Proteine sind nicht nur lebenswichtige Nährstoffe, sondern auch nach Wasser die größte Komponente im Körper. Sie machen in der Regel etwa 15 % des Körpergewichts aus. Das meiste dieser Proteinmasse findet sich in den Skelettmuskeln, was die Bedeutung von Proteinen für Athleten erklärt.
- Allerdings spielen Proteine auch eine wichtige Rolle bei Folgendem:
- – Transport und Lagerung anderer Nährstoffe
- – Katalysator für biochemische Reaktionen
- – Kontrolle von Wachstum und Differenzierung
- – Immunschutz
- – Liefern struktureller Integrität für unseren Körper
Obwohl die grundlegende biochemische und funktionale Rolle von Proteinen im Körper seit langem verstanden wird, gibt es immer noch unheimlich viele Mythen und viel Verwirrung um die proteinreiche Ernährung, besonders wenn es um Athleten geht. Das liegt teilweise an allgemeinen falschen Auffassungen über den grundlegenden Proteinstoffwechsel und teilweise daran, dass neue Forschungen weiterhin Überraschungen präsentieren, woraus genau die optimale proteinreiche Ernährung besteht!
Die Proteine, die wir essen, bestehen aus etwa 20 Aminosäuren-Bausteinen. Der Prozess der Verdauung spaltet das Protein aus der Nahrung in seine einzelnen Aminosäurenbausteine auf, die dann in den Körper aufgenommen und neu zusammengesetzt werden können. Daraus werden verschiedene Formen menschlichen Proteins gemacht, wie Muskeln, Bindegewebe, Immunproteine usw.
Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass der Proteinstoffwechsel ständig im Fluss ist; obwohl die Muskeln und andere Gewebe eine große Menge gespeicherten Proteins enthalten, ist dieses Protein nicht „weggesperrt“. Wenn die Nahrung nicht genügend Aminosäuren enthält, kann das Protein im Gewebe schnell wieder in Aminosäuren-Bausteine aufgespalten werden, die dann zum Wiederauffüllen des „Aminosäuren-Pools“ verwendet werden. Das ist ein Vorrat an Aminosäuren, auf den zur Unterstützung so lebenswichtiger Funktionen wie der Energieerzeugung oder der Immunfunktion zurückgegriffen werden kann. Das erklärt, warum in Zeiten von Stress, Krankheit und schweren Trainingsbelastungen oder schlechter Ernährung oft Muskelmasse verloren geht.
Umgekehrt kann die Proteinsynthese im Gewebe der dominierende Prozess werden, wenn die Nahrung reichlich Aminosäuren liefert und der andere Proteinbedarf niedrig ist. Die gesamte Steuerung des Protein-Umsatzes – d. h. ob sich der Körper im Zustand des Aufbaustoffwechsels oder des Abbaustoffwechsels befindet, wird durch hormonelle Faktoren, die Kalorienaufnahme und die Verfügbarkeit von Aminosäuren geregelt, besonders von den 9 „essenziellen“ Aminosäuren, die nicht im Körper hergestellt werden und die deshalb aus der Nahrung entnommen werden müssen.
Den optimalen Proteinstatus aufrechterhalten
Ein Athlet muss bei seiner Leistung den Körper bewegen, und das erfordert, dass die Muskeln Kraft erzeugen, um die Körpermasse zu beschleunigen. Über den Daumen gepeilt, kann man sagen: Je größer das Verhältnis Kraft-zu-Gewicht bei einem Athleten ist, umso schneller kann er sich bewegen, und (in geringerem Maße) umso länger wird er in der Lage sein, eine vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit beizubehalten. Nachdem alle Kraft und Bewegung durch Muskeln erzeugt wird, profitieren die meisten Kraftathleten davon, die Muskelmasse und –kraft zu maximieren, während die Menge an überflüssiger Körpermasse – d. h. Fett – minimiert wird.
