bei der mit Verum supplementierten Gruppe an der aeroben 2 mmol/l Laktatschwelle von 1,4 auf 1,9 signifikant. Dies gilt als Bestätigung des vorhergegangen Ergebnisses (Laktat 1.0 mmol/l) und lässt sicherlich den Ansatz einer Leistungsverbesserung zellulärer Enzymkapazitäten durch gezielte Mikronährstoffsupplementierung im hochgradig aeroben Stoffwechselbereich zu. Ein weiterer theoretischer Interpretationsansatz der Leistungsverbesserung an diesen submaximalen Belastungsstufen können die basischen Salze sein. Alkalisalze (Natriumbicarbonat, Natriumcitrat und Kaliumcitrat) regulieren im Organismus das Säuren- Basen-Gleichgewicht. Sie dienen zur Pufferung des Laktats (Schek 1995, S. 243). Bei der Produktion von Laktat kommt es gleichzeitig zu einem vermehrten Auftreten von Wasserstoffionen in der Zelle. Dies senkt den ph-wert in der Zelle, wodurch über eine Beeinträchtigung von Enzymfunktionen (z.b. Phosphofructokinase-Inhibierung) und eine damit einhergehende Drosselung der Energie Ermüdungserscheinungen auftreten können. Die Supplementierung basischer Salze soll das Absinken des ph-wertes in der Zelle minimieren und die Abgabe von Wasserstoffionen ans Blut erleichtern. Jenseits der 2 mmol/l Schwelle tritt Laktat ins Blut über und sammelt sich an. (Schulz 1994, S. 12). Pansold & Zinner beschreiben (1993, S. 28), dass sich zwischen 2 und 4 mmol/l Laktat der aerob-anaerobe Übergangbereich befindet. Zwischen diesen beiden Grenzwerten hat sich die Leistungsangabe bei einem Laktatwert von 3.0 mmo/l zur Bewertung der aeroben Leistungsfähigkeit im aerob/anaeroben Übergangsbereich bewährt. Während der Festlegung der aeroben und anaeroben Schwelle entsprechende physiologische und biochemische Erkenntnisse zugrunde gelegt werden können, stellt die Angabe bei einem Laktatwert von 3.0 mmol/l eine mehr praktische Lösung dar. Die Bestimmung der Leistung bei 3.0 mmol/l lässt sich mehr für die Steuerung längerdauernder Belastungen verwenden und ist im Langzeitausdauerbereich entwicklungswirksam. Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 7 von 11 NF/mp/gm 05/05

8 Es kann der Schluss gezogen werden, dass das untersuchte basische Mikronährstoffsupplement die Leistung des hochgradig aeroben Stoffwechsels bei einer Leistung von mmol/l Laktat verbessert. Dies bedeutet unter anderem auch, dass sich die Leistungsfähigkeit des aeroben Fettstoffwechsels verbessert hat und dass es somit möglicherweise zu Einsparungseffekten im Kohlenhydratstoffwechsel gekommen ist. Dieser ist die Basis für die Erbringung von koordinativ-konzentrativen Leistungen, was den weiteren Schluss zulässt, dass dieses Mikronährstoffsupplement auch diese Leistungen positiv beeinflussen könnte Respiratorische Veränderung Ausgehend davon, dass die Leistung eine komplexe Größe ist, können mit dem Parameter Laktatkonzentration alleine keinesfalls alle Ursachen der Leistungsfähigkeit erfasst und einer Bewertung zugeführt werden. Deshalb ist die Frage zu beantworten, in welcher Weise die Einbeziehung kardiorespiratorischer Parameter, z.b. die der maximalen Sauerstoffaufnahme (V0 2 max) zu einer weiteren Präzisierung der Beschreibung der Leistung selbst führt (vgl. Zinner & Pansold 1993, S. 56). Die Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit ist durch die Zunahme der Stoffwechsel- und Kreislaufökonomie auf submaximalen Belastungsstufen gekennzeichnet. Die entscheidende physiologische Grundlage für die Zunahme der V0 2 max ist ein Ansteigen der muskulären Sauerstoffverwertung (Zunahme der Aktivität der Enzyme des aeroben Energiestoffwechsels) in den langsam kontrahierenden Muskeln (STF) und die Erhöhung der Sauerstofftransportkapazität. Die