Wie bestimmte Lebensmittel die Reaktionen auf oxidativen Stress während und nach einem hochintensiven Training verändern

Wie bestimmte Lebensmittel die Reaktionen auf oxidativen Stress während und nach einem hochintensiven Training verändern

Eine neue randomisierte Studie zeigt, wie einfache Nahrungsmittelauswahl vor und nach nüchternem HIIT den oxidativen Stress und die Erholungsmuster des Körpers verändern kann, und bietet praktische Anleitungen für die Anpassung des Nährstoff-Timings zur Unterstützung der Trainingsziele.

Forscher der Universität Wien haben kürzlich eine randomisierte kontrollierte Studie durchgeführt, um die Wirksamkeit von polyphenolreichen Lebensmitteln und kohlenhydratreichen Lebensmitteln bei der Linderung von oxidativem Stress während des Trainings zu vergleichen. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Antioxidantienhob die Vorteile von Kohlenhydraten während des Trainings und von Polyphenolen während der Erholung unter nüchternen, hochintensiven Bedingungen und bei einer sitzenden weiblichen Bevölkerung hervor.

ROS-Dynamik während intensiver körperlicher Betätigung

Durch körperliche Betätigung verursachter oxidativer Stress ist eine bekannte Erkrankung im Sport. Reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die während des Trainings entstehen, haben je nach Konzentration und Zeitpunkt sowohl positive als auch schädliche Auswirkungen.

Eine übermäßige ROS-Produktion ist mit einer beeinträchtigten Muskelkontraktion, schlechter Erholung und Muskelkater verbunden. Eine chronische Exposition gegenüber ROS erhöht das Risiko für verschiedene Krankheiten, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und altersbedingte Erkrankungen.

Andererseits spielen physiologische ROS-Spiegel eine entscheidende Rolle bei der Stärkung der Muskulatur und der Verbesserung der antioxidativen Abwehrmechanismen. Diese doppelte Rolle von ROS unterstreicht die Existenz eines optimalen physiologischen Zustands, in dem ein moderates Maß an oxidativem Stress und Entzündungen die Trainingsleistung und Erholung optimiert.

Die Ernährung spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stresses. Kohlenhydrate können oxidativen Stress abschwächen, indem sie physiologischen Stress und Entzündungsreaktionen reduzieren, anstatt ROS in vivo direkt abzufangen, obwohl Glucose und Saccharose in vitro radikalabfangende Eigenschaften gezeigt haben.

Polyphenole, eine vielfältige Gruppe pflanzlicher Verbindungen, haben aufgrund ihrer starken antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften große Aufmerksamkeit in der medizinischen Wissenschaft erlangt. Mit Polyphenol angereicherte Vollwertkost hat eine deutlich größere physiologische Relevanz bei der Linderung von oxidativem Stress gezeigt als herkömmliche hochdosierte Vitaminpräparate, da festgestellt wurde, dass Vitamine in höheren Konzentrationen das körpereigene antioxidative Abwehrsystem unterdrücken.

Um einen umfassenden Überblick über die Auswirkungen von Ernährungsinterventionen auf durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stress zu erhalten, haben Forscher der Universität Wien eine randomisierte kontrollierte Studie entwickelt, um die Wirksamkeit von kohlenhydrat- und polyphenolreichen Lebensmitteln bei der Linderung von oxidativem Stress während eines hochintensiven Intervalltrainings im Widerstandskreislauf zu untersuchen.

Randomisiertes Studiendesign und Protokoll

In diese randomisierte kontrollierte Studie wurden zunächst 45 Frauen randomisiert, von denen 30 das vollständige Protokoll absolvierten, darunter gesunde, sesshafte Frauen im Alter von 19 bis 33 Jahren. In der Studie wurden vier Arten von Lebensmitteln analysiert, darunter zwei polyphenolreiche Lebensmittel (Granatapfelsaft und Blaubeeren) und zwei kohlenhydratreiche Lebensmittel (Vollkornbrot und Brötchen).

Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip zwei Studienarmen zugeteilt: Einer umfasste Blaubeeren, Vollkornbrot und Brötchen, der andere umfasste Granatapfelsaft. Innerhalb jedes Studienarms konsumierten die Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip jedes der enthaltenen Lebensmittel nach einem 12-stündigen Fasten, mit einer Auswaschphase von mindestens sieben Tagen zwischen den Interventionstagen. In beiden Studienarmen diente die Wasseraufnahme als Kontrollbedingung.

