Proteine/Aminosäuren im Sport
Proteine haben eine besondere Bedeutung im menschlichen Körper. Proteine sind in jeder Zelle enthalten, bilden Hormone und unterstützen gerade auch in Form von Aminosäuren aktiv den Stoffwechsel und verschiedene Organfunktionen. Aminosäuren stärken das Immunsystem, optimieren Blutfett- und Blutzuckerspiegel, wirken aktiv gegen Arteriosklerose, Bluthochdruck und vieles mehr.
Während Fett aus Kohlenhydraten und Kohlenhydrate aus Proteinen im Körper gebildet werden können, sind die Proteinreserven ausschließlich von der Proteinzufuhr abhängig, können also weder aus Fett, noch aus Kohlenhydraten gebildet werden.
Gerade für die Substitution bei Krankheiten und sportlichen Höchstleistungen spielen die Aminosäuren eine wichtige Rolle. Proteine müssen erst vom Organismus in Aminosäuren aufgespalten werden, wohingegen Aminosäurepräparate direkt zur Verfügung stehen. Die reinste Form der Aminosäuren ist immer die feste Form (Pulver), da alles „flüssig“ angebotene entweder Wasser oder sogar eine Wasser-Zucker-Mischung zum Strecken enthält. Die Grammzahl der reinen Aminosäuren und nicht die ml Menge ist hier entscheidend, weswegen auch die Gabe in Tablettenform, durch die notwendig hohen Grammdosierungen meiner Erfahrung nach nicht optimal ist.
Es gibt für den Erwachsenen acht essenzielle Aminosäuren, was bedeutet, dass diese mit der Nahrung zugeführt werden müssen, damit das Stickstoffgleichgewicht erhalten bleibt. Da aber nur Lysin und Threonin irreversibel transaminiert werden, sind diese beiden die eigentlichen essenziellen Aminosäuren im engeren Sinne.
Die Gültigkeit der Einteilung in essenzielle und nicht essenzielle Aminosäuren wird nach neuesten Forschungsergebnissen aber immer mehr in Frage gestellt. Wie ich nachfolgend aus Platzgründen an nur einem Beispiel belegen möchte, sind einige der nicht essenziellen Aminosäuren bei bestimmten Krankheitsbildern als unentbehrlich bzw. bedingt unentbehrlich eingestuft und sollten somit exogen verabreicht werden. Auch im Sport zeigt sich durch meine jahrelange Erfahrung mit Hunderten von Spitzensportlern, dass anscheinend gerade einige der nicht essenziellen Aminosäuren enorme Vorteile in Bezug auf Regeneration, Infektanfälligkeit und Wettkampfleistung bringen.
Als ausgesprochen wirkungsvoll im Sport hat sich Arginin gezeigt und auch in der Medizin hat diese eigentlich nicht essenzielle Aminosäure mehrere unentbehrliche Aspekte.
Arginin kann einer überhöhten Ammoniakkonzentration im Blut entgegenwirken. Viele Studien deuten an, dass eine Arginingabe die unterdrückte Immunantwort bei Mangelernährung, schweren Verletzungen, Sepsis, nach Operationen und im Hochleistungssport beeinflussen kann.
Nach Argininsupplementierung wird eine bessere zelluläre Immunantwort beobachtet.
Arginin ist die alleinige Vorstufe vom Stickstoffmonoxid (NO). NO bewirkt indirekt, durch Erhöhung des cGMP (cyclisches Guanosinmonophosphat)-Spiegels die Relaxation der glatten Gefäßmuskulatur, was zu einer Vasodilatation und damit zu einer Absenkung der Nachlast des Herzens und des Blutdrucks führt. Der gleiche Mechanismus liegt bei der diätetischen Behandlung von Arteriosklerose-Patienten mit Arginin selbst zugrunde.
Die physiologischerweise stattfindende NO-Freisetzung aus Arginin führt zu einer Gefäßerweiterung und Hemmung der Thrombozytenaggregation und -adhäsion. Dadurch wird die Bereitschaft für thrombotische Veränderungen sowie Gefäßplaqueabbrüche herabgesetzt. Zusätzlich wird die Ausbildung der endothelialen Dysfunktion verhindert.
Es wird diskutiert, dass gerade Sportler unter voller Belastung von diesen Effekten mit deutlichen Leistungsverbesserungen profitieren.
Eine weitere Wirkung von NO ist der Schutz des Körpers vor Eindringlingen. So produzieren Makrophagen große Mengen von NO, das Bakterien und Zellen abtötet.
Die verbesserte Immunantwort ist auch in dem ganzen „System“ Leistungssport eine nicht zu unterschätzende Größe, die letztendlich nicht selten über Erfolg und Nichterfolg entscheidet. Das „Open window Phänomen“ mit erhöhter Infektanfälligkeit von Sportlern in der Vor- und Nachwettkampfphase, unmittelbar nach körperlicher Belastung ist nur ein Beispiel für die Wichtigkeit einer Infektabwehr.
Der Ausfall der deutschen Schwimmer (A-, B- und C-Kader) 4 Wochen vor den Deutschen Meisterschaften 2005 war durch Infekte doppelt so hoch als durch alle anderen Ursachen! Zudem besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Wettkampfleistung und Infekt im Vorfeld des Wettkampfes, so berichtete Privat-Dozent Dr. Schmidt-Trucksäß, Verbandsarzt des DSV.
In einer Studie von C. Calban et al. konnte 2000 gezeigt werden, dass die Substitution von Arginin zu der normalen Ernährung die Sterblichkeit bei septischen Patienten zum Teil deutlich gesenkt werden konnte.
D.?K. Heyland et al., JAMA 2001 stellte fest: “Using commercial formulas with high Arginin content were associated with a significant reduction in infectious complications and a trend towards a lower mortality rate compared with other immune-enhancing diets.”
Die Vorteile für den Hochleistungssportler, im Training Arginin zu substituieren, werden anhand der Studienlage, mit dem Wissen um dessen Immunstatus leicht verständlich.
Weiterhin zeigten diverse Untersuchungen in den letzten Jahren die Bedeutung von Arginin für die Prävention und Therapie atherosklerotisch bedingter Herz- und Gefäßerkrankungen. Bluthochdruck geht mit einem Defekt des Arginin-NO-Stoffwechsels einher. Bei Hypertonikern, deren Blutdruck sich durch Enalapril (20 mg) und Hydrochlorothiazid (12,5?mg) nicht ganz normalisieren ließ, konnte durch eine zusätzliche, ernährungsphysiologische Gabe von nur 3 x 2 g Arginin/d der Blutdruck weiter gesenkt werden. Die blutdrucksenkende Wirkung von Arginin wurde in mehreren Studien dokumentiert. Bei Patientinnen mit Präklampsie konnte bereits durch eine Supplementierung mit nur 3 g Arginin/?d über 4 Wochen ein nebenwirkungs-
freier Rückgang der Hypertonie erzielt werden.
Eine weitere Anwendung von Arginin ist seine cholesterinsenkende Wirkung. In einer placebokontrollierten Doppelblindstudie wurde die Senkung des Gesamtcholesterins und LDL-Cholesterins beschrieben, während HDL-Cholesterin nicht abfiel.
Der menschliche Organismus kann zwar innerhalb des Harnstoffzyklus Arginin selbst synthetisieren, allerdings sind die entstehenden Mengen nicht ausreichend, um den Bedarf vor allem bei heranwachsenden Menschen vollständig zu decken. Daher ist Arginin für Kinder essenziell. Aber auch bei Erwachsenen wird der Bedarf an Arginin durch die körpereigene Produktion oft nicht ausreichend abgedeckt. Besonders in der Wachstumsphase, durch
Stress, bei diversen Krankheiten (z.?B. Arteriosklerose, Bluthochdruck, erektile Dysfunktion, Gefäßerkrankungen) oder nach Unfällen und bei sportlicher Belastung übersteigt der Bedarf an Arginin die vom menschlichen Organismus produzierte Menge.
Arginin wird daher heute zu den unentbehrlichen Aminosäuren gezählt. Auch Tyrosin, Histidin, Cystein, Serin, Taurin und Glutamin haben bei
einigen Krankheitsbildern einen unentbehrlichen bzw. bedingt unentbehrlichen Charakter.
Tryptophan hingegen wird nur in sehr geringen Dosierungen benötigt und kann in ausreichenden Mengen vom Körper durch die normalen Mahlzeiten gedeckt werden. Laut den Wissenschaftlern Nakagawa, Rose, Inoue und Hegsted benötigen wir nur äußerst geringe Mengen an Tryptophan, im Gegensatz zu den anderen gemessenen Aminosäuren. Weiter zu beachten ist, dass gerade durch sportliche Ausdauerbelastung die Blutkonzentration von verzweigtkettigen Aminosäuren stark absinkt und so der Transport von Tryptophan über die Blut-Hirn-Schranke begünstigt wird. Durch diese Prozesse wird vermehrt Serotonin gebildet, das nach heutiger Ansicht die bei Ausdauerbelastung auftretende Ermüdung erklären kann. Dementsprechend wären Supplemente mit Tryptophan sogar kontraindiziert, das heißt, es ist abzuraten es zusätzlich zur normalen Ernährung für Sportler einzunehmen.
Für den Hochleistungssport sind nicht nur die BCAA´s (verzweigtkettigen Aminosäuren) entscheidend, entscheidend für die Aminosäurewirkung im Organismus ist im großen Maße die Verfügbarkeit der Aminosäuren für den Organismus.
Die Aufnahme von Proteinen ist bei einer Standardmahlzeit nach 3 Stunden zu 70–80?% abgeschlossen. Dies zeigt, dass gerade im Leistungssport vor, während und direkt nach der Belastung mit kurzkettigen Aminosäuremischungen substituiert werden sollte. Anzunehmen ist auch, dass die Proteine aus tierischen Quellen leichter und schneller resorbiert werden als pflanzliche Proteine, bei denen die Aufnahme durch die Zellulosehülle verzögert wird.
