Antioxidativer Schutz für Sportler

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Obwohl viele Sportler antioxidative Nahrungsergänzungen zu sich nehmen, lassen die neuesten Forschungsergebnisse darauf schließen, dass es effektivere Methoden zum Schutz des sportlichen Körpers gibt – z. B. mit der richtigen Sporternährung

Während der letzten 10 Jahre gehörte die Forschung bezüglich der Wechselwirkung zwischen einer antioxidativ wirkenden Ernährung und der sportlerischen Leistung zu den sich am schnellsten entwickelnden Bereichen der Sporternährung. Doch obwohl viele Sportler antioxidative Nahrungsergänzungen zu sich nehmen, lassen die neuesten Forschungsergebnisse darauf schließen, dass es effektivere Methoden zum Schutz des sportlichen Körpers gibt.

Obwohl allgemein viel für die Theorie spricht, dass Antioxidantien die Zellen im Allgemeinen vor Schäden durch freie Radikale schützen, ist die Verbindung zwischen antioxidativen Präparaten und dem Schutz während der sportlichen Leistung nicht genau bekannt. Einige Untersuchungen scheinen den Nutzen dieser Präparate zu bestätigen. Andere sehen kaum einen Nutzen. Und einige Tierversuchsstudien legen nahe, dass hohe Dosen an antioxidativen Vitaminen schädlich sein könnten. Somit ist die Geschichte der Antioxidantien durch einen wechselnden wissenschaftlichen Konsens und Verwirrung gekennzeichnet – brauchen Sportler wirklich einen zusätzlichen antioxidativen Schutz und wenn ja, wie hat dieser auszusehen und in welcher Dosierung?

 

Nährstoffe als Antioxidantien

Große Teile der Forschung auf dem Gebiet der Antioxidantien und dem Schutz von Sportlern bzw. der sportlichen Leistung haben sich auf Nährstoffe wie, die Vitamine A, C und E und das Mineral Selen, konzentriert. Diese Vitamine sind nicht nur unentbehrlich für andere Körperfunktionen, sie aktivieren auch einige der körpereigenen antioxidativen Schlüsselenzyme, die helfen, die Zellen gegen freie Radikale zu schützen.

Die meisten Untersuchungen zum Thema Antioxidantien und Sport wurden an Sportlern durchgeführt, die hohe Dosen von einem oder mehreren dieser antioxidativen Nährstoffe zu sich genommen haben, um dann deren Auswirkung auf die anschließende sportliche Leistung zu beobachten. Insbesondere haben sich die Forscher auf die Frage konzentriert:

– ob die Gabe von antioxidativen Nährstoffen das Ausmaß des oxidativen Schadens während des Trainings reduziert 

– ob Antioxidantien wirklich die Leistung steigern.

Die Antwort auf den ersten Teil der Frage lautet, dass zusätzliche antioxidative Nährstoffe nachweislich die Marker der Schäden durch freie Radikale während des nachfolgenden Trainings reduzieren können, doch ist dies, wie oben erwähnt, in keiner Weise eindeutig. Was den Gewinn für die sportliche Leistung angeht, spricht wenig dafür, dass antioxidative Nährstoffe die tatsächliche körperliche Leistung steigern, doch können mit ihrer Einnahme andere Vorteile verbunden sein.

Muskelschmerzen

Ein möglicher Vorteil antioxidativer Nährstoffe ist die Reduzierung von Muskelschmerzen nach dem Training. Um es kurz zusammenzufassen, wir wissen, dass sich die Immunzellen die destruktive Kraft freier Sauerstoff-Radikale positiv zu Nutze machen können, um als Teil des Gewebereparaturprozesses durch das Training geschädigtes Muskelgewebe abzubauen. Wir wissen auch, dass dieser immunzellenvermittelte Schaden durch freie Radikale schätzungsweise 24 Stunden nach dem Training seinen Höhepunkt erreicht, was auch erklärt, warum dann die Muskelschmerzen am stärksten sind.

Ein optimal funktionierendes antioxidatives Schutzsystem scheint jedoch den von außen kommenden Schaden durch freie Radikale an sonst gesundem Gewebe zu minimieren und kann deshalb möglicherweise helfen, das Ausmaß der Muskelschmerzen zu minimieren. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei Mäusen, denen ein PEG-SOD genanntes Präparat verabreicht wurde (ein extrem wirksamer Deaktivator von freien Radikalen) und die einem verlängerten exzentrischen Training ausgesetzt wurden, der Schaden durch freie Radikale an sonst gesundem Muskelgewebe sehr viel geringer war als bei der Kopntrollgruppe.

