Bedarfssituation an Vitaminen und Mineralstoffen
Sport dient bei vielen Menschen dazu, Stress abzubauen oder aktive Gesundheitsprophylaxe zu betreiben. Von regelmäßigem Jogging über intensives Training im Fitnessstudio bis hin zum Leistungssport – die Spannbreite ist groß und der Bedarf an Vitaminen und Mineralstoffen abhängig von der individuellen körperlichen Aktivität und Ernährungssituation. In diesem Beitrag erfährst du, welche Bedeutung speziell die Biofaktoren Vitamin D3, Magnesium und Eisen für Sportler haben.
Mineralstoffe und Spurenelemente, Vitamine und Provitamine, Aminosäuren, Peptide und sekundäre Pflanzenstoffe, sie alle zählen zu den Biofaktoren – Substanzen, die der Körper für seine physiologischen Funktionen benötigt und die gesundheitsfördernde oder krankheitsvorbeugende biologische Aktivitäten besitzen. Auch für Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Sportlern ist eine optimale Biofaktorenversorgung unabdingbar. Abhängig von Sportart, Trainingsintensität, Alter, Geschlecht und Ernährungssituation des Sportlers kann sich das Risiko für einen Mangel lebenswichtiger Biofaktoren erhöhen.
Biofaktoren: häufiger Mangel
Dass der Sportler genügend Flüssigkeit, Proteine, Kohlenhydrate und Fette aufnehmen soll, ist bekannt. Aber auch eine optimale Biofaktorenversorgung ist notwendig, um Einbußen der sportlichen Leistung und gesundheitliche Probleme zu vermeiden.
Untersuchungen an Nachwuchsfußballerinnen zeigen, dass ein großer Teil der jungen Sportlerinnen die D-A-CH-Referenzwerte für die Eisen- (69 %), Calcium- (59 %) und Folsäurezufuhr (75 %) nicht erreichen. Bei Vitamin D3 war das Ergebnis noch schlechter: 100 % der Fußballerinnen lagen unter dem D-A-CH-Referenzwert. Auch bei Nachwuchsleistungssportlern anderer Sportarten ist die Biofaktorenversorgung nicht optimal: 47 % der Jungen und 63 % der Mädchen erreichen nicht die D-A-CH-Referenzwerte für Calcium. Im Falle von Eisen lagen die Werte bei 9 % für Jungen und 65 % für Mädchen, bei Vitamin D bei 86 % und 93 %. Zudem wird bei Sportlern gewichtssensitiver Sportarten wie Ausdauersport oder ästhetischer Sportarten wie Turnen oft ein restriktives Essverhalten mit resultierendem Biofaktorenmangel beobachtet. Sporttreibende, die viel Getreideprodukte und Hülsenfrüchte essen, müssen berücksichtigen, dass die darin enthaltenen Phytate die Aufnahme der Biofaktoren Magnesium und Eisen, sowie Zink und Calcium beeinträchtigen können. Sportler, die sich vegetarisch oder vegan ernähren, sollten ihr Augenmerk auf eine ausreichende Zufuhr von Gesamtenergie, hochwertigen Proteinen aus pflanzlichen Quellen und kritischen Biofaktoren wie Eisen, Zink, Vitamin D3, Vitamin B12 richten.
Optimale Versorgung
Bei sportlich aktiven Menschen und bei Leistungssportlern müssen Mineralstoffverluste über den Schweiß ausgeglichen, ein erhöhter Biofaktorenbedarf durch gesteigerten Stoffwechsel kompensiert und eine optimale Regeneration nach sportlicher Leistung ermöglicht werden.
Sportler sollten mindestens die für Altersgruppe und Geschlecht die von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfohlene tägliche Menge eines Biofaktors einnehmen. „Die Gefahr einer Unterversorgung mit Mineralstoffen und Vitaminen besteht vor allem bei Sportlern mit einer unzureichenden Energiezufuhr, bei einseitiger Ernährung oder sehr hohen Nährstoffverlusten durch Schwitzen“, heißt es in einem Positionspapier der Arbeitsgruppe Sporternährung der DGE. Diesem Statement schließt sich die Gesellschaft für Biofaktoren e. V. (GfB) an und betont, dass Sportler generell auf die Versorgung mit Biofaktoren achten sollten, wobei Studien insbesondere zu Vitamin D3, Magnesium und Eisen vorliegen.
