Energiestoffwechsel

Damit dein Körper muskulär Arbeiten kann braucht er Energie. Dafür muss er Nährstoffe so umwandeln, dass der Organismus damit arbeiten kann. Diesen Prozess bezeichnet man als Energiestoffwechsel.

Sobald du Nahrung zu dir nimmst, wird die in den Nährstoffen enthaltene Energie chemisch umgewandelt und deinem Organismus als Adenosintriphosphat (ATP) übertragen. ATP ist der universelle und direkt verfügbare Energieträger in den Zellen aller Organismen und wird für jede Art der Arbeit benötigt. Also das Benzin des menschlichen Körpers.

Es gibt viele Faktoren die dazu führen, dass dein Körper mal mehr oder weniger Energie benötigt. Darunter fallen der Grundumsatz, nahrungsinduzierte Thermogenese und der Leistungsumsatz. Zusammen ergeben sie den Energieumsatz (auch Gesamtumsatz genannt).

Grundumsatz

Der Grundumsatz entspricht einem Wert in völliger körperlicher Ruhe und bei einer Raumtemperatur von 28°C und 12 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme. Er dient in erster Linie der Aufrechterhaltung von Vitalfunktionen. Etwa 90% davon entfallen auf Prozesse der Zellerneuerung und der Regulation von Flüssigkeitshaushalt und Elektrolytkonzentrationen. Die restlichen 10% werden für mechanische Arbeit wie Herzschlag oder Atemmuskulatur aufgewendet. Fieber, Schilddrüsenüberfunktion, hohe Muskelmasse, Schwangerschaft und beginnende Menstruation erhöhen den Grundumsatz, während Fasten oder im Alter sinkt er jedoch. Durch einen höheren Körperfettanteil, haben Frauen gegenüber Männern einen niedrigeren Umsatz. Um den Grundsatz zu berechnen stehen verschiedene Formeln zur Auswahl. Eine stark vereinfachte, dafür aber alltagstaugliche und nach Geschlecht differenzierte Formel lautet:

Grundumsatz bei Frauen = 0,9kcal x 24 Stunden x Körpergewicht (in kg) Grundumsatz bei Männern = 1,0kcal x 24 Stunden x Körpergewicht (in kg)

Allerdings sollte man bei dieser Formel beachten, dass sie mit steigendem Übergewicht ungenauer wird und zu hohe Grundumsätze ergibt. Das passiert, weil das wenig stoffwechselaktive Fettgewebe mit einbezogen wird.

Nahrungsinduzierte Thermogenese

Sobald du Nahrung zu dir nimmst muss der Körper Energie aufwenden um Nährstoffe umbauen zu können. Wie hoch der Verbrauch an Energie ist, hängt hauptsächlich von den Lebensmittelzusammensetzung ab. Proteine sind schwerer für den Körper umzubauen und verbrauchen mehr Energie, als Kohlenhydrate oder Fette.

Beispiel:

Zu Mittag gibt es Reis mit Brokkoli, dazu eine Sauce und etwas Hähnchenfleisch.

Hier haben wir sowohl Kohlenhydrate als auch Fette und Proteine. Bei dieser Mischkost benötigt dein Körper etwa 10% der aufgenommen Energie für Umbauprozesse in ATP. Als zweite Komponente, die den Energieaufwand beeinflusst wird die Effizienz des Verdauungssystems in Betracht gezogen. Studien weisen darauf hin, dass es gute und schlechte Futterverwerter in einem gewissen Maße tatsächlich gibt. Dementsprechend brauchen manche Menschen mehr Energie für Umbauprozesse und andere weniger.

Leistungsumsatz

Der Leistungsumsatz definiert sich durch körperliche Arbeitsanforderungen. Den größten Teil des Leistungsumsatzes macht körperliche Aktivität, Verdauungsprozesse und Körpertemperaturregulationsvorgänge aus.

Insbesondere die Skelettmuskulatur kann den Energiebedarf enorm erhöhen.
Sie macht 40-50% des Körpergewichts aus und trägt zu 15% (wenig aktiver Mensch) bis 50% (Leistungssportler) zum gesamten Umsatz bei.

Gesamtumsatz (Energieumsatz)

Rechnerisch setzt sich der Energieumsatz aus dem Grundumsatz, der nahrungsinduzierten Thermogenese und dem Leistungsumsatz zusammen.