An jedem Interventionstag führten die Teilnehmer das Krafttraining durch und Blutproben wurden zu Beginn, unmittelbar vor dem Training, unmittelbar nach dem Training und 15 Minuten nach dem Training entnommen. Die Proben wurden analysiert, um ROS (elektronenparamagnetische Resonanzspektroskopie) und die gesamte antioxidative Kapazität (Ferric Reduction Capability of Plasma Assay, FRAP) zu messen.

Kohlenhydrate reduzieren akuten oxidativen Stress

Die Analyse der Teilnehmer der Kontrollgruppe (Wasseraufnahme) ergab eine deutliche Steigerung der ROS-Werte und der gesamten antioxidativen Kapazität nach der Trainingseinheit. Das Ausmaß dieser Veränderungen war jedoch bescheiden und unterliegt interindividuellen Schwankungen, was auf eine erhebliche physiologische Stressreaktion hinweist.

Die Analyse der Teilnehmer der Interventionsgruppe ergab, dass die Einnahme von kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln den durch das Training verursachten Anstieg der gesamten antioxidativen Kapazität deutlich abschwächte und einen nicht signifikanten Trend zur Abschwächung des durch das Training verursachten Anstiegs der ROS-Werte zeigte, verglichen mit der Aufnahme von polyphenolreichen Nahrungsmitteln oder Wasser. Diese Beobachtungen unterstreichen die schützende Rolle von Kohlenhydraten vor oxidativem Stress, hauptsächlich durch Auswirkungen auf FRAP und nicht durch konsistente signifikante Auswirkungen auf ROS.

In Bezug auf die Einnahme von polyphenolreichen Lebensmitteln konnte in der Studie eine signifikante Wirksamkeit bei der Verbesserung der Erholung nach dem Training festgestellt werden. Im Vergleich zur Kohlenhydrataufnahme reduzierte die Polyphenolaufnahme die ROS-Werte während der Erholungsphase nach dem Training signifikant, obwohl im Vergleich zu Wasser keine signifikanten Unterschiede beobachtet wurden.

Bezüglich der gesamten antioxidativen Kapazität wurde während der Erholungsphase ein kontinuierlicher Anstieg beobachtet, der die Auswirkungen hochintensiver Trainingseinheiten widerspiegelt, wobei es während der Erholung keine signifikanten Unterschiede zwischen den Interventionsnahrungsmitteln gab und die Veränderungen eher auf die Kinetik des Redoxsystems als auf eine erhöhte antioxidative Kapazität zurückzuführen waren.

Ernährungsstrategien zur körperlichen Erholung

Die Studie unterstreicht die schützende Wirksamkeit von Kohlenhydraten gegen durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stress und die Wirksamkeit von Polyphenolen bei der Beschleunigung der Normalisierung der ROS-Werte nach dem Training.

Der beobachtete Nutzen der Polyphenoleinnahme ist besonders bedeutsam, da eine chronische Exposition gegenüber oxidativem Stress mit einer beeinträchtigten Erholung, einer verminderten Muskelfunktion und einem erhöhten Risiko von Gewebeschäden verbunden ist.

Der beobachtete Nutzen der Kohlenhydrataufnahme spiegelt möglicherweise die Tatsache wider, dass eine ausreichende Kohlenhydratverfügbarkeit den durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stress reduziert, indem die Abhängigkeit von der Fettoxidation verringert und die mitochondriale ROS-Produktion minimiert wird.

Diese Effekte sind besonders relevant bei Ausdauertraining, wo Kohlenhydrate kumulative oxidative Stressreaktionen bei wiederholten Trainingseinheiten abschwächen und die Leistung aufrechterhalten. Eine übermäßige Unterdrückung der ROS-Produktion kann jedoch Trainingsanpassungen wie die Muskelstärkung beeinträchtigen, was die Bedeutung der Dosierung bei Kohlenhydratstrategien unterstreicht.

Insgesamt liefert diese Studie wertvolle Informationen sowohl für Sportler als auch für Trainer, um ihre Leistung und Trainingsanpassungen durch Ernährung zu optimieren. Allerdings sollten die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden, da die Studienpopulation aus bewegungsarmen jungen Frauen bestand, die Intervention akute, einzelne Sitzungseffekte bewertete und das Protokoll für hochintensives Intervalltraining (HIIT) im nüchternen Zustand typische Trainingsumgebungen nicht vollständig widerspiegelte.

Angesichts der Ergebnisse schlagen Forscher vor, polyphenolreiche Lebensmittel in die Mahlzeiten vor und nach dem Training zu integrieren. In Bezug auf kohlenhydratreiche Lebensmittel legen sie Wert auf personalisierte Ansätze basierend auf Trainingsintensität, -dauer und Energiebedarf, räumen jedoch ein, dass die Auswirkungen auf die Leistung in diesem Versuch nicht direkt gemessen wurden.

Quellen: