Egal ob Hobby-Jogger, Profi-Tänzer oder Gewichtheber – Sport tut gut. Doch welche Mikro- und Makronährstoffe sind wichtig für ein erfolgreiches Training? Das erfahrt ihr in unserem großen Rundumschlag.
Laufen, Schwimmen oder das Training mit Gewichten – Sport bzw. körperliche Aktivität im Allgemeinen subsumiert unterschiedliche Anforderungsprofile. Die Energierekrutierung ist beim langen Halten einer submaximalen Leistung mit wiederholten Intensitätssteigerungen anders gewichtet als bei kurzen hochintensiven kraft-/schnellkraftbetonten Belastungen. Hinzu kommt, dass der Freizeitsportbereich heute ein sehr weites Spektrum umfasst – von der Herzsportgruppe über Gelegenheitssportler bis hin zum Höchstleistungen vollbringenden Ironmanwettbewerber.
Allgemeine Ernährungsempfehlungen können somit bestenfalls die Grundlagen sportartspezifischer Anpassungen der Makro- und Mikronährstoffversorgung umfassen. Vor der Überlegung, was ich wann und in welcher Menge zu mir nehme, steht die Frage: Was muss Ernährung im Hinblick auf die persönlichen Bewegungsziele leisten? In jedem Fall sollte eine sportgerechte Versorgung:
Fette (F), Kohlenhydrate (KH) und Eiweiße (EW) sind unsere einzigen Energielieferanten. Doch kann die darin gebundene Energie erst nach Umwandlung in eine von den Muskeln verwertbare Form genutzt werden. Die wichtigste ist das Adenosintriphosphat (ATP). Dessen Produktion umfasst komplexe Stoffwechselprozesse, die sich für F, KH und EW in Ablauf, Sauerstoffverbrauch und Ergiebigkeit unterscheiden. Die Gewichtung der Energierekrutierung aus den drei Makronährstoffen hängt von der Art der Belastung ab. Das Gehirn nutzt unter Normalbedingungen fast ausschließlich Glukose als Energiequelle. Dagegen beziehen die Muskeln etwa 98 Prozent der Energie aus dem Abbau von F und KH. EW dient bei der Energieversorgung als Notreserve bei KH-Verarmung.
Da alle körpereigenen Proteinstrukturen als „Funktionäre“ (Enzyme, Bluteiweiße, Immunglobuline, Hormone etc.) und Baumaterial (Muskeln, Faszien, Sehnen, Bänder etc.) aktiv sind, EW-Speicher aber fehlen, geht das „Verheizen“ von Proteinen via Gluconeogenese mit einem Substanzverlust (Muskelabbau) einher. Solche etwa bei langen Ausdauerbelastungen drohenden Notsituationen gilt es durch rechtzeitige KH-Aufnahme zu vermeiden.
Seine Ausdauertauglichkeit verdankt der Mensch der Fähigkeit, seinen Energiebedarf bei moderaten Belastungen großenteils aus den ergiebigen Fettdepots zu decken. Dieser auch Zellatmung genannte Stoffwechselweg beinhaltet jene viel Sauerstoff verbrauchende Reaktionskaskade („Atmungskette“) in den Mitochondrien.
In einem Gramm Fett stecken 9,3 Kilokalorien, die dem Muskel (reduziert um die Thermogenese-Verluste) größtenteils in Form von ATP angeboten werden. Selbst sehr schlanke, austrainierte Athleten verfügen über ein schier unerschöpfliches Energiereservoir in ihrem Unterhautfettgewebe. Ein 65 kg leichter Sportler mit nur 8 Prozent Körperfettanteil hat in seinen Fettdepots fast 50.000 Kilokalorien gespeichert, ein Quantum, das rein theoretisch für 20 Marathonläufe reicht.
Bei den KH ist die Situation heikler. Die Glukose, zu der KH umgebaut werden, um für Gehirn und Muskeln verwertbar zu sein, liefert mit 4,1 kcal/g weniger als halb so viel Energie und entsprechend weniger ATP als die gleiche Gewichtseinheit Fett. Zudem verfügt der Organismus nur über kleine KH-Depots. Etwa 150 g in der Leber und bis 350 g in den Muskeln gespeichertes Glykogen entsprechen rund 2.000 kcal.
