ANÄMIE BEI SPORTLERN – WIE KANN UNS DIE ERNÄHRUNG HELFEN?

Paula Findaly, eine kanadische Triathletin, nahm im Alter von 23 Jahren an den Olympischen Spielen in London teil, die sie nie vergessen wird. Unglücklicherweise erreichte Paula als 52. das Ziel; ihre Beine gehorchten ihr nicht mehr, ihre Müdigkeit war größer als ihr Wille, das Podium zu erreichen. Die kanadische Triathletin kam 12 Minuten und 21 Sekunden hinter der Goldmedaillengewinnerin und eine Minute hinter der vorletzten Triathletin ins Ziel. Als sie in ihr Land zurückkehrte, stellten ihre Ärzte fassungslos fest, dass ihre Eisenwerte so niedrig waren, dass sie kaum verstehen konnten, wie sie überhaupt aus dem Bett aufstehen konnte.

Diese wahre Geschichte veranschaulicht eine der häufigsten Mangelerscheinungen im Sport, den Eisenmangel, mit einer Inzidenz von 24 bis 47 % bei Frauen und 0 bis 17 % bei Männern.

Bevor wir beginnen: Warum ist Eisen für den Körper wichtig?

Dieses Mineral hat wichtige Funktionen in Ihrer Physiologie. Es ist nicht nur für die Bildung von Hämoglobin und den Sauerstofftransport zu den Geweben verantwortlich, sondern auch Teil vieler Proteine, die dieses Mineral für ihre korrekte Funktion benötigen. Um Ihnen eine Vorstellung zu geben: Eisen ist in den Proteinen der Elektronentransportkette der Mitochondrien vorhanden, wodurch schließlich Energie in Form von ATP produziert werden kann. Darüber hinaus erfordert der mitochondriale Stoffwechsel von Fetten und Kohlenhydraten Sauerstoff als finalen Elektronenakzeptor. Wenn also Ihre Sauerstofftransportkapazität aufgrund von Eisenmangel geringer ist, wird auch die oxidative Energieproduktion geringer sein, was zu einer erhöhten Nutzung und Erschöpfung von Glykogen, einer Verringerung des pH-Werts der Muskelzellen und Ermüdung führt. Sie können nun, zumindest teilweise, verstehen, warum Paula ihre Beine kaum bewegen konnte. Dies sind nicht die einzigen Funktionen von Eisen; viele andere begleiten dieses Mineral, dessen Homöostase von grundlegender Bedeutung ist.

„Die aerobe Kapazität, eine wichtige Voraussetzung für Ausdauersportler, kann durch eine unzureichende Sauerstoffversorgung des Muskels eingeschränkt sein.“

Erhöhter Bedarf bei Sportlern: Warum?
Doch wie eingangs erwähnt, ist ein Mangel nicht ungewöhnlich. Verschiedene Gründe wie der erhöhte Eisenbedarf durch eine gesteigerte Produktion roter Blutkörperchen bei Sportlern, Verluste durch Schwitzen, Hämolyse oder der Zerfall von Erythrozyten, der bei einigen Sportarten typisch ist, gastrointestinale Blutungen, Blutverluste über den Urin, Menstruationsverluste, Hypoxie und auch der vorübergehende Anstieg eines Hormons namens Hepcidin nach dem Training, erschweren es, die Eisenhomöostase bei Sportlern manchmal aufrechtzuerhalten. Abbildung 1

Ein Hormon reguliert Eisen: Hepcidin

Der Eisenstatus wird im Körper streng durch die homöostatische Eisenregulation über Darm und Zellen kontrolliert. Im Jahr 2004 wurde ein Protein entdeckt, das die Aufnahme und Verfügbarkeit dieses Minerals reguliert, das Hepcidin. Seine Funktion ist entscheidend, um die Eisenaufnahme zu verhindern, wenn sie nicht notwendig ist, und so eine Eisenüberladung, die Nutzung von Eisen durch Mikroorganismen für ihr Wachstum oder eine übermäßige Produktion reaktiver Sauerstoffspezies zu vermeiden.

„Studien identifizierten ein kleines Hormon, Hepcidin, als den Schlüsselregulator des systemischen Eisenstoffwechsels.“

Hepcidin wirkt hauptsächlich auf die Ferroportin-Kanäle, indem es diese internalisiert. Diese Kanäle befinden sich im Bereich des Eisenaustritts aus den Darmzellen ins Blut und in anderen Zellen wie Makrophagen, die das Eisen aus gealterten roten Blutkörperchen enthalten und so deren Recycling fördern. Einfach ausgedrückt führen erhöhte Hepcidinspiegel zu einer verringerten Eisenaufnahme und -verfügbarkeit.