In einem früheren Beitrag zu diesem Thema haben wir berichtet, dass einige Untersuchungen zu ergänzenden antioxidativen Nährstoffen zwar nicht zu eindeutigen Ergebnissen kamen, andere aber über positive Ergebnisse berichten konnten, einschließlich:

– reduzierten Muskelschmerzen nach Shuttle-Läufen nach der Gabe von Vitamin C

– reduzierten, trainingsbedingten DNA-Schäden der Immunzellen bei Frauen nach der Einnahme von Vitamin C und E

– gesteigerter Muskelschädenreparatur bei älteren Läufern beim Bergablauf nach der Einnahme von Vitamin E

    Was sagen die neuesten Forschungen zu diesem Thema?

    Eine in Amerika durchgeführten Studie zu Vitamin C Nahrungsergänzungen und dem verzögerten Einsatz von Muskelschmerzen (DOMS) wurden 18 gesunde Männer willkürlich 2 Gruppen zugeteilt ; die Vitamin C Gruppe nahm über einen Zeitraum von 2 Wochen täglich 3 g Vitamin C (1 g morgens, mittags und abends) vor bzw. bis 4 Tage nach einer harten Trainingseinheit zu sich, während die Kontrollgruppe ein Placebo bekam. Dann absolvierten beide Gruppen 70 exzentrische Wiederholungen von Trizeps-Training, um den Trizeps so zu beanspruchen, dass er maximale Schmerzen nach dem Training produzierte. Blutproben wurden genommen, um die Creatinkinase (ein Indikator des Muskelabbaus) und das Glutathion/Glutathion-Verhältnis (eine Messung des Schadens durch freie Radikale aufgrund von oxidativem Stress) zu messen.

    Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehörte:

    Zu allen Zeitpunkten während der dem Training folgenden 96-stündigen Periode waren die Muskelschmerzspiegel in der Vitamin C Gruppe, im Vergleich zu der Kontrollgruppe, beträchtlich reduziert

    – Der Anstieg der Creatinkinase war 48 Stunden nach dem Training in der Vitamin C Gruppe beträchtlich niedriger als in der Kontrollgruppe (und ließ auf einen verminderten Muskelabbau schließen)

    – Das oxidierte Gluthation/Gluaththion-Verhältnis war 4 bzw. 24 Stunden nach dem Training in der Vitamin C Gruppe niedriger als in der Kontrollgruppe (und ließ auf einen geringeren oxidativen Schaden schließen)

      Indessen hat eine neuere Studie die Auswirkungen der Verabreichung eines antioxidativen Kohlenhydrat-Protein-Drinks als Nahrungsergänzung für Radfahrer untersucht, die bei einem VO2max von 70 % bis zur Erschöpfung gefahren sind und 24 Stunden später noch einmal bei einem VO2max von 80 %. Im Vergleich mit einem isokalorischen Kohlenhydratdrink ohne zusätzliche Antioxidantien reduzierte der antioxidative Nahrungsergänzungsdrink die Muskelschmerzen nach dem Training und die Marker der Muskelschäden, obwohl die Radfahrer mit dem antioxidativen Nahrungsergänzungsdrink weniger Kohlenhydrate zu sich nahmen, als wenn sie den nur aus Kohlenhydraten bestehenden Drink konsumierten.

      Nicht alle neueren Forschungsergebnisse zu antioxidativen Nahrungsergänzungen sind jedoch positiv. Eine Studie, welche an 22 Läufern während und nach einem 50 km Ultramarathon durchgeführt wurde, ergab, dass die Gabe von 1000 mg Vitamin C und 300 mg Vitamin E im Vergleich zu einem Placebo die Marker der Muskelschäden oder die Kontraktionsfähigkeit des Quadrizeps und der Achillessehnen nach dem Training nicht reduzierte.

      Die Obst- und Gemüse-Connection

      Die Beweislast für eine antioxidative Nahrungsergänzung ist unter dem Strich eher positiv, aber bei weitem nicht eindeutig. Ein möglicher Grund für die unterschiedlichen Resultate der Studien ist der, dass die Wissenschaftler sich bis vor kurzem auf die antioxidativen Nahrungsergänzungen konzentriert, dem breiten Spektrum der in Pflanzennahrung natürlich vorkommenden Bestandteile, auch Phytochemikalien genannt, aber nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt haben.