Normalerweise werden ca. 10?% des aufgenommenen Proteins über den Stuhl, wahrscheinlich aus nicht vollständig resorbiertem Protein ausgeschieden.
Bei ballaststoffreicher Ernährung, die allgemein empfohlen wird, kann die Verdauung weniger komplett sein und der Stickstoffverlust auf bis zu 30?% zunehmen. Sportler die sich gesund und somit auch faserreich ernähren, sollten diese Tatsache berücksichtigen und gerade auch deshalb ist eine Protein-, besser noch Aminosäuresubstitution bei hohen Belastungen für den Körper absolut notwendig, um einen Aminosäuremangel auszuschließen und eine schnellere Regeneration zu ermöglichen.
SALUTO (Gesellschaft für Sport und Gesundheit mbH, Halle/Westfalen) schreibt:
„Durch hochinteressante Untersuchungsergebnisse bei Freizeit- aber auch bei Hochleistungssportlern (n=1150) haben wir eklatante Mängel bei der Versorgung mit Aminosäuren bei den untersuchten Probanden festgestellt. Wir haben lange eine Aminosäurenmischung gesucht, die zu einer gezielten Auffüllung der Speicher führt und haben mittlerweile zahlreichen Athleten AMSPORT empfohlen, da unsere Blutuntersuchungen optimale Auswirkungen nach der Einnahme gezeigt haben.“
Die Proteinqualität eines Supplements wird nach zwei gängigen Methoden ermittelt, wobei beide jeweils starke Zweifel der Verwertbarkeit aufwerfen.
Der Chemical Score beschreibt die Menge der limitierenden (essenziellen) Aminosäure des Testproteins im Verhältnis zum Eiprotein, welches als Referenzprotein genutzt wird. Der Nährwert des Proteins wird hierbei nicht berücksichtigt, da dieser auf chemische Untersuchungen beruht. Das ein oder mehrere der essentiellen im Testprotein, z.?B. durch ein ungünstiges Herstellungsverfahren nicht verfügbar sind, wird nicht berücksichtigt. Ein Protein mit einem hohen (aus der chemischen Struktur errechneten) Chemical Score könnte damit auch fast wirkungslos sein.
Ein anderes Verfahren welches eine Aussage über die Proteinqualität liefert, sind biologische Tests. Hiermit lässt sich die im Kraftsport gerne verwendete biologische Wertigkeit eines Proteins und auch die net protein utilization (NPU) sowie die protein efficiency ratio (PER) ermitteln. Hierbei wird in einem biologischen System, im Tiermodel meist bei einer Ratte, oder beim Menschen die Stickstoffbilanz gemessen. Die biologische Wertigkeit gibt an, wieviel Protein nach der Resorption im Körper zurückgehalten wird, die PER gibt den Gewichtszuwachs pro g Nahrungsprotein an, die NPU beschreibt das Verhältnis zwischen gespeichertem und verzehrtem Protein. Gewichtsveränderungen durch Wasser- und Fetteinlagerungen werden hierbei nicht berücksichtigt.
Viele Proteinsupplemente, die zum Teil mit einfachem Zucker oder kurzkettigen Kohlenhydraten für einen süßen Geschmack angereichert werden, schwämmen den Körper förmlich auf und bewirken durch diese Kombination zwar einen deutlichen Gewichtszuwachs, aber dieses zum Teil gewonnene Fettgewebe lässt sich auch später nicht in Muskulatur umwandeln. Eine rein chemische Aminosäure-Analyse auf einer Verpackung kann somit leider auch aus den Gründen der ggf. eingeschränkten Verfügbarkeit für den Organismus, aufgrund negativ wirkender Nebenprodukte und der Herkunftsart der Proteine nicht als Maßstab der Wirksamkeit gelten.
Vorteile im Sport haben die Aminosäuren, um schnell und gezielt einen Mangel an Aminosäuren nach der Belastung auszugleichen und so für eine deutlich schnellere Regeneration zu sorgen. Während der Belastung dienen die Aminosäuren als zusätzlicher Energieträger und sie beeinflussen viele Stoffwechselprozesse positiv für sportliche Höchstleistungen.
Hochwertige Mehrkomponenten-Proteinmischungen eignen sich zum Muskelaufbau in der Regel sehr gut und sind optimal im Freizeitbereich für eine Proteinanreicherung der Ernährung geeignet. Vor und während dem Sport sind sie allerdings deutlich im Nachteil zu den reinen Aminosäurepräparaten, da ihre Resorptionszeit entscheidend länger ist und diese längere Verweildauer bei der Resorption den Stoffwechsel belastet. Es wird empfohlen Aminosäuren gezielt zur Leistungsverbesserung und schnelleren Regeneration einzusetzen. Entscheidender als ein kompletter Rundumschlag aller Aminosäuren stellte sich hierbei für uns der Einsatz einzelner stoffwechselaktiver Aminosäuren immer mehr heraus.
Mark Warnecke
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http://www.medicalsportsnetwork.de/medical/3523
Fotograf: Laci Perenyi | www.sportphoto-perenyi.de
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