Körpereigenes
Energiedepot
Kapazität
[kcal]
aerob/
anaerob
ATP/GTP-
Gewinn pro Mol
Glykogen
Bis 2.000
GlykolyseEndabbau
anaerobaerob
2+ 36
Fett (Triglyceride)
> 50.0001
β-Oxidation
aerob
> 300–450
1 abhängig von Körpergewicht und -fettanteil
Was die KH auch für die fettdominierten Ausdauerleistungen unverzichtbar macht, ist ihre schnelle Rekrutierbarkeit für Intensitätssteigerungen, etwa wenns mal bergauf oder ein wenig schneller gehen soll. Auch erfordert eine effektive Fettnutzung als Initialzündung für den Zitratzyklus die Bereitstellung eines definierten Energiebetrags aus dem KH-Abbau.
Dieser bereits in den 1930er Jahren von Otto Warburg aufgedeckte „Grillanzündereffekt“ (KH-abhängige Aktivierungsenergie und Oxalacetatsynthese) – oft mit „Fett verbrennt im Feuer der Kohlenhydrate“, umschrieben – macht deutlich, dass striktes Low-Carb im Sport keine allgemeine Empfehlung sein kann. Daran ändern auch die anekdotischen Evidenzen einiger überzeugter Anhänger extrem KH-reduzierter (ketogener) Ernährungskonzepte im Sport nichts.
Das Plus der KH ist ihre aerobe und anaerobe Verwertbarkeit. Während Fett einzig aerob, unter hohem Sauerstoffverbrauch energieliefernd abgebaut werden kann, besteht bei KH die Möglichkeit des sauerstoffunabhängigen Teilabbaus. Die Glykolyse liefert intensiv arbeitenden Muskeln sehr schnell Energie. Die Kehrseite der Medaille: Die ATP-Ausbeute beträgt nur gut fünf Prozent des aeroben Komplettabbaus. Zudem macht die gebildete Milchsäure (Laktat) den Muskel „sauer“ und schnell müde.
In weiten Teilen der im Geiste bewegungswilligen aber mit „schwachem Fleisch“ ausgestatteten Bevölkerung kursiert noch immer der Irrglaube, die Fettverbrennung setze erst nach einer halben oder gar ganzen Stunde niederintensiven Trainings ein, um dann gemächlich bis zur 100-prozentigen Deckung des Energiebedarfs anzusteigen.
Viele Neueinsteiger, die mit mehr Bewegung ihrem Körperfett zu Leibe rücken möchten, demotiviert die erratische Aussicht, „so lange“ aktiv sein zu müssen, bevor „es was nützt“. Hier gilt es dringend aufzuklären, dass es keine derartigen „Alles-oder-Nichts-Szenarien“ gibt, in denen je nach Belastung nur Fette oder nur KH verheizt werden. Beide Abbauwege laufen immer parallel. Einzig die Gewichtung ändert sich. Ein guter Trainingszustand zeichnet sich durch höhere Fettverbrennungsrate bei gleicher Belastung aus. Diese motiviert doch viel mehr.
Wer den von schlanken Ausdauermuskeln bewegten Körper eines Marathonläufers mit dem eines massigen Kraftsportlers vergleicht, vermutet große Unterschiede im EW-Bedarf. Doch die lange Zeit währende stiefmütterliche Behandlung der Proteine für ausdauernde Aktivitäten ist passé. Sämtliche Stoffwechselabläufe werden von ständig erneuerten Enzymen gesteuert. Zudem erzeugen die verstärkt im Ausdauerstoffwechsel gebildeten freien Radikale winzige Läsionen in den Muskelfasern, die analog den im Kraftsport durch hohen Spannungsaufbau generierten Mikrorissen repariert werden müssen. Die Entsorgung beschädigter und der Aufbau neuer EW-Strukturen sind bekanntlich Aufgabe des Immunsystems, das seinerseits einen hohen EW-Umsatz aufweist. Zusammengenommen begründen die metabolischen Abläufe im Ausdauersport einen annähernd gleich großen Proteinbedarf wie in kraft-/schnellkraftbetonten Sportarten.
