Übersäuerung beim Sport bremst Leistungsfähigkeit

Für ihre Arbeit benötigen unsere Muskeln Energie, die über den Energieträger ATP (Adenosintriphosphat) bereitgestellt wird. In kleinen Mengen können die Muskeln ATP speichern; darüber hinaus muss es ständig neu produziert werden. Das geschieht, indem in den Muskelzellen Zucker in Form von Glukose (Traubenzucker) verbrannt wird. Zuerst wird Glukose über mehrere Schritte in das Zwischenprodukt Pyruvat (Brenztraubensäure) umgewandelt. Für dessen weiteren Abbau gibt es zwei Wege:

• Die aerobe Energiegewinnung – unter Sauerstoffverbrauch – in den Mitochondrien, den sogenannten Kraftwerken der Zellen: Sie verläuft relativ langsam, hat aber eine deutlich bessere Energieausbeute als der anaerobe Weg. Denn bei der aeroben Gewinnung entsteht etwa zehnmal so viel ATP.
  Aerob wird Energie vor allem bei Ausdauerbelastungen bereitgestellt.
  Glukose (C₆H₁₂O₆)wird dabei zu Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) umgesetzt, die abgeatmet, ausgeschwitzt oder über die Nieren ausgeschieden werden. Daher ist Sport im aeroben Bereich ideal, um eine Übersäuerung zu vermeiden.
  Zudem können auch Fette zur aeroben Energiegewinnung genutzt werden.
• Die anaerobe Energiegewinnung – ohne Sauerstoff – erfolgt direkt innerhalb der Muskelzellen: Sie stellt schnell Energie bereit. Allerdings entsteht nur wenig ATP pro Glukosemolekül.
  Ist die Sportintensität hoch, wie zum Beispiel beim Sprint oder High Intensity Training, benötigt der Körper schnell Energie. Dann kann in der Regel nicht genügend Sauerstoff bereitgestellt werden, um die Glukose vollständig zu oxidieren.
  Bei der anaeroben Energiegewinnung vergärt der Körper Glukose zu Milchsäure (Laktat). Dabei entstehen freie Protonen (positiv geladene Wasserstoffionen, H⁺), die sich anreichern und für saure Muskeln sorgen. Die Ansäuerung hemmt ein Enzym des Glukosestoffwechsels und die Fettverbrennung, da Enzyme am besten im pH-neutralen Bereich arbeiten. Dadurch wird die Energiegewinnung gedrosselt. Folgen sind:

• Die Muskulatur ermüdet und die Muskeln beginnen zu „brennen“.
• Die maximale Leistung kann nur für sehr kurze Zeit abgerufen werden.
• Das Risiko für Verletzungen steigt.
• Die Regeneration verzögert sich.

Beide Prozesse – aerob und anaerob – verlaufen parallel. Insbesondere Untrainierte kommen schnell an die Grenze der aeroben Energiegewinnung. Aber auch bei Sportlerinnen und Sportlern, die sich überlasten, sind saure Muskeln häufig – wenn sie zum Beispiel ohne ausreichende Pausen trainieren.

Je besser die Säure abgepuffert werden kann, desto mehr Laktat kann aus den beanspruchten Muskeln für die Energiegewinnung zur Verfügung gestellt werden. Denn das Transportsystem kann Laktat und Protonen nur gemeinsam aus dem beanspruchten Muskel befördern. Es arbeitet umso besser, je geringer die Konzentration der Wasserstoffionen außerhalb des Muskels ist.

Um unsere Leistungsfähigkeit zu steigern, ist es also sinnvoll, die Pufferkapazität unseres Körpers zu erhöhen. Dabei spielt auch die Ernährung eine wichtige Rolle.

Typisch für unsere moderne westliche Lebensweise ist eine Ernährung mit großen Mengen säurebildender Nahrungsmittel. Dazu zählen insbesondere tierische Eiweiße und Getreideprodukte, bei deren Verstoffwechselung sich saure Abbauprodukte anreichern. Wenn dazu noch intensiver Sport kommt, bei dem die Muskulatur zusätzlich Säure bildet, können die Puffersysteme des Körpers schnell überlastet werden.

Dabei tritt durch Sport nicht nur eine direkte Übersäuerung der Muskulatur durch Laktatbildung auf. Wenn wir intensiv Sport treiben und dadurch die Glykogenreserve unserer Muskeln erschöpfen, kann der Stoffwechsel auf Fettverbrennung umstellen. Allerdings werden bei der Fettverbrennung sogenannte Ketonkörper gebildet, die den Körper ebenfalls ansäuern.

