Browsing Category

Ernährung & Fitness

Ernährung & Fitness

Was man über Ketonkörper und Ketonsalze wissen sollte!

26. Oktober 2017

Zu den Ketonkörpern gehören die chemischen Verbindungen Acetoacetat, Aceton und beta-Hydroxybutyrat. Beta-Hydroxybutyrat ist chemisch gesehen kein Keton sondern eine Carbonsäure wird aber zu den Ketonkörpern gezählt.

Ketonkörper entstehen bei Kohlenhydratmangel als Nebenprodukt der Fettverbrennung, in den Mitochondrien der Leberzellen. Dies kann sein bei Hungerzuständen oder bei Diabetes mellitus.

Die Synthese von Ketonkörpern bezeichnet man als Ketogenese. Bei Kohlenhydratmangel werden vermehrt Fettsäuren über die beta-Oxidation zu Acetyl-CoA abgebaut. Gleichzeitig entsteht ein Mangel an Oxalacetat an das Acetyl-CoA normalerweise im Citratzyklus gebunden wird. Die Folge ist, dass es zu einer vermehrten Bildung von Acetyl-CoA in den Hepatozyten (Leberzellen) kommt. Dieses Acetyl-CoA dient als Substrat für die Synthese von Ketonkörpern.

Die Leber gibt die Ketonkörper an das Blut ab, da sie diese nicht metabolisieren kann. Ketonkörper können dann als Energielieferanten dienen z.B. im Zentralnervensystem. Dabei werden die Ketonkörper wieder zu Acetyl-CoA abgebaut und über den Citratcyclus erfolgt die Energiegewinnung.

Wenn Ketonkörper in zu hoher Konzentration im Blut vorkommen, kann es zu einer Erniedrigung des pH-Wertes kommen, vorallem bei Typ-I Diabetes.

Ketose tritt auch auf, wenn man sich sportlich sehr stark betätigt und der Körper zusätzliche Energie benötigt.

Seit einiger Zeit gibt es auch Ketonsalze als Supplemente für den Sportbereich. Diese Ketonsalze vorwiegend das Natrium- oder Kaliumsalz der beta-Hydroxybuttersäure, haben denn selben Effekt wie Ketonkörper die im Hungerzustand entstehen. Welche Auswirkungen sie auf den Leistungssport haben wird zurzeit intensiv untersucht. Eine Studie konnte zeigen, dass es den Ausdauersport durchaus unterstützt. Jedoch wenn Leistungen schnell abgerufen werden müssen, scheinen sie einen gegenteiligen Effekt zu haben. Die Erklärung liegt darin, dass Ketonköper die Verwertung von Glykogen unterbinden. Glykogen ist aber besonders wichtig, wenn Leistung kurzfristig abgerufen werden müssen. Es zeigt sich sogar, dass die Leistung um 7% reduziert war. Wie beta-Hydroxybutyrat beim Ausdauersport wirken, positiv oder negativ, ist nicht bekannt.

Trevor O’Malley, Etienne Myette-Cote, Cody Durrer, Jonathan P. Little. Nutritional ketone salts increase fat oxidation but impair high-intensity exercise performance in healthy adult males. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 2017; 42 (10): 1031 DOI: 10.1139/apnm-2016-0641

Ernährung & Fitness

Muskelaufbau

10. September 2017

Unter Muskelaufbau versteht man die Vergrößerung der Muskulatur, die durch zielgerichtetes Training ausgelöst wird. Man unterscheidet zwischen Muskelhypertrophie, der Verdickung vorhandener Muskelfasern und Muskelhyperplasie, der Neubildung von Muskelfasern.

Muskelhpertrophie findet statt, wenn die Muskulatur über ihr normales Leistungsniveau hinaus beansprucht wird, was einen sogenannten Wachstumsreiz auslöst, welcher wiederum vermehrte Proteineinlagerung bewirkt. Krafttraining führt dazu, dass in den Muskelzellen Veränderungen auf der Ebene der Bildung von Proteinen stattfindet. Der Wissenschaftler formuliert dies so, durch den mechanischen Stress werden bestimmte Enzyme in der Muskelzelle aktiviert. Eines dieser Enzyme bezeichnet man als Fokal-Adhesion-Kinase. Diese Kinase setzt eine Reaktionskette in Gang, welche die Synthese von Muskelproteinen wie  z.B. Aktin und Myosin anregen. Diese metabolischen Reize werden durch Sauerstoffdefizit, Laktat oder Sauerstoffradikale ausgelöst. Es gibt aber auch mechanische Reize die durch sogenannte Mikrotraumata ausgelöst werden. Mikrotraumata sind kleinste Verletzungen der Zelle, ausgelöst durch überschwellige, mechanische Belastung. Diese winzigen Verletzungen führen zur Produktion von Wachstumshormonen wie IGF-1. Diese Hormone bewirken, dass sich sogenannte Myoblasten mit den Muskelzellen fusionieren und sich dabei der Muskel vergrößert.

