Juli 29, 2019

Welchen Einfluss haben ketogene / kohlenhydratarme Ernährungsformen auf die Trainingsleistung?

Kohlenhydratarme und ketogene Ernährungsformen erfreuen sich einer großen Beliebtheit. Diese Ernährungsformen gibt es schon seit langem und sie teilen einige Gemeinsamkeiten mit der sogenannten Paleo Ernährung (1). Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass kohlenhydratarme Ernährungsformen beim Gewichtsabbau helfen und zahlreiche Gesundheitsmarker verbessern können (2). Die Daten zu Muskelwachstum, Kraft und Leistungsfähigkeit sind jedoch durchwachsen (3, 4, 5).

Dieser Artikel wird einen detaillierteren Blick auf die Auswirkungen von kohlenhydratarmen / ketogenen Ernährungsformen auf die körperliche Leistungsfähigkeit werfen.

Was sind kohlenhydratarme und ketogene Ernährungsformen?

Die Richtlinien für eine kohlenhydratarme Ernährung variieren zwischen unterschiedlichen Quellen. Im wissenschaftlichen Bereich werden kohlenhydratarme Ernährungsformen für gewöhnlich als Ernährungsformen mit weniger als 30% der Kalorienzufuhr in Form von Kohlenhydraten klassifiziert (6, 7).

Die meisten durchschnittlichen kohlenhydratarmen Diäten und Ernährungsformen umfassen 50 bis 150 Gramm Kohlenhydrate pro Tag, eine recht hohe Proteinzufuhr und eine moderate bis hohe Fettzufuhr. Für einige Sportler kann „kohlenhydratarm“ auch eine Kohlenhydratzufuhr von über 200 Gramm pro Tag bedeuten.

Im Gegensatz hierzu ist eine ketogene Diät oder Ernährungsform deutlich restriktiver und umfasst für gewöhnlich lediglich 30 bis 50 Gramm Kohlenhydrate pro Tag in Kombination mit einer hohen Fettzufuhr (8). Diese extrem niedrige Kohlenhydratzufuhr ermöglicht es dem Körper einen als Ketose bekannten Zustand zu erreichen, in dem Ketone und Fett zu den primären Energiequellen für Körper und Gehirn werden (9).

Es gibt unterschiedliche Versionen ketogener Diäten, wobei die folgenden drei am weitesten verbreitet sind:

Ketogene Standarddiäten: hierbei handelt es sich um extrem kohlenhydratarme Ernährungsformen mit moderater Protein und hoher Fettzufuhr. Diese Diäten umfassen für gewöhnlich 75% der Kalorien in Form von Fett, 20% der Kalorien in Form von Protein und 5% der Kalorien in Form von Kohlenhydraten (8).
Zyklische ketogene Diäten: Diese Ernährungsformen umfassen kurze Phasen mit hoher Kohlenhydratzufuhr (sogenannte Refeeds). Ein typisches Schema wären 5 ketogene Tage, gefolgt von 2 kohlenhydratreichen Tagen.
Zielgerichtete ketogene Diäten: Diese Ernährungsformen erlauben es Dir zu bestimmten Zeiten (für gewöhnlich vor, während und nach intensiven Trainingseinheiten) Kohlenhydrate zu Dir zu nehmen.

Bei den meisten kohlenhydratarmen und ketogenen Diäten und Ernährungsformen beschränken Menschen den Konsum von Nahrungsmitteln wie Getreideprodukte, Reis, Bohnen, Kartoffeln, Süßigkeiten, Zerealien und Obst.

Ein alternativer Ansatz besteht in einer zyklischen Kohlenhydratzufuhr, bei der kohlenhydratreiche Phasen oder Refeeds regelmäßig in ketogene Ernährungspläne integriert werden.

Zusammenfassung: Eine kohlenhydratarme Ernährung umfasst für gewöhnlich eine höhere Proteinzufuhr in Kombination mit weniger als 30% der Kalorien in Form von Kohlenhydraten. Ketogene Ernährungsformen sind sehr fettreich, umfassen eine moderate Kohlenhydratzufuhr und sind nahezu frei von Kohlenhydraten.

Kohlenhydratarme Ernährungsformen und die Anpassung des Körpers an Fett als primäre Energiequelle:

Während einer kohlenhydratarmen oder ketogenen Ernährung passt sich der Körper an eine Verwendung von Fett als Energiequelle an und wird effizienter hierin. Die drastische Reduzierung der Kohlenhydratzufuhr bewirkt eine gesteigerte Produktion von Ketonen, welche in der Leber aus Fettsäuren hergestellt werden (10). Ketone können in Abwesenheit von Kohlenhydraten, während eines länger andauernden Fastens, während langen Trainingsphasen oder bei Menschen mit schlecht kontrollierter Typ 1 Diabetes Energie liefern (11, 12, 13). Selbst das Gehirn kann teilweise durch Ketone mit Energie versorgt werden (14).