In einem Zeitabschnitt (24 Stunden) verbraucht dein Körper eine gewisse Menge an Energie. Bei einzelnen Aktivitäten wie z.B. Sport interessiert aber auch der Bedarf pro Stunde.

Während Pflanzen die Fähigkeit haben, Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln, sind Mensch und Tier ausschließlich von der Transformation von Nahrungsenergie abhängig. Der individuelle Energieumsatz ist dabei von unterschiedlichen Einflussfaktoren abhängig z.B. vom Aktivitätsniveau oder von der Umgebungstemperatur.

Bei Bewegungsaktivitäten setzt die Muskulatur erheblich mehr Energie um als im Ruhezustand. Ebenso verbraucht der Körper bei Hitze oder Kälte vergleichsweise mehr Energie zur Aufrechterhaltung seiner Kerntemperatur.

Die Stoffwechselrate von Fettdepots ist beispielsweise deutlich geringer als die von Organen wie Herz, Leber oder Nieren.

Hast Du schon einmal auf Nahrungsergänzungsmittel (NEM) zurückgegriffen?

Wenn ja, dann solltest du diese Hinweise beachten, denn es gibt nicht nur Vorteile, sondern auch einige Nachteile. Grundsätzlich gilt: Eine ausgewogene und vollwertige Ernährung trägt dazu bei, alle Stoffe die der Körper benötigt aufzunehmen. Dementsprechend sollten also Menschen, die dies befolgen keinen Mangel haben. Allerdings kann man das Pauschal nicht sagen, denn jeder Mensch ist individuell und in verschiedenen Lebensabschnitten oder unter bestimmten Bedingungen, besteht mal mehr und mal weniger Bedarf an Nährstoffen.

Das bedeutet Nahrungsergänzungsmittel sollen, wie das Wort schon sagt, nur eine Ergänzung zu deiner Ernährung sein und sollte nicht einfach genommen werden, weil es andere auch nehmen, oder weil dir versprochen wird das sie einen positiven Einfluss auf deine Gesundheit haben.

Um das Themengebiet etwas einzugrenzen habe ich hier die bekanntesten NEM unter die Lupe genommen.

Vitamin D

Fakten: Vitamin D gehört zu den fettlöslichen Vitaminen und sollte daher zu einer Mahlzeit genommen werden. Besonders in der dunklen Jahreszeit greifen viele darauf zurück, da Vitamin D zum größten Teil (80-90%) mithilfe des Sonnenlichtes von unserem Körper hergestellt wird. Die restlichen 10-20% können über die Nahrung aufgenommen werden (z.B. Eigelb, Leber oder fetter Fisch).

Erwiesenermaßen hilft es Menschen, die unter Osteoporose (Knochenbrüchigkeit) leiden und sorgt für stabile Zähne. Grund dafür ist, dass das Spurenelement Kalzium, welches das Bauprodukt für Knochen und Zähne ist, durch Vitamin D besser im Darm aufgenommen werden kann.

Außerdem unterstütz Vitamin D das Immunsystem und soll Herz-Kreislauf-Probleme verhindern oder verbessern sowie Depressionen und Krebsleiden vorbeugen.

Laut dem Robert-Koch-Institut bleiben etwa 60% der Deutschen unter dem empfohlenen Wert von 50 Nanomol pro Liter Blut. Fast 20 Prozent erreichen nicht einmal die Hälfte des empfohlenen Wertes. Ein schwerer Mangel (unter 12,5 Nanomol pro Liter) ist sehr selten, aber gefährlich, weil er zu einer Demineralisierung der Knochen führt und somit zur Osteoporose.

Wann ist Vitamin D Supplementierung sinnvoll? Wenn du im Sommer viel an der frischen Luft warst und genug Sonne getankt hast, sollte dein Depot soweit gefüllt sein, dass du über die dunkle Jahreszeit kommst. Wenn du allerdings einen hohen UV-Schutz benutzt hast oder nur mit langer Kleidung rausgegangen bist, wirst du nicht genug Vitamin D produziert haben, um lange Zeit damit auszukommen. Das soll aber nicht heißen, dass du von jetzt an nur noch ungeschützt in die Sonne gehen solltest um dir einen Sonnenbrand zu holen! In so einem Fall ist es durchaus sinnvoll zu supplementieren. Allerdings ist es grundsätzlich besser vorher mit deinem Arzt Rücksprache zu halten und ggf. einen Bluttest zu machen um herauszufinden, welchen Vitamin-D-Spiegel du hast.

