Ernährung von Sportler:innen

Energiebedarf 

Zur Aufrechterhaltung zahlreicher physiologischer Prozesse und Funktionen verbraucht der Körper laufend Energie. Eine bedarfsgerechte Energiezufuhr ist daher Voraussetzung für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Sportler:innen.

Der Energiebedarf ist eine variable Größe und wird durch zahlreiche Faktoren beeinflusst (Alter, Gewicht, Wachstum etc.). Die körperliche Aktivität ist dabei der variabelste Einflussfaktor.

 Achtung

Individueller Energiebedarf im Sport

Aufgrund der Bedeutung einer adäquaten Energie- und Nährstoffzufuhr muss die Variabilität des Energiebedarfs von Ernährungsberater:innen berücksichtigt werden. Um den individuellen Bedarf genauer einschätzen zu können, sollten sich entsprechende Fachkräfte insbesondere mit der Sportart sowie den Trainings- und Wettkampfbelastungen auseinandersetzen. 

Schätzung des Energiebedarfs:

Der Gesamtenergieumsatz setzt sich aus Grundumsatz (Ruheenergieverbrauch) & Leistungsumsatz (Energieverbrauch bei körperlicher Aktivität) zusammen.

Zur Abschätzung des Grundumsatzes gibt es verschiedene Methoden (indirekte oder direkte Kalorimetrie, Herzfrequenz etc.). Der Einfachheit halber wird der Grundumsatz jedoch meist mit Hilfe bestimmter Formeln berechnet. Eine häufig verwendete Formel ist die von Harris & Benedict:

• Grundumsatz Männer [kcal/Tag] = 66,5 + 13,8 x Gewicht [kg] + 5,0 x Größe [cm] – 6,8 x Alter [Jahre]
• Grundumsatz Frauen [kcal/Tag] = 655 + 9,6 x Gewicht [kg] + 1,8 x Größe [cm] – 4,7 x Alter [Jahre]

Für die Berechnung des Gesamtenergieverbrauchs gibt es zwei unterschiedliche Konzepte. Beide beziehen sich auf den Energieverbrauch durch körperliche Aktivität (Leistungsumsatz), haben jedoch unterschiedliche Anwendungsbereiche:

• Physical Activity Level (PAL)
  • Beschreibt die Gesamtheit der körperlichen Aktivität über 24 Stunden (≙ Verhältnis von Gesamtenergieumsatz zu Grundumsatz)
  • Berechnung: Bestimmung des PAL-Werts in Abhängigkeit von der durchschnittlichen körperlichen Aktivität (siehe Tabelle) → Gesamtenergiebedarf = Grundumsatz x PAL
  • Anwendung: Abschätzung des durchschnittlichen Energiebedarfs

• Metabolisches Äquivalent (MET)
  • Beschreibt den Energieverbrauch einer bestimmten körperlichen Aktivität im Vergleich zum Ruheenergieverbrauch
  • 1 MET ist definiert als Energieverbrauch von 1 kcal/kg Körpergewicht pro Stunde (entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe)
  • Berechnung: Kalorienverbrauch = MET (standardisierte Werte) x Körpergewicht x Dauer der Aktivität (Stunden)
  • Anwendung: zur Abschätzung des Energieverbrauchs für bestimmte körperliche Aktivitäten (z.B. im Rahmen des Leistungssports)

 Achtung

Berechnung des Energiebedarfs - Genauigkeit und Grenzen

Die Methoden zur Berechnung des Energieverbrauchs sind nicht als feste Größen zu betrachten und werden durch verschiedene Faktoren in ihrer Genauigkeit limitiert. So wird der Energieverbrauch z.B. maßgeblich durch die individuelle Körperzusammensetzung beeinflusst. Dennoch wird die Abschätzung des Energiebedarfs mit Hilfe der beschriebenen Methoden (insb. im Sportbereich) als sinnvoll bewertet.

Energieverfügbarkeit

Der Begriff Energieverfügbarkeit (EV) beschreibt die Menge an Energie, die nach Abzug des Kalorienverbrauchs für körperliche Aktivitäten übrig bleibt und somit für grundlegende physiologische Funktionen des Körpers zur Verfügung steht.

