Low Carb Ernährung bei Sport und Fitness

6 Min. Lesezeit · Upfit Redaktion · Aktualisiert:

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Einführung

Immer mehr Sportler sind Verfechter der Low Carb Ernährung und reduzieren den Anteil der Kohlenhydrate in ihrer Nahrung, um ihre sportliche Leistung zu verbessern. Die Annahme der Befürworter von Low Carb ist, dass durch die reduzierte Kohlenhydratzufuhr bei gleichzeitiger Erhöhung der Fettzufuhr, die Fettoxidation verbessert wird. Diese Verbesserung des Fettstoffwechsels soll schließlich zu einer Leistungssteigerung bei Ausdauerleistungen dienen. Doch ist der Nutzen durch Low Carb Ernährung hinsichtlich einer Leistungssteigerung tatsächlich gegeben? Oder bestehen bei dieser Ernährungsform mögliche Gefahren und Risiken? Um für Aufklärung zu sorgen, haben wir uns dieser Frage angenommen und wissenschaftliche Fakten bezüglich der Low Carb Ernährung im Sport überprüft.

Was genau bedeutet Low Carb Ernährung?

Bei der Low Carb Ernährung handelt es sich um eine kohlenhydratreduzierte sowie fett- und eiweißbetonte Ernährungsform. Allgemein setzt sich eine Low Carb Ernährung zu <25% aus Kohlenhydraten und zu >60% aus Fetten zusammen. Der restliche Bedarf wird über Proteine gedeckt. Wichtig bei der Low Carb Ernährung ist, dass es nicht in erster Linie um die Reduktion der Kalorien geht, sondern der Bedarf lediglich über eine andere Zusammensetzung der Makronährstoffe gedeckt wird. Dies kann je nach Zielsetzung für eine Gewichtsreduktion, Gewichtsstabilisierung oder Gewichtszunahme gelten.


Hintergrund der Low Carb Ernährung

Stephen Phinney, Jeff Volek und Tim Noakes sind drei große Vertreter der Low Carb Ernährung im Sport und kritisieren, dass sich Sportler zu stark vom Kohlenhydratstoffwechsel als Hauptenergiequelle abhängig machen. Der Körper könne unter einer stark kohlenhydratreduzierten Ernährung die Fettoxidation verbessern und so verstärkt auf die körpereigenen Fettreserven zurückgreifen. Der Vorteil der Fettreserven im Vergleich zu den Glykogenspeichern in Muskulatur und Leber, ist die Größe bzw. die gespeicherte Energie der Fettreserven. Diese entleeren sich in erheblichem Maße langsamer als die Glykogenspeicher. Vor allem stützen sich die drei genannten Befürworter der Low Carb Ernährung auf die Evolutionsgeschichte und die Zeit der Jäger und Sammler, in der Fett der wichtigste Energieträger war. Die anfängliche Müdigkeit, Schwäche und Kraftlosigkeit der Anpassungsphase ohne Kohlenhydratzufuhr sei nach 2-3 Wochen vorüber. Low Carb Ernährung könne somit auch im Ausdauersport eine Strategie sein, um die Leistungsfähigkeit und Erholung zu steigern. Unbestritten ist zumindest, dass es zu einer Verbesserung der oxidativen Kapazität und einer vermehrten Bildung von Fettsäuretransportern, sowie Mitochondrien (Kraftwerke der Zellen – in den Mitochondrien läuft die aerobe Energiegewinnung ab) kommt.


Formen der Energiegewinnung

Es ist wichtig zwischen den Formen der Energiegewinnung zu unterscheiden, um zu verstehen in welchen Situationen welcher Makronährstoff im Energiestoffwechsel von Bedeutung ist. Der Körper kann sowohl unter aeroben Bedingungen als auch unter anaeroben Bedingungen Energie gewinnen. Beide Begriffe leiten sich von dem altgriechischen Wort „ἀήρ“ (=aer) ab, welches “Luft” bedeutet. Aerob heißt, dass Sauerstoff an der Energiegewinnung beteiligt ist, also unsere Atmung und der Lungenkreislauf ihren Teil dazu beitragen, während der anaerobe Stoffwechsel ohne Sauerstoff auskommt.

Da der Stoffwechsel langsamer wird, je mehr Prozesse beteiligt sind liegt es auf der Hand, dass die aerobe Energiebereitstellung langsamer ist, als die anaerobe, schließlich braucht sie zusätzlich Sauerstoff. Kurz gesagt, je mehr sich Herzschlag und Atmung beschleunigen, desto schneller benötigen wir Energie, der Körper versucht schneller Sauerstoff ins Blut zu pumpen. Reicht der Sauerstoff nicht aus, muss weitere Energie ohne Sauerstoff Beteiligung bereitgestellt werden.

Sowohl unser Trainingszustand, als auch unsere Ernährung haben einen starken Einfluss darauf, wann wir uns in welchem Stoffwechselbereich befinden. Während der Eine schon beim Treppengehen Schnappatmung bekommt und sich im anaeroben Stoffwechsel befindet, machen andere einen Ironman Triathlon.

Was passiert während der Energiegewinnung?

Muskeln bewegen sich nicht einfach so, sondern sind auf eine Art Treibstoff angewiesen, damit sie sich zusammenziehen können. Dieser Treibstoff heißt ATP (Adenosintriphosphat) und ist in sehr geringer Menge im Muskel gespeichert. Durch Abspalten eines Phosphatrestes entsteht Energie sowie die Zerfallsprodukte ADP (Adenosindiphosphat) und organisches Phosphat. Könnten wir nur auf die ATP Speicher in unseren Muskeln zugreifen, hätten wir Energie, die für etwa 2 Sekunden reicht. Der Körper muss bei Aktivität also ständig neues ATP Herstellen. In erster Instanz greift der Stoffwechsel dafür auf das ebenfalls gespeicherte KP (Kreatinphosphat) zu, mit dem wir weitere etwa 10 Sekunden überbrücken können. Doch schon bevor diese Speicher leer sind stellt unser Körper beide Stoffe ständig neu her, um eine dauerhafte Energieversorgung zu gewährleisten. Diese Herstellung, die Resynthese von ATP und KP erledigen der aerobe und anaerobe Energiestoffwechsel.

Aerober Energiestoffwechsel

Beim aeroben Energiestoffwechsel werden Kohlenhydrate, sowie Fette unter Verbrauch von Sauerstoff verbrannt und so Energie bereitgestellt. Die aerobe Energiegewinnung nimmt bei einer Belastungsdauer, die über etwa 1 Minute hinausgeht, eine zunehmend dominierende Rolle ein, wobei der Körper zunächst auf Kohlenhydrate (Glykolyse) zugreift, während die Fettverbrennung (Fettsäureoxidation) erst nach etwa 15 – 30 Minuten auf Hochtouren läuft. Es ist wichtig zu verstehen, dass der aerobe Energiestoffwechsel, wie auch der anaerobe, ständig aktiv ist, da er uns auch in Ruhephasen mit Energie versorgt, zum Beispiel die Fingermuskulatur, wenn wir einen Text tippen. Die in unserem Blut zirkulierende Glukose versorgt uns dabei ständig mit ein wenig Energie.

Der aerobe Stoffwechsel stößt aber vor allem in der Geschwindigkeit der Energiebereitstellung an seine Grenzen. Das bedeutet je intensiver Du arbeitest, zum Beispiel ein Sprint im Vergleich zum lockeren Joggen, desto mehr Energie braucht Dein Körper in sehr kurzer Zeit und desto geringer ist der Anteil, den der aerobe Stoffwechsel abdecken kann. Dabei arbeitet die aerobe Glykolyse (Kohlenhydrat Verbrennung) noch etwas schneller, als als die Fettsäure Oxidation. Der Grund, warum wir ein für uns schnelles Joggingtempo nicht so lange durchhalten wie ein langsames ist also die Größe des Energiespeichers. Wenn wir schneller laufen muss ein Großteil der Energie aus der aeroben Glykolyse stammen, der Speicher an Glykogen reicht aber nur für etwa 45 – 90 Minuten, je nach Trainingszustand. Anschließend klappen wir aber nicht komplett zusammen, sondern können uns langsamer weiterbewegen, dem Fettstoffwechsel sei Dank, der uns wesentlich länger mit Energie versorgen kann, aber eben nicht so schnell.

Anaerober Energiestoffwechsel

Wenn wir nicht joggen möchten, sondern sprinten (oder Krafttraining mit schweren Gewichten), reicht auch die Geschwindigkeit der aeroben Glykolyse nicht aus. Der Sauerstoff muss aus der Energiegewinnung entfernt werden, um sie schneller zu machen. Wir benötigen unseren aeroben Stoffwechsel, das bleibt aber nicht ohne Folgen. Bei der anaeroben Energiegewinnung differenziert man zwischen anaerob alaktazid und anaerob laktazid. Bei der anaeroben alaktaziden Energiegewinnung zu Beginn einer intensiven sportlichen Betätigung verwendet der Körper seine Speicher der energiereichen Phosphate ATP (Adenosintriphosphat) und KP (Kreatinphosphat). Wie oben bereits erwähnt, sind diese Speicher aber sehr klein und müssen ständig aufgefüllt werden. Braucht der Körper nun sehr schnell Energie, greift er auf die anaerobe Glykolyse zurück. Diese anaerobe laktazide Energiegewinnung stellt bei allen intensiven Belastungen, bei denen unzureichend Sauerstoff zur Verfügung steht, den primären Energiegewinnungsprozess dar, sie ist nicht ganz so schnell wie die anaerob alaktazide Energiegewinnung, aber deutlich schneller als beide aerobe Wege. Dieser Mechanismus stellt die Energie für sehr intensive und maximal mögliche Leistungen für weitere 20 – 40 Sekunden zur Verfügung. Dabei wird die aus dem Blut und anschließend dem Muskelglykogen (Speicherform von Glucose im Muskel) stammende Glucose unvollständig verbrannt, wobei Laktat (Salz der Milchsäure) entsteht. Das Laktat wird anschließend im aeroben Stoffwechsel wiederverwertet, dieser ist jedoch wie erwähnt langsamer, wodurch sich in der beanspruchten Muskulatur das Laktat bei fortschreitender hoher Belastung anhäuft. Es kommt zu einer metabolischen Azidose (stoffwechselbetreffenden Übersäuerung). Diese Azidose ist schließlich leistungslimitierend, da sie Enzyme des glykolytischen Stoffwechsels hemmt, was wiederum diesen zum erliegen bringt. Folglich können wir also keine weitere Energie mehr aus Glucose gewinnen und unser Stoffwechsel wird dementsprechend deutlich langsamer, unsere Leistungsfähigkeit nimmt deutlich ab.

Vorteile der Kohlenhydrate gegenüber den Fetten

Mit dem Verständnis der verschiedenen Energiegewinnungsprozesse sind zwei wesentliche Vorteile der Kohlenhydrate gegenüber der Fette im Belastungsstoffwechsel hervorzuheben. Zunächst können Kohlenhydrate anaerob etwa 5 mal und aerob immer noch 2 – 3 mal schneller freigesetzt werden als Fette. Sie besitzen somit eine höhere Energieflussrate. Darüber hinaus liefern Kohlenhydrate pro Liter aufgenommenen Sauerstoff im Durchschnitt 8,6 % mehr Energie als die Oxidation aus freien Fettsäuren. Daraus ersichtlich wird, dass je weniger Sauerstoff dem Körper zur Verfügung steht und je höher die Leistung, die pro Zeiteinheit geleistet werden soll, die Bedeutung von Glucose bzw. Kohlenhydraten steigt und selbst bei niedrigen Intensitäten diese gegenüber den Fetten zwei wesentliche und funktionelle Vorteile aufweisen.


Was passiert wenn wir gar keine Kohlenhydrate zur Verfügung haben?

Sportler, die auch intensive Leistungen erbringen wollen benötigen also Kohlenhydrate, oder doch nicht? Und unser Hirn kann ohne Kohlenhydrate doch gar nicht arbeiten, oder? Der menschliche Körper ist extrem anpassungsfähig, also gibt es auch für diese Situation eine Lösung und wir bewegen uns nicht dauerhaft in Zeitlupe, wenn wir Kohlenhydrate komplett weglassen.

Des Rätsels Lösung nennt sich Ketose und beschreibt eine weitreichende Veränderung unseres Stoffwechsels, wenn komplett auf Kohlenhydrate in der Nahrung verzichtet wird. In einer Anpassungsphase, die etwa zwei bis drei Wochen dauert und innerhalb der unser Körper seine Kohlenhydratspeicher restlos leert, “lernt” der menschliche Körper statt Kohlenhydraten sogenannte Ketonkörper als Energieträger zu verwenden. Diese werden unter Glucagon Einfluss in der Leber aus Fettsäuren hergestellt und können Kohlenhydrate im Stoffwechsel komplett ersetzen, der kleine Rest an Kohlenhydraten, der etwa zur Speichelbildung verwendet wird, kann aus Eiweiß selber hergestellt werden über einen Prozess, der sich Glukoneogenese nennt.