Für ältere Menschen und Kranke ist eine Supplementierung sehr wichtig, da sie sind in der Hochrisikogruppe für einen schweren Mangel sind. Dunkelhäutige, welche in Mitteleuropa leben, haben Probleme ausreichend Vitamin-D zu produzieren, da die dunkel pigmentierte Haut mehr UV-Licht bzw. eine längere Verweildauer in der Sonne benötigt. Säuglinge bekommen prophylaktisch Vitamin-D. Grund dafür ist, dass Babys nicht ins Sonnenlicht sollten und das Vitamin kaum in der Muttermilch enthalten ist. Die Ergänzung schützt die kleinen vor einer Rachitis.

Eine Überdosierung ist jedoch schädlich für deinen Körper. Anders als bei anderen Vitaminen zählt Vitamin D nämlich zu den fettlöslichen Vitaminen und ist schlecht wasserlöslich, kann also schlecht über den Harn ausgeschieden werden. Folge ist eine Hyperkalzämie, da sich die Kalziumwerte erhöhen. Ein Mangel ist schlecht, aber ein Überschuss wirkt sich sogar negativ auf deine Gesundheit aus.

Beispiel: Du brauchst um mit dem Auto von A nach B zu fahren Benzin, aber mehr Benzin macht dein Auto nicht schneller.

Bedarf: Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) für eine angemessene Vitamin-D-Zufuhr bei fehlender endogener Synthese (ohne eigene Produktion durch Sonnenlicht): Für Erwachsene 20µg/Tag. Beachte hier, dass es sich um die Allgemeine Zufuhr handelt, nicht um die Supplementierung.

Fazit: Vitamin D ist sehr wichtig für Knochen und Zähne, da es dabei unterstützt Kalzium einzuspeisen. In Deutschland haben mehr als die Hälfte der Einwohner sind an der Grenze zu einem Mangel. Supplementierung kann in vielen Fällen sinnvoll sein. Jedoch sollte man vorher mit einem Arzt Rücksprache halten. Außerdem sollte man nicht überdosieren, da dies organische Probleme zufolge haben kann, wie z.B. Nierenverkalkung oder Nierensteinen.

Magnesium

Fakten: Magnesium ist ein lebenswichtiger Mineralstoff und am Energiestoffwechsel sowie der Muskel- und Nervenfunktion beteiligt. Ein Mangel äußert sich häufig durch Muskelkrämpfe und Ermüdungszustände. Folgen eines länger anhaltenden schweren Mangels können Tinnitus, Reizbarkeit, Muskelschwäche, Zittern und Schwindelgefühle etc. bis hin zu einer unterdrückten Immunreaktion oder Herzversagen sein.

Etwa die hälfte des Magnesiums befindet sich in deinen Knochen, die andere Hälfte verteilt sich in den Zellen (Muskeln) und Organen des Körpergewebes.

Adenosintriphosphat (ATP) ist die Hauptenergiequelle der Zellen. Da sich ATP an Magnesiumionen bindet um eine biologisch funktionelle Form zu bilden, ist es für den Energiestoffwechsel unabdingbar. Außerdem hat Magnesium wichtige Funktionen bei der Proteinsynthese sowie Wachstum und Reproduktion von Zellen.

Magnesiumquellen sind vor allem Mineralwasser, Nüsse, Samen und unverarbeitetes Gemüse.

Wann ist eine Supplementierung von Magnesium sinnvoll? Chronisch erkrankte oder Menschen, die dauerhaft Medikamente nehmen müssen, haben oft einen erhöhten Magnesium Bedarf. Sportler, insbesondere Hochleistungssportler oder körperliche- bzw. geistige geforderte Menschen sollen auf genügend Magnesium in ihrer Ernährung achten und ggf. supplementieren. Magnesium steigert in dem Sinne nicht Deine Leistung, sondern ist erforderlich, um Deine Leistung halten zu können. Da man einen Magnesiummangel im Blut nicht gut feststellen kann, da das Serummagnesium im Blut nur 1% des gesamten Körpermagnesiums ausmacht, wird ein Mangel häufig nicht diagnostiziert.

Auch bei Magnesium gilt: Nie zu viel des Guten. Wenn du unsicher bei der Supplementierung bist, halte Rücksprache mit deinem Arzt.

Bedarf: Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) für eine angemessene Magnesium Zufuhr: Erwachsene: 300- 350 mg/Tag. Beachte hier, dass es sich um die allgemeine Zufuhr handelt, nicht um die Supplementierung.

Fazit: Magnesium ist ein lebenswichtiger Mineralstoff. Ein Mangel kommt durch schlechte Ernährung und Lebensweise zustande. Es ist wichtig für das Nervensystem, den Energiestoffwechsel sowie die normale Eiweißsynthese.

Omega 3:

Fakten: Sie gehören zu den essentiellen mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Das bedeutet unser Körper kann Omega 3 nicht selber herstellen und wir müssen es mit der Nahrung zu uns nehmen. Wissenschaftlich belegt ist, dass es Blutdruck regulierend ist und zu einer normalen Hirnfunktion, Sehkraft und Herzfunktion beiträgt.

Die wertvollen Fettsäuren stecken in fettem Fisch, grünem Blattgemüse, Walnüssen und verschiedenen pflanzlichen Ölen wie Rapsöl.

Wann ist eine Supplementierung sinnvoll? Wenn du wenig Fisch isst bzw. Fisch nicht magst, ist es durchaus sinnvoll Omega 3 zu supplementieren. Zu viel Omega-3-Fettsäuren sind aber nicht gut. Übelkeit Infektanfälligkeit bis erhöhtes Blutungsrisiko können Folgen einer Überdosierung sein. Allerdings sind viele Präparate nicht staatlich geprüft und lassen sich aufgrund unterschiedlicher Inhaltsstoffe nicht vergleichen. Am besten hältst du auch hier Rücksprache mit deinem Arzt, er kann die bei Bedarf ein geprüftes Arzneimittel verschreiben.

Bedarf: Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt Erwachsenen 1,3 Gramm ALA aufzunehmen. Das entspricht einem Esslöffel Rapsöl.

Fazit: Wenn du dich ausgewogen ernährst brauchst du in aller Regel kein Omega 3 zu supplementieren. Freiverkäufliche Nahrungsergänzungsmittel enthalten häufig Zusatzstoffe, die nicht gut für deine Gesundheit sind, daher ist ein Besuch beim Arzt sinnvoll. Er kann dir ggf. geprüfte Arzneimittel verschreiben.

Der amerikanische Sportwissenschaftler Carl Foster hat sich das polarisierte Trainingskonzept ausgedacht und es auch mit seinem Namen getauft. Es bedeutet, dass man ausschließlich an den beiden Polen der Intensität trainiert - also entweder im sog. "LIT" oder "HIT" Bereich.

Im LIT-Bereich trainiert man im Grundlagenausdauerbereich - bei vielen auch unter "laufen ohne schnaufen" bekannt. In dieser Phase befindet man sich zum überwiegenden Teil im polarisierten Konzept. Die übrigen Einheiten werden entsprechend im HIT-Bereich durchgeführt. Dies bedeutet, dass man, je nach Ziel des Sportlers z. B ein intensives Intervalltraining durchführt.

Wie viel sollte ich denn jetzt im LIT und wie viel im HIT-Bereich trainieren?

Hier würde ich euch das 80/20 Prinzip empfehlen. Das bedeutet, dass ihr bei 100 Einheiten ca. 80 im LIT- und 20 im HIT-Bereich trainieren solltet. Zudem ist es wichtig, dass zwischen den beiden HIT-Trainings mindestens drei Einheiten im niedrigintensiven Bereich sind.

Ist das polarisierte Modell für jeden geeignet?

Grundsätzlich schon - aber es hängt natürlich von vielen individuellen Faktoren ab, die wir in unserem Coaching berücksichtigen und den Plan genau auf Dich anpassen. Als groben Richtwert würde ich eine Erfahrung von Ausdauersport von mindestens zwei bis drei Monaten am Stück voraussetzen.