      Inzwischen glauben viele Ernährungswissenschaftler, dass diätetische Phytochemikalien zum Schutz der Zellen vor Schäden durch freie Radikale mindestens ebenso wichtig sind wie die antioxidativen Nährstoffe (wenn nicht noch wichtiger). Dies bewies eine US amerikanische Studie, welche die Auswirkungen von zusätzlich verabreichtem Vitamin C (500 mg pro Tag) und Vitamin E (400 IE pro Tag) über einen Zeitraum von 2 Monaten auf den oxidativen Schaden der DNA untersucht hat, indem im Urin von 184 Testpersonen die Spiegel einer 8-Hydroxy-2-Desoxyguanosin genannten Markersubstanz gemessen wurden.

      Im Vergleich mit einem Placebo reduzierte keines der Vitamine die Spiegel der Marker für den oxidativen DNA Schaden. Eine nähere Untersuchung der Ernährung der Testpersonen ergab jedoch, dass eine größere Aufnahme von Obst und Gemüse das Ausmaß des DNA Schadens reduzierte, ungeachtet ob die Testpersonen Vitamine oder ein Placebo zu sich nahmen – ein überzeugender Beweis, dass die phytochemischen Anteile der Ernährung eine schützendere Wirkung hatten als die zusätzlich zugeführten antioxidativen Nährstoffe.

      Weitere Beweise kommen aus einer in diesem Jahr durchgeführten Studie über oxidativen Stress während des Trainings (30-Minuten Lauf bei 80 % VO2max), in der die schützenden Auswirkungen von täglich zugeführten antioxidativen Nährstoffen (400 IE Vitamin E und 1000 mg Vitamin C) mit denen eines gemischten Frucht- und Gemüsesaft-Pulverkonzentrats verglichen wurden, das 108 IE Vitamin E und 276 mg Vitamin C enthält. Die Ergebnisse zeigten, dass nur die Vitamin-Ergänzungen die Blutvitaminspiegel anhoben, aber beide Verfahren die Anzahl der oxidativen, Proteincarbonyl genannten Stressmarker reduzierten, und zwar in ähnlichem Umfang. Im Vergleich mit den Vitamin-Zusätzen enthielt das Frucht/Gemüsepulver weniger als ein Viertel der Vitamine C und E, was nahe legt, dass die zusätzlichen antioxidativen Wirkungen des Frucht/Gemüseextrakts (d. h. die Phytochemikalien) eine Rolle spielten.
       

      Obst- und Gemüse-Forschung

      Es ist nicht weiter überraschend, dass einige Wissenschaftler sich dafür zu interessieren beginnen, ob Diäten oder Frucht/Gemüseextrakte mit hohen Anteilen an Phytochemikalien Sportlern im Vergleich zu den konventionellen Nahrungszusätzen einen besseren antioxidativen Schutz bieten. Die Ergebnisse sind soweit vielversprechend.

      So untersuchte zum Beispiel eine spanische Studie die Auswirkungen eines antioxidantienreichen Getränks aus einem Konzentrat aus blauen Weintrauben (81 Gramm pro Liter – g/L), Himbeeren (93 g/L) und roten Johannisbeeren (39 g/L) auf den durch das Training ausgelösten oxidativen Stress an 26 Radfahrern. Die Hälfte der Gruppe wurde willkürlich ausgewählt, um 15 Minuten vor dem Training sowie während eines 90-minütigen Radfahrtest auf dem Egometer bei 70 % VO2max ein antioxidatives Getränk zu sich zu nehmen, während die andere Hälfte ein Placebo erhielt. Die gemessenen Proteincarbonylspiegel waren in der Gruppe, die das Fruchtsaftkonzentrat zu sich genommen hatte, um 29 % niedriger. Darüber hinaus stieg das 8-OHdG in der Placebo-Gruppe um 21 % an, nicht jedoch in der Fruchtkonzentrat-Gruppe.

      Weitere Beweise für die Vorzüge von leuchtend buntem Obst und Gemüse kommen aus einer polnischen Studie welche die Auswirkungen einer erhöhten Aufnahme von einer Anthocyane genannten Phytochemikalie (enthalten in Apfelbeerensaft) auf die Messungen von oxidativem Stress (Schäden durch freie Radikale auf einem molekularen Niveau) bei Ruderern untersuchte, die in einem Trainingscamp an einem 1-monatigen intensiven Training teilnahmen.

