Zahlreiche Studien in den letzten Jahrzehnten haben die Bedeutung der Ernährung für die Leistungssteigerung und Erholung von Sportlern hervorgehoben, wobei die Rolle der Kohlenhydrate (CHO) von besonderem Interesse ist. Während des Sports – insbesondere bei hoher oder moderater Intensität – sind Kohlenhydrate eine der Hauptenergiequellen und spielen neben Fetten bei Ausdauersportarten eine wichtige Rolle.
Kohlenhydrate werden im Körper hauptsächlich als Glykogen in den Muskeln und der Leber gespeichert, obwohl man heute weiß, dass auch das Gehirn ein wichtiger Speicherort ist. Bei körperlicher Aktivität leeren sich diese Speicher und die Glukosekonzentration im Blut sinkt, was zur Ermüdung führt (bekannt als der berühmte „Mauer“ oder „Hungerast“), insbesondere wenn unser Fettstoffwechsel nicht optimal ist.
Kohlenhydrate während des Trainings
Um die durch Glykogenverarmung verursachte Ermüdung zu vermeiden, ist es notwendig, neben dem Beginn des Trainings mit möglichst vollen Glykogenspeichern, eine ausreichende exogene Zufuhr von Kohlenhydraten.
Die Zufuhr von Kohlenhydraten während des Trainings verbessert unsere Leistung. Es ist jedoch wichtig, einige grundlegende Überlegungen zu beachten, da nicht alle Kohlenhydrate Energie liefern oder gleich schnell verdaut und absorbiert werden. Die maximale Absorptionsrate von Kohlenhydraten beträgt 60 g/h, was Kohlenhydraten wie Glukose, Saccharose oder Maltodextrin entspricht. Im Gegensatz dazu werden andere Kohlenhydrate wie Fruktose oder Galaktose langsamer absorbiert, was zu Magen-Darm-Beschwerden führen kann.
Obwohl die maximale Absorptionsrate für eine Art von Kohlenhydraten 60 g/h beträgt, kann bei lang anhaltenden Übungen eine größere Menge an Kohlenhydraten (bis zu 90 g/h) empfohlen werden. Dazu und unter Berücksichtigung, dass die zellulären Rezeptoren für Kohlenhydrate über 60 g/h gesättigt sind, ist es ratsam, Kohlenhydrate zuzuführen, die verschiedene Transporter verwenden, um in die Zelle zu gelangen. So ist es möglich, mehr als 60 g/h Kohlenhydrate (bis zu 90 g/h) zuzuführen, wenn Kohlenhydrate mit verschiedenen Transportern (z.B. Glukose und Fruktose) verwendet werden, was gezeigt hat, dass es Magen-Darm-Beschwerden reduziert und die Leistung stärker steigert als der Verzehr einer einzigen Art von Kohlenhydraten (Currell und Jeukendrup, 2008).
Darüber hinaus könnten Kohlenhydrate die Leistung nicht nur durch metabolische Mechanismen (höhere Glukosezufuhr), sondern auch durch zentrale Mechanismen (im Gehirn) steigern. Tatsächlich wurde gezeigt, dass das Spülen mit Kohlenhydraten, ohne sie zu schlucken, ausreicht, um Veränderungen auf neuronaler Ebene hervorzurufen und die Leistung bei Tests von weniger als 1 Stunde Dauer zu verbessern (Carter et al., 200; Chambers, 2009). Daher könnte das Spülen des Mundes mit einer Kohlenhydratlösung eine geeignete Strategie für kurze Anstrengungen, wie z.B. einen 10-km-Lauf, sein.
Abbildung. Empfehlungen zur Kohlenhydratzufuhr je nach Dauer der Übung. Entnommen aus Jeukendrup (2014).
Kohlenhydrate nach dem Training
Nach einer Anstrengung, bei der die Glykogenspeicher aufgebraucht wurden, wird das für die Glykogensynthese verantwortliche Enzym (Glykogen-Synthase) stimuliert, wodurch die Insulinsensitivität und die Permeabilität der Zellmembran für Glukose erhöht werden und somit die Glykogenresynthese nach dem Training gefördert wird.
Eine klassische Studie, die den Begriff „metabolisches Fenster“ populär machte, zeigte, dass die Glykogensynthese größer war, wenn die Kohlenhydratzufuhr innerhalb von zwei Stunden nach dem Training erfolgte, als wenn sie später erfolgte. Wenn also wenig Zeit zwischen zwei Trainingseinheiten (z.B. zwei Einheiten am selben Tag) liegt, ist es wichtig, Kohlenhydrate so schnell wie möglich zu konsumieren. In jüngerer Zeit wurde jedoch beobachtet, dass es in der Regel wichtiger ist, in den Stunden nach dem Training eine ausreichende Menge an Kohlenhydraten (> 1 g/kg/h) zu konsumieren, als der genaue Zeitpunkt der Zufuhr (Burke, van Loon und Hawley, 2017). Darüber hinaus scheint die Glykogensynthese durch den Verzehr von Kohlenhydraten mit hohem glykämischen Index oder schneller Absorption (z.B. Glukose) sowie durch die Kombination von Kohlenhydraten mit Proteinen (durch Erhöhung der Insulinreaktion) oder Kreatin (durch Erhöhung der zellulären Osmolarität) gefördert zu werden (Burke, van Loon und Hawley, 2017).
Kohlenhydratreiche oder -arme Ernährung?