maximale Sauerstoffaufnahme und die submaximale aerobe Leistungsfähigkeit repräsentieren zusammen die aeroben Leistungsgrundlagen (Neumann et. al. 2001, S. 74). Die V0 2 peak (= höchster Wert gemittelt mit 2 Werten davor und danach) erhöhte sich bei der mit Verum supplementierten Gruppe signifikant von 33,2 auf 37,6 ml//kg/min. Dies kann als Ausdruck betrachtet werden, dass die Muskelzelle verbessert in der Lage ist, das vorhandene Sauerstoffangebot effizienter zu nutzen. Einerseits könnte die Enzymaktivität von wichtigen Schlüsselenzymen im Zitratzyklus und der Atmungskette deutlich gesteigert werden, andererseits könnte beispielsweise die Transportkapazität des Blutes (verbessertes Sauerstoffangebot an die Zielzelle), oder andererseits die Fähigkeit Fettsäuren zu mobilisieren und in die Muskelzelle zu transportieren verbessert werden (vgl. Smekal 2000, S. 8). Entscheidend ist, dass parallel zu den signifikanten Veränderungen bei 1.0 und 2.0 mmol/l Laktat sich auch die VO 2 peak signifikant verbessert hat. Zintl (1994, S. 57) und Weineck (2002, S. 182) schreiben zwar, dass die Sauerstoffaufnahme mit Steigerungsraten von 15 bis 20%, nur begrenzt trainierbar ist. Diese Untersuchungen konzentrierten sich allerdings auf Trainierte. Bei der Untrainierten und mit Verum ergänzten Probandengruppe, führte die Mikronährstoffsupplementierung zu einer Steigerung der Sauerstoffaufnahme um 13,2%. Kardiozirkulatorische Veränderung Es besteht im eigentlichen Sinne keine wissenschaftlich begründbare Vermutung warum das Nährstoffsupplement unmittelbare Auswirkungen auf die Herzfrequenz haben sollte. Allerdings stehen die kardiozirkulatorische und metabolische Reaktion in unmittelbarer Interdependenz zueinander, wobei bildlich ausgedrückt das Laktat das Verkehrsaufkommen produziert, welches die Herzfrequenz zu regeln hat. Es könnte also durchaus sein, dass es neben einer Ökonomisierung im metabolischen Bereich (niedrigere Laktatwerte) bei submaximalen Belastungsstufen auch zu niedrigeren Herzfrequenzen an diesen Stufen kommt. Diese Theorie konnte bei der vorliegenden Untersuchung nicht bestätigt werden. Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 8 von 11 NF/mp/gm 05/05

9 Veränderung der Körperzusammensetzung Gut ernährte Zellen mit stabiler Membran bzw. Membranpotential haben einen hohen Phasenwinkel. Jede stoffwechselaktive Zelle des Körpers hat an der Zellmembran eine elektrische Potentialdifferenz von ca mv. Mangelernährte Zellen haben ein schwaches Membranpotential, während optimal ernährte Zellen einen hohen Phasenwinkel aufweisen. Theoretisch hätte eine reine Zellmembran einen Phasenwinkel von 90 und eine reines elektrolythältiges Wasser 0. Der Phasenwinkel konnte bei der durchgeführten Supplementation in der Verumgruppe um 6,7 % und somit signifikant gesteigert werden. Da die mit Placebo supplementierte Gruppe keinerlei Veränderung zeigte, kann somit der Schluss gezogen werden, dass durch das getestete Mikronährstoffsupplement der Ernährungszustand der Zellen verbessert werden konnte. Ebenfalls statistisch signifikant zeigte sich die Veränderung der BCM (Body cell mass). Diese umfasst den gesamten Anteil der kaliumhaltigen stoffwechselaktiven Zellen. Die BCM umfasst vor allem die Zellen der Muskulatur und der inneren Organe. Die BCM ist die zentrale Größe bei der Beurteilung des Ernährungszustandes eines Patienten, da sämtliche Stoffwechselarbeiten des Organismus innerhalb der Zellen der BCM geleistet werden. Die signifikante Zunahme der stoffwechselaktiven Zellen könnte in Verbindung mit der Veränderung der VO 2 peak stehen. Der ECM/BCM-Index ist der zweitwichtigste Parameter zur Beurteilung des Ernährungszustandes. Beim Gesunden ist die Body Cell Mass (BCM) stets deutlich größer als die Extrazelluläre Masse (ECM; Sehnen, Knochen, Bänder), so dass der Index Werte von kleiner 1 aufweist. Werte größer 1 sind ein deutlicher Hinweis auf Fehlernährung. Der ECM/BCM-Index sank signifikant bei der mit Verum supplementierten Gruppe von 0,9 auf 0,8, was auf eine Verbesserung des Ernährungszustandes hinweist. Geschlussfolgert werden kann also, dass eine mögliche Erhöhung der peak- Sauerstoffaufnahme auf eine Erhöhung der stoffwechselaktiven, sauerstoffhaltigen Zellen zurückgeführt werden kann und dass das Verum-Präparat einen signifkanten Einfluss auf den Ernährungszustand der Zellen genommen hat. Anders als vielfach in der Literatur beschrieben, hat die Intervention mit dem basischen Mikronährstoffsupplement keinen Einfluss auf die anaerobe Energiebereitstellung ergeben: Für die anaerobe Energiebildung ist die zelluläre Ebene ausschlaggebend (Heck 1990, S. 74). Die Aussage Hecks lässt sich auch aufgrund der Ergebnisse, die diese Studie erbracht hat, entscheidend erweitern. Denn nicht nur für die anaerobe, sehr wohl aber auch für die aerobe Energiebildung ist die Enzymkapazität auf zellulärer Ebene auf die Leistungsfähigkeit Einfluss nehmend. Warum gerade im dominant aeroben Leistungsbereich signifikante Verbesserungen erzielt werden konnten, sollte folgender Lösungsansatz erklären: Die Schlagworte sind: - frisches Werkzeug (in Form von Vitaminen) - optimaler Zellschutz (in Form von Antioxidantien) - Reinigungssubstanzen (in Form basischer Elektrolyte) Der Wiederherstellung von ATP kommt im Energiestoffwechsel eine entscheidende Bedeutung zu. Je besser die enzymatische Kapazitätsleistung, desto ökonomischer kann die Muskulatur das verbrauchte Phosphat wieder regenerieren. Als limitierender Faktor der ökonomisch aeroben Energiebereitstellung gelten: Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 9 von 11 NF/mp/gm 05/05

10 Die Kapazität der verschiedenen Enzymsysteme, die die chemischen Reaktionen steuern beziehungsweise katalysieren bzw. das Sauerstoffangebot an die Zielzelle. Beinahe alle biochemischen Stoffwechselvorgänge werden von sogenannten Enzymen katalysiert. Diese Stoffe ermöglichen den Ablauf einer biochemischen Reaktion, indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen (vgl. Hamm 1990, S. 130). Es ist denkbar, dass es durch die Intervention mit dem Nährstoffpräparat zu einer Optimierung bzw. zu einem Auffüllen der körpereigenen Nährstoffspeicher gekommen ist. Somit konnte auch die Leistungsfähigkeit im niedrig intensiven, aeroben Stoffwechselbereich durch die Optimierung enzymatischer Kapazitätsreserven verbessert werden. Körperliche Belastung geht physiologischerweise mit einer Störung der Homöostase der Muskelzelle und somit mit oxidativem Stress einher. Das Ausmaß der Trainingsintensität und des -umfanges bestimmen den Grad der Muskelzellschädigung (vgl. Williams 1997, S. 245). Freie Radikale (Oxidantien) werden bei der Respiration in den Mitochondrien der Zellen im Rahmen der Energiegewinnung gebildet. Ca. 95 % des genutzten Sauerstoffs werden in der mitochondrialen Atmungskette unter Bildung von ATP und Wasser vollständig reduziert. Der verbleibende Sauerstoffanteil erfährt nur eine unvollständige Reduktion, mit dem Ergebnis der Radikalbildung (Döll 1996, S. 317). Antioxidantien können zwar nicht direkt die Leistungsfähigkeit verbessern, sie können aber das Ausmaß der Muskelschädigungen als Bestandteil antioxidativer Systeme begrenzen. Auch der aktuelle Stand der Wissenschaft lässt über die Einflussnahme von Antioxidantien auf das Regenerationsverhalten