ANTIOXIDANTIEN UND LEISTUNG: WAS SAGT DIE WISSENSCHAFT?

Autor: Pedro Valenzuela von Fissac.com, Forscher an der Physiologischen Einheit der Universität Alcalá und an der Einheit für Leistungsüberwachung im Zentrum für Sportmedizin (AEPSAD, CAR de Madrid)

Wenn wir „oxidativen Stress“ hören, neigen wir normalerweise dazu, ihn mit etwas Negativem zu assoziieren. Wie oft haben wir schon gehört, dass Handlungen wie Rauchen den oxidativen Stress erhöhen? Oder dass die Alterung durch einen Überschuss an oxidativem Stress beschleunigt wird? Und das ist größtenteils auch so: Ein Überschuss an freien Radikalen und infolgedessen erhöhte Werte von oxidativem Stress können Zellschäden verursachen.

Aus diesem Grund wurde jahrzehntelang der Verzehr von Antioxidantien (Substanzen, die helfen, diesen oxidativen Stress zu bekämpfen, wie zum Beispiel die Vitamine A, C oder E, oder viele andere Elemente wie Beta-Carotine oder Flavonoide) für praktisch jede Bevölkerungsgruppe beworben, bis zu dem Punkt, dass Nahrungsergänzungsmittel mit Antioxidantien (oder sogar damit angereicherte Lebensmittel) immer noch zu den meistverkauften gehören.

Auch im Bereich des Sports erfreuen sich Antioxidantien großer Beliebtheit und sind in vielen Nahrungsergänzungsmitteln enthalten. Bevor wir jedoch ihre Wirksamkeit diskutieren, müssen wir wissen, welche Rolle oxidativer Stress beim Sport spielt.

Sport und oxidativer Stress: die Vorteile von Antioxidantien

Obwohl regelmäßiger Sport langfristig zu einer höheren endogenen antioxidativen Kapazität führt, nimmt die Produktion freier Radikale bei jeder Trainingseinheit aufgrund verschiedener Mechanismen zu, wie z.B. der erhöhten Aktivität der Atmungskette in den Mitochondrien, kleiner Mikrorisse auf muskulärer Ebene und anderer Prozesse im Zytoplasma der Muskelfasern.¹ Wie bereits erwähnt, ist es teilweise verständlich, dass wir dazu neigen, diesen Anstieg freier Radikale mit negativen Prozessen in Verbindung zu bringen. Tatsächlich sind erhöhte Werte von oxidativem Stress, wie sie nach sehr intensiven, lang anhaltenden und/oder erschöpfenden Übungen auftreten können, teilweise für Muskelermüdung und Muskelschäden nach dem Sport (volkstümlich als Muskelkater bekannt) verantwortlich.²

In diesem Zusammenhang gibt es Hinweise darauf, dass der Verzehr von Antioxidantien diese Folgen bis zu einem gewissen Grad vermeiden kann. Zum Beispiel wurde bereits vor 30 Jahren an Menschen nachgewiesen, dass der Verzehr von Antioxidantien (N-Acetylcystein) die Muskelleistung während einer Muskel-Elektrostimulationssitzung verbesserte.³ Jahre später untersuchte eine Studie unter der Leitung der spanischen Forscherin Mari Carmen Gómez-Cabrera, die in der renommierten Zeitschrift JAMA veröffentlicht wurde, die Wirkung der Supplementierung mit einem anderen Antioxidans (Allopurinol) bei professionellen Radfahrern während der Tour de France. Die Autoren stellten fest, dass diejenigen, die Allopurinol vor jeder Etappe einnahmen, niedrigere Werte von Indikatoren für Muskelschäden (Kreatinkinase) aufwiesen als die Radfahrer, die ein Placebo eingenommen hatten.⁴ Ein Jahrzehnt später häuften sich weiterhin die Beweise für die möglichen Vorteile von Antioxidantien für die Leistung. Zum Beispiel zeigte eine Studie an Triathleten, dass der Verzehr von Antioxidantien über 9 Tage die Leistung bei einem simulierten Radrennen verbesserte und zudem die Entzündungs- und oxidativen Schäden reduzierte.⁵

Oxidativer Stress und Trainingsanpassungen: die Kehrseite der Antioxidantien

Obwohl übermäßiger oxidativer Stress kurzfristig negative Folgen für die Leistungsfähigkeit haben kann, ist es wichtig zu wissen, dass oxidativer Stress ein physiologischer und notwendiger Zustand für die ordnungsgemäße Funktion des Organismus ist. Tatsächlich spielt oxidativer Stress eine Schlüsselrolle bei den Anpassungen an das Training. Wie eine Impfung induziert die Ansammlung von Episoden oxidativen Stresses in jeder Trainingseinheit langfristig eine größere antioxidative Kapazität und wirkt als Schalter für einige vorteilhafte Anpassungen auf muskulärer Ebene.

Dies war die Entdeckung von Dr. Gómez-Cabrera vor 20 Jahren. In einer an Ratten durchgeführten und im Journal of Physiology veröffentlichten Studie beobachteten die Autoren, dass akute Bewegung oxidativen Stress induzierte. Dieser wiederum aktivierte jedoch eine Reihe von Signalen, die sowohl die antioxidative Reaktion als auch die muskuläre und vaskuläre Anpassung förderten, und der Verzehr von Antioxidantien (Allopurinol) hemmte diese Signale.⁶ Im Einklang mit diesen Ergebnissen stellte dieselbe Forschungsgruppe Jahre später sowohl bei Ratten als auch bei Menschen fest, dass die Einnahme von Antioxidantien (in diesem Fall Vitamin C) die Leistungsverbesserungen, die nach einer Trainingsperiode erzielt wurden, verringerte.⁷ Darüber hinaus wurden bei den Tieren biochemische Analysen durchgeführt, und es wurde festgestellt, dass die Antioxidantien den Anstieg der Marker der mitochondrialen Biogenese (z.B. PGC1a), d.h. der Verbesserung der Quantität und Qualität der Mitochondrien, verhinderten.

Jahre später haben sich die Beweise für die möglichen schädlichen Auswirkungen von Antioxidantien auf Trainingsanpassungen weiter angesammelt. Zum Beispiel haben verschiedene Studien am Menschen gezeigt, dass die regelmäßige Einnahme von Antioxidantien (in diesem Fall Vitamin C und E) die Aktivierung der mitochondrialen Biogenese als Reaktion auf Ausdauertraining abschwächt⁸ oder sogar die Kraftgewinne nach 10 Wochen dieser Art von Training verringert.⁹ Daher scheint klar zu sein, dass bei der routinemäßigen Supplementierung mit Antioxidantien Vorsicht geboten ist.

Schlussfolgerungen

Wie wir sehen, können Antioxidantien in Bezug auf die sportliche Leistung ein zweischneidiges Schwert sein. Einerseits kann der Überschuss an oxidativem Stress, der während einer anstrengenden Trainingseinheit auftritt, ein Ermüdungsmechanismus sein. Basierend darauf kann der Verzehr von Antioxidantien in Trainingseinheiten, in denen die sportliche Leistung maximiert werden soll, ohne die aus dieser Trainingseinheit resultierenden Anpassungen zu berücksichtigen, wie z.B. bei einem Wettkampf über eine oder mehrere Etappen, empfehlenswert sein. Die regelmäßige Einnahme von Antioxidantien kann jedoch die während des Trainingsprozesses ausgelösten Anpassungen (die teilweise durch oxidativen Stress induziert werden) abschwächen und somit die erzielten Vorteile (z.B. muskuläre Anpassungen und mitochondriale Biogenese) einschränken.