Vitamin D3: Knochenstoffwechsel, Muskulatur und Immunsystem
Vitamin D3 ist an zahlreichen Prozessen im Organismus beteiligt und besitzt neben Vitamincharakter auch hormonelle Wirkungen. Der Biofaktor ist wichtig für Knochenstoffwechsel, Skelettmuskulatur, Nervensystem, Immunsystem und Entzündungsstoffwechsel. Deshalb benötigt der Körper ausreichende Mengen Vitamin D3, und aufgrund der Beteiligung des Vitamins an Knochenstoffwechsel und Skelettmuskulatur sind auch Sportler auf eine optimale Versorgung angewiesen. Über die Nahrung werden nur geringe Mengen Vitamin D3 aufgenommen, der mit 80 bis 90 % weitaus größte Anteil wird in der Haut unter dem Einfluss von UV-B-Strahlung gebildet.
Die Vitamin-D3-Versorgung in Deutschland gilt als unzureichend: Etwa 62 % der Bevölkerung weisen zu geringe Serumkonzentrationen auf. In nördlichen Breitengraden sind Sonnenintensität und Dauer der Sonneneinstrahlung reduziert. Insbesondere im Winter ist das Risiko eines Vitamin-D3-Mangels erhöht, sodass in dieser Jahreszeit die Versorgung mit dem Biofaktor auch bei Sportlern als nicht ausreichend zu beurteilen ist.
Sportler und Vitamin-D3-Status
Muskelstoffwechsel: Vitamin D3 unterstützt Muskelleistung sowie Schnellkraft und Koordinationsfähigkeit der Muskulatur. Untersuchungen zeigten, dass Menschen mit niedrigen Vitamin-D3-Blutspiegeln häufiger stürzen als Menschen mit einem ausreichenden Vitamin-D3-Blutspiegel.
Immunsystem: Zudem ist Vitamin D3 wichtig für Funktion und Regulierung des Immunsystems. In Zellen des Immunsystems befinden sich Vitamin-D3-Rezeptoren. So hat der Biofaktor einen Einfluss auf körpereigene Immunfunktionen.
Magnesiumhaushalt: Vitamin D3 und Magnesium – ebenfalls ein sehr wichtiger Biofaktor für Sporttreibende – wirken synergetisch. Vitamin D3 benötigt Magnesium für seine Umwandlung in den aktiven Metaboliten Calcitriol. Andererseits unterstützt Vitamin D3 die Resorption von Magnesium im Dünndarm. Eine hohe Magnesiumzufuhr ist mit einem signifikant niedrigeren Risiko für einen Vitamin-D3-Mangel verknüpft. Aufgrund des Synergismus sollte auf eine ausreichende Versorgung mit beiden Biofaktoren geachtet werden.
Erhöhtes Risiko bei Indoor-Sport
Sportler mit ausreichender UV-Exposition während des Trainings zählen in der Regel nicht zur Risikogruppe für einen Vitamin-D3-Mangel – im Gegensatz zu Sportlern aus Hallensportarten, Sportlern mit dunkler Hautfarbe oder ausgeprägten UV-Schutzmaßnahmen.
Während generell für die Bevölkerung ein Calcidiol-Wert (=25(OH)D3) über 50 nmol/l als wünschenswert gilt, gibt es für Sportler Empfehlungen für Serumspiegel zwischen 80 und 125 nmol/l, wobei ein wissenschaftlicher Konsens bisher aussteht. Ob Vitamin-D3-Supplemente die sportliche Leistungsfähigkeit verbessern, ist ebenfalls nicht hinreichend geklärt. Sporttreibende mit nachgewiesenem Vitamin-D3-Mangel können allerdings von einer Supplementierung mit dem Biofaktor profitieren.
Magnesium und Sport
„Wer Sport treibt, verbraucht in der Regel mehr Magnesium und hat abhängig von der Sportart einen erhöhten Bedarf. Sportliche Aktivität und Leistungssport führen zu einer erhöhten Magnesiumausscheidung über Schweiß und Urin, geleerte Magnesiumspeicher müssen nach körperlicher Belastung wieder aufgefüllt werden“, fasst Prof. Klaus Kisters, Internist und stellvertretender Vorsitzender der GfB, die Wirkung von Magnesium für Sportler zusammen. Der Biofaktor ist an mehr als 600 Enzymreaktionen beteiligt und übernimmt zahlreiche Aufgaben im Organismus – von denen auch Sportler profitieren:
Muskelfunktion
Magnesium ist mitverantwortlich für die Weiterleitung elektrischer Impulse von Nerven- auf Muskelzellen und Zellen des autonomen Nervensystems. Für eine gesunde Muskelfunktion agiert Magnesium als physiologischer Calcium-Antagonist und setzt die Kontraktion der glatten und quergestreiften Muskelzellen herab. Steht dem Körper genug Magnesium zur Verfügung, bremst es den Calciumeinstrom in die betroffenen Muskeln, setzt den Gefäßtonus herab und fördert so die Muskelrelaxation. Insbesondere die Skelettmuskulatur profitiert von der „entspannenden“ Magnesiumwirkung. Umgekehrt kann es durch Magnesiummangel zu Muskelverspannungen und Muskelkrämpfen kommen. Es sind nächtliche Wadenkrämpfe, Kribbeln in Händen und Füßen, Muskelschwäche und Zittern oder Lidzucken möglich. Studien belegen die Wirksamkeit einer Magnesiumsupplementation in der Behandlung von Wadenkrämpfen. Zudem ist der Biofaktor für die Regeneration der Muskeln nach der sportlichen Belastung wichtig.
Energiestoffwechsel und Proteinsynthese
Der Biofaktor aktiviert zahlreiche Enzyme des Energiestoffwechsels und agiert als Co-Faktor bei der intrazellulären Energiegewinnung. Die am Glukosestoffwechsel beteiligten Enzyme benötigen zur Aktivierung Magnesium. Ohne den Biofaktor kann Energie in Form von ATP nicht bereitgestellt werden. Magnesium wird auch zur Speicherung und Freisetzung von Hormonen benötigt und ist am Eiweißaufbau beteiligt. Zudem wird Magnesium benötigt, um das bei anaerobem Glukoseabbau anfallende Laktat zu eliminieren.
Fakten zu Magnesium
Laut Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) benötigen gesunde Personen folgende Mengen des Biofaktors Magnesium, um die Funktion magnesiumabhängiger Stoffwechselprozesse im Organismus sicherzustellen:
Frauen: 300 mg/Tag
Männer: 350 mg/Tag
Schwangere: 310 mg/Tag
Stillende: 390 mg/Tag
Für Kinder und Jugendliche empfiehlt die DGE eine Bandbreite von 24 mg/Tag für Säuglinge und 400 mg/Tag für männliche Jugendliche zwischen 15 und 25 Jahren.
Laut der Nationalen Verzehrsstudie II erreichen 26 % der Männer und 29 % der Frauen die empfohlene tägliche Magnesiumzufuhr nicht. Vor allem junge Erwachsene, die zur Sport treibenden Generation gehören, sind in dieser Gruppe zu finden. Besonders auffallend ist der Anteil von 56 % in der Gruppe der 14- bis 18-jährigen Frauen, die die empfohlene DGE-Zufuhr nicht erreichen.
Basierend auf Ernährungsumfragen kann eine Magnesiumaufnahme von weniger als 260 mg/Tag bei Sportlern und 220 mg/Tag bei Sportlerinnen zu einem Magnesiummangel führen. Sportler, die Sportarten betreiben, die eine Gewichtskontrolle erfordern, zum Beispiel Gymnastik oder Ausdauersport, sind besonders anfällig für einen unzureichenden Magnesiumstatus.
Magnesium ist nur in gebundener Form bioverfügbar. Bei der Supplementierung ist zu berücksichtigen, dass organische Verbindungen im Vergleich zu anorganischen Verbindungen besser verträglich sind und sich durch eine höhere Bioverfügbarkeit auszeichnen.