Der Rest der benötigten Energie wird über einen als Glukoneogenese bekannten Prozess zur Verfügung gestellt, bei dem der Körper Fette und Proteine aufbricht und in Kohlenhydrate (Glukose) umwandelt (14).

Ketogene Ernährungsformen und Ketone besitzen viele vorteilhafte Eigenschaften. Ketogene Diäten werden sogar zur Behandlung von Diabetes, neurologischen Erkrankungen und Krebs, sowie zur Reduzierung von Risikofaktoren für Erkrankungen von Herz und Atemwegen verwendet (2, 15, 16).

Die Anpassung an eine Verwendung von Fett als Energiequelle kann während einer ketogenen Diät sehr umfangreich sein. Eine mit Ultraausdauersportlern durchgeführte Studie kam zu dem Ergebnis, dass die ketogene Gruppe bis zu 2,3 Mal mehr Fett während einer dreistündigen Trainingseinheit verbrannte (17).

Doch auch wenn kohlenhydratarme und ketogene Ernährungsformen viele Gesundheitsvorzüge mit sich bringen können, wird immer noch darüber diskutiert, wie diese Ernährungsformen die Trainingsleistungen beeinflussen (18, 19).

Zusammenfassung: In Abwesenheit von Kohlenhydraten verbrennt Dein Körper Fett als Energiequelle. Dies geschieht hauptsächlich über eine gesteigerte Fettoxidation und die Produktion von Ketonen.

Kohlenhydratarme Ernährungsformen und das Muskelglykogen

Nahrungskohlenhydrate werden im Körper in Glukose aufgebrochen, welche als Blutzucker in den Blutkreislauf gelangen und als primäre Energiequelle für Training mit moderater bis hoher Intensität dienen (20). Über mehrere Jahrzehnte haben wissenschaftliche Untersuchungen wiederholt gezeigt, dass der Verzehr von Kohlenhydraten die Trainingsleistungen unterstützen kann, was insbesondere für Ausdauersportarten gilt (21).

Unglücklicherweise kann der menschliche Körper nur genügend Kohlenhydrate (Glykogen) für etwa 2 Stunden Training speichern. Nach Ablauf dieser 2 Stunden kann es zu Erschöpfung, Müdigkeit und nachlassenden Ausdauerleistungen kommen. Dies wird auch als „Laufen gegen eine Wand“ bezeichnet (22, 23, 24). Um dem entgegen zu wirken, konsumieren die meisten Ausdauersportler eine kohlenhydratreiche Ernährung, laden ihren Körper am Tag vor einem wichtigen Sportereignis mit Kohlenhydraten auf und konsumieren Kohlenhydratsupplements oder andere kohlenhydratreiche Nahrungsmittel während Training und Wettkampf.

Kohlenhydratarme Ernährungsformen enthalten jedoch nur vergleichsweise geringe Mengen an Kohlenhydraten und können deshalb nicht dabei helfen, die gespeicherten Glykogenreserven der Muskulatur zu optimieren und zu maximieren.

Zusammenfassung: Gespeicherte Kohlenhydrate stellen eine effiziente Energiequelle für Trainingseinheiten von bis zu 2 Stunden Dauer dar. Nach Ablauf dieser Zeitspanne nehmen Energiefreisetzung und Ausdauerleistung für gewöhnlich ab.

Kohlenhydratarme Ernährungsformen und die Ausdauerleistung

Es wurden zahlreiche Untersuchungen bezüglich der Verwendung von Fett als Energiequelle für sportliche Leistungen durchgeführt (25). Während des Trainings liefert Fett bei niedrigeren Intensitäten mehr Energie, während bei höheren Intensitäten Kohlenhydrate mehr der benötigten Energie liefern. Mit anderen Worten ausgedrückt steigt die Verwendung von Kohlenhydraten als Energiequelle mit zunehmender Trainingsintensität, während die Verwendung von Fett als Energiequelle mit zunehmender Trainingsintensität sinkt (26).

Bildquelle: The Science of Sport.

Im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen wollten Wissenschaftler herausfinden, ob eine kohlenhydratarme Ernährung dieses Verhalten ändern kann (18, 19). Im Rahmen ihrer Studie fanden die Wissenschaftler heraus, dass ketogene Sportler bei bis zu 70% der maximalen Intensität hauptsächlich Fett verbrannten, während dies bei kohlenhydratreichen Sportlern nur bei bis zu 55% der maximalen Intensität der Fall war. Erwähnenswert ist auch, dass die an dieser Studie teilnehmenden ketogenen Sportler die größte Menge an Fett verbrannten, die je bei einer Untersuchung dieser Art gemessen wurde (17).

Trotz dieser positiven Studienergebnisse könnte es sein, dass Fett nicht dazu in der Lage ist Energie zu produzieren, um die Anforderungen der Muskeln von Elitesportlern zu decken (27, 28, 29). Aus diesem Grund bedarf es weiterer Untersuchungen mit Sportlern, bevor konkrete Schlussfolgerungen möglich sind.

Studien haben jedoch gezeigt, dass kohlenhydratarme Ernährungsformen dabei helfen können, Müdigkeit während länger andauerndem Training zu reduzieren. Sie könnten außerdem dabei helfen, Körperfett zu verlieren und die Gesundheit zu verbessern, ohne hierbei die Trainingsleistung im niedrigen bis moderaten Intensitätsbereich zu beeinträchtigen (4, 30, 31).

Darüber hinaus können diese Ernährungsformen Deinen Körper darauf trainieren, mehr Fett zu verbrennen, was Dir dabei helfen könnte, Deine Glykogenreserven während des Trainings zu schonen (17).

Zusammenfassung: Eine kohlenhydratarme Ernährung ist wahrscheinlich für die meisten Menschen geeignet, die mit niedriger bis moderater Intensität trainieren, doch es bedarf weiterer Untersuchungen, bevor abschließende Aussagen für Sportler auf einem hohen Leistungsniveau getroffen werden können.

Wie Kohlenhydrate das Muskelwachstum beeinflussen

Bis jetzt gibt es keine Studien, die gezeigt haben, dass kohlenhydratarme oder ketogene Ernährungsformen für hochintensive Kraft oder Schnellkraft basierte Sportarten von Vorteil sind. Dies hängt damit zusammen, dass Kohlenhydrate das Muskelwachstum und die hochintensive Trainingsleistung auf mehreren Wegen unterstützen:

Förderung der Regeneration: Kohlenhydrate können dabei helfen, die Regeneration nach dem Training zu unterstützen (32).
Insulinproduktion: Kohlenhydrate fördern die Insulinproduktion und -ausschüttung, was Nährstofftransport und Absorption unterstützt (33).
Bereitstellung von Energie: Kohlenhydrate spielen bei den anaeroben und den ATP Energiesystemen eine wichtige Rolle, welche die primären Energiepfadwege darstellen, die während hochintensivem Training genutzt werden (34).
Reduzierung des Muskelabbaus: Kohlenhydrate und Insulin helfen dabei, einen Muskelabbau zu reduzieren, was die Netto Stickstoffbilanz verbessern kann (35, 36)
Verbesserung des neuronalen Antriebs: Kohlenhydrate verbessern den neuronalen Antrieb, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Erschöpfung und den mentalen Fokus während des Trainings (37).

All dies bedeutet jedoch nicht, dass Deine Ernährung sehr kohlenhydratreich sein muss, wie dies bei der typischen westlichen Ernährung der Fall ist. Eine moderat kohlenhydratreiche Ernährung oder eine zyklische Kohlenhydratzufuhr können für die meisten Sportarten gut funktionieren. In der Tat scheint eine Ernährung mit moderater Kohlenhydratzufuhr und hoher Proteinzufuhr bei Menschen, die bereits schlank und aktiv sind, für Muskelwachstum und Körperkomposition optimal zu sein (38).

Zusammenfassung: Kohlenhydrate spielen bei Muskelwachstum und hochintensiver Trainingsleistung eine wichtige Rolle. Es gibt keine Studien, die zeigen, dass kohlenhydratarme Ernährungsformen hierfür überlegen sind.

Studien zu kohlenhydratarmen Ernährungsformen für Sportler

Mehrere Studien haben die Auswirkungen von kohlenhydratarmen Ernährungsformen auf die hochintensive Trainingsleistung betrachtet. Diese Studien zeigen jedoch gemischte Resultate.

Eine Studie fand keinen Unterschied zwischen der ketogenen und der kohlenhydratreichen Gruppe bei hochintensiven Sprints. Die ketogene Gruppe ermüdete jedoch während Radfahren mit niedriger Intensität weniger stark, was wahrscheinlich damit zusammenhing, dass der Körper mehr Fett als Energiequelle verwendete (39).

Andere Studien haben gezeigt, dass Menschen, die eine kohlenhydratarme Ernährung befolgen, mehr Muskelglykogen sparen und mehr Fett als Energiequelle verwenden, was positive Auswirkungen bei Ultraausdauersportarten haben könnte (18). Diese Resultate haben jedoch für Sportler, die hochintensive Trainingseinheiten oder Trainingseinheiten von weniger als 2 Stunden Dauer ausführen weniger Relevanz.

Die Studienlage ist auch bei fettleibigen Menschen durchwachsen, wobei einige Studien Vorzüge bei aerobem Training mit niedrigerer Intensität zeigen, während andere negative Auswirkungen zeigen (31, 40).

Einige Studien kamen zu dem Ergebnis, dass auch die individuelle Reaktion variieren kann. So kam eine Studie z.B. zu dem Ergebnis, dass einige Sportler eine bessere Ausdauerleistung zeigten, während andere drastische Verschlechterungen ihrer Ausdauerleistung erlebten (41).

Zum augenblicklichen Zeitpunkt zeigen Untersuchungen nicht, dass kohlenhydratarme oder ketogene Ernährungsformen die hochintensive sportliche Leistungsfähigkeit im Vergleich zu kohlenhydratreicheren Ernährungsformen verbessern können. Wenn es jedoch um Training mit niedrigerer Intensität geht, können kohlenhydratarme Ernährungsformen mit konventionellen kohlenhydratreichen Ernährungsformen mithalten und sogar dabei helfen, dass mehr Fett als Energiequelle verwendet wird (31).

Zusammenfassung: kohlenhydratarme und ketogenen Ernährungsformen scheinen die hochintensive Trainingsleistung nicht zu fördern. Sie scheinen jedoch mit kohlenhydratreichen Ernährungsformen mithalten zu können, wenn es um die Trainingsleistung bei niedrigeren Intensitäten geht.

Gibt es irgendwelche Vorteile für Sportler?

Ein nützlicher Aspekt einer kohlenhydratarmen oder ketogenen Ernährung besteht darin, dass sie den Körper daran gewöhnt, Fett als Energiequelle zu verbrennen (42). Untersuchungen konnten zeigen, dass dies Ausdauersportlern dabei helfen kann, ihre Glykogenreserven zu schonen und zu verhindern, dass diese während Ausdaueraktivitäten „gegen eine Wand laufen“ (18, 42).

Dies hilft Dir, Dich weniger auf Kohlenhydrate zu verlassen, was für Sportler wichtig sein könnte, die damit zu kämpfen haben, Kohlenhydrate während des Trainings zu verdauen und zu konsumieren. Es könnte auch während Ultraausdauerereignissen von Vorteil sein, bei denen der Zugang zu Nahrung beschränkt ist (18).

Zusätzlich hierzu haben mehrere Studien gezeigt, dass kohlehydratarme und ketogene Ernährungsformen Menschen dabei helfen können, Gewicht zu verlieren und ihre allgemeine Gesundheit zu verbessern (43, 44). Ein solcher Fettabbau kann Dein Fett zu Muskel-Verhältnis verbessern, was für die Trainingsleistung extrem wichtig ist, was insbesondere bei gewichtsabhängigen Sportarten der Fall ist (45, 46).

Training mit niedrigem Füllstand der Glykogenspeicher hat sich außerdem zu einer beliebten Trainingstechnik entwickelt, die als „trainiere mit geringen Glykogenreserven und tritt beim Wettkampf mit vollen Glykogenspeichern an“ bekannt ist (47). Dies kann die Fettverwendung, die Funktion der Mitochondrien und die Enzymaktivität verbessern, was vorteilhafte Auswirkungen auf Gesundheit und Trainingsleistung besitzt (47).

Aus diesem Grund könnte das Befolgen einer kohlenhydratarmen oder ketogenen Ernährungsweise für einen kurzen Zeitraum – wie z.B. während der Off-Season – die langfristige Trainingsleistung und Gesundheit verbessern.

Zusammenfassung: Kohlenhydratarme Ernährungsformen können für einige Arten von Ausdauersportarten von Vorteil sein. Sie können außerdem strategisch eingesetzt werden, um Körperkomposition und Gesundheit zu verbessern.

Fazit

Kohlenhydratarme oder ketogene Ernährungsformen können für gesunde Menschen, die hauptsächlich trainieren, um gesund zu bleiben, eine gute Wahl darstellen. Es gibt im Augenblick jedoch keine soliden Hinweise darauf, dass diese Ernährungsformen die Leistungsfähigkeit bei Sportlern im Vergleich zu kohlenhydratreichen Ernährungsformen verbessern.

Die Forschung in diesem Bereich befindet sich jedoch noch in den Kinderschuhen und einige frühe Resultate legen nahe, dass diese Ernährungsformen eine gute Wahl für Training mit niedrigerer Intensität oder Ultraausdauertraining darstellen könnten.

Am Ende des Tages gilt jedoch, dass die Kohlenhydratzufuhr auf die individuellen Bedürfnisse zugeschnitten werden sollte.

Referenzen:

Quelle: https://www.healthline.com/nutrition/low-carb-diets-and-performance#section8

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