Gymnasium Ulricianum
Aurich
Leistungsverbesserung
durch Nahrungsergänzungsmittel ?
-
Diskussion
unter physiologischen und ökonomischen Gesichtspunkten
an ausgewählten Beispielen
Facharbeit
im Seminarfach
sf
308
Betreuende
Lehrkraft: de
Bearbeitungszeitraum:
17.06.2013 – 06.09.2013
Gymnasium
Ulricianum Aurich
Facharbeit
Im
Seminarfach sf308
Schuljahr
2012/2013
Jahrgang
12, 2. Halbjahr
Thema:
Leistungsverbesserung durch Nahrungsergänzungsmittel ?
Diskussion
unter physiologischen und ökonomischen Beispielen
an
ausgewählten Beispielen
Verfasser:
Betreuender
Fachlehrer: de
Ausgabetermin
des Themas: Aurich, den 19. Juni 2013
Abgabetermin
der Arbeit: Aurich, den 10. September 2013
___________________________
Unterschrift des Verfassers
Bewertung
der Facharbeit: _______________ Punkte
___________________________
Unterschrift des Fachlehrers
Inhaltsverzeichnis
Seitenzahl
1.
Einleitung 1
2.
Nahrungsergänzungsmittel 2
2.1 Definition 2
2.2 Rechtlicher Rahmen 3
2.3 Konsumverhalten 3
2.4 Vorteile 4
3.
L-Carnitin 5
3.1 Allgemeines 5
3.2 Funktion 6
3.2.1 Supplementierung 6
3.4 Nebenwirkungen 7
3.5
Diskussion 7
4.
Koffein 8
4.1
Allgemeines 8
4.2 Wirkung 9
4.2.1 Supplementierung 9
4.3 Nebenwirkungen 10
4.4
Diskussion 10
5.
L-Glutamin 11
5.1
Allgemeines 11
5.2 Funktion 11
5.2.1 Supplementierung 12
5.4 Nebenwirkungen 13
5.5 Diskussion 13
6.
Reflexion 14
7.
Literaturverzeichnis 15
8.
Schlusserklärung 17
1. Einleitung
Nahrungsergänzungsmittel,
sogenannte „`Supplemente‘ […] werden von mindestens 18
Millionen Menschen in Deutschland geschluckt. [...] 907 Millionen
Euro gaben die Deutschen nach Angaben der Marktforschungsfirma IMS
Health im Jahr 2010 für solche Produkte aus.“1
Fit und
leistungsstark - wer möchte das nicht sein? Da wundert es kaum, dass
verlockende und Werbung für Nahrungsergänzungsmittel (NEM) auf
offene Ohren trifft.
Aber was steckt
tatsächlich in diesen Produkten? Ist ein leistungssteigernder Effekt
zu erwarten oder gibt es wirklich „keinen schnelleren Weg, teuren
Urin herzustellen.“?2
In der folgenden
Arbeit wird der Einsatz von Nahrungsergänzungsmitteln im Sport zum
Zweck der Leistungssteigerung mittels ausgewählter Beispiele
dargestellt und unter physiologischen, sowie ökonomischen Aspekten
diskutiert.
Ich habe mich für
dieses Thema im Fach Biologie entschieden, da aufgrund seines
Konfliktpotenzials kaum eine andere Produktgruppe gibt, die in
letzter Zeit so stark kritisiert und kontrovers diskutiert wird wie
das der NEM. Es umfasst Präparate, deren Wirkung produktspezifisch
die Leistung und Gesundheit des Konsumenten mehr oder weniger
fördern.
So finden sie eben
auch große Aufmerksamkeit und Absatz im Sport. Nun ist es allerdings
so, dass die Vermarktung dieser Präparate im Konflikt mit
nachweisbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen steht. Dazu werde ich
im ersten Teil anhand von Definition, rechtlichen Rahmen,
Konsumverhalten und Vorteilen der Nahrungsergänzungsmittel einen
Ãœberblick in die Thematik geben. Im zweiten Teil werde ich auf drei
ausgewählte Beispiele, insbesondere auf deren Funktion, Wirkung,
Nebenwirkungen eingehen. Dabei habe ich mich für die Produkte
L-Carnitin, Koffein und L-Glutamin entschieden, da sie
unterschiedliche Eigenschaften wie Leistungsbeeinflussung,
Nebenwirkung und Anwendungsbereiche aufweisen. Aufgrund ihres
Wirkungsbereichs besitzen sie dennoch eine gewisse Vergleichbarkeit.