      Die Ruderer wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um täglich 150 ml Apfelbeerensaft zu sich zu nehmen (der ungefähr 34 mg aktiver Anthocyane enthält) bzw. einen Placebo. Vor und nach dem Zeitraum, über den der Nahrungszusatz konsumiert wurde, absolvierten die Testpersonen einen 20-minütigen Feldstufentest auf der Rudermaschine, der bei 40 % VO2max begann und sich bis auf 90 % VO2max steigerte. Im Vergleich zu dem Placebo führte die Gabe des Apfelbeerensaftes zu einem signifikanten Rückgang der gemessenen Schäden durch freie Radikale, die durch ein anstrengendes Training ausgelöst wurden. Dies wurde durch die niedrigeren Aktivitätsspiegel eines Gluthathion-Peroxidase genannten Enzyms bestätigt, das freie Sauerstoff- Radikale im Körper bekämpft.

      Obwohl sich nur wenige Studien mit den schützenden Auswirkungen einer erhöhten Obst- und Gemüsezufuhr bei Sportlern beschäftigt haben, weisen die Studien, die vorliegen, erheblich positivere Resultate auf als die, bei denen nur antioxidative Nährstoffe eingesetzt wurden. Doch:

       

      Steigern Obst und Gemüse und ihre Extrakte die Leistung?

      US amerikanische Wissenschaftler haben sich mit den Auswirkungen des Konsums von Kirschsaft auf Muskelschäden und -schmerzen nach dem Training beschäftigt. Freiwillige Testpersonen tranken 2-mal täglich über einen Zeitraum von 4 aufeinander folgenden Tagen 350 ml Kirschsaftmischung (entspricht 120 Kirschen) bzw. einen Placebodrink. Am 4. Tag absolvierten sie 2 x 20 exzentrische Ellenbogenbeugerkontraktionen mit Maximalkraft, durch die Muskelschäden und -schmerzen ausgelöst werden sollten. Nach dem Training lag der Kraftverlust bei durchschnittlich 22 % in der Placebo-Gruppe, doch bei nur 4 % in der Kirschsaft-Gruppe. Darüber hinaus erreichte der Schmerz in den Ellenbogenbeugern bei dem Kirschsaftversuch nach 24 Stunden seinen Höhepunkt, während er bei dem Placeboversuch weiter anhielt, um erst nach 48 Stunden seinen Höhepunkt zu erreichen. Das lässt auf reduzierte Spiegel der oxidativen Schäden in der Kirschsaftgruppe schließen.

      Eine faszinierende Studie untersuchte die Beziehung zwischen den reduzierten Spiegeln von diätetischen Antioxidantien und den Spiegeln von freien Fettsäuren im Blut (eine der Hauptbrennstoffquellen bei ruhenden Menschen und während eines Trainings von geringer Intensität). 17 durchtrainierte Sportler befolgten über einen Zeitraum von 2 Wochen eine restriktive antioxidative Diät (enthält ungefähr 1/3 des Antioxidantiengehalts einer hoch dosierten Antioxidantiendiät) und absolvierten anschließend ein submaximales und stufenweises Testtraining bis zur Erschöpfung. Diese Ergebnisse wurden mit denen aus einem Anfangstest verglichen, der durchgeführt worden war, während die Sportler ihre gewöhnliche hoch dosierte Antioxidantiendiät zu sich nahmen.

      Obwohl während beider Diäten die gleichen Arten und die gleichen Mengen an Fett konsumiert wurden, zeigten die Resultate, dass die zirkulierenden Blutspiegel der Fettsäuren Omega-3 und Omega-6 während der niedrig dosierten Antioxidantiendiät beträchtlich reduziert waren und dass die Sportler bei der niedrig dosierten Antioxidantiendiät von einer stärker gefühlten Erschöpfung während des submaximalen Trainings berichteten. Die Zeit bis zur Erschöpfung war bei beiden Diäten gleich.

      Praktischer Rat

      Wie kann ein Sportler aus dem momentanen Wissen über Antioxidantien das Beste für sich herausholen, um den Schutz während Training und Wettkampf zu maximieren? Als Erstes wäre festzuhalten, dass die Beweise, dass die Einnahme von Einzeldosen von antioxidativen Nährstoffen wie Vitamin C oder Vitamin E von Vorteil ist, äußerst uneinheitlich sind. Einige Studien zeigen, dass einzelne Nährstoffergänzungen das Ausmaß der Muskelschäden reduzieren können und einige Studien haben gezeigt, dass Vitamin C möglicherweise Muskelschmerzen nach dem Training reduziert. Viele andere Studien haben jedoch keine beweiskräftigen Ergebnisse erbracht. Sich ergänzende Kombinationen antioxidativer Nährstoffe (z. B. Vitamin A, C, E und Selen) sind möglicherweise vorteilhafter, da antioxidative Nährstoffe im Körper nicht isoliert sondern synergetisch arbeiten; ein antioxidatives Multizusatzpräparat ist wahrscheinlich sinnvoller.

      Sportler sollten jedoch die sich mehrenden Beweise zur Kenntnis nehmen, die auf die schützende Wirkung von Nahrungsmitteln hinweisen, die reich an phytochemischen Bestandteilen sind wie beispielsweise leuchtend bunte Früchte und Gemüse. Diese enthalten nicht nur antioxidative Nährstoffe sondern Hunderte anderer natürlich vorkommender wirkungsvoller antioxidativer Verbindungen und nützen so der Gesundheit.

      Während Kraft und Intensität der Farbe einen ungefähren praktischen Leitfaden bezüglich der antioxidativen Aktivität von Pflanzennahrung liefern, ist ein wisenschaftliches Verfahren (ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity) entwickelt worden, um die antioxidativen Eigenschaften von Pflanzen zu messen. Je höher die ORAC-Punktzahl desto höher die potentielle Kapazität eines Nahrungsmittels, freie Sauerstoff-Radikale abzufangen und unschädlich zu machen. Natürliche Früchte liegen in der Regel zwischen 500 und 900 ORAC-Einheiten pro 100 g und die US amerikanische Arzneimittelzulassungsbehörde (FDA) hat kürzlich mitgeteilt, dass eine tägliche Zufuhr von ungefähr 7.000 ORAC- Einheiten einen optimalen antioxidativen Schutz liefern dürfte (das sind ungefähr 5-10 Portionen Obst und Gemüse pro Tag!)

      Manche Sportler mit einem sehr umfangreichen Training dürften jedoch Schwierigkeiten haben, eine solche Menge an Obst und Gemüse in ihre Ernährung einzubauen. Der Grund ist der, dass diese Nahrungsmittel voluminös sind und dazu tendieren, viel Wasser zu enthalten, aber nur wenig Kohlenhydrate und sehr wenig Protein. Ein hoher Verzehr von Obst und Gemüse steigert die Sattheit und kann kohlenhydrat- und proteinreiche Nahrungsmittel aus der Ernährung verdrängen und somit die Wiederauffüllung und Zurückgewinnung von Muskelglykogen erschweren. Die Lösung liegt darin, die Nahrungsmittel zu betonen, die eine extrem hohe antioxidative Aktivität aufweisen – d. h. die eine hohe ORAC-Punktzahl erbringen.

      Doch obwohl die ORAC Punktzahlen einen besseren Anhaltspunkt zu der antioxidativen Kapazität von Nahrungsmitteln in vitro liefern als ihre Farbe, darf man nicht vergessen, dass die Beziehung zwischen ORAC Punktzahl und antioxidativer Aktivität im Körper noch immer wenig erforscht ist. Aus diesem Grund ist es wichtig, nicht auf Kosten der Vielfalt nur eine oder zwei Früchte mit einer hohen ORAC Punktzahl zu verzehren, um die Aufnahme von ORAC-Einheiten zu steigern. Viele Früchte mit niedrigeren Punktzahlen haben ganz spezielle Vorteile und arbeiten synergetisch mit anderen Nahrungsmitteln. Hüten Sie sich auch vor einigen der Nahrungsextrakte mit einer angegebenen sehr hohen ORAC Punktzahl von 20.000 ORAC-Einheiten auf 100 g oder mehr, die jetzt auf den Markt kommen. Es ist weder erwiesen, dass diese Werte stimmen, noch ob solch konzentrierte Antioxidantien von dem menschlichen Körper ebenso effektiv aufgenommen werden können wie die aus natürlichen Nahrungsmitteln gewonnen.

       

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