Die Eisenversorgung des Sportlers
Eisenmangel ist der weltweit häufigste ernährungsbedingte Mangel eines Biofaktors: 14 % der Männer und 75 % der Frauen im gebärfähigen Alter erreichen die empfohlenen Aufnahmemengen nicht. Sportler benötigen höhere Eisenmengen, da einerseits vermehrte Eisenverluste durch Schwitzen ausgeglichen werden müssen, andererseits Eisen für Sauerstoffversorgung und optimale Funktion und Regeneration der Muskeln benötigt wird.
Der Sauerstofftransport im Organismus ist essenziell für die körperliche Leistung, und Eisen ist maßgeblich über die Bindung am Transportprotein Hämoglobin am Sauerstofftransport in Organe und Gewebe beteiligt. Bei einer Eisenunterversorgung:
sinkt erst die Hämoglobinmenge in den Erythrozyten ab
dadurch wird der Organismus mit weniger Sauerstoff versorgt
darauf folgen Müdigkeit, Konzentrations- und Leistungseinbußen
Im Stadium einer Eisenmangelanämie kann sich der verminderte Sauerstofftransport bei Sportlern leistungsmindernd auswirken. Zudem gibt es Hinweise, dass bereits ein nicht-anämischer Eisenmangel nachteilig mit der sportlichen Leistungsfähigkeit verknüpft ist. Der Biofaktor Eisen wird zudem bei der Umwandlung von Energieträgern wie Zucker in Bewegungsenergie benötigt. Nur bei ausreichender Eisenversorgung entsteht ATP als Energieträger für alle Energie-liefernden Prozesse, während im Eisenmangel die energetische Leistungsfähigkeit sinkt.
Myoglobin enthält ebenfalls Hämeisen und dient als Sauerstoffträger für die Sauerstoffversorgung der Muskulatur. Im Eisenmangel ist das Myoglobin stark reduziert, was sich negativ auf die sauerstoffabhängige Kontraktionsleistung des Muskels auswirkt.
„Intensives Training kann das Blutvolumen um 10 bis 20 % erhöhen, sodass der Hämoglobingrenzwert von 14 g/dl für Männer und 12 g/dl für Frauen für einen Eisenmangel um etwa 10 % niedriger anzusetzen ist – bekannt auch als Sportanämie“, so Prof. Kisters von der GfB. Allerdings besteht bei Sportlern trotzdem ein erhöhtes Risiko, einen Eisenmangel zu entwickeln:
Die Häufigkeit eines Eisenmangels bei Sportlern ist weitgehend vergleichbar mit der Allgemeinbevölkerung. Vegetarier und Veganer, Ausdauersportler und Sportler mit restriktiver Energieaufnahme sind noch einmal stärker gefährdet.
Sport kann zu vermehrter Vaskularisierung sowie Erhöhung von Hämatokrit- und Hämoglobinkonzentration führen und so den Eisenbedarf erhöhen.
Intensive sportliche Belastung und der Gebrauch nicht-steroidaler Antirheumatika, wie es bei Sportlern regelmäßig beobachtet wird, können zu Blutungen und Blutverlusten des Gastrointestinal- oder Harntraktes führen.
Achtung: Aufgrund gesundheitlicher Risiken einer langfristig überhöhten Eisensupplementation sollte der Sportler keine Selbstmedikation vornehmen, sondern therapeutisch betreut und die Einstellung des Eisenstatus labordiagnostisch überwacht werden.
Risiko Biofaktorenmangel
Grundsätzlich richtet sich die Biofaktorenversorgung von Freizeit- und Leistungssportlern nach der individuellen sportlichen Aktivität und Ernährungssituation, sodass es auch bei anderen als den hier genannten Biofaktoren zu einem Mangel kommen kann. Die GfB appelliert, aufgrund der bekannten physiologischen Funktionen sowie wissenschaftlich fundierten Daten auf die Versorgung mit Vitamin D3, Magnesium und Eisen zu achten und einen eventuellen Mangel auszugleichen.
Quelle: shape UP 2/24
Bildquelle: rangizzz / shutterstock.com
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