Proteine für Ausdauerleistungen:
Die allgemeine DGE-Empfehlung zur täglichen Eiweißaufnahme liegt bei 0,8 g/kg Körpergewicht (KW). Im Sport hat in den letzten Jahren jedoch ein Umdenken stattgefunden. Anstatt eine definierte Proteinzufuhr als fixe Kenngröße zu definieren, empfehlen die International Society of Sports Nutrition und das American College of Sports Medicine bei gesteigerter körperlicher Aktivität eine flexible Adaptation der täglichen Proteinaufnahme in Abhängigkeit von Alter, Trainingszustand, -pensum und-ziel von ca. 1,2–2 g/kg KW (Jäger et al., Kerksick et al.,). Bei ausgewogenen Lebensmittelauswahl gelingt das problemlos ohne Protein-/Aminosäuresupplementierung (Rodriguez et al., Poortmans et al.).
Inwieweit Tagesrationen, die deutlich über 2 g/kg KW hinausgehen, bei hoher muskulärer Belastung ein Nutzen liefern könnten, ist nicht abschließend geklärt, da ein genaues Limit der intestinalen Resorptionskapazität noch nicht evident bestimmt werden konnte. Es gibt jedoch Hinweise, dass eine dauerhafte Proteinzufuhr von deutlich über 2 g/kg KW die Risiken für Nierenschäden maßgeblich erhöhen könnte (Kalantar-Zadeh et al.). Vermutet wird eine Überforderung der für die Stickstoffentgiftung ausschlaggebenden Harnstoffbildungskapazität. Die Konjunktive zeigen, dass hier noch Forschungsbedarf besteht.
Die für den Gesamtenergiebedarf gültige Aussage, „im Alter braucht man nicht mehr so viel“, trifft für die Proteinaufnahme nicht zu. Vor unzureichender Eiweißaufnahme in reiferen Jahren muss eindringlich gewarnt werden. Fortschreitende Sarkopenie ist der entscheidende Faktor für Gebrechlichkeit. Trotz verlangsamten Aufbaustoffwechsels gilt es dem altersbedingten Muskelmasseverlust durch Erhöhung der EW-Aufnahme Paroli zu bieten, was aber nur in Kombination mit regelmäßiger Aktivierung möglichst aller Muskelketten gelingen kann. Für sportliche „Oldies“ sind 1,2 g/kg Körpergewicht EW am Tag ein guter Richtwert.
Insgesamt gehen die Empfehlungen von Leistungsphysiologen und Ernährungswissenschaftlern mehr und mehr weg von festen Vorgaben zur prozentualen F-, KH- und EW-Gewichtung zugunsten einer stärkeren Fokussierung auf Lebensmittelauswahl und -verarbeitung. Möglichst naturbelassene Lebensmittel in abwechslungsreicher Vielfalt konsumiert liefern alle Makro- und Mikronährstoffe in einem Verhältnis, das auch höheren körperlichen Anforderungen gerecht wird. Zu beachten ist dabei, wertvolle Nährstoffe nicht durch ungünstige Zubereitungsmethoden (z. B. Nitrosamin-/Acrylamidbildung durch hohe Hitzeeinwirkung) ihrer Qualität zu berauben.
Bei den KH sind kurzkettige Zucker, die oft maßlos überdosiert in Softdrinks, Fertigprodukten und Süßigkeiten zu finden sind, ungünstig. Denn entweder löst der raketenartige Anstieg des Blutzucker- und Insulinspiegels mit prompter Gegenregulation ein Achterbahnszenario aus oder – im Falle einer Fruchtzuckerflut – wandelt die Leber Überschüsse rasch in Fett um. Beide Prozeduren fahren dem Energiestoffwechsel in die Parade. Dagegen versorgen komplexe KH aus Vollkornprodukten, Kartoffeln und Hülsenfrüchten den Organismus kontinuierlich, ohne Insulin-/Blutzuckerkapriolen mit Energie.
Bei den Fetten sollten Lieferanten mit hohem Anteil ungesättigter Fettsäuren und günstigem Verhältnis von Omega-3- zu Omega-6-Fettsäuren (ω3-FS/ω6-FS) dominieren. Lein-, Walnuss- und Rapsöl punkten hier. Das Nonplusultra für die ω3-FS-Versorgung sind fette Seefische wie Lachs und Hering, die exklusiv die essenziellen ω-3-FS Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA) liefern. Wer Fisch nicht mag bzw. aus Schadstoffbelastungs- und/oder Tierschutzgründen darauf verzichten möchte, findet in den gerade genannten Pflanzenölen reichlich Alpha-Linolensäure (ALA), aus der DHA und EPA köperintern synthetisiert werden können.