Beim Muskelaufbau spielt die Einnahme von Eiweiß eine wichtige Rolle. Wobei es gleichgültig ist ob tierisches oder pflanzliches Eiweiß gegessen wird. Entscheidend ist die Wertigkeit des Eiweißes. Da der Muskel aus viel Eiweiß besteht, wird für das zusätzliche Wachstum dieses Eiweiß benötigt.

Wie gut der Körper das Eiweiß aus der Nahrung in Muskelmasse umbaut, darüber entscheiden drei Faktoren: Zeitpunkt, Menge und Art der Eiweiße.

Über den Zeitpunkt gibt es unterschiedliche Meinungen, aber eine vernünftige Vorgangsweise scheint die Aufnahme in Häppchen zu sein, im Abstand von 2-3 Stunden. Wichtig ist auch die Menge, diese sollte bei 1,6-2 g bei Kraftsportlern liegen. Zusätzlich ist die Wertigkeit des Eiweißes wichtig, man sollte Versuchen möglichst dieselbe Zusammensetzung wie unsere Muskeln zu erreich. Die „Biologische Wertigkeit“ eines Proteins gibt an, wie viel eines aufgenommenen Proteins in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann. Als Referenz dient Hühnervollei dem man den Wert 100 gegeben hat. Die Angabe aller anderen Lebensmittel erfolgt im Vergleich zu Vollei. Durch gute Kombinationen kann man sogar höhere Werte erreichen: Vollei mit Kartoffeln 136, Milch und Weizenmehl 125.

Ernährung & Fitness

Glykogenspeicher

7. September 2017

Der menschliche Organismus nimmt Glucose nicht gleichmäßig verteilt über den ganzen Tag, sondern in Schüben mit der Mahlzeit auf. Auch der Verbrauch ist nicht konstant, sondern hängt entscheidend vom Aktivitätsstand des Körpers ab. Die Glucosekonzentration sollte jedoch  immer zwischen 70-110 mg/100 ml liegen. Beim Menschen übernimmt das Glucosepolymer Glykogen eine ausbalancierende Funktion in Form eines Glykogenspeichers.

Als Glykogenspeicher bezeichnet man Kohlenhydrate, die in Form von Glykogen entweder in der Leber oder im Muskel gespeichert werden. In der Leber befindet sich ein Drittel, in der Muskulatur zwei Drittel des Glykogens. Das in der Leber gespeicherte Glykogen hat die Funktion den Blutzuckerspiegel aufrecht zu halten. Der Glykogenspeicher in der Muskulatur dient zur Energiegewinnung, sobald der Muskel beansprucht wird. 

 

Wie ist Glykogen aufgebaut?

Glykogen entsteht durch Polymerisation von Tausenden von Glucosemolekülen und in seiner Struktur ähnlich wie die Stärke.

 Wie viel Glykogen speichern wir?

Der menschliche Körper speichert ca. 150 g Glucose in Form von Glykogen in der Leber, dies sind ungefähr 10% des Gewichtes der Leber. Die Skelettmuskulatur kann bis zu 250 g Glykogen speichern.

Wie wird der Auf- und Abbau geregelt?

Haupteffektoren sind die Hormone Insulin sowie Glucagon und Adrenalin. Glucagon reguliert die Blutzuckerkonzentration unter physiologischen Bedingungen, während Adrenalin die Bereitstellung außerordentlicher Energiemengen in Stresssituationen vermittelt.

 

 

Die Bedeutung der Glykogenspeicher für den Sport.

Das für die Muskelarbeit benötigte ATP kann über zwei Wege gewonnen werden. Einerseits durch die Glykolyse, also dem Abbau der Glucose die wiederum aus dem Glykogenspeicher stammen kann und andererseits aus Fetten, durch die Betaoxidation über den Abbau von Fettsäuren.