Ergebnisse der Studie: Nach zwölf Wochen zeigte sich zwischen den beiden PRAL-Gruppen kein statistisch signifikanter Säureunterschied im (Zwölf-Stunden-Sammel-)Urin. Dabei waren die pH-Werte allerdings nur anhand von pH-Teststreifen abgeschätzt worden. Aber die Netto-Säure-Exkretion (NAE) bei den Frauen und Männern mit geringerer Säurezufuhr über die Nahrung (= niedriger PRAL-Wert) war eindeutig niedriger. Berechnet wird dieser Wert anhand der ausgeschiedenen gelösten Mineralsalze (Elektrolyte).

Zudem nahm bei der Gruppe mit geringerer Säurezufuhr der Harnstoffspiegel im Blut ab. In der Gruppe mit moderatem Säureverzehr (moderate PRAL-Werte) zeigte sich keine Veränderung der Harnstoffmenge im Blut.

Bei den Teilnehmende mit den moderaten PRAL-Werten nahm allerdings innerhalb des nur zwölfwöchigen Testzeitraumes die Nierenfunktion messbar ab. Das deutet darauf hin, dass selbst eine nur leicht säurebildende Ernährung und regelmäßige sportliche Betätigung zusammen zu einer erhöhten Säurebelastung des Körpers führen, die anscheinend die Nierenfunktion beeinträchtigen kann. Eine gut funktionierende Nierentätigkeit wiederum ist jedoch notwendig, um überschüssige Säure aus dem Körper auszuscheiden.

Da die Funktionsfähigkeit der Nieren mit steigendem Alter ohnehin abnimmt, kann eine chronische Übersäuerung bei Älteren die Leistungsfähigkeit vermutlich schneller beeinträchtigen. Eine Studie verglich die Auswirkungen einer ernährungsbedingten Säurebelastung auf den Säure-Basen-Status und die körperliche Leistungsfähigkeit bei

• Jugendlichen (22 Teilnehmende),
• jungen Erwachsenen (33 Teilnehmende),
• Älteren (33 Teilnehmende).

Sie hielten in zufälliger Reihenfolge eine jeweils siebentägige Diät mit entweder niedriger oder hoher Säurebelastung ein. Am Ende der beiden Diätperioden absolvierten alle einen Test mit einem Fahrradergometer bei unterschiedlichen Belastungsintensitäten. Zu Beginn der Studie und nach dem Fahrradfahren wurde ihnen jeweils Blut abgenommen.

Ergebnisse:

• Bei den Erwachsenen nahmen der wichtige Puffer Bicarbonat und der Basenüberschuss nach der säurelastigen Ernährungsphase ab.
  Wahrscheinlich erklären Unterschiede in der Nierenfunktion die größeren Auswirkungen der Säurebelastung durch die Ernährung bei älteren im Vergleich zu jüngeren Teilnehmenden (und bei Frauen im Vergleich zu Männern). Daher kann der Schluss gezogen werden: Eine bessere Nierenfunktion ist mit einer höheren Verfügbarkeit von Basen verbunden.
• Eine höhere Verfügbarkeit von Basen wiederum konnte eine trainingsinduzierte Übersäuerung (Azidose) verringern und zudem die maximale aerobe Leistung verbessern. Denn – insbesondere bei Frauen – waren nach der säurelastigen Diät das maximale Arbeitspensum kürzer und die maximale Sauerstoffaufnahme und die Herzfrequenz niedriger als bei der Diät mit weniger säurebildenden Lebensmitteln.

Für Sporttreibende ist es sinnvoll, gegen eine Übersäuerung anzugehen. Neben einer basenreichen Ernährung mit viel Obst und Gemüse sowie Carbonat-reichem Mineralwasser können basische Nahrungsergänzungen hilfreich sein, wie eine weitere hochwertige Studie belegte: Hier befolgten 40 gesunde ältere Frauen und Männer für vier Wochen eine eiweißreiche Ernährung. Begleitend erhielten sie entweder ein Placebo oder ein Basenpräparat. Zu Beginn und nach der vierwöchigen Testphase wurden im Blut und Muskel verschiedene Parameter bestimmt.

Das Ergebnis: Zwar hatte die (nur) vierwöchige eiweißreiche Ernährung bei den Teilnehmenden keinen eindeutigen Einfluss auf den Säure-Basen-Haushalt. Allerdings zeigte die basische Nahrungsergänzung – verglichen mit Placebo – gleich mehrere positive Effekte:

• So erhöhte sie die Bicarbonat-Konzentration im Blut deutlich, ohne den pH-Wert zu verändern. Insbesondere nach einer eiweißreichen Testmahlzeit, die eine Belastung mit Säure darstellt, blieb ein Abfall der Bicarbonat-Konzentration aus, wie sie unter Placebo passierte. Das bedeutet, die Pufferkapazität des Blutes wurde verbessert.
• Der pH-Wert im Muskel wurde erhöht – von 7,58 auf 7,64. Das heißt, ein Absinken des pH-Wertes durch Laktatbildung bei sportlicher Betätigung kann besser abgefangen werden. Unter Placebo sank der pH-Wert sogar leicht ab – von 7,6 auf 7,58.
• Nach der Mahlzeit stieg die Konzentration von Pyruvat im Muskel eindeutig an. Das zeigt eine verstärkte Aufnahme und einen verstärkten Abbau von Glukose und damit eine bessere Energiegewinnung an.
• Die Magnesiumkonzentration im Blut wurde deutlich erhöht.
  Magnesium ist wichtig für viele Prozesse im Körper: So ist es notwendig für den Energiestoffwechsel – für die Glykolyse und die oxidative Energiegewinnung – und für die Muskelfunktion.
• Zudem hatte die Einnahme des Basenpräparates auch einen günstigen Effekt auf den allgemeinen Kohlenhydratstoffwechsel: Nach der Testmahlzeit stiegen Glukose- und Insulinkonzentration im Blut weniger stark an.

Fazit: Obwohl die vierwöchige Eiweiß-lastige Diät die Säure-Basen-Balance offensichtlich nicht beeinflusste, konnte das Basenpräparat die Säure-Basen-Parameter sowohl im Blut als auch lokal im Muskel verbessern. Damit wirkte sie sich positiv auf den Glukosestoffwechsel im Muskel aus.

Die Mineralstoffe können unseren Körper insbesondere beim Sporttreiben unterstützen:

• Calcium, Magnesium und Kalium tragen zur normalen Muskelfunktion bei.
• Calcium und Magnesium tragen zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.
• Kalium und Magnesium tragen zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei.
• Calcium trägt zu einer normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen bei.
• Magnesium trägt zum Elektrolytgleichgewicht und zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei.
• Zink trägt zu einem normalen Kohlenhydrat-Stoffwechsel und zu einer normalen Eiweißsynthese bei.
• Zink trägt zu einem normalen Säure-Basen-Haushalt und zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei.

Seit fast einem Jahrhundert sind Leistungssteigerungen im Sport durch die Einnahme von Natriumbicarbonat bekannt – allerdings auch die Nebenwirkungen. Denn Carbonate stören in höherer Dosierung die natürliche pH-Regulation des Magen-Darm-Traktes und führen auch im Dickdarm zu einer unphysiologischen Erhöhung des pH-Wertes. Mögliche Folgen sind Durchfall, Bauchschmerzen und Erbrechen, die dann die Leistung wiederum deutlich beeinträchtigen können. Carbonate haben zudem eine negative Wirkung auf die Darmflora, die an die physiologischen pH-Werte im Darm angepasst ist. Normalerweise wird Natriumbicarbonat nur kurzfristig bei Sodbrennen eingesetzt.

Besser ist es, die Mineralstoffe als organische Verbindungen, insbesondere als Citrate, einzunehmen. Sie sind auch langfristig geeignet, der Säurelast entgegenzuwirken. Der Vorteil von Citraten: Sie entfalten ihre Wirkung erst im Zellstoffwechsel.

Unser Körper benötigt Makro- und Mikronährstoffe in einem ausgewogenen Verhältnis, um optimal zu funktionieren. Die allgemeine Empfehlung für eine gesunde Ernährung bezüglich der Makronährstoffe lautet:

• 55 Prozent Kohlenhydrate
• 30 Prozent Fett
• 15 Prozent Eiweiß

Genauere Angaben beziehen das Körpergewicht mit ein. So empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE):

• für Erwachsene: eine tägliche Eiweißzufuhr von 0,8 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht
• ab einem Alter von 65 Jahren: täglich 1,0 Gramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht zu verzehren
• um Muskelmasse aufzubauen: den Verzehr von 1,2 bis 2,0 Gramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht

Denn Muskelaufbau setzt voraus, dass ausreichend Eiweiß (Protein) zur Verfügung steht.

Egal aus welcher Quelle das Eiweiß stammt, es wird in unserem Körper sauer verstoffwechselt. Insbesondere schwefelhaltige Aminosäuren (Aminosäuren sind die Bausteine der Eiweiße) liefern Säure. Denn sie bilden beim Abbau Schwefelsäure, die zu Sulfat und Protonen zerfällt. Aber auch die Verstoffwechselung anderer Aminosäuren, die an Chlorid, Phosphat oder Sulfat gebunden sind, sorgt für freie Wasserstoffionen.

