Medical Institute Berlin

Elektrolyte

Mineralstoffe und Spurenelemente im Ausdauersport

Allgemein

Mineralstoffe liefern uns Sportlern zwar keine Energie, sind aber dennoch lebensnotwendige anorganische Nährstoffe, die der Organismus nicht selbst produzieren kann und welche deshalb mit unserer Nahrung zugeführt werden müssen. Verluste von Mineralstoffen ergeben sich durch Transpiration und Ausscheidung von Exkrementen. Grundsätzlich unterscheidet man Mineralstoffe nach der Menge, in der sie im menschlichen Körper vorkommen: Mengenelemente (> 50 mg/kg KG) und Spurenelemente (< 50 mg/kg KG). Mengenelemente werden auch als Elektrolyte bezeichnet, da sie in Flüssigkeiten gelöst als Ionen vorliegen. Mineralstoffe sind wichtige Wirk-, Bau- und Regulationsstoffe  zur Aufrechterhaltung unserer Lebensvorgänge. Ihre vielfältigen Funktionen reichen vom Knochenaufbau, über die Aktivierung von Enzymen und die Übertragung von Reizen, bis hin zur Erhaltung von Gewebespannung sowie Erregbarkeit der Muskeln. Für Sportler bedeutsam sind vor allem Natrium, Calcium, Kalium, Magnesium und Eisen.

Sportliche Belastung

Grundsätzlich weisen sportlich aktive Menschen einen erhöhten Energie- und Baustoffwechsel auf, weswegen auch der Umsatz an Mineralstoffen und Spurenelementen ansteigt. Eine qualitativ hochwertige und ausgewogene Ernährung (Gemüse, Vollkornprodukte z.B.) deckt diesen Mehrbedarf problemlos ab. Die Zufuhrempfehlungen ergeben sich aus diesem erhöhten Energieverbrauch und Nährstoffbedarf. Allerdings gibt es aktuell keine verbindlichen Leitlinien, welche Menge an Mineralstoffen tatsächlich benötigt wird. Gerade bei Ausdauersportarten kommt es je nach Umgebungstemperatur, Belastungsart, -dauer und –intensität zu Wasserverlusten von mehreren Litern je Stunde. In diesen Fällen ist eine adäquate Elektrolytversorgung elementar.

Natrium [Na]

Natriumverluste durch sportliche Aktivität sind auch bei gleichen Rahmenbedingungen individuell sehr unterschiedlich. Da Natrium (enthalten in Natriumchlorid = Kochsalz) wichtig für Muskelkontraktion und Wasserhaushalt ist, kann es bei Natriumabgabe durch hohe Schweißmengen zu Krämpfen kommen. Die normale Na-Konzentration im Blut liegt bei 135 – 145 mmol/l. Fällt diese unterhalb des Normbereiches wird von Hyponatriämie gesprochen. Dies kann  gesundheitliche Beeinträchtigungen wie Erschöpfung, Muskelkrämpfe, Erbrechen, Kopfschmerzen für den Sportler nach sich ziehen, welche nicht selten bei Lang- und Ultradistanzen zu beobachten sind. Ein Natriummangel kann auch infolge von „Überwässerung“ entstehen.  Die Natriummenge im Blut ist eigentlich normal, aber die Flüssigkeitsmenge ist zu hoch, wodurch der relative Salzgehalt im Blut sinkt. Dieses Phänomen tritt gelegentlich bei Marathonläufern auf, welche zu viel Wasser (mit niedrigem Salzgehalt) zu sich nehmen. Im schlimmsten Fall kommt es in Einzelfällen zur Erhöhung des Hirndrucks, was sogar zum Tode führen kann, wie zuletzt 2015 beim Ironman in Frankfurt geschehen.

Kalium [Ka]

Kalium hat ähnliche Aufgaben wie Natrium, sorgt allerdings nicht extra- sondern primär intrazelllulär (in der Zelle) für den Ausgleich des Flüssigkeitsniveaus. Kalium ist ein echter Carboloader, da er für die Einlagerung von Kohlenhydrate verantwortlich ist. Kalium findet sich in Obst (z.B. Bananen), Gemüse und Milchprodukten. Anzeichen eines Kaliummangels können starke Leistungseinbußen und muskuläre Müdigkeit darstellen. Heiße Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit oder Durchfall können Kaliumdefizite verursachen.

Calcium [Ca]

Calcium ist wesentlicher Bestandteil unserer Knochen, kann aber nur in Kombination mit Vitamin D ins Skelett eingebaut werden, weswegen Milchprodukte, die  beides enthalten, bedeutsam ist.  Calciumdefizite können zulasten der Knochenstabilität gehen und das Risiko von Stressfrakturen bei Sportlern erhöhen. Durch Schweißverluste kann es infolge sportlicher Belastung zu Calcium-Mangel kommen. Calcium fördert allgemein die Gesundheit (z.B. Immunsystem). Eine Überdosis an Calcium (durch Nahrungsergänzungsmittel) kann Herz und Blutgefäße schädigen.

Magnesium [Mg]

Magnesium ist der absolute „Renner“ in der Freizeitsportszene, da es als Antikrampf-Wundermittel propagiert wird, obwohl eine seriöse wissenschaftliche Studienlage hierzu fehlt. Magnesium ist bedeutsam für den Sehnen- und Knochenaufbau. Es weist eine spannungshemmende Wirkung auf die Muskulatur auf. Magnesium spielt zudem eine wichtige Rolle bei der Erregbarkeit von Muskel- und Nervenzellen und beeinflusst über 300 Enzyme. Ursachen für einen Magnesiummangel können Ausdauersport, eine ungenügende Zufuhr in Zusammenhang mit übermäßigem Alkoholkonsum, Unterernährung, Verlusten bei chronischem Erbrechen und Durchfallerkrankungen, hormonelle Störungen und eine Schilddrüsenüberfunktion sein. Anzeichen für einen Mangel äußern sich in  Muskelzuckungen, -zittern oder -krämpfen. Auch Müdigkeit, Nervosität oder Appetitlosigkeit können hinweisend sein. Bei Verdacht auf Mg-Mangel sollte zunächst der Arzt konsultiert werden, welcher eine adäquate Dosis für den richtigen Zeitraum verordnen kann. Der Nachweis eines Magnesium-Mangels ist nicht ganz einfach, da die Serumspiegel nicht mit dem zellulären Magnesiumgehalt übereinstimmen. Bei den üblichen Ernährungsgewohnheiten wird genügend Magnesium aufgenommen. Hülsenfrüchte, Vollkornprodukte und Kakao sind beispielweise gute Mg-Quellen.

Eisen [Fe]

Eisen ist essentiell für die Bindung sowie den Transport von Sauerstoff und somit äußerst bedeutsam für die Ausdauerleistungsfähigkeit. Nicht selten tritt bei Sportlerinnen Eisenmangel auf, da sie einen erhöhten Bedarf und Verlust an Eisen aufweisen. Der Eisenbedarf steigt mit zunehmendem Energieumsatz durch sportliche Aktivität.

Pro 1000 kcal zugeführter Energie sollten ca. 8 mg (Frauen) bzw. ca. 5 mg (Männer) an Eisen je 1000 kcal zugeführter Energie aufgenommen werden. Vegetarier haben aufgrund der schlechteren Bioverfügbarkeit des pflanzlichen Nahrungseisens ein erhöhtes Risiko für Eisenmangelzustände. Eisendefizite wirken sich negativ auf die Immunfunktion, Temperaturregulation, den Energiestoffwechsel und die körperliche Leistungskapazität aus. Mangelsymptome können Müdigkeit, Immunschwäche, Mundwinkelrisse, Blässe, Wundheilstörungen und Schwindel sein. Eine entsprechende Eisenstoffwechseldiagnostik erfolgt neben dem roten Blutbild (Erythrozytenzahl, Hämoglobin-Konzentration und Hämatokrit) mittels der Ferritin-Konzentration, des löslichen Transferrinrezeptors und den daraus berechneten sTfR-Index. Grundsätzlich sollte Eisen nicht eigenmächtig und ohne ärztliche Begleitung supplementiert werden, da Überdosierungen toxisch wirken. Basis für eine gute Eisenversorgung ist eine ausgewogene, gesunde Ernährungsweise (Eisenquellen: Fisch, rotes Fleisch bei paralleler Zufuhr von Vitamin C).

 

Trinkempfehlungen & Sportgetränke

Trinkempfehlungen im Kontext körperlicher Aktivität änderten sich im Laufe der letzten 50 Jahre. Damals hieß es: Trinke nicht während des Sports. Danach folgte eine 180-Grad-Wende zu: Trinke so viel wie möglich. Heute sind 400 – 800 ml je Stunde (mehr ist aufgrund der Resorptionsrate des Magendarmtrakts nicht sinnvoll) angesagt oder auf sein individuelles Durstgefühl zu hören. Ab Trainingseinheiten oberhalb 1 Stunde sollte Flüssigkeit, ideal rechtzeitig in kleinen Mengen zugeführt werden (z.B. 150 ml alle 15 min). Die Menge und Auswirkungen der beim Schwitzen ausgeschiedenen Mineralstoffe werden häufig überschätzt, so dass bei ausgewogener Mischkost keine zusätzliche Gabe von Mineralstoffe erforderlich ist. Bei sportlichen Belastungen mit einer Dauer von mehr als vier Stunden können die Getränke mit maximal 1 Gramm Kochsalz je Liter ergänzt werden. Enthält das Sportgetränk bereits Elektrolyte, sollte für deren Konzentrationen Obergrenzen von ca. 250 mg/l (Kalium und Kalzium) und ca. 125 mg/l  für Magnesium nicht überschritten werden.

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