Es ist wichtig, dass Sie jetzt wissen, dass nach dem Training ein Zeitraum von 3-6 Stunden besteht, in dem Hepcidin erhöht bleiben kann, was die Eisenaufnahme und -verfügbarkeit erschwert (Abbildung 2). Es ist ein entzündliches Protein, bekannt als IL-6, das ansteigt und der Leber signalisiert, dieses eisenregulierende Hormon zu produzieren. IL-6 steigt hauptsächlich in Verbindung mit der Dauer der Übung an, obwohl Intensität, Glykogenverfügbarkeit und sogar, abhängig von den Merkmalen der Übung, die Kohlenhydratzufuhr die Konzentrationen dieses entzündlichen Proteins erhöhen oder verringern kann, im Falle von Kohlenhydraten während der Übung.

„Es scheint wichtig zu sein, ausreichende Glykogenwerte und eine angemessene Kohlenhydratverfügbarkeit aufrechtzuerhalten, um die Hepcidinreaktion nach dem Training abzuschwächen.“

Daher gibt es nach dem Training ein Zeitfenster, das bei der Festlegung von Korrekturmaßnahmen für Eisenmangel mit oder ohne Anämie berücksichtigt werden sollte, insbesondere bei Athleten, die sich in Grenzzuständen befinden, die zum Mangel führen, und wenn sie häufig hochvolumige Trainingseinheiten absolvieren.

Der Weg zur Anämie

Eine interessante Frage, die in diesem Artikel beantwortet werden soll, ist, wie unsere Athletin zu einem Eisenmangel mit Anämie kam. Um zu veranschaulichen, was eine Analyse in jeder Phase aussagen würde, haben wir diese Tabelle (Tabelle 3) für Sie zusammengestellt:

Wie können wir in jeder Phase vorgehen?

In den Stadien suboptimalen Eisens und Stadium 1 der Eisenerschöpfung sollte ein lebensmittelbasierter Ansatz gewählt werden. Die derzeitigen Empfehlungen für die Eisenaufnahme variieren zwischen 8 mg für Männer und 18 mg für Frauen. Wir wissen nicht, ob Sportler tatsächlich größere Mengen benötigen, aber aufgrund der Faktoren, die einen erhöhten Verbrauch und Verlust bedingen, deutet alles darauf hin. Eine aktuelle Studie zeigte, dass der Eisenkonsum gemäß diesen Empfehlungen während einer Phase intensiven Trainings nicht ausreichte, was zu einer Reduzierung des Ferritins in der Athletengruppe um 25-40 % führte.

Die Eisenquelle in der Ernährung des Sportlers ist wichtig. Eisen aus tierischen Lebensmitteln, in der Regel Häm-Eisen, weist eine höhere Bioverfügbarkeit auf als Eisen aus hauptsächlich pflanzlichen Quellen, bekannt als Nicht-Häm-Eisen. Dies ist wichtig, zumal der größte Teil des Eisens in der Ernährung aus Nicht-Häm-Eisen stammt. Darüber hinaus sollte auf Faktoren geachtet werden, die die Bioverfügbarkeit von Nicht-Häm-Eisen fördern oder verringern. Beispielsweise ist bekannt, dass Vitamin C die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen begünstigt. Allerdings können typische Lebensmittel in der Ernährung und Regeneration von Sportlern wie Milch aufgrund ihres Kalziumgehalts die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen stören. Darüber hinaus können andere Substanzen in Kaffee, Tee oder Getreide ebenfalls die Aufnahme beeinträchtigen. Hier ist eine Tabelle, in der Sie einige der Faktoren sehen können, die die Eisenaufnahme fördern oder stören.

Die Zusammensetzung der Makronährstoffe der Ernährung und ihre Auswirkung auf den Eisenstoffwechsel nach dem Training sollte überwacht werden. Dies kann besonders wichtig für Sportler mit erhöhtem Bedarf sein, wie z. B. während Wachstumsphasen, in der Höhe oder bei Ausdauersportlern. Auch Personen mit eisenarmer Ernährung, wie vegane Sportler oder Leistungssportler, müssen ihre Ernährung sorgfältig planen.

Schließlich können wir versuchen, durch die Ernährung auf die Hepcidinproduktion einzuwirken. Mehrere Studien haben den Einfluss verschiedener Strategien auf dieses Hormon untersucht. Kohlenhydrate nach dem Training scheinen keinen signifikanten Einfluss darauf zu haben; das Warten bis zum Ende des Trainings könnte zu spät sein. Allerdings scheinen niedrige Glykogenwerte während intensiven Trainings tatsächlich IL-6 und anschließend Hepcidin nach dem Training zu erhöhen, was darauf hindeutet, dass ein Beginn des Trainings mit ausreichenden Glykogenreserven interessant sein könnte, um die Reaktion dieses Hormons auf das Training abzuschwächen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf aktuelle Trainingsstrategien mit geringer Kohlenhydratverfügbarkeit zu berücksichtigen und sollte in leichten Trainingseinheiten eingeführt werden, die auf die Verbesserung molekularer Anpassungen an das Training abzielen.