Die besondere Bedeutung der ω-FS im Kontext gesteigerter körperlicher Aktivität erschließt sich aus Ihrer Beteiligung an Prozessen des Sauerstofftransports sowie des Energie- und Regenerationsstoffwechsels. Im Wesentlichen geht es um die Involvierung in:
Bei den Proteinlieferanten gilt es auf hohe Bioverfügbarkeit der essenziellen Aminosäuren (AS) zu achten. Diese auch mit dem Begriff der „Biologischen Wertigkeit“ beschriebenen Verfügbarkeit steigt mit der Ähnlichkeit der AS-Muster von Nahrungs- und körpereigenem EW. Aufgrund der näheren evolutionären Verwandtschaft haben tierische EW etwas die Nase vorn, doch sind pflanzliche Varianten keineswegs minderwertig. Wer seinen Speiseplan mit Eiern, Milchprodukten, Fisch und auch mal mit Fleisch bereichert, braucht sich selbst bei hoher sportlicher Belastung um seine Versorgung mit allen essentiellen AS keine Sorgen zu machen.
Zudem nimmt er mit diesen Lebensmitteln zugleich Vitamin B12 auf, das wichtige Funktionen im AS-Stoffwechsel erfüllt. Und auch das für die Fettverbrennung bei Ausdauerleistungen so wichtige L-Carnitin, das Fettsäuren zu den Mitochondrien transportiert und aus den essentiellen AS Lysin und Methionin synthetisiert wird, herrscht dann kein Mangel.
Wer sich rein pflanzlich ernährt, erhält aus Nüssen, Samen und Hülsenfrüchten hochwertiges EW. Allerdings deckt kein einzelnes pflanzliches Lebensmittel das ganze Spektrum der essentiellen AS hinreichend ab und die Stickstoffverwertung gelingt weniger gut. Daher sind Kenntnisse über Kombinationen verschiedener pflanzlicher EW-Träger gefragt. Unter dieser Voraussetzung ist auch vegan eine ausreichende AS-Versorgung kein Hexenwerk. Eine optimale AS-Belieferung gelingt durch Kombination tierischer und pflanzlicher Proteinlieferanten. Ein Klassiker wie Kartoffeln mit Spinat und Ei ist top!
Bei bedarfsgerechter Mischkost, die keine Nahrungsmittelklassen kategorisch ausschließt, ist auch bei leistungsorientiertem Sport eine umfassende Versorgung mit allen Vitaminen und Mineralstoffen gesichert. Der für einige Mikronährstoffe erhöhte Bedarf wird automatisch durch die größere Nahrungsmenge gedeckt. Dennoch sei jedem, der sich verstärkt körperlich betätigt, der regelmäßige Medizincheck mit Blutanalyse ans Herz gelegt. Denn abhängig von individuellem Trainingspensum, Ernährungsweise und Stoffwechsellage, können sich vor allem Eisen, Zink, Kalzium, Natrium und Vitamin D als kritische Nährstoffe erweisen. Besonders ausdauersportlich aktive Frauen weisen häufig zu niedrige Eisenwerte (Hämeisen, Ferritin, Transferrin) auf. Die Regelblutung, der sportbedingte Mehrbedarf, bei Extremläuferinnen auch eine mechanische Zerstörung von roten Blutkörperchen wirken hier zusammen.
Fruchten Ernährungsanpassungen nicht, kann eine ärztlich begleitete Supplementierung angezeigt sein. Die Adhärenz für die Einnahme oraler Eisenpräparate leidet bisweilen wegen der häufigen gastrointestinalen Probleme und Infusionen sind nicht sonderlich beliebt. Das Gute daran: Im Gegensatz zu anderen NEM wird Eisen nicht so gern „einfach so“ supplementiert. Eisen bleibt ein potenziell toxisches Schwermetall und die Evolution hat sich etwas dabei gedacht, die Resorption so zu erschweren.
Insgesamt ist auch im Sport aufgrund von Wechselwirkungs- und Überdosierungsrisiken vom Dauerkonsum nicht defizitärer Mikronährstoffsupplemente im bloßen Glauben an positive Wirkungen abzuraten. Im Hochleistungssport sind kontrollierte Supplementierungen auf Basis regelmäßig gemessener Mikronährstoffspiegel häufiger sinnvoll, zumal hier engmaschige medizinische Betreuung gegeben ist.