Durch einen hohen Eiweißverzehr reichern sich saure Stoffwechselprodukte an. Die Übersäuerung hemmt die Proteinsynthese im Muskel, also den Aufbau von körpereigenem Eiweiß, und fördert gleichzeitig den Proteinabbau. Dadurch gerät die Muskelmasse in Gefahr. Abhilfe schaffen kann eine basenreiche Ernährung, die der Übersäuerung entgegenwirkt und so dazu beiträgt, die Muskelmasse zu erhalten und aufzubauen.

Wie beschrieben, können eine Ernährung mit viel Obst und Gemüse und gegebenenfalls die Einnahme von Basenpräparaten dazu beitragen, eine Übersäuerung während des Sports zu vermeiden. Darüber hinaus können weitere Tipps helfen:

• Nach anstrengenden Sporteinheiten können eine lockere Sporteinheit wie das sogenannte „Auslaufen“ und bewusstes tiefes Atmen beim Laktatabbau helfen.
• Kommt es dennoch zu sauren Muskeln, sind Erholungspausen – für einige Stunden oder wenige Tage – für die Regeneration und den Säureabbau sinnvoll. Je höher die Belastungsintensität war und je untrainierter die betreffende Person, desto länger ist die Regenerationsdauer. Ausreichend zu schlafen ist für die Regeneration hilfreich.
• Auch durchblutungsfördernde Maßnahmen können helfen: Massagen, Wärmebehandlungen oder leichte Dehnübungen.
• Da verspannte Muskeln zur Übersäuerung neigen, helfen regelmäßige Entspannungsübungen, die Muskelspannungen – auch solche durch Stress – abzubauen. Gut geeignet ist zum Beispiel die Progressive Muskelentspannung nach Jacobsen, bei der alle Muskelgruppen bewusst angespannt und anschließend wieder entspannt werden. Unterstützend kann bewusstes Ein- und Ausatmen beim Entspannen helfen.

Viele Menschen nehmen zu, da sie – vereinfacht gesagt – mehr Kalorien verzehren, als sie verbrauchen. Um abzunehmen, gibt es deshalb zwei Möglichkeiten:

• den Energieverbrauch zu steigern, also häufiger und/oder länger beziehungsweise intensiver Sport zu treiben
  Wer mehr Muskelmasse besitzt, hat bereits einen höheren Grundumsatz, also einen höheren Energieverbrauch in Ruhe.
• weniger Kalorien zu verzehren, also Diät zu halten beziehungsweise zu fasten

Eine gute Kombination ist Sport und (Intervall-)Fasten. Hiermit sollte eine Gewichtsabnahme leichter zu erreichen sein, da an beiden Hebeln – Kalorienverbrauch und begrenzte Kalorienzufuhr – angesetzt wird. Beim Intervallfasten nach der 5:2-Methode darf an fünf Tagen normal gegessen werden, während an zwei (nicht aufeinander folgenden) Tagen der Kalorienverzehr deutlich reduziert wird.

Durch kombiniertes Training und Fasten addieren sich allerdings auch die Übersäuerungseffekte: Sowohl durch sportliche Betätigung als auch durch Fasten entstehen Säuren im Körper, die abgepuffert – also neutralisiert – beziehungsweise entfernt – also ausgeschieden – werden müssen, um den Stoffwechsel nicht zu belasten.

Eine Studie untersuchte deshalb den Effekt, den eine basische Ernährung zusätzlich zu regelmäßiger sportlicher Betätigung – mit und ohne Intervallfasten – bringt. Dafür trainierten gesunde Übergewichtige im Alter zwischen 20 und 60 Jahren für zwölf Wochen drei- bis viermal in der Woche. Jede Sporteinheit umfasste 30 bis 60 Minuten Laufen und 20 Minuten Krafttraining. An den Wochenenden kam ein Walking-Programm von bis zu zwei Stunden dazu. Eingeteilt wurden sie in vier Gruppen:

• Training + Placebo (17 Teilnehmende)
• Training + Basenpräparat (16 Teilnehmende)
• Training + intermittierendes Fasten + Placebo (18 Teilnehmende)
• Training + intermittierendes Fasten + Basenpräparat (17 Teilnehmende)

Zudem untersuchte die Studie den Säure-Basen-Status, indem der Bicarbonatspiegel (HCO₃^—) im Blut und der pH-Wert des Urins bestimmt wurden.
Ergebnis: Die HCO₃^—-Konzentration– und damit die Fähigkeit, Säuren abzupuffern – nahm während des zwölfwöchigen Trainingsprogramms unter Placebo ab. Dagegen konnte die basische Nahrungsergänzung die Bicarbonat-Konzentration – also die Pufferkapazität –steigern. Analog dazu erhöhte die basische Nahrungsergänzung den pH-Wert im Urin.