Die Glykogenvorräte sind nach etwa 90 Minuten intensiver Belastung verbraucht. Daraus folgt, dass sich eine besonders lange und eine besonders intensive Belastung gegenseitig ausschließen. Ausdauersportler sollten daher ihre Glykogenvorräte schonen, indem sie ihre Belastungsintensität nicht zu hoch wählen. Es ist auch möglich während der Belastung Kohlenhydrate aufzunehmen und zu verarbeiten, damit die Glykogenspeicher geschont werden. Bei manchen Sportarten wird dies bereits von Beginn an gemacht wie z.B. Marathon, Straßenradrennsport usw. Durch trainieren kann man seinen Glykogenspeicher von ca. 400 g auf 600 g vergrößern.

Man kann seinen Glykogenspeicher auch gezielt vor der Belastung ausbauen, dazu gibt es verschiedene Methoden:

a) Durch eine einfache Kohlenhydratdiät werden die Glykogenspeicher aufgefüllt.

b) Man kann auch vorher seine Glykogenspeicher leeren und dann durch die Zufuhr einer hohen Kohlenhydratmenge den Speicher sogar überfüllen, dies bezeichnet man als Saltindiät.

 

Wie funktioniert die Saltindiät?

Die Glykogenspeicher werden durch Ausdauertraining geleert, wobei gleichzeitig wenige Kohlenhydrate zugeführt werden.

In den nächsten Tagen wird auf kohlenhydratarme Ernährung geachtet, während dessen das Ausdauertraining weiter geht.

Zwei bis drei Tage vor dem Wettkampf wird der Kohlenhydratanteil drastisch erhöht, was zur Überfüllung der Glykogenspeicher führt.

 

Ernährung & Fitness

Der menschliche Stoffwechsel

18. Juni 2017

Für unsere Fitness ist ein optimaler Stoffwechsel notwendig!

Was ist eigentlich der Stoffwechsel des Körpers?

Stoffwechsel – auch Metabolismus genannt – ist die Grundlage aller lebenswichtigen Vorgänge im Körper. Unter Stoffwechsel versteht man grob gesagt alle biochemischem Vorgänge, die innerhalb der Zellen ablaufen.

Anders gesagt: Die Bestandteile der zugeführten Nährstoffe werden in den Zellen verstoffwechselt – also abgebaut, umgebaut und zu neuen Produkten aufgebaut.

Der Körper sorgt somit ständig für sich selbst – indem er zugeführte Nährstoffe, Vitamine, Mineralien und Spurenelemente nutzt oder auf Reserven zurückgreift. Der Stoffwechselprozess wird wesentlich durch das Hormon- und Nervensystem gesteuert. Aber auch Umweltfaktoren beeinflussen den Stoffwechsel, etwa die Temperatur. Das wichtigste Stoffwechselorgan ist die Leber. Die Leber nimmt alle Stoffe auf, die ihr über das Blut der Pfortader und der Leberarterie zugeleitet werden. Sie verarbeitet und/oder speichert diese, um sie dann wiederum in die Blutbahn und das Gallenwegsystem abzugeben. Diese Eigenschaft macht die Leber zur größten Drüse des menschlichen Körpers.

Die wichtigsten Funktionen der Leber sind:

  • Bildung von Gallenflüssigkeit
  • Verwertung von Aminosäuren
  • Umwandlung von Zuckermolekülen in Glykogen und Speicherung von Glykogen
  • Abbau von Fetten zur Energiegewinnung
  • Umwandlung von Fetten in Speicherfett
  • Speicherung von Eiweißen
  • Speicherung und Bereitstellung von Vitaminen und Spurenelementen
  • Bildung von Ausgangsprodukten für Sexualhormone
  • Entgiftung körpereigener und körperfremder Substanzen
  • Beteiligung an Immunfunktionen
  • Bildung von Plasmaproteinen
  • Speicherung und Bereitstellung von Blut  

 

Was ist eigentlich der Unterschied zwischen Verdauung und Stoffwechsel?

 Die Verdauung ist gewissermaßen die Voraussetzung für Stoffwechsel. Im Magen und im Darm werden die Nährstoffe in ihre Bestandteile zerlegt.

Kohlenhydrate werden zu Einfachzuckern, Eiweiße zu Aminosäuren, Fette zu Fettsäuren und Glyceriden abgebaut.

Der Darm kann Nährstoffe nur in ihrer zerlegten Form resorbieren. Anders gesagt: Sie werden so klein gespalten, dass der Darm sie aufnehmen und ins Blut überführen kann. Das Fett wird für das Blut extra transportfähig gemacht.

Der Blutkreislauf ist quasi das Verteilungsmedium. Er ist die Straße, welche die Nährstoffe in sämtliche Zellen des Körpers schleust. Ist von „Nahrung verstoffwechseln“ die Rede, ist damit der Prozess gemeint, der nach der Verdauung und dem Transport über die Blutbahn in den Zellen passiert. Continue Reading

Ernährung & Fitness

Energiegewinnung in unserem Körper

31. Mai 2017

Die komplexen Vorgänge der Energieumwandlung im Körper aus den Energielieferanten in Form der Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette und Proteine in Wärme oder körperliche Aktivität, werden als Energiestoffwechsel bezeichnet. Im Darm werden Kohlenhydrate in einzelne Zuckermoleküle, Proteine in Aminosäuren und Fette in Fettsäuren und Glyzerin gespalten.Vom Darm gelangen die Nährstoffe ins Blut, wo sie dann zu den Körperzellen transportiert werden. In den Körperzellen werden die Energieträger entweder verbraucht oder gespeichert. Glucose, die nicht sofort verbraucht wird, wird als Glykogen gespeichert, Fette werden in den Unterhautfettspeichern deponiert. Langfristig wird jede nicht verbrauchte Nahrungsenergie als Fett gespeichert. Proteine sind in erster Linie ein Baustoff für Körperstrukturen und nur in Ausnahmefällen ein Energieträger.

 

Energiespeicher des Körpers:

Fettspeicher: Fettzellen stellen den größten Energiespeicher dar. Das gespeicherte Fett sichert vor allem den Energieumsatz in Ruhe und bei Alltagsbelastungen.

Kohlenhydratspeicher: In den Muskelzellen wird nicht verbrauchte Glucose als Glykogen gespeichert. 1 kg Muskel enthält ca. 15 g Glykogen. Ein zweiter größerer Glykogenspeicher ist die Leber.

Für Eiweiß gibt es keinen eigenen Speicher. Deshalb greift der Körper bei ungenügender Eiweißzufuhr auf das Muskeleiweiß zurück. Die eigentliche Aufgabe der Eiweiße liegt im Aufbau von körpereigenen Strukturen zum Beispiel den Muskelzellen, Knochen, Hornhaut….

Daher ist auch eine ausreichende Eiweißversorgung Voraussetzung für die Erhaltung oder Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit.

 

So verbrauchen die Muskeln Energie:

In unseren Zellen gibt es einen speziellen Energieträger, das ATP (Adenosintriphosphat). Diese energiereiche Verbindung muss in den Zellen der Skelettmuskulatur in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehen. In den Muskelzellen sind nur geringe Mengen an ATP vorhanden, die rasch verbraucht sind. Je nach körperlicher Belastung benötigt die Muskelzelle ATPNachschub.

Das wichtigste Verfahren für die ATP-Produktion ist die Verbrennung von Glucose und Fettsäuren mit Hilfe von Sauerstoff.

Bei Ruhe oder geringer Belastung wird der Brennstoff in Form der Kohlenhydrate bzw. Fette aus der Nahrung oder aus den entsprechenden Speichern bereitgestellt und über den Blutkreislauf zu den Muskelzellen transportiert. Die Sauerstoffzufuhr erfolgt über die Atmung und den Blutkreislauf.

Je nach Intensität der Aktivität schwankt der Anteil der Kohlenhydrat- und Fettspeicher an der Energiebereitstellung:

  • Mäßige Intensität, zum Beispiel bei sitzender Büroarbeit, langsamen Gehen bis hin zu langsamen Dauerlauftempo: zirka 70 bis 80 Prozent aus Fettspeichern, 20 bis 30 Prozent aus Glukosespeichern.
  • Bei weiterer Zunahme der Intensität (zum Beispiel schnelleres Laufen, Schwimmen, Stiegen steigen) steigt der Glukoseanteil an der Verbrennung bis auf 100 Prozent.