Obwohl traditionell eine Ernährung mit mindestens 60% Kohlenhydraten gefördert wurde, während Fette, unabhängig von ihrer Herkunft, verpönt waren, geraten Kohlenhydrate zunehmend in den Fokus der Forschung, insbesondere angesichts der wachsenden Prävalenz von Krankheiten wie Übergewicht oder Diabetes. Tatsächlich gibt es zahlreiche Belege dafür, dass Low-Carb-Diäten (kohlenhydratarm) effektiver zu sein scheinen als Low-Fat-Diäten (fettarm) zur Gewichtsreduktion (Mansoor et al., 2016).
Diäten mit geringer Kohlenhydratzufuhr stellen auch einen physiologisch relevanten Reiz für Ausdauersportler dar. Wie bereits erwähnt, wird die Leistung in diesen Sportarten stark durch die Glykogenverfügbarkeit beeinflusst. Es wurde beobachtet, dass die Einschränkung der Kohlenhydratzufuhr (z.B. ketogene Diät) die Fähigkeit zur Fettverbrennung während des Trainings erhöht (McSwiney et al., 2017), was eine Glykogensparsamkeit zur Folge hat und somit die Ermüdung verzögert. In lang anhaltenden Ausdauersportarten (z.B. Langstrecken-Triathlon), bei denen Lipide das Hauptenergiesubstrat sind und die Fähigkeit zur Fettoxidation direkt mit der Leistung zusammenhängt, könnten die durch Low-Carb-Diäten hervorgerufenen Anpassungen vorteilhaft sein.
Die Evidenz hinsichtlich der Vorteile kohlenhydratarmer Diäten für die Leistungsfähigkeit ist jedoch nicht einstimmig. Während sie bei lang anhaltenden Übungen gewisse Vorteile bieten könnten, zeigten kohlenhydratarme Diäten eine Verschlechterung der Energieeffizienz (höherer Sauerstoffverbrauch bei gleicher Intensität) und eine Abnahme der Leistung bei kurzen Belastungen wie 10-km-Läufen (Burke et al., 2017). Obwohl kohlenhydratarme Diäten also interessante physiologische Vorteile wie eine erhöhte Fähigkeit zur Fettoxidation bieten können – was insbesondere bei sehr langen Ausdauersportarten von entscheidender Bedeutung ist –, scheinen sie auch die Fähigkeit zu beeinträchtigen, hochintensive Anstrengungen zu erbringen. In dieser Situation haben Strategien wie die Periodisierung der Kohlenhydratzufuhr gezeigt, dass sie ein optimales Gleichgewicht darstellen, wobei hochintensive Trainingseinheiten mit hoher Kohlenhydratverfügbarkeit und weniger intensive Trainingseinheiten mit eingeschränkter Zufuhr dieses Makronährstoffs durchgeführt werden (Marquet et al., 2016).
Fazit
Während des Trainings bei moderater oder hoher Intensität werden Kohlenhydrate zum primären Energieträger, wobei die Glykogenverarmung ein leistungsbegrenzender Faktor ist. Daher ist es ratsam, während des Trainings eine optimale Menge an Kohlenhydraten zuzuführen und die Glykogenspeicher danach wieder aufzufüllen. Eine Variation der Kohlenhydratzufuhr in unserer Ernährung führt auch zu physiologischen Anpassungen, die für unsere Leistung relevant sind. So erhöhen kohlenhydratarme Diäten unsere Fähigkeit, Fette während des Trainings zu oxidieren, begrenzen aber auch die Leistung bei hochintensiven Anstrengungen. Die Periodisierung der Kohlenhydratzufuhr (Wechsel zwischen kohlenhydratarmen und kohlenhydratreichen Diätphasen) zusammen mit der Periodisierung des Trainings (Wechsel zwischen niedriger und hoher Intensität) kann eine geeignete Strategie zur Leistungsoptimierung sein.
Referenzen
- Burke, L. M. et al. (2017) ‘Low carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race walkers’, Journal of Physiology, 595(9), pp. 2785–2807. doi: 10.1113/JP273230.
- Burke, L. M., van Loon, L. J. C. and Hawley, J. A. (2017) ‘Postexercise muscle glycogen resynthesis in humans’, Journal of Applied Physiology, 122(5), pp. 1055–1067. doi: 10.1152/japplphysiol.00860.2016.
- Currell, K. and Jeukendrup, A. E. (2008) ‘Superior endurance performance with ingestion of multiple transportable carbohydrates’, Medicine and Science in Sports and Exercise, 40(2), pp. 275–281. doi: 10.1249/mss.0b013e31815adf19.
- Jeukendrup, A. (2014) ‘A step towards personalized sports nutrition: Carbohydrate intake during exercise’, Sports Medicine, 44(Suppl 1), pp. 25–33. doi: 10.1007/s40279-014-0148-z.
- Mansoor, N. et al. (2016) ‘Effects of low-carbohydrate diets v. low-fat diets on body weight and cardiovascular risk factors: a meta-analysis of randomised controlled trials.’, British Journal of Nutrition, 115(3), pp. 466–479.
- Marquet, L. A. et al. (2016) ‘Enhanced Endurance Performance by Periodization of CHO Intake: “Sleep Low” Strategy’, Medicine and Science in Sports and Exercise, (JANUARY). doi: 10.1249/MSS.0000000000000823.
- McSwiney, F. T. et al. (2017) ‘Keto-adaptation enhances exercise performance and body composition responses to training in endurance athletes’, Metabolism. Elsevier Inc., 81, pp. 25–34. doi: 10.1016/j.metabol.2017.11.016.
AUTOR
Pedro Valenzuela
Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät für Physiologie der Universität Alcalá und an der Abteilung für Leistungskontrolle im Sportmedizinischen Zentrum (AEPSAD, CAR de Madrid).
Web: www.fissac.com
Bachelor in Sportwissenschaften, Offizieller Master in integrativer Physiologie, Universitärer Spezialist für Personal Training, NSCA – CPT.