→ EV = Energiezufuhr – Energieverbrauch im Training/fettfreie Masse in kg

Bei geringer Energieverfügbarkeit (<30 kcal/kg fettfreier Masse) besteht u.a. ein erhöhtes Risiko für Leistungseinbrüche, Ermüdungserscheinungen, beeinträchtigte Regeneration, Infektanfälligkeit, Menstruationsstörungen und Stressfrakturen.

Die optimale Energieverfügbarkeit liegt bei etwa 45 kcal/kg FFM/Tag. Mit dieser Menge verfügt der Körper nicht nur über ausreichend Energie für sportliche Leistungen, sondern auch für lebenswichtige Funktionen (Stoffwechselprozesse, Immunfunktion, Hormonproduktion etc.).

Eine (v.a. langfristig bestehende) niedrige EV kann erhebliche negative Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit und verschiedene Körpersysteme haben. Gerade im Leistungssportbereich ist das Prinzip der EV deshalb essenziell, um eine adäquate Nährstoffversorgung sicherzustellen und den individuellen Anforderungen gerecht zu werden.

Kohlenhydrate:

• Hauptenergiequelle während des Trainings → Ziel: Optimierung der Glykogenspeicher durch adäquate KH-Zufuhr mit Bevorzugung komplexer KH
• Allgemeine Zufuhrempfehlungen:
  • Kraftsportarten: 50-60% des Gesamtenergiebedarfs
  • Ausdauersportarten: 55-65% des Gesamtenergiebedarfs
• Empfehlungen für Ausdauersportler:innen (⌀1,5 Stunden Training/Tag) zur Gewährleistung ausreichender Glykogendepots (= Voraussetzung für adäquate Leistung): 6-10 g/kg KG/d
  • Vor der Belastung (ca. 4 Stunden): Zufuhr einer kohlenhydratreichen Mahlzeit (ca. 4 g/kg KG); kurz vor der Aktivität sollten wenig KH verzehrt werden (→ Risiko für Blutzuckerabfall)
  • Während der Belastung: KH-Zufuhr gilt als leistungssteigernd (die ideale Menge ist abhängig von der Aktivität & Konstitution) → Allgemeine Empfehlung: 23-30 g/30 min
  • Nach der Belastung: möglichst rasche KH-Zufuhr (optimale Voraussetzungen für Glykogensynthese)

Fette:

• 25-35% des Gesamtenergiebedarfs mit ausreichender Zufuhr an essenziellen Fettsäuren (Empfehlung entspricht im Allgemeinen der einer gesunden Basisernährung)
• Mögliche Leistungseinbußen sowohl durch Über- als auch durch Unterversorgung

Proteine:

• Sportler:innen die mehr als 5 Stunden pro Woche trainieren, haben einen erhöhten Proteinbedarf → In Abhängigkeit von Trainingszustand, Trainingsziel und Trainingsumfang wird eine Proteinzufuhr zwischen 1,2-2 g/kg KG/d empfohlen
• Allgemeine Zufuhrempfehlungen:
  • Kraftsportarten: 1,5-2 g/kg KG/d
  • Ausdauersportarten: 1,2-1,6 g/kg KG/d
    • Bei langen Belastungen decken Ausdauersportler:innen ca. 15% des Energiebedarfs über Aminosäuren. Für Sportler:innen im Ultralangstreckenbereich gelten daher teils noch höhere Empfehlungen.
• Um eine optimale Verwertung sicherzustellen, sollte die Proteinzufuhr mehrmals täglich (3-4 x) erfolgen

 Achtung

Die Proteinzufuhr stellt keine fixe Größe dar. Zur Optimierung der Leistungsfähigkeit sollte immer eine individuelle Anpassung erfolgen. Bei Extremsportler:innen (sowohl im Ausdauer- als auch im Kraftsportbereich) kann in bestimmten Fällen auch eine Zufuhr >2 g/kg KG/d sinnvoll sein.

 Info

Proteinzufuhr und Nierenfunktion

In einem aktuellen Umbrella Review von Remer et al. wurden mögliche Auswirkungen einer erhöhten Proteinzufuhr auf die Nierenfunktion gesunder Proband:innen untersucht. Die Proteinzufuhr in den 9 eingeschlossenen Studien lag zwischen 1 und 3,3 g/kg KG/Tag. Die Ergebnisse zeigen keinen Zusammenhang zwischen einer hohen Proteinzufuhr und dem Auftreten von Nierensteinen. Um mögliche langfristige Auswirkungen einer erhöhten Proteinzufuhr auf die Nierenfunktion sicher ausschließen zu können, fehlen jedoch weitere Langzeitstudien.

Eine bedarfsdeckende Nährstoffzufuhr ist für die sportliche Leistungsfähigkeit und den langfristigen Erhalt der Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Grundsätzlich lässt sich der erhöhte Nährstoffbedarf bei Sportler:innen auf den gesteigerten Energieverbrauch und sportassoziierte Verluste zurückführen.

Aufgrund intraindividuell variierender Parameter (Sportart, Leistungsausmaß, Geschlecht, Physiologie...) ist eine Quantifizierung des Mehrbedarfs an Nährstoffen jedoch schwierig. Um dennoch einen Überblick über das Risiko möglicher Defizite zu geben, werden im Folgenden sportassoziierte Mikronährstoffverluste, sportbedingter Mehrbedarf und kritische Versorgungsphasen betrachtet.

Sportassoziierte Mikronährstoffverluste

Mikronährstoffe werden über Schweiß, Urin und Fäzes ausgeschieden. Ob die Nährstoffverluste über Urin und Fäzes durch körperliche Aktivität in relevantem Ausmaß beeinflusst werden, ist bislang umstritten. Schweißbedingte Verluste stehen klar im Vordergrund.

Nährstoffverluste über den Schweiß:

Mit dem Schweiß werden verschiedene Mikronährstoffe ausgeschieden. Die Zusammensetzung des Schweißes hängt von zahlreichen Faktoren ab (Belastungsdauer & -intensität, Umweltfaktoren, Geschlecht, Trainingszustand etc.). Auch die Schweißmenge variiert stark. Bei Ausdauersportler:innen beträgt die Schweißrate zwischen 0,4-1,8 l pro Stunde.

Bei mittlerem Schweißverlust und moderatem Belastungsumfang kann es v.a. zu relevanten Verlusten an Natrium, Kupfer und Zink kommen. Auch der schweißbedingte Eisenverlust kann, verbunden mit einem (ggf. bestehenden) sportbedingten Mehrbedarf, zur Entwicklung eines Eisenmangels beitragen.

 Info

Sportler:innen schwitzen schneller. Je trainierter eine Person ist, desto rascher reagiert der Körper auf den Kühlbedarf und leitet die Schweißproduktion ein. Die zügige Schweißabsonderung ist demnach als gewünschter Trainingseffekt zu deuten.

Sportassoziierte Hyponatriämie:

Bei einem Großteil der Bevölkerung liegt die Natriumzufuhr deutlich über den Empfehlungen. Aus diesem Grund ist der schweißbedingte Natriumverlust in der Regel unproblematisch. In bestimmten Fällen  (insb. bei sog. „Salty Sweatern“) kann es jedoch zu hohen Natriumverlusten mit der klinischen Symptomatik einer sportinduzierten Hyponatriämie kommen.

• Risikofaktoren:
  • Prädisponierende Faktoren (Salty Sweater, hohe Schweißrate…)
  • Unerfahrene Sportler:innen
  • Lange Belastungszeiten
  • Exzessive Flüssigkeitszufuhr (natriumarmer Getränke)

Sinkt der Natriumspiegel, treten zunächst unspezifische Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit oder Müdigkeit auf. Diese körperlichen Warnsignale werden insbesondere von unerfahrenen Sportler:innen oft als Zeichen einer Dehydratation fehlinterpretiert. Durch weitere Flüssigkeitszufuhr (natriumarmer Getränke) sinkt der Natriumspiegel weiter ab. Es kommt zur Verdünnungshyponatriämie (Hyperhydratation). Ein starker Abfall des Natriumspiegels kann schwerwiegende Folgen haben und führt z.B. bei Massensportevents immer wieder zu Todesfällen.