Wie die Studie gezeigt hat, belastete das Trainingsprogramm den Säure-Basen-Haushalt der Teilnehmenden. Zusätzliches Fasten verstärkte den Effekt. Eine Übersäuerung kann den Stoffwechsel hemmen und sowohl den Leistungszuwachs als auch die Fettverbrennung – und damit eine weitere Gewichtsabnahme – bremsen. Werden mehr basische Mineralstoffe zugeführt, wirkt das einer Übersäuerung und somit der Stoffwechselblockade entgegen.

Bei ausdauerorientierten Belastungen spielt die aerobe Energiegewinnung eine entscheidende Rolle, da hier die ATP-Ausbeute sehr groß ist. Dabei dient insbesondere Glukose als Brennstoff, die als Glykogen direkt im Muskel gespeichert werden kann. Ist die Belastung sehr hoch, reichen die Reserven für etwa 40 bis 60 Minuten; bei etwas geringerer Intensität auch für 75 bis 90 Minuten. Für längerfristige Anstrengungen wie beispielsweise einen Marathon ist es deshalb wichtig, dem Körper während der Belastung nicht nur Flüssigkeit und Elektrolyte zuzuführen, sondern ihm auch schnell verfügbare Kohlenhydrate zur Verfügung zu stellen. Damit kann die Muskelfunktion regeneriert werden
Zwar kann der Körper bei geleerten Glykogenspeichern auf seine Fettreserven zurückgreifen. Das funktioniert aber nur bei moderater Belastung und ausreichender Sauerstoffversorgung. Dann ist die Energieausbeute sogar höher als die aus der Verbrennung von Kohlenhydraten. Da die oxidative (= mit Sauerstoff) Verwertung der Fettsäuren für starke Belastungen aber zu langsam verläuft, lässt die Leistungsfähigkeit bei einem Kohlenhydratmangel nach.

Neben kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln wie zum Beispiel reifen Bananen (20 Gramm Kohlenhydrate pro 100 Gramm Frucht) oder Müsliriegeln können standardisierte Kohlenhydrat-Elektrolyt-Lösungen hilfreich sein – insbesondere während des Wettkampfs beziehungsweise während der anstrengenden Trainingseinheit. Zumal sie beim Sporttreiben leichter zu verzehren sind als feste Nahrung. Die Kohlenhydrat-Elektrolyt-Lösungen können zur Aufrechterhaltung der Ausdauerleistung bei längerem Ausdauertraining beitragen. Zudem verbessern sie die Aufnahme von Wasser während der körperlichen Betätigung.

Vorteile hochwertiger Produkte sind obendrein:

• der Ausgleich von ausgeschwitzten Elektrolyten wie Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium
• die basische Wirkung von Citrat-Verbindungen

Einige Produkte liefern auch Vitamine. Beispielsweise trägt Riboflavin (Vitamin B2) zu einem normalen Energiestoffwechsel und zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei. Auch Vitamin C trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.

Kurzzeitige hohe Belastungen beim Sport sorgen dafür, dass die benötigte Energie anaerob bereitgestellt wird. Dabei werden Laktat und Protonen (H⁺) gebildet. Letztere säuern die beanspruchten Muskeln an. In der Folge stockt die weitere Energiegewinnung, und die Leistung bricht ein. Ist die Pufferkapazität im Blut hoch, können Laktat und Protonen besser abtransportiert werden. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit gesteigert.
Werden bei der Verstoffwechselung von Nahrungsmitteln im Körper überwiegend Säuren gebildet, kann gleichzeitige sportliche Betätigung für eine doppelte Säurebelastung sorgen. Dann kann auch die Nierenfunktion beeinträchtigt werden, die im Alter ohnehin nachlässt.

Die Pufferkapazität im Blut wird überwiegend durch Hydrogencarbonat vermittelt. Die Menge des Puffers lässt sich durch eine basische Ernährung und basische Nahrungsergänzungen erhöhen. Das ist vorteilhaft für den Laktattransport – und ist zudem notwendig, um die Säurebelastung durch eine eiweißreiche Nahrung auszugleichen, die für den Aufbau von Muskeln – in gewissen Maßen – notwendig ist. Wird Sport mit Fasten kombiniert, entstehen ebenfalls vermehrt Säuren im Körper. Auch dann ist ein basischer Ausgleich notwendig, um die sportliche Leistung und den Abnehmerfolg zu sichern.