Die Leistungsfähigkeit ist bei einer ketogenen Ernährung ist vergleichbar mit einer normalen Ernährung, da sich der etwas langsamere Stoffwechsel mit der etwas höheren Energie, die Ketonkörper liefern ausgleicht. Medizinisch betrachtet sind ketogene Diäten, wie z.B. die Atkins Diät auch über einen längeren Zeitraum ohne Risiken durchführbar, sie liefern sogar einen Lösungsansatz bei Alzheimer, Diabetes, Epilepsie und anderen Krankheiten, bei denen in unserem Kohlenhydratstoffwechsel ein “Fehler” vorliegt. In der Durchführung ist eine ketogene Diät wiederum als schwierig einzustufen, muss man doch dauerhaft unter einer Grenze von etwa 50g Kohlenhydraten pro Tag bleiben. Insgesamt erfordert eine ketogene Ernährung extrem viel Disziplin und ist für die meisten wenig alltagstauglich.


Mögliche Risiken durch Low Carb Ernährung

Wenn man sich für eine Low Carb Ernährung entscheidet, ist es sehr wichtig, diese richtig durchzuführen. Bei Einhaltung einer längeren, nicht adäquaten Low Carb Ernährung kann die Leistungsfähigkeit, Regeneration und die Immunfunktion beeinträchtigt werden. Damit einhergehende Symptome sind allgemeine Leistungsschwäche, Müdigkeit, Abgeschlagenheit sowie eine erhöhte Verletzungs- und Krankheitsanfälligkeit. Darüber hinaus kann es zu einer Beeinträchtigung der Signalsysteme im Körper, namentlich Hormone und Neurotransmitter kommen.

Entscheidend für den Erfolg einer Low Carb Ernährung ist die richtige Menge und das richtige Timing der Nährstoffe: die erste Frage muss immer lauten “was braucht der Körper jetzt?”. Die Idee, dass ein Körper mit vollen Glykogenspeichern in Muskeln und Leber am Morgen vor allem Kohlenhydrate benötigt ist längst überholt. Durch den Anstieg des Blutzuckers und die anschließende Insulinantwort bringen wir unseren Blutzuckerspiegel auf eine Achterbahnfahrt über den Tag, die uns Energie raubt und unseren Stoffwechsel beeinflusst. Auch die Idee nach einem harten Training besser auf Essen zu verzichten macht nur selten Sinn: die Energiespeicher sind leer und wollen aufgefüllt werden, damit der Körper sich schneller regenerieren kann und möglichst bald wieder leistungsfähig ist. Eine richtige Low Carb Ernährung gibt Dir also nicht nur vor wie viel Du von welchem Makronährstoff essen darfst, sondern auch wann und aus welchen Quellen Du die Nährstoffe am besten beziehst. Wenn Du näheres wissen möchtest schau doch mal in unseren Low Carb Guide.


Fazit und Empfehlungen hinsichtlich der Low Carb Ernährung im Sport

Klar ist, der Fettstoffwechsel kann durch eine kohlenhydratarme Ernährung verbessert werden. Jedoch ist die leistungsfördernde Wirkung einer Low Carb Ernährung im Sport vor allem davon abhängig, wie du diese durchführst. Vor dem Hintergrund der physiologischen Gesetzmäßigkeiten solltest du somit deine Ernährung an der Art deiner sportlichen Betätigung messen und gestalten.

Belastungsnormative wie Trainingshäufigkeit, -umfang, -intensität und -dichte sind entscheidende Parameter und Faktoren, die Einfluss auf den Anteil und das Timing deiner Kohlenhydratzufuhr haben sollten. Trainierst du sehr häufig, intensiv, umfangreich und mit kurzen Regenerationszeiten (Aktivitätsniveau über 90 von 100), raten wir dir von einer rigiden Low Carb Ernährung ab und eher dazu, den Kohlenhydratanteil – vor allem nach den Trainingseinheiten – an Deinen Bedarf anzupassen. Ansonsten wird mittelfristig deine Leistung stagnieren und langfristig winkt das Übertraining inklusive Leistungseinbruch. Bist du jedoch im normalen Bereich sportlich Aktiv (Aktivitätsniveau unter 90 von 100), ist für dich eine Low Carb Ernährung mit gelegentlichen Cheat meals zum Auffüllen der Speicher wie geschaffen.

Um den Geschmack musst dir bei dieser Ernährungsweise keine Gedanken machen. Die Ernährungsexperten haben für dich leckere Low Carb Rezepte in die Pläne integriert. Probier es einfach aus und erstelle dir deinen individuellen Low Carb Ernährungsplan. Worauf wartest du noch?


Quellen

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  • Andreas Hohmann, Martin Lames, Manfred Letzelter: Einführung in die Trainingswissenschaft. Limpert, Wiebelsheim 2007, ISBN 978-3-7853-1725-9
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