noch keine definitiven Aussagen zu. Somit kann nur gemutmaßt werden, dass ein indirekter Zusammenhang zwischen Regenerationsverhalten und antioxidativer Schutzsysteme besteht. Basische Bindegewebs-Modulatoren (Alkalisalze) regulieren im Organismus das Säuren- Basen Gleichgewicht. Sie dienen zur Pufferung des Laktats, das während hochintensiver Belastung anaerob aus Muskelglykogen erzeugt wird (Schek 1995, S. 243). Mit dem Anfallen von Laktat, dem Salz der Milchsäure, kommt es zu einem vermehrten Auftreten von Wasserstoffionen in der Muskelzelle. Durch die Gabe der Mikronährstoffmischung könnte das frühzeitige Absinken des ph-wertes in der Zelle minimiert und die Abgabe von Wasserstoffionen ins Blut erleichtert worden sein. Somit hat sich die intrazelluäre Pufferkapazität bei niedrig frequenter Belastung, bei welcher die Muskelzelle angefallenes Laktat selbst beseitigt, verbessert. Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 10 von 11 NF/mp/gm 05/05

11 Zusammenfassung: Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass der physiologische Effekt des untersuchten Nährstoffpräparats nachweislich einen ergogenen Effekt auf ausgewählte leistungsphysiologisch relevante Parameter zeigt: - Im dominant aeroben Energiestoffwechsel konnte bei der mit Verum supplementierten Gruppe eine signifikante Steigerung der Wattleistung relativiert auf das Körpergewicht bei 1.0 und 2.0 mmol/l Laktat gemessen werden. Dies kann als Ausdruck optimierter Enzymkapazitätsreserven und nachhaltiger Leistungsoptimierung betrachtet werden. - Positive und statistisch signifikante Veränderungen konnten auch im Bereich der Sauerstoffaufnahme bei der mit Verum supplementierten Gruppe gemessen werden. Diese ist Ausdruck für die sauerstoffaufnehmenden, sauerstofftranpsortierenden und sauerstoffverwertenden Teilsysteme im Organismus. - Der Phasenwinkel gilt als Ausdruck des Ernährungszustandes der Zellen (gemessen mit B.I.A.). Dieser verbesserte sich signifikant bei der mit Verum supplementierten Gruppe. Ebenso verbesserte sich die Summe der kaliumhältigen stoffwechselaktiven Zellen (BCM) signifikant. Somit kann rückgeschlossen werden, dass eine Supplementierung mit einem basischen Mikronährstoffsupplement neben der Optimierung der Qualität der Zellsubstanz auch die Leistungsfähigkeit (vor allem im hochgradig aeroben Stoffwechsel) nachhaltig positiv beeinflusst. Bibliographie: Döll, M. (1996). Körperliche Belastung und sportliche Aktivitäten erhöhter oxidativer Streß durch freie Radikale. In: Journal für Orthomolekulare Medizin. Nr. 4. S Hamm, M. (1990). Handbuch Sportlerernährung. Hamburg: Rowohlt-Verlag. Heck, H. (1990), Laktat in der Leistungsdiagnostik, Schorndorf: Karl Heck, H. (1990). Energiestoffwechsel und medizinische Leistungsdiagnostik. Schorndorf: Hofmann-Verlag. Neumann, G. (2001) et. al. Optimiertes Ausdauertraining. Aachen: Meyer & Meyer Verlag. Pansold, B. (1993). Leistungsdiagnostik mit Latktat und Mini 8. Handbuch Dr. Lange LOX-PAP- Methode/Miniphotometer 8. Scheck, A. (1995). Ernährungsbezogene Leistungsförderer versus leistungsbezogene Ernährung. In: Ernährungs- Umschau Heft 7. Schulz, R. (1994). Laktat und seine Tauglichkeit als leistungsdeterminierender Parameter. Seminararbeit. Wien. Smekal, G. (2000) et al. Das «Kraftwerk» Mensch. Energiebereitstellung und Energiebevorratung unter besonderer Berücksichtigung von Langzeitausdauerbelastungen. In: Österreichisches Journal für Sportmedizin Nr. 3. S. 6 20). Williams M. (1997). Ernährung, Fitness und Sport. Deutsche Ausgabe Zintl, F. (1994), Ausdauertraining, 3. Auflage, München: BLV. Studienzusammenfassung zu Powersports Seite 11 von 11 NF/mp/gm 05/05