Kohlenhydrate

Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen. Auf ein Kohlenstoffatom (C) kommt jeweils ein Molekül Wasser (H2O), so dass sich die allgemeine Summenformel Cm(H2O)n ergibt. Dadurch, dass Kohlenhydrate auch Sauerstoff enthalten, muss bei der Verbrennung (Oxidation), anders als bei Fetten und Proteinen, weniger Sauerstoff von außen zugeführt werden. Darauf beruht der Vorteil als ökonomische Energiequelle.

Hauptsächlich in Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft sind Kohlenhydrate vorhanden. Tierische Lebensmittel, außer Milch und Milchprodukten (Milchzucker), enthalten wenig Kohlenhydrate.

Die Kohlenhydrate sind die wichtigsten Energieträger und sollten mengenmäßig den Hauptbestandteil der täglichen Nahrung darstellen. Sie liefern zwar mit 4,1 kcal/g nur annähernd halb soviel Energie wie die Fette, stehen aber viel schneller zur Energiebereitstellung zur Verfügung. Kohlenhydrate liefern pro Liter Sauerstoff die meiste Energie und stellen somit die ökonomischste Energiequelle dar. Alle verwertbaren Kohlenhydrate werden letztendlich zu Glucose abgebaut, die vollständig zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert werden kann. Kohlenhydrate werden im Körper in Form von Glykogen gespeichert. Hauptspeicherorgane sind Leber und Skelettmuskeln. Der Abbau von Glykogen zu Glucose heißt Glykogenolyse. Der Abbau von Glucose zu CO2 und H2O wird Glykolyse genannt. Dabei unterscheidet man zwei unterschiedliche Stoffwechselwege: die aerobe Glykolyse und die anaerobe Glykolyse.

Der Aufbau von Kohlenhydraten erfolgt vorwiegend in den Pflanzen, die Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) aufnehmen und daraus über verschiedene Reaktionsschritte Sauerstoff (O2) und Kohlenhydrate bilden können. Dieser Vorgang findet in den Chloroplasten der Pflanzen statt und wird als Photosynthese bezeichnet. Die Energie, die für die Bildung von Kohlenhydraten erforderlich ist, liefert die Sonne.

Die Reaktion entspricht der Umkehrung der Glykolyse und sieht folgendermaßen aus:

6 CO2 + 6 H2O + 2.827 KJ (Energie) = C6H12O6 + 6 O2

Die in den Pflanzen gebildete Glucose (C6H12O6) wird in den Speicherorganen der Pflanze gelagert und zu Mehrfachzuckern (Di-, Tri-, Penta-Saccharide etc.) und Vielfachzuckern (Polysaccaride) umgewandelt. Unsere Nahrung enthält daher einfache Kohlenhydrate, die nur aus einem Zuckerbaustein bestehen, und komplexe, zusammengesetzte Kohlenhydrate, die ähnlich einer Perlenkette aus vielen hundert Einzelbausteinen bestehen können. Entsprechend der Kettenlänge unterscheidet man:

Kohlenhydratarten Anzahl der Zuckerbausteine Dazu zählen Sind enthalten in Verwertbarkeit
Monosaccharide oder Einfachzucker 1 Glucose
Fructose
Honig, Früchten,
Getränken, Süßwaren
Schnell verfügbare Zucker
Ausnahme: Milchzucker! Verdauliche = Energieliefernde Nahrungskohlenhydrate
Galactose Milch, Präparaten
Disaccharide oder Zweifachzucker 2 (Glucose + Fructose) Saccharose (Rübenzucker) Haushaltszucker, Süßwaren, Kuchen, Getränke (z.B. Limonade)
2 (Glucose + Glucose) Maltose (Malzzucker) Malzbier
2 (Glucose + Galactose) Lactose (Milchzucker) Milch
Oligosaccharide oder Mehrfachzucker 3 bis 15 Maltodextrin Sportlerernergiegetränke Komplexe Kohlenhydrate mit Langzeitwirkung
Zuckergemisch Knäckebrot, Zwieback
Polysaccaride oder Vielfachzucker > 15 Stärke Kartoffeln, Getreideflocken, Müsli, Brot, Nudeln, Reis, Bananen
Glykogen Muskelfleisch, Leber
> 15 Cellulose
Hemicellulose Ballaststoffen aus Getreiderandschichten (Kleie) Unverdauliche Kohlenhydrate
Pektin Obst und Gemüse

Für alle Sportarten gilt: Der Kohlenhydratanteil in der Trainingsphase sollte möglichst mindestens 55 % der Gesamtkalorienzufuhr betragen, damit die Glykogenspeicher der Leber und der Muskeln stets gefüllt sind.