Für bestimmte Belastungssituationen kann der Körper zusätzlich zum Stoffwechsel mit Sauerstoff auch kurzfristig Energie ohne Sauerstoff erzeugen. Solche Situationen sind zum Beispiel das Heben oder Werfen schwerer Gegenstände, Sprints usw.

Die Verbrennung von Glucose oder Fettsäuren für die ATP-Produktion findet in den Kraftwerken der Zelle, den Mitochondrien, statt.

Nur rund ein Viertel der gesamten bei der Verbrennung entstehenden Energie kann der Körper für Bewegung nutzen. Ca. 60 Prozent werden als Wärme frei. Den Rest benötigt der Körper für die Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen.

In Ruhe oder bei mäßig intensiver Aktivität werden ca. 90 Prozent der aufgenommenen Kohlenhydrate im Muskel als Glykogen gespeichert und stehen dort für die tägliche Muskelaktivität zur Verfügung. Die restlichen zehn Prozent werden sofort verbraucht.

 

Was sollten wir beim Training zum Muskelaufbau bezüglich Ernährung berücksichtigen?

Was sind die Energiequellen die unser Körper während eines Trainings verbraucht? Glykogen im Muskel, Glucose und freie Fettsäuren im Blutplasma, Fette im Muskel.

Was versteht man unter Glykogen? Ist ein verzweigter Vielfachzucker (Polysaccharid), das aus Glucose aufgebaut ist. Glykogen dient der kurz- bis mittelfristigen Speicherung und Bereitstellung von Energie.

Wenn Sportler von Muskelaufbau sprechen, meint man damit das zielgerichtete Auslösen des Dickenwachstums von Muskelfasern oder im Fachjargon als „Hypertrophie“ bezeichnet. Muskelhypertrophie bedarf in erster Linie der Bildung von Muskelprotein. Unser Körper macht es nur dann, wenn wir einen Mehrbedarf signalisieren z. B. durch Krafttraining. Diese Signalisierung erfolgt durch Laktat, freie Radikale, Sauerstoffdefizit, Veränderung des pH-Wertes, aber hauptsächlich durch Mikrotraumata also kleinste Verletzungen am Muskel. Diese Signale führen dazu, dass neue Muskelproteine gebildet werden. Zusammengefasst kann man sagen: Krafttraining muss einen Muskel über seine Möglichkeiten hinaus fordern, erst dann kommt es auf zellulärer Ebene zu Vorgängen, die die Entstehung neuer Proteine ermöglicht.

Krafttraining führt einerseits zum Aufbau neuer Muskelproteine und zum Abbau und Abtransport von alten beschädigten Muskelproteinen. Diesen Auf- und Abbauprozess bezeichnet man als „Protein-Turnover“.

 

Kohlenhydrate vor dem Training:

Eine Kohlenhydratzufuhr vor und während des intensiven Trainings ist sinnvoll, da dadurch die Energieversorgung für die Muskeln und dem Zentralnervensystem gewährleistet wird. Es hilft auch die Glykogenreserven im Muskel zu schonen bzw. nach dessen Verbrauch als Energiequelle zu dienen.

 

Fett vor dem Training:

Über die Notwendigkeit, fettreich vor oder während des Trainings zu essen, wird in der wissenschaftlichen Literatur diskutiert. Die Bedeutung von Fetten als Energieträger im Muskel ist jedoch gesichert.

 

Was ist wichtig nach dem Training:

Für eine schnelle Regeneration ist es wichtig, dass das Muskelglykogen wieder aufgebaut wird. Deshalb ist eine Zufuhr von Kohlenhydraten nach dem Training einer der wichtigsten Faktoren. Die Kohlenhydratzufuhr sollte bei 1,2 g/kg h liegen. Eine gute Kombination ist auch eine Proteinmenge von 0,2-04 g/kg h und eine Kohlenhydratmenge von 0,8 g/kg h. Die Aufnahme von Protein von ca. 20 g oder ca. 9 g essentielle Aminosäuren maximieren die Muskelproteinsynthese. Wiederholt man diese Menge 5 bis 6 Mal am Tag, erreicht man eine maximale Muskelsynthese.

Durch die weitere Nutzung der Seite stimmst du der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind auf "Cookies zulassen" eingestellt, um das beste Surferlebnis zu ermöglichen. Wenn du diese Website ohne Änderung der Cookie-Einstellungen verwendest oder auf "Akzeptieren" klickst, erklärst du sich damit einverstanden.

Schließen