„Es scheint keinen zusätzlichen Nutzen für die Eisenregulation zu geben, wenn die Kohlenhydratzufuhr stark erhöht wird; eine moderate Kohlenhydratzufuhr ist ausreichend, um die verschiedenen Faktoren zu vermitteln, die bekanntermaßen einen Einfluss auf die Eisenregulation haben.“

In jüngster Zeit wurde der Einfluss der ketogenen Ernährung auf den Eisenstatus von Sportlern untersucht. Über den Effekt dieser Diät auf den Glykogengehalt hinaus scheint es, dass solche Ansätze zu kumulativen Erhöhungen der Hepcidinspiegel (sowohl zu Beginn als auch am Ende des Trainings) führen können, was sich negativ auf den Eisenstatus auswirken kann. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, die den chronischen Effekt der Kohlenhydratrestriktion auf Hepcidin untersuchen. Die Ausgrenzung bestimmter Lebensmittel in solchen Diäten kann jedoch auch die Eisenzufuhr beeinflussen. Zum Beispiel zeigte eine aktuelle Studie, dass bei Sportlern, die eine ketogene Diät einhielten, der Eisengehalt ihrer Ernährung 25 % niedriger war als bei denen, die eine kohlenhydratreiche Diät hatten, was auf den Ausschluss angereicherter Lebensmittel wie Getreide und Körner im ersten Fall zurückzuführen sein könnte. Andere Studien haben dieselben Ergebnisse erzielt, wonach Sportler, die eine kohlenhydratreiche Diät einhielten, signifikant mehr Eisen konsumierten als diejenigen, die sich für eine fettreiche und kohlenhydratarme Diät entschieden.

Zuletzt möchten wir die Bedeutung der Energieverfügbarkeit für die Eisenregulation hervorheben. Es scheint eine bidirektionale Beziehung zwischen dem Eisenstatus und der Energieverfügbarkeit zu bestehen, wobei Eisen an einigen klinischen Manifestationen geringer Energieverfügbarkeit beteiligt sein könnte oder geringe Energieverfügbarkeit zu einem niedrigen Eisenstatus beitragen kann. Eine hohe Eisenmangel wurde bei Sportlern mit geringer Energieverfügbarkeit beobachtet. Darüber hinaus scheint Hepcidin unter Bedingungen geringer Energieverfügbarkeit erhöht zu sein, was die Produktion dieser Hormone mit einem weiteren Faktor, unabhängig vom entzündlichen Reiz durch körperliche Betätigung, in Verbindung bringt.

Fazit

Der Eisenstatus von Athleten sollte das ganze Trainingsjahr über ständig überwacht werden. Eine frühzeitige Erkennung niedriger Eisenreserven ist wichtig, wobei in den ersten Stadien die Ernährungsintervention die Hauptmaßnahme darstellt, gefolgt von oraler Eisensupplementierung im nächsten Stadium und schließlich, im Falle eines Eisenmangels mit Anämie, die parenterale Eisenverabreichung. Sowohl die orale Eisensupplementierung als auch die parenterale Verabreichung müssen vom Arzt verschrieben werden. Niedrige Eisenwerte, bis hin zu einem Zustand der Erschöpfung der Reserven, wie bei Anämie, haben negative Folgen für Sportler, wie eine beeinträchtigung des Immunsystems, Lethargie, Schwäche, verminderte körperliche Leistungsfähigkeit und sogar psychologische Störungen. Ernährungsstrategien sollten eine ausreichende Aufnahme von Lebensmitteln mit einer angemessenen Menge an bioverfügbarem Eisen gewährleisten oder Strategien anwenden, die dessen Bioverfügbarkeit erhöhen und die Beeinträchtigung der Aufnahme durch bestimmte Substanzen reduzieren. Es ist wichtig, Ernährungsansätze zu vermeiden, die sich chronisch auf das Energieniveau auswirken und die Glykogenreserven beeinträchtigen könnten. Es sollten Strategien angewendet werden, die eine ausreichende Kohlenhydratzufuhr für das Training gewährleisten, und bewusst Trainingsansätze mit geringer Kohlenhydratverfügbarkeit in leichten Trainingseinheiten durchgeführt werden, um die Anpassungen zu verbessern.

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AUTOR

Fernando Mata (Col. AND-01053)

M. Sc. Physiologie; M. Sc. Biomedizin; M. Sc. Ernährung; PhD-Student
Generaldirektor des Zentrums für fortgeschrittene Ernährungsstudien