Und während die äußerst mögliche Muskelkraft für Ausdauerathleten weniger wichtig ist, ist das Aufrechterhalten einer genügend großen Muskelmasse von kritischer Bedeutung, nicht zuletzt weil man weiß, dass hohe Trainingsvolumina die Quote der Proteinoxydation aus dem Aminosäure-Pool erhöhen. Das führt möglicherweise zu verzögerter Erholung, einem Verlust an Muskelmasse und daraus folgend einem Kraftverlust und erhöhtem Verletzungsrisiko.
Man weiß, dass athletisches Training den Bedarf aus dem Aminosäure-Pool erhöht, und deshalb ernähren sich viele Athleten, besonders Bodybuilder und Kraftathleten, mit hohem Proteingehalt, um eine positive Stickstoffbilanz aufrechtzuerhalten oder um zumindest einen Abbaustoffwechsel und einen Verlust an Muskelgewebe zu verhindern. Aber auch heute noch gibt es heiße Debatten darüber, wie viel Proteine Athleten wirklich brauchen, um die Leistung zu optimieren und aufrechtzuerhalten.
Proteine gegen Kohlehydrate
Es gibt auch andere Fragen. Zum Beispiel: sollte auf Kosten von Kohlehydraten, dem vom Körper bevorzugten Brennstoff, für hochintensives Training extra Protein eingenommen werden? Und was ist mit den möglichen gesundheitlichen Folgen von stark proteinhaltiger Ernährung, über die sich Gesundheitsexperten oft mit Sorge äußern?
Bis vor kurzem dachte man, der Proteinbedarf von Athleten sei ähnlich dem von Menschen, die viel sitzen, und man riet Athleten, nur die empfohlene Tagesmenge an Protein zu konsumieren (die derzeit auf 0,8 – 1,0 g Protein pro kg Körpergewicht und Tag festgesetzt ist), um eine angemessene Stickstoff-Bilanz aufrechtzuerhalten. Für einen 70 kg schweren Athleten würde das 56 – 70 g täglich entsprechen.
Jedoch haben Forschungsarbeiten in den letzten 10 Jahren gezeigt, dass Athleten, die intensives Training betreiben, tatsächlich eine Zufuhr einer um den Faktor 1,5 – 2 höheren Tagesmenge brauchen, um eine positive Protein-Bilanz aufrechtzuerhalten.(1-5) Das entspricht für einen 70 kg schweren Athleten 105 – 140 g Protein pro Tag, das wären drei bis vier mittelgroße Hähnchenbrüste oder 370 – 570 g Thunfisch in Dosen pro Tag! Es gibt auch Beweise, dass Höhentraining sogar einen noch höheren Proteinbedarf auslöst – vielleicht sogar 2,2 g pro kg und Tag.(6)
Leider sind diese neueren Ergebnisse über den Proteinbedarf von einigen der maßgeblichen Kräfte noch nicht auf breiter Front anerkannt worden. Beispielsweise stellt die Website der britischen Food Standards Agency (im Abschnitt über Sporternährung) einfach fest, dass Protein in der Ernährung wichtig ist, besonders „wenn Sie versuchen, Muskeln aufzubauen“. Es folgt der Ratschlag: „Versuchen Sie, nicht mehr Protein zu verzehren, als Sie brauchen, weil Ihr Körper es nicht dazu verwenden wird, Muskeln aufzubauen. Stattdessen verwandelt er überschüssiges Protein in Fett, das dann gespeichert wird, deshalb versuchen Sie sicherzustellen, dass Ihre Proteinaufnahme genau richtig für Ihre Bedürfnisse ist.“ Allerdings steht nirgends tatsächlich, wie hoch diese Bedürfnisse sind.
Inzwischen hat das EU-Wissenschaftskommittee für Nahrungsmittel anerkannt, dass die höhere Trainingsbelastung und der höhere Energieausstoß von Athleten den Proteinbedarf erhöhen kann, und es empfiehlt jetzt, dass deren Proteinaufnahme etwa 10 – 11 % ihrer gesamten Energie-Aufnahme betragen sollte.(7) Für unseren imaginären 70 kg-Athleten, der 3000, 4000 oder sogar 5000 kcal pro Tag verbrennt (das wird mit 2 oder mehr Stunden energischen Trainings bei oder oberhalb von 75 % des VO2max pro Tag leicht erreicht), entspricht das etwas mehr als 75, 100 oder 125 g pro Tag.
Viel hilft viel?
Obwohl Nahrungsmittel wie Brot, Getreideprodukte und Gemüse bedeutende Mengen an Protein enthalten, die dazu beitragen können, unterstützt durch stark proteinhaltige Nahrungsmittel wie Fleisch, Fisch, Milch und Eier, können größere Athleten oder solche, die ein hohes Trainingsvolumen absolvieren, zu kämpfen haben, um die erhöhten Proteinmengen, die jetzt empfohlen werden, in einer „normalen“ Ernährung unterzubringen. Tatsächlich hat eine Reihe von Ernährungsstudien gezeigt, dass zu wenig Protein ein Problem für gewisse Athletengruppen sein kann, darunter Läufer, Radfahrer, Schwimmer, Triathleten, Turner, Skater und Wrestler.(8)
Vor 40 Jahren war es das Protein, das die Gedanken von Kraftathleten und Bodybuildern dominierte. Sie wandten die simple Logik an, dass die Muskeln aus Protein gemacht sind und dass man zum Muskelaufbau große Mengen an Protein braucht, und so war eine Ernährung mit vielen Steaks und Eiern an der Tagesordnung! Aber als die Bedeutung der Kohlehydrate für die Energielieferung und den Antrieb des Insulinsystems (des am meisten anabolischen Hormons im Körper) klarer wurde, verlagerte sich der Schwerpunkt allmählich.
Diese Verlagerung des Schwerpunkts wurde gefördert, weil man den gesundheitlichen Nutzen der Ballasstoffe in unraffinierten Kohlehydraten sehr schätzte, sowie auch durch Forschungsarbeiten, die zu dem Schluss kamen, dass eine sehr hohe Proteinaufnahme einfach zu einer erhöhten Proteinoxydation führt, was Leber und Nieren zusätzlich belastet. Es begann sich ein wissenschaftlicher Konsens um die Behauptung zu bilden, dass Ernährungspläne, die bedeutend mehr als 1,0 g Protein pro kg und Tag enthielten, nicht nur Verschwendung seien, sondern potenziell schädlich, weil sie das Risiko von Nieren- und Leberproblemen, Herzkrankheiten und sogar einem Verlust der Knochendichte erhöhen würden.
Allerdings hat der kürzlich erfolgte meteoritenhafte Anstieg der Popularität von stark proteinhaltigen Schlankheits-Diäten, wie Zone und Atkins, eine heftige Debatte über die Sicherheit und Wirksamkeit von stark proteinhaltigen Diäten ausgelöst, was auch für Athleten wichtig ist, die routinemäßig eine solche Ernährung konsumieren. 2001 veröffentlichte das Ernährungskommitte der American Heart Association ein Statement über Proteinaufnahme bei Diäten, worin steht: „Personen, die diese [stark proteinhaltigen]Diäten befolgen, haben insgesamt ein Risiko für potentielle Abnormitäten an Herz, Niere, Knochen und Leber“.(9)
Wenn Sie die wissenschaftliche Literatur untersuchen, ist es schwer herauszufinden, wie dieser Konsens, der hohe Proteinaufnahme mit erhöhten Gesundheitsrisiken verbindet, so weite Verbreitung gefunden hat. Finnische Wissenschaftler haben vor kurzem umfassend die Literatur darüber geprüft und nach Beweisen gesucht, die die Hypothese unterstützen, dass eine stark proteinhaltige Ernährung, in der der 2- bis 3-fache Wert der empfohlenen Tagesdosis enthalten ist, eine Reihe von Gesundheitsrisiken bergen würde – und dabei eine dicke, fette Niete gezogen.(10)
Sie schlossen daraus:
– Es gibt keine Beweise, dass (wenn keine offenkundige Krankheit vorliegt) die Nierenfunktion durch eine stark proteinhaltige Ernährung beeinträchtigt wird.
– Weit davon entfernt, dass eine stark proteinhaltige Ernährung die Mineraldichte der Knochen reduzieren würde, sie könnte sie sogar erhöhen.
– Eine solche Ernährung geht mit niedrigerem, nicht mit höherem Blutdruck einher.
Diese Schlussfolgerungen sind auch von anderen Forschern bestätigt worden; deshalb sollten gesunde Athleten nicht davon abgebracht werden, ihre Proteinaufnahme auf bis das 3-fache des empfohlenen Tagesbedarfs zu erhöhen, wenn sie das wollen.
Stark proteinhaltige Ernährung und Hydrierung
Es gibt eine ziemlich lineare Beziehung zwischen der Proteinaufnahme und der Harnstoffproduktion, was bedeutet: eine stark proteinhaltige Ernährung erhöht die Harnstoffmenge, die die Nieren ausscheiden müssen. Zusammen mit dieser erhöhten Harnstoffproduktion steigt der obligatorische Wasserbedarf der Nieren, um ihre Aufgabe zu erfüllen, und dass wiederum hat die Frage aufgeworfen, ob Athleten (deren Flüssigkeitsbedarf schon erhöht ist) ein erhöhtes Risiko für Dehydrierung tragen, wenn sie sich stark proteinhaltig ernähren.
Um diese Frage zu beantworten, haben Wissenschaftler an der Universität von Connecticut das Hydrierungsniveau von Athleten verglichen, deren Ernährung wenig (0,8 g pro kg und Tag), mittel (1,8 g) und viel (3,6 g) Protein enthielt, wobei jedes Ernährungsprogramm die gleiche Anzahl Kalorien enthielt.(11) Die Analyse der Ergebnisse zeigte: Während es beim Urin und Harnstoff im Blut bedeutende Erhöhungen durch die stark proteinhaltige Ernährung gab, war die Auswirkung erhöhten Proteins in der Nahrung auf den Flüssigkeitsstand nur minimal.
Darüber hinaus hat es bis heute noch keine Studien gegeben, die beweiskräftig demonstriert hätten, dass eine erhöhte Proteinaufnahme zu einem Verlust bei der gesamten Körperflüssigkeit führen würde. Die Forscher betonten allerdings, dass die Probanden in ihrer Studie wahrscheinlich genügend Wasser konsumierten, um jeden erhöhten Bedarf zu decken, was – zumindest teilweise – erklärte, warum ihr Hydrierungsstatus nicht beeinträchtigt war. Sie schlossen auch, dass weitere Forschung nötig ist. In der Zwischenzeit scheint es jedoch klug zu empfehlen, dass alle Athleten, die sich stark proteinhaltig ernähren, viel Flüssigkeit extra trinken sollten, besonders unter warmen Bedingungen.
Für viele Athleten ist für optimale Leistung das Verhältnis Kraft zu Gewicht wichtiger als die größtmögliche Kraft, und das erklärt, warum die Reduzierung überschüssigen Körperfetts oft nützlich ist. Jetzt tauchen neue Beweise auf, dass eine stark proteinhaltige Ernährung vielleicht bei diesem Prozess tatsächlich helfen kann. Obwohl die Forschung zeigt: vorausgesetzt, die gleiche Menge Kalorien wird gegessen, beeinträchtigen die relativen Anteile an Protein und Kohlehydrat in der Ernährung nicht die Menge oder Zusammensetzung des Gewichtsverlusts in einem reduzierten Kalorienplan.(12-14) Dieses Verhältnis beeinflusst aber sehr wohl den Appetit, wobei die Probanden bei höherer Kohlehydrataufnahme hungriger und bei höherer Proteinaufnahme weniger hungrig sind.
Allgemeiner gesagt, glauben die Wissenschaftler jetzt, dass die Nahrungszusammensetzung die improvisierte Energieaufnahme stark beeinflusst, wobei sowohl Laborstudien als auch Studien aus dem freien Leben das Protein als sättigenderer Makro-Nährstoff herausgehoben wird als Kohlehydrat oder Fett.(15) Diese Theorie wird unterstützt durch Studien, die zeigen: Probanden, die viel Protein konsumierten (mehr als 20 % Protein durch Energie), konsumierten insgesamt weniger als jene, die wenig Protein in der Ernährung hatten.(16, 17) Die genauen Mechanismen sind bisher unklar, aber wahrscheinlich fallen darunter hormonelle und chemische Veränderungen in Hirnregionen, von denen man weiß, dass sie mit der Kontrolle von Hunger und Appetit zu tun haben.
Protein und Gewichtsverlust
In einer der oben genannten Studien wurden 13 fettleibige Männer in 2 Gruppen aufgeteilt und ernährten sich mit Niedrigkalorien-Diäten.(17) Eine Gruppe erhielt eine Diät mit viel Protein (45 % Protein, 25 % Kohlehydrat und 30 % Fett) und die andere eine mit viel Kohlehydrat (12 % Protein, 58 % Kohlehydrat und 30 % Fett). In der Hochprotein-Gruppe war nicht nur der Gewichtsverlust größer, sondern der Grundstoffwechsel ging weniger zurück als in der Gruppe mit hohem Kohlehydrat. Das lässt schließen, dass die Hochprotein-Diät den Verlust an schlanker Körpermasse aufheben konnte (der Grundstoffwechsel ist eine Funktion der schlanken Körpermasse), der normalerweise bei einer Diät auftritt.
An Athleten sind noch keine Studien dieser Art durchgeführt worden, aber es scheint wahrscheinlich, dass eine stark proteinhaltige Ernährung denjenigen Athleten etwas zu bieten hat, die nach einer Reduzierung des Körperfetts streben, während das Muskelgewebe erhalten bleibt. Während diese Arten von Diäten mit viel Proteinen und wenig Kohlehydraten, die oben beschrieben wurden, nicht genügend Kohlehydrate enthalten würden, um ein normales Training zu ermöglichen, würde unser imaginärer 70 kg-Athlet, der 2500 kcal pro Tag mit 25 % Proteinen in einer mild kalorienreduzierten Diät konsumiert, etwa 600 kcal an Proteinen oder 150 g täglich konsumieren. Das liegt gut innerhalb der „Sicherheitszone“ des 2- bis 3-fachen der empfohlenen Tagesdosis (0,8 – 1,0 g pro kg und Tag), aber es wären genügend Proteine enthalten, um einen erhöhten Sättigungseffekt zu erzielen.
Außerdem könnte der Athlet immer noch bis zu 50 % Kohlehydrate konsumieren (1250 kcal pro Tag, genug für moderate Trainingsvolumina), während er genügend Kalorien (25 %) aus Fett konsumiert, um den essenziellen Fettbedarf zu decken. Allerdings müssen Athleten daran denken, wenn man die Bedeutung von Kohlehydraten für den Energiebedarf bedenkt, dass selbst diese Essordnung für hohes Trainingsvolumen und Wettbewerbsphasen zu wenige Kohlehydrate enthält!
Zusammenfassend gibt es gute Beweise, dass Athleten eine volle Lieferung an Proteinen in ihrer Ernährung brauchen und dass, im Gegensatz zu früheren Empfehlungen, sie substanziell mehr Proteine benötigen als ihre sitzenden Gegenüber – mindestens 50 % und möglicherweise bis zu 120 % mehr. Für einen 70 kg-Athleten kann dies bis zu 150 g pures Protein pro Tag bedeuten.
Aber die Rolle der Kohlehydrate bei der Lieferung von Verbrennungs- und Erholungsenergie bleibt so wichtig wie immer, was bedeutet: Die Ernährung muss qualitativ hohe Proteinquellen mit wenig Fett enthalten, um eine angemessene Kohlehydrataufnahme zu ermöglichen, ohne insgesamt zu viele Kalorien. Einfach anzunehmen, dass man angemessen viele Proteine konsumiert, weil man mehr isst als der Durchschnittsmensch, ist nicht gut genug!
Es gibt keine Beweise dafür, dass es irgendwelche zusätzlichen Vorteile bei der Stickstoff-Bilanz bringt, routinemäßige über die empfohlene Proteinaufnahme hinauszugehen, wenn dieses Extra-Protein nicht als ein Protein-Kohlehydrat-Drink vor, während oder nach dem Training konsumiert wird – etwas, was wir im nächsten Artikel in Angriff nehmen werden. Jedoch gibt es Hinweise, dass selbst eine höhere Proteinaufnahme bei eingeschränkter Kalorienzufuhr helfen könnte, den Appetit zu unterdrücken, den Hunger zu kontrollieren und den Verlust an schlankem Gewebe zu reduzieren. Das könnte hilfreich sein für Athleten, die ihr Körpergewicht reduzieren oder beibehalten müssen, obwohl sich solche Diäten mit hohen Volumina an Trainingsroutinen nicht wirklich vertragen.
Zum Schluss
Egal was Sie anderswo womöglich gelesen haben, gesunde Athleten können versichert sein, dass eine stark proteinhaltige Ernährung, die bis zu dem 3-fachen der aktuellen empfohlenen Tagesdosis an Protein enthält, absolut sicher ist, obwohl es wichtig ist, bei einer solchen Ernährung gut hydriert zu bleiben.
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Quellenangaben:
1. Journal of Applied Physiology 1992; Bd. 73(2), S. 767-75
2. Journal of Applied Physiology 1988; Bd. 64(1), S. 187-93
3. Journal of Applied Physiology 1992; Bd. 73(5), S. 1986-95
4. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 1999; Bd. 2(6), S. 533-7
5. Sportscience 1999. Available: www.sportsci.org/jour/ 9901/rbk.html; Bd. 3(1)
6. Butterfield G (1991). Amino acids and high protein diets. In Lamb D, Williams M (editors), Perspectives in exercise science and sports medicine, Bd. 4; Ergogenics, enhancement of performance in exercise and sport (S. 87-122). Indianapolis, Indiana: Brown & Benchmark
7. EU Scientific Committee on Food, 2004, Working Document – 20 April. Available: www.food.gov.uk/mult imedia/pdfs/foodsport workdoc.pdf
8. Sports Nutrition Review Journal 2004; Bd. 1(1), S. 1-44
9. Circulation 2001; Bd. 104, S. 1869-74
10. Sports Nutrition Review Journal 2004; Bd. 1(1), S. 45-51
11. Presentation by WF Martin at Experimental Biology meeting, April 2002 New Orleans, USA
12. American Journal of Clinical Nutrition 1996; Bd. 63, S. 174-178
13. Diabetes Care 2002; Bd. 25, S. 652-657
14. The New England Journal of Medicine 2003; Bd. 348, S. 2074- 2081
15. European Journal of Clinical Nutrition 1996; Bd. 50, S. 418-430
16. INTERNATIONAL JOURNAL OF OBESITY AND RELATED METABOLIC DISORDERS 1999; Bd. 23, S. 528-536
17. INTERNATIONAL JOURNAL OF OBESITY AND RELATED METABOLIC DISORDERS 1999; Bd. 23(11), S. 1202-6