Im Anschluss an die Ausführungen der jeweiligen Beispiele folgt eine
auf Fakten basierende, ausführliche Diskussion. Die zentrale
Fragestellung, ob durch diese Produkte ein ergogener - oder ein
reiner Placebo - Effekt zu erwarten ist, führt zu weiteren
kontroversen Diskussionen. Welchem Produkt kann man Vertrauen, wenn
der Markt von der Profitgier der Hersteller geprägt ist?
Wie groß ist der
leistungssteigernde Effekt in Abhängigkeit von Risiken,
Nebenwirkungen und Kosten? Wo macht der Einsatz also Sinn?
Natürlich sind noch
viele andere Fragen möglich, aber ich beschränke mich, wie
vorbemerkt, auf die physiologischen und ökonomischen Gesichtspunkte,
da weitergehende Aspekte den Rahmen dieser Arbeit sprengen würden.
2.
Nahrungsergänzungsmittel:
2.1 Definition:
Bei
Nahrungsergänzungsmitteln handelt es sich um Lebensmittel, die für
den menschlichen Organismus bedeutsame Nährstoffe in konzentrierter
arzneilicher Darreichungsform liefern. Sie dienen der Ergänzung der
herkömmlichen Ernährung zur erhöhten Versorgung bei Mehrbedarf
durch Nährstofflücken im Grenzbereich zwischen Lebens- und
Arzneimitteln. Diese Produkte sind meist auf chemischer Basis
hergestellte Lebensmittel, werden aber in untypischen Formen wie
Pulvern, Kapseln, Pastillen, Trinkampullen und Granulaten in den
Verkehr gebracht. Bestimmte, isolierte und aufbereitete Mikro- und
Makronährstoffe, darunter Vitamine, Mineralstoffe, Fette,
Kohlenhydrate, sowie sekundäre Pflanzenstoffe bilden einzeln oder in
Kombination die chemische Basis dieser Produkte.
Weiterhin sind
Nahrungsergänzungsmittel für jeden ohne weiteres zugänglich. Sie
werden sowohl in Supermärkten, Drogerieketten, im Internet und in
Versandhäusern, als auch in Apotheken und Reformhäusern
vertrieben.3
(Andreas Hahn S.17)
– (Heiko Diedrich S.15) – (Georg Neumann S.188)
2.2 Rechtlicher
Rahmen:
Das Inverkehrbringen
und der Verkauf von Nahrungsergänzungsmitteln in Deutschland
unterliegen dem Lebensmittel-,
Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuch
(LFGB), sowie der Nahrungsergänzungsmittelverordnung (NEMV), da sie
nach deutschem Recht den
Lebensmitteln
zuzuordnen sind. Nach
Artikel 2 der Verordnung (EG) Nr. 178/2002 sind „Lebensmittel
[...]
Stoffe, die dazu bestimmt sind, in unverändertem, zubereitetem oder
verarbeitetem Zustand von Menschen verzehrt zu werden, ausgenommen
sind Stoffe, die überwiegend dazu bestimmt sind zu anderen Zwecken
als zur Ernährung oder zum Genuss verzehrt zu werden.“Nach
diesem Paragraphen sind alle Stoffe als Lebensmittel anzusehen, die
eine Funktion der Ernährung oder des Genusses erfüllen, sodass sich
ein breites Spektrum an verwendbaren Stoffen zur Herstellung von NEM
ergibt.
Weiterhin weist der
Paragraph eine klare Abgrenzung zu Arzneimitteln, Tabakerzeugnissen
und Futtermitteln auf. Die erlaubten Vitamine, Mineralstoffe und
Begleitstoffe sind auch in der NEMV aufgeführt. Weiterhin regelt die
NEMV, dass Produkte dieser Art nur in Fertigpackungen mit
entsprechender Kennzeichnung in Verkehr gebracht werden dürfen. Zu
diesen verpflichtenden Kennzeichnungen gehören unter anderem das
Mindesthaltbarkeitsdatum, ein Verzeichnis der Zutaten, die empfohlene
Tagesdosis sowie Warnhinweise.Zusätzlich sind Registrierungs-,
Meldepflicht und Werbebeschränkungen einzuhalten.Auch wenn es nach
einem hohen Maß an rechtlichen Bestimmungen aussieht, wird den
Herstellern rechtlich eine relativ große Handlungsfreiheit
eingeräumt.