Die Speicherfähigkeit für Kohlenhydrate ist begrenzt. Den Anteil an Kohlenhydraten, der nicht zur Energieversorgung genutzt und nicht als Glykogen gespeichert wird, wandelt der Körper in Fett um.

Eine kohlenhydratreiche Kost ist die Voraussetzung für ausreichende Glykogenreserven und nach einem erschöpfenden Training unerlässlich für eine rasche Wiederauffüllung der Glykogendepots. Auf diese Weise werden die Regenerationszeiten verkürzt und die volle Leistungsfähigkeit schnell wiederhergestellt.

Kostform Glykogengehalt/100 g Muskelsubstanz

kohlenhydratreich 3,51 g
gemischt 1,75 g
fett- und eiweißreich 0,63 g

Bei hoher Belastungsintensität (Krafttraining) spielen die Kohlenhydrate die Hauptrolle bei der Energieversorgung. Sind die Glykogenvorräte verbraucht, sinkt die körperliche- und geistige Leistungsfähigkeit und zwingt zum Abbruch der Aktivität.

Der Blutglucosespiegel sollte nicht zu stark abfallen. Das Gehirn gewinnt seine Energie ausschließlich aus Glucose. Ist das Glucose-Angebot reduziert, sind vor allem Einschränkungen in der Konzentration und Koordination zu befürchten.

Bei Belastungen von mehr als einer Stunde Dauer ist es sinnvoll, während des Trainings oder Wettkampfes Kohlenhydrate zu ersetzen. Dabei sollte der Glucoseanteil jedoch nicht mehr als 10 % gemessen an der Gesamtkohlenhydratmenge betragen.

Traubenzuckertäfelchen sind also nur in bescheidenen Maßen geeignet, den Blutzuckerspiegel zu stabilisieren. Wird zuviel Glucose oder Saccharose zugeführt, reagiert die Bauchspeicheldrüse mit einer Insulinausschüttung und senkt den Blutglucosespiegel. Dabei kommt es jedoch zu einer Überkompensation, das heißt: zu einer Absenkung des Blutglucosespiegels unter den Normalwert von 80 mg/dl. Gerät der Sportler in den hypoglykämischen Zustand (Unterzucker), lässt sofort die Konzentration nach. Er bekommt Hunger und bricht seine Leistung ab. Die Radfahrer nennen dieses Phänomen auch den "Hungerast".

Komplexe Kohlenhydrate in Form von Vollkornprodukten oder Obst sind als Zwischenmahlzeit gut geeignet, den ersten Hunger zu stillen und die Kohlenhydratversorgung zu sichern. Sportgetränke wie die so genannten "isotonischen Durstlöscher" sollten überwiegend Fructose oder Glucosepolymere wie Maltodextrin enthalten, um einen schnellen Blutzuckeranstieg zu vermeiden. Maltodextrine sind verzweigtkettige Glucose-Polymere (zusammengesetzte Zucker), die in Sportlernahrungen wie z.B. in Weight Gainern oder Kohlenhydratkonzentraten eingesetzt werden.

Die Basisernährung des Sportlers sollte vor allem polysaccharidhaltige Erzeugnisse wie stärkehaltige Getreideprodukte - am besten auf Vollkornbasis - aufweisen. Um die empfohlenen 55 bis 60 % Kohlenhydrate aufzunehmen, müssen reichlich Kartoffeln, Reis, Nudeln, Obst und Gemüse auf dem Speiseplan stehen. Fleisch, und vor allem die meist fetthaltige Sauce, sollten zur Beilage werden.

Auf diese Weise ist es möglich, den Kohlenhydratanteil der Nahrung deutlich zu erhöhen und gleichzeitig für eine ausreichende Ballaststoffzufuhr zu sorgen. Eine Ernährungsumstellung durch Einsparen von Fett zugunsten einer kohlenhydratreichen Ernährung ist für viele fortgeschrittene Sportler die Basis für eine spürbare Verbesserung der sportlichen Leistung.