• Empfehlungen zur Prävention:
  • Allgemein lautet die effektivste Präventionsstrategie „Trinken nach Durstgefühl“ → Durst gilt als guter Indikator für die Notwendigkeit der Flüssigkeitszufuhr → Vermeidung von Hyponatriämie und Dehydratation
  • Bei Langzeitausdauerbelastungen sollte eine moderate Flüssigkeitszufuhr erfolgen
  • Auswahl von Getränken mit einem Natriumgehalt zwischen 400-1100 mg/l
  • Weitere Strategien: Aufklärung von Sportler:innen & Trainer:innen, Fortbildung des medizinischen Personals

Sportassoziierter Mehrbedarf 

Vitamine des Energiestoffwechsels:

Aufgrund des gesteigerten Energieumsatzes ist bei einigen Vitaminen von einem erhöhten Bedarf auszugehen. Dies betrifft u.a. Thiamin, Riboflavin und Niacin. Bei einer energiebedarfsdeckenden Ernährung wird der Mehrbedarf jedoch in der Regel durch höhere Verzehrsmengen gedeckt.

Die entsprechenden D-A-CH-Referenzwerte der genannten Vitamine werden unter Berücksichtigung des Richtwerts für die Energiezufuhr abgeleitet. So können jeweilige Werte auch in Bezug auf den individuellen Energieumsatz berechnet werden. Sportler:innen sollten demnach energieumsatzabhängige Referenzwerte berücksichtigen.

Antioxidantien:

Durch körperliche Aktivität werden vermehrt Sauerstoffradikale, auch als reaktive Sauerstoffspezies (ROS) bezeichnet, gebildet. Der Körper verfügt über geeignete Abwehrmechanismen. Hierzu zählen bspw. Enzyme (Glutathionperoxidase, Katalase…), die ROS neutralisieren und so deren schädigende Wirkung minimieren.

Das körpereigene Abwehrsystem wird durch regelmäßiges Training verstärkt. Der Körper ist dann besser in der Lage, mit oxidativem Stress umzugehen. Diese Adaption ist ein wesentlicher Bestandteil der Trainingseffekte, die zur Optimierung der sportlichen Leistungsfähigkeit und Regeneration beitragen.

Eine bedarfsdeckende Versorgung mit Antioxidantien ist wichtig, um oxidativem Stress entgegenzuwirken. Der Einsatz von Supplementen ist jedoch umstritten. Einige Studien zeigen z.B. negative Effekte einer trainingsbegleitenden Supplementierung auf die Trainingsadaptation und Leistungsentwicklung. Vor allem hochdosierte Supplemente können die erwünschten Adaptionsprozesse hemmen. Zudem kann eine übermäßige Zufuhr potenziell toxisch wirken.

→ Fazit: Um den Körper bei der Bewältigung von oxidativem Stress zu unterstützen, sollte der Fokus auf einer ausgewogenen und antioxidantienreichen Ernährung liegen. Eine Supplementierung sollte hingegen nur bei spezifischem Bedarf und in moderaten Mengen erfolgen.

Vitamin D:

Die Versorgung mit Vitamin D ist auch bei Sportler:innen allgemein als unzureichend einzustufen. Aufgrund zahlreicher Funktionen (Knochenstoffwechsel, Skelettmuskulatur etc.) ist eine adäquate Versorgung gerade für Athlet:innen essenziell.

Ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel oder eine suboptimale Versorgung besteht v.a. bei Sportler:innen aus Hallensportarten (Schwimmen, Handball etc.) und Sportler:innen mit hohem Körperfettanteil oder dunkler Hautfarbe.

Kritische Versorgungsphasen

Aufgrund sportartspezifischer Ernährungsweisen oder Ernährungsziele (Carboloading, akute Gewichtsreduktion etc.) gelingt es Sportler:innen nicht immer, sich bedarfsgerecht zu ernähren. Gerade bei Athlet:innen gewichtssensitiver Sportarten (z.B. Ausdauersport oder Ballett) wird häufig ein restriktives Essverhalten, insb. mit verminderter Calcium- und Eisenzufuhr, beobachtet.

Darüber hinaus kann die Lebensmittelauswahl phasenweise (z.B. während Phasen der Gewichtsreduktion, Wettkampfreisen…) oder dauerhaft (z.B. bei Unverträglichkeiten oder Meidung bestimmter Nahrungsmittel) eingeschränkt sein. In diesen Fällen ist es sinnvoll, eine sportspezifisch qualifizierte Ernährungsberatung in Anspruch zu nehmen. 

Sportler:innen, die sich vegetarisch oder vegan ernähren, sollten besonders auf eine ausgewogene Lebensmittelauswahl achten und regelmäßige Laborkontrollen durchführen lassen. Inwieweit sich eine pflanzliche Ernährungsweise gesundheits-/leistungsfördernd oder -hemmend auswirkt, kann auf Basis der derzeitigen Studienlage noch nicht beurteilt werden.

Eine adäquate Flüssigkeitsversorgung ist entscheidend für die sportliche Ausdauer- & Leistungsfähigkeit. Sowohl eine zu geringe als auch eine übermäßige Flüssigkeitszufuhr stellen ein Gesundheitsrisiko dar. Wasser- und Elektrolythaushalt sind eng miteinander verknüpft, weshalb nicht nur die Menge, sondern auch die Zusammensetzung der Getränke eine Rolle spielt.

Wasser spielt eine zentrale Rolle bei vielen physiologischen Prozessen (Regulierung der Körpertemperatur, Aufrechterhaltung des Blutvolumens...). Ein Flüssigkeitsmangel macht sich schnell bemerkbar und kann schwerwiegende Folgen für den Organismus haben.

Hydratation

Individuelle Anpassung:

Der Flüssigkeitsbedarf richtet sich nach der individuellen Schweißrate. Da die Schweißmenge stark variiert, empfiehlt es sich, die individuelle Schweißrate über eine Gewichtskontrolle zu ermitteln. Dabei wird das Körpergewicht vor und nach der sportlichen Aktivität gemessen. Die zugeführten Flüssigkeitsmengen sind entsprechend abzuziehen.

Allgemeine Empfehlungen:

• Vor dem Sport
  • Ausreichende Flüssigkeits- und Nahrungsaufnahme über den Tag verteilt (Nahrungsmittel tragen nicht nur durch ihren Flüssigkeitsgehalt zum Wasserhaushalt bei, sondern liefern auch osmotisch wirksame Inhaltsstoffe).
  • Flüssigkeitszufuhr von 5-10 ml/kg Körpergewicht in den letzten 2-4 Stunden vor der Belastung
  • Übermäßige Flüssigkeitszufuhr vermeiden (verstärkter Harndrang, keine Vorteile gegenüber ausgeglichener Flüssigkeitsbilanz, erhöhtes Risiko für Hyponatriämie)
• Während dem Sport
  • Bei Belastungen <60 min ist noch keine Flüssigkeitszufuhr notwendig (wenn die Aktivität ausreichend hydratisiert begonnen wird)
  • Bei intensiven sportlichen Belastungen >60 min ist eine Flüssigkeitszufuhr empfehlenswert (ca. 0,4-0,8 l/Stunde) → Orientierung nach Durstgefühl!
  • Bei Belastungen >90 min sollten natrium- & kohlenhydrathaltige Sportgetränke verwendet werden: geeignet sind v.a. isotone oder leicht hypotone Getränke mit einem Kohlenhydratanteil von 4–8% und einem Natriumgehalt von 400–1100 mg/l
• Nach dem Sport
  • Normale Nahrungs- & Flüssigkeitszufuhr reicht aus, falls in den folgenden 24 Stunden keine erneute sportliche Belastung erfolgt und der flüssigkeitsbedingte Gewichtsverlust <5% beträgt
  • Bei stärkerer Dehydratation und/oder geringer Regenerationszeit (<12 Stunden), sollte eine strengere Rehydratation erfolgen → Allgemeine Empfehlung: 1,5 l Flüssigkeit pro kg Gewichtsverlust
  • Zur schnellen Rehydratation eignen sich z.B. natriumreiche Sportgetränke oder eine Mischung aus Fruchtsaftschorlen und natriumreichem Mineralwasser