Die Hersteller sind
verantwortlich für die gesundheitliche Unbedenklichkeit und müssen
keinen Wirksamkeitsnachweis liefern. Sie können Empfehlungen zu
Dosierungen ihres Produkts selbst bestimmen. Für das
Inverkehrbringen des Produkts und der dazugehörigen Werbung ist
lediglich eine Gewerbeerlaubnis notwendig. Es besteht also keine
Zulassungspflicht. Allerdings gibt es in Bezug auf die Werbung
Gesetze zum „Schutz vor Täuschung“ durch das LFGB. Diese Gesetze
stellen sicher, dass Lebensmitteln keine Eigenschaften zugeordnet
werden, die sie nicht besitzen oder die wissenschaftlich nicht
hinreichend gesichert sind. Dahinter steht der
Verbraucherschutzgedanke. Versprechungen zur Vorbeugung, Behandlung
und Heilung von Krankheiten sind verboten und ausschließlich den
Arzneimitteln vorbehalten. Auch die Darstellung des Produkts durch
Aufmachung, Bezeichnung, Werbung, Aussagen zur Herkunft, Art der
Herstellung dürfen nicht den Anschein eines Arzneimittels erwecken.
So ergibt sich der rechtliche Rahmen in dem sich die Unternehmen
bewegen und der durch die Landesbehörde kontrolliert wird.4
2.3
Konsumverhalten:
In
fast allen Bereichen des Sports sind die unterschiedlichsten Produkte
der NEM vorzufinden. Sie finden dort ihre individuelle Anwendung.
Denn
vor allem im Sport genießen sie Aufmerksamkeit und Absatz, die in
den unterschiedlichen Sportarten mehr oder weniger stark variieren.
Zum Konsumverhalten liegen in Deutschland allerdings kaum Studien im
Bereich der Nährstoffsupplemente vor, sodass nur Tendenzen anhand
weniger Untersuchungen aufgezeigt werden können.5
Nach
den Ergebnissen der „Nationale
Verzehrs Studie II“ nähmen 28 % der gesamten deutschen Bevölkerung
NEM zu sich. Die Gründe für den Konsum lägen der Studie zufolge
vorwiegend im gesundheitlichen - und leistungsbeeinflussenden
Bereich.6
Außerdem
würde angenommen, dass Sportler wesentlich häufiger als
Normalbürger und Leistungssportler wiederum häufiger als
Freizeitsportler, auf NEM zurückgreifen.7
Diesbezüglich liegt eine aktuelle Untersuchung von
Leistungssportlern vor, bei der 117 deutsche Athleten im Alter
zwischen 13 und 19 auf ihren Konsum von NEM befragt wurden. Die
Auswertung der Befragung hat ergeben, dass 96 % der Befragten schon
einmal ein Supplement konsumiert haben. 88 % der Befragten
konsumierten ein Supplement innerhalb der letzten vier Wochen.
Auffällig ist dabei auch, dass bei einer relativ kleinen
Produktvielfalt von zwei bis zehn Supplementen immerhin 53 % der
befragten Athleten einer täglichen Einnahme nachkommen. Es liegen
also mehr und weniger beliebte Produkte vor, was auf eine spezielle
Ernährung in den jeweiligen Sportarten hindeutet (Vgl. 2.4
Vorteile).8
In Bezug auf den Konsum können Freizeitsportler gegenüber Athleten
also kaum mithalten, sind aber trotzdem für rund zwölf Prozent des
durch den Verkauf von NEM erzielten Umsatzes
verantwortlich.9
2.4 Vorteile:
Je
nach Sportart und Trainingsziel muss zur Leistungssteigerung die
Ernährung spezifisch angepasst sein. So ist vor allem der Bedarf an
Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten sportartspezifisch. Der
Ausdauersport verlangt zum Beispiel eine Ernährung, die auf eine
erhöhte Kohlenhydrataufnahme ausgelegt ist, während Proteine und
Fette eine untergeordnete Rolle spielen. In anderen Sportarten
werden dementsprechend andere ernährungsspezifische Schwerpunkte
gesetzt.
Bei
Bedarfsspitzen körperlicher Belastung kann leicht ein
Nährstoffengpass entstehen, der „nicht immer über die übliche
Ernährung gedeckt werden kann“10
NