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Mikronährstoffe im Breitensport


von Dr. med. Ernst Weeber



Die Frage der Notwendigkeit einer Mikronährstoffgabe im Sport, vor allem im Breitensport, führt immer wieder zu kontroversen Diskussionen.

 Da bereits ein Großteil der „Normalbevölkerung“ mit Mikronährstoffen unterversorgt ist und viele Hobbysportler durch Trainigsfehler eher (für ihre Verhältnisse) Leistungssport betreiben, ist eine Supplementierung auf jeden Fall empfehlenswert,  um gesundheitliche Schäden zu vermeiden.

Fitnessstudios boomen, Radwege sind am Wochenende genauso überfüllt wie die Autobahn, Jogger und Walker bevölkern die Landschaft. Die Aktiven unserer Gesellschaft versuchen der Bequemlichkeitsfalle des sitzenden Arbeitstages zu entfliehen. Ausdauersport ist gesund und macht schlank. Bewegung macht Spaß, die Freizeit- und Sportgerätebranche blüht, ebenso das Geschäft mit Powerriegeln, Sportgetränken und Vitaminpräparaten.

Sind Vitamine und Mineralstoffe schon im Breitensport unentbehrlich oder sollten sich nur Leistungssportler näher damit befassen?
Bei optimaler Ernährung, richtig durchgeführtem Ausdauertraining im überwiegend aeroben Leistungsbereich und gezielter Flüssigkeitssubstitution nach schwitzender Tätigkeit besteht wohl keine Notwendigkeit im Breitensport Mikronährstoffe zu supplementieren. Aber die meisten Hobby- und –Freizeitsportler trainieren eben nicht im aeroben Bereich und stellen selten die Ernährung auf den erhöhten Mineralstoffbedarf ein. Vor allem die Sporttreibenden mit dem vorrangigen Motiv der Gewichtsabnahme sind meist unterversorgt.

Wodurch entsteht der Mehrbedarf beim Sportler?

1.) Durch erhöhten Energiebedarf und damit höherer Enzymaktivität, mit zum Teil erhöhtem Verbrauch an Vitaminen, Spurenelementen und Mineralstoffen, die als Coenzyme wirksam sind. Der Bedarf an Vitaminen ist dabei nur geringfügig erhöht, da sie im Stoffwechsel regeneriert und damit mehrfach eingesetzt werden. Bei den Mineralstoffen ist besonders der Bedarf an Magnesium stark erhöht..

2.) Schweißverlust: Ein wichtiger Mechanismus der Temperaturkontrolle ist Schwitzen vor allem unter körperlicher Belastung Je höher die Umgebungstemperatur ist, umso mehr reguliert der Körper durch Schweißverdunstung seine Temperatur. Der Körper kann im Extremfall 4 Liter Schweiß in der Stunde verlieren.Der Schweiss besteht zu 99 % aus Wasser, den Rest bilden die Elektrolyte Natrium und Chlor (ca. 2,6 g NaCl/l) und kleinere Mengen an Kalium, Calcium, Magnesium, Eisen, Zink und Kupfer. Auch minimale Mengen an wasserlöslichen Vitaminen, Stickstoff und Aminosäuren gehen verloren.

3.) Erhöhter Sauerstoffbedarf (=erhöhte Oxidation)
Die für die Muskelaktivität benötigte Energie wird hauptsächlich aus dem aeroben Stoffwechsel gebildet (Oxidation). Dabei kommt es zu einer erhöhten Bildung freier Sauerstoffradikale ( instabile, sehr energiereiche Zwischenprodukte des Sauerstoffes), was allgemein als „oxidativer Stress“ bezeichnet wird.. Diese Oxidationsprozesse finden in den Mitochondrien statt. Die vermehrt entstehenden freien Radikale greifen sowohl Strukturen innerhalb der Mitochondrien (vor allem Zellmembranen), als auch außerhalb der Mitochondrien , in der Zelle an.
Durch den erhöhten Energiebedarf im Sport bilden sich folglich vermehrt freie Radikale. Ein gut funktionierendes Antioxidationssystem ist somit für den Sportler dringend erforderlich. Die Zufuhr von genügend Antioxidantien ist daher wichtig (Vitamin C, Vitamin E, Beta-Carotin und Spurenelemente wie Selen, Kupfer, Zink und Mangan).
Nachdem eine Substitution von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen bei den meisten Breitensportlern aus den genannten Gründen sinnvoll erscheint, versuche ich nun den ungefähren Bedarf zu definieren. Selbstverständlich sollte individuell eine genauere Anamnese der Ernährungsgewohnheiten und der sportlichen Betätigung vorausgehen. Wünschenswert wäre sicherlich auch eine Ergometrie- oder Laufbandbelastung mit Lactatmessung. Diese wird aber oft aus Kostengründen von Breitensportlern abgelehnt. Im Vordergrund sollte immer eine Optimierung der Ernährungsgewohnheiten stehen!

Vitamine im Sport
Die Unterversorgung an Vitaminen im Sport führt langfristig zu einer unspezifischen Symptomatik wie Appetitmangel, leichte Ermüdbarkeit, Leistungseinbuße, längere Regenerationszeiten und erhöhte Infektanfälligkeit. Die Symptome sind sehr ähnlich wie beim „übertrainierten“ Leistungssportler.

B-Vitamine
spielen eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel, vor allem im aeroben Ausdauerbereich.

B1 Thiamin wirkt im mitochondrialen Energiestoffwechsel. Ein erhöhter Bedarf besteht vor allem bei erhöhter Kohlenhydratzufuhr, aber auch bei erhöhten Kaffee- und Teekonsum. (Gerbstoffgehalt: Tannin = Anti-thiamin).

B2 Riboflavin ist ein wichtiger Cofaktor der ß-Oxidation der Fettsäuren in den Mitochondrien und wird auch bei der oxidativen Desaminierung der Aminosäuren benötigt. Zugleich ist es ein Antioxidans (GSH-Peroxidase).

B3 Niacin bildet im Organismus die Coenzyme NAD und NADP, die an zahlreichen enzymatischen Reaktionen beteiligt sind. Außer einer antioxidativen Wirkung wird B3 auch zu Auf- und Abbau von Kohlenhydraten, Fetten und Aminosäuren benötigt.

B 5 Pantothensäure ist essentieller Bestandteil von Coenzym A (universeller Acylgruppenüberträger im gesamten Stoffwechsel)

B6 Pyridoxin wird für den Aminosäurenstoffwechsel (Homocysteinabbau) benötigt. Ein Mehrbedarf besteht vor allem im Kraftsport.

B12 Cobalmin ist ein wichtiges Coenzym z.B. bei der Erythropoese (limitierend für die ausreichende Bildung des Sauerstoffträgers Hämoglobin). Es wird für die DNA-Synthese benötigt und fördert die Homocysteinentgiftung.

Folsäure ist wichtig für die Erythropoese, die DNA-Synthese, die Fettsäuren-Synthese und die Homocysteinentgiftung. Es verbessert damit vor allem die Regeneration.

Vitamin A, C und E sind wichtige antioxidative Substanzen. Durch Vitamin C wird zusätzlich die Resorption des Eisens verbessert, was besonders Sportlerinnen zugute kommt.

Vitamin D erhöht die ossäre Belastbarkeit und beugt Osteoporose vor

Biotin greift in die Glucogenese und Oxidation der Fettsäuren ein. Ein Mangel verlängert die Regenerationszeiten.
 

Vitamin

DACH Zufuhrempfehlung/

Tag

Empfohlene Zufuhr im

Breitensport

B 1

1 – 1,3 mg

0,5mg/1000 kcal

Energieumsatz

B 2

1,2 – 1,5 mg

0,6mg/1000 kcal

Energieumsatz

Niacin

13 – 17 mg

6,6mg/1000 kcal

Energieumsatz

Pantothensäure

6 mg

10 mg

B 6

1,2 – 1,5 mg

1,6 – 3 mg (Kraftsportler)

B 12

3 µg

4 µg

Folsäure

400 µg

600 µg

Vitamin C

100 mg

500 mg

Vitamin E

12 - 15 mg

200 mg

Vitamin A

0,8 – 1 mg

2 mg

Vitamin D

5 µg

10 µg

 

 

 

 

 

 

 

 



Mineralien und Spurenelemente im Sport
Die meisten Mineralien und Spurenelemente sind an vielen katabolen und anabolen Stoffwechselprozessen beteiligt. Beim Sport besteht durch den erhöhten Energieumsatz ein erhöhter Bedarf. Gleichzeitig haben Sportler durch die Schweißbildung einen höheren Verlust. Im Gegensatz zu den Vitaminen, die oft nur katalytisch wirken, ohne dabei selbst metabolisiert zu werden, sind Mineralien und Spurenelemente häufig Bestandteile chemischer Substanzen des Organismus und werden dadurch verbraucht, was zu Mangelzuständen führen kann.

Natriumchlorid
Auf die Wichtigkeit der Kochsalzzufuhr bei schweißtreibender sportlicher Betätigung habe ich bereits hingewiesen. Schwere Entgleisungen mit dem Bild einer Hyponatriämie in Kombination mit einer Hypovolämie sind im Breitensport selten, aber bei Sport in heißerem Klima möglich. Für sportlich aktive, herz- und nierengesunde Menschen ist die sonst empfohlene Kochsalzrestriktion nicht nötig. Insbesondere sollte beim Mineralwasser nicht auf natriumarme Sorten geachtet werden.

Kalium
geht vor allem durch den Schweiß verloren. Daher sollten die Sportgetränke etwa 120–225 mg K/l enthalten. Nachdem Apfelsaft relativ kaliumreich ist, bietet sich Apfelsaftschorle als optimales Sportlergetränk an im Mischverhältnis: 2 Teile Wasser, 1 Teil Apfelsaft.

Calcium
ist wesentlich an der nervalen Erregungsbildung- und Leitung sowie an der Muskelkontraktion beteiligt. Weiterhin aktiviert Calcium eine Vielzahl von Enzymen. Der Serum-Calciumspiegel wird in engeren Grenzen reguliert und wird bei Mangel sofort durch den Calciumabbau aus dem Skelettsystem kompensiert. Symptome des akuten Calciummangels sind ähnlich wie beim Magnesiummangel: schmerzhafte Muskelkrämpfe bis hin zu Herzrhythmusstörungen.
Die Aufnahme von Calcium aus dem Darm ist bei Östrogenmangel vermindert. Besonders Frauen leiden häufig an Calciummangel. Allgemein ist der Konsum von Mich- und Milchprodukten bzw. calciumreichen Mineralwässern zu empfehlen. Bei Sportlerinnen mit Zyklusstörung empfiehlt sich auf jeden Fall eine zusätzliche Substitution.

Magnesium
ist sicherlich das Schlüsselmineral im Leistungssport. Auch der Hobbysportler muss auf eine ausreichende Versorgung mit Magnesium achten ,möglichst schon lange vor der sportlichen Belastung. Wenn die berüchtigten Muskelkrämpfe bereits auftreten, ist es viel zu spät, einen Magnesium-Drink zu sich zu nehmen. Magnesium ist wichtig für den Aufbau der Knochensubstanz (60% des Magnesium sind im Knochen gespeichert). Es reguliert die Aktivität von über 300 Enzymen. Magnesium stabilisiert auf zellulärer Ebene Zellmembranen durch die Quervernetzung von Phospholipiden und erhöht damit die „Reißfestigkeit“ der Membran. Im Stoffwechsel des Herzens und der Skelettmuskulatur ist es an zahlreichen Reaktionen beteiligt. Für die Nervenerregung- und Leitung spielt es eine entscheidende Rolle.
Bei Mangel kommt es zu Muskelentzündung, Muskelkrämpfen und kardialen Arrhythmien. Die allgemeine Belastbarkeit und die Regenerationsfähigkeit sind deutlich vermindert. Auch der zusätzliche Magnesiumverlust durch Alkohol, Kaffee und Tee bedingt durch eine stärkere Diurese, sollte beachtet werden. Obwohl zweithäufigstes intrazelluläres Kation, ist es nur zu 1% im Serum zu finden. Dies ist bei der Blutabnahme zur Bestimmung der Magnesiumversorgung bei Sportlern zu beachten.

Eisen
ist wichtiger Bestandteil von Hämoglobin und Myoglobin und somit entscheidend für den Sauerstofftransport. Eisen ist auch an einer Vielzahl von Reaktionen zur Energiegewinnung in der Muskelzelle beteiligt. Beim Sport besteht daher ein erhöhter Eisenbedarf, insbesondere Läufer können durch die sogenannte Marschhämolyse in einen Eisenmangel geraten.
Bei Sportlerinnen ist durch die Regelblutung ein Eisenverlust sehr häufig. Eisenunterversorgung ist insgesamt die häufigste diagnostizierte Mangelerscheinung bei Sportlern.
Erhöhter Eisenverlust beim Sportler:
- Hämolyse, vor allem bei Langstreckenläufern
- geringer Verlust im Schweiß.

Die Bestimmung von Ferritin, der Speicherform des Eisens, ist der aussagekräftigste Parameter. Eisenmangel führt zu Müdigkeit und Abnahme der Ausdauerleistung. Auch die Infektanfälligkeit nimmt zu. Vor einer Eisensubstitution sollte immer ein laborchemischer Mangel nachgewiesen werden, da die unkontrollierte Eisengabe auf Grund der hohen oxidativen Wirkung von Eisen gesundheitliche Schäden verursachen kann.

Zink
spielt als Cofaktor vieler im Energiestoffwechsel beteiligter Enzyme im Sport eine bedeutsame Rolle. Da Zink mit dem Schweiß verloren geht, ist der Bedarf für Sportler erhöht. Zinkmangel führt zu verminderter Leistungsfähigkeit. Nur 2% im Blut, so dass Bestimmung schwierig; Umverteilung?
- Zink-Bestimmung wenn möglich aus Vollblut.
- AP –Bestimmung (nimmt mit Zn ab).

Klinik d. Zinkmangels:
- chronisch
verlaufende dermatol. Störungen
- verzögerte Wundheilung
- Haarausfall
- Erhöhte Infektanfälligkeit

Zinkmangel entsteht beim Sportler:
- erhöhter Glucose- u. FS-Umsatz im Muskel
- Eiweiß- Katabolie
- Erhöhte Hämolyserate
- Schweiß- Urin- Enteralverlust nach Belastung
- Aktivierung des Immunsystems durch Sport

Jod
Ein Mehrbedarf besteht für Sportler eigentlich nicht, aber da eine Jodmangelversorgung in der allgemeinen Bevölkerung schon eher die Norm darstellt, sollte auf eine Substitution nicht verzichtet werden.

Kupfer
ist wichtiger Cofaktor enzymatischer Reaktionen der Erythropoese und der Hämoglobinbildung. Es ist auch wesentlich  für die Aktivität der Zytochrome in der Atmungskette. Im Antioxidativem Schutzsystem wirkt Kupfer als Cofaktor der Superoxid-Dismutase. Es besteht im Sport ein geringer Mehrbedarf, Mangelerscheinungen sind aber eher selten und treten gelegentlich durch übermäßige Zinkzufuhr (>50 mg über längeren Zeitraum) auf, da diese die Kupferresorption hemmt.

Selen
ist Bestandteil der Glutathion-Reduktase und somit wichtiger Teil im antioxidativen Schutzmechanismus. Da beim Sport eine höhere Menge an freien Radikalen produziert wird, besteht auch ein erhöhter Bedarf an Selen. Leistungssteigerung durch Megadosen ist nicht zu erwarten und aus Gründen der Toxizität nicht empfehlenswert.

Chrom
wird für den Kohlenhydrat–, Fettstoff–, und Proteinstoffwechsel benötigt. Es stimuliert die Insulinwirkung und wirkt damit regulativ auf den Glukosespiegel. Chrom ist ein wichtiges Spurenelement bei sportlicher Betätigung. Im Ausdauersport wird (durch die vermehrte Chromausscheidung mit dem Urin) mit steigender Belastung ein Chrommangel wahrscheinlich. Eine Substitution ist also dringend zu empfehlen.

Mangan
ist als Cofaktor an vielen enzymatischen Abläufen des Energiestoffwechsels beteiligt. Der Sporttreibende hat dadurch einen erhöhten Bedarf.

 

Mineralstoff,

Spurenelement

Empfohlene Dosis

DACH/Tag

Empfehlung für den

Breitensport

NaCl Kochsalz

Max. 5 g/Tag

Je nach Schweißbildung

Zusatz im Sportgetränk

+(2g/l)

Kalium

2 g/Tag

120 - 240 mg/l Sport-

getränk

Calcium

1 g

1,2 – 1,5 g

Magnesium

310 – 400 mg

400 – 600 mg

Eisen

 

Über den Einsatz der Vitaminoide L-Carnitin und Coenzym Q im Breitensport gibt es geteilte Meinungen. In bestimmten Fällen würde ich die Substitution der beiden Substanzen aber durchaus für sinnvoll erachten:

L-Carnitin
spielt eine wichtige Rolle bei der Oxidation langkettiger Fettsäuren, einen der wichtigsten energieliefernden Prozesse. Vor allem Patienten, die durch sportliche Betätigung ihre Fettdepots abbauen wollen, können durch die Einnahme von L-Carnitin ihre Fettverbrennung erhöhen. Auch eine Verbesserung des Immunsystems wird erreicht. Dosisempfehlung: 500 mg / Tag.

Coenzym – Q 10
ist wichtiger Cofaktor der ATP-Produktion in der Atmungskette. Für Leistungssportler ist daher eine Supplementierung dringend zu empfehlen. Patienten mit Herzerkrankungen wie KHK, Herzinsuffizienz, Bluthochdruck, Rhythmusstörungen, die im Rahmen von Herzsportgruppen organisiert sind, sollte dringend eine Co-Enzym Q10 Supplementierung von 60 – 120 mg / Tag empfohlen werden.

Zusammenfassend empfehle ich bei Breitensportlern die Gabe eines Multi-Vitamin-Mineral-Spurenelemente-Präparates in retardierter Galenik in den empfohlenen Dosierungsbereichen der DACH. Die Antioxidantien Vitamin C und Vitamin E werden deutlich höher dosiert. Der Eisenstoffwechsel sollte durch eine Ferritinmessung präzisiert werden und muss bei Bedarf substituiert werden.
Der Flüssigkeitsersatz bei schweißtreibender sportlicher Betätigung muss genügend Elektrolyte mit Natrium und Kalium enthalten. Das „Powermineral“ Magnesium sollte möglichst regelmäßig außerhalb der sportlichen Betätigung in organischer Verbindung (z.B. als Orotat oder Citrat) in einer Dosierung von 300 – 600 mg je nach Leistung eingenommen werden.

Vor allem Frauen müssen auf ihre Calciumzufuhr achten und eventuell zusätzlich Calcium einnehmen (600 – 1000 mg), in Kombination mit Vitamin D aber nur, wenn dieses nicht im Multivitaminpräparat enthalten ist. Abnehmwilligen und kardial vorbelasteten Patienten empfehle ich zusätzlich die Einnahme von L-Carnitin (500 mg) und Coenzym Q10 (60-120 mg).

 

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