Beim Thema Eisen – im Sportbereich ohnehin wegen der Verluste via Schweiß und Urin eines der sensibelsten Spurenelemente – gilt es auf ein schon vor rüber 20 Jahren beschriebenes Phänomen hinzuweisen, das oft wenig Beachtung findet und mitunter vorschnell auf eine Eisenmangelanämie schließen lässt.
Insbesondere bei der Neuaufnahme regelmäßiger ausdauersportlicher Betätigung kommt es in Abhängigkeit von der Belastungshöhe relativ zeitnah zu einer Zunahme des Blutvolumens (insbesondere des Plasmavolumens). Die Folge ist ein Anstieg der maximalen Sauerstoffaufnahme VO2max (Schmidt W., 1999) sowie infolge des Verdünnungseffekts ein Absinken von Hämoglobin-Konzentration und Hämatokrit. Da der Hb-Wert bei Ausdaueraktiven dann bisweilen leicht das untere Normlimit (Frauen: 12, Männer: 14 g/dl) unterschreitet, wurde der Begriff der Sportanämie geprägt. Letztlich handelt es sich aber um eine reine Trainingsanpassung, die nicht mit den ermüdenden Symptomen einer echten Anämie einhergeht.
Nichtsdestoweniger müssen die Risken für die Entwicklung wirklicher Eisenmangelzustände insbesondere bei hohen Belastungsumfängen im Auge behalten werden. Kong et al. haben 2014 darauf hingewiesen, dass regelmäßige intensive sportliche Belastungen die Synthese der Eisenbremse Hepcidin in der Leber stimulieren, wodurch die intestinale Eisenresorption gehemmt wird.
Prinzipiell bietet die schon 1859 von dem Physiologen Jakob Moleschott aus den Ernährungsgewohnheiten von „schuftenden“ Landarbeitern abgeleitete Deckung des Energiebedarfs zu etwa 55 % aus KH, 30 % aus Fett und 15 % aus EW durchaus für aktive Menschen anno 2023 eine Orientierung, die aber wie erwähnt flexibel zu gestalten ist. Angewendet auf eine pflanzlich dominierte, um wertvolle tierische Produkte bereicherte Mischkost lässt sie Raum für Anpassungen an individuelle Eigenheiten, Trainingsinhalte und Ziele (Gewichtsmanagement, Leistungssteigerung). Der Tsunami von restriktiven Low/No-Ernährungstrends, die mittlerweile auch im Sportbereich als Panazee gegen Krankheiten und Leistungsverluste vermarktet werden, schafft Mangelrisiken und missachtet die Individualität jedes Menschen.
In der Medizin hat das Bewusstsein, dass Frauen keine leichten Männer sind, in den letzten Jahren zu erhöhtem Engagement geführt, Diagnostik, Medikationen und Therapien stärker geschlechtsspezifisch auszurichten. Im Sport zeigt sich mit der Adaptation von Trainingsinhalten, etwa an den geringerer Muskelanteil sowie an eine auf die Zyklusphasen angepasste Belastungssteuerung, eine analoge Entwicklung. Im Bereich der sportgerechten Ernährung brauchen Frauen – sofern nicht im Spitzensport aktiv – lediglich ihren im Vergleich zu Männern etwa zehn Prozent niedrigeren Grund- und Leistungsumsatz beachten, da ihr energiefressender Muskelanteil niedriger ist. Ansonsten gelten aufgrund der Unterschiede im Hormonhaushalt hinsichtlich der aktivitätsabhängigen Nährstoffgewichtung die gleichen Empfehlungen wie für Männer. Wegen des menstruationsbedingten Verlustes von Bluteiweißen sollten sportliche Frauen ihre Proteinaufnahme besonders im Blick haben.
Das allgemein Gültige an Ernährungsempfehlungen ist auch im Bereich des Sports die fehlende Allgemeingültigkeit! Intoleranzen, Allergien, Bekömmlichkeit und persönlicher Geschmack müssen mit hoher Relevanz berücksichtigt werden. Wenns nicht schmeckt oder individuelle Malabsorptionsprobleme bestehen, gehen Leistung und Bewegungsfreude in den Keller. In letzter Konsequenz geht es darum, die für mich (und nur für mich) am besten geeignete Ernährungsweise herauszufinden. Da ist auch Bereitschaft zum Trial-and-Error gefragt. Guten Appetit!
Bildquelle: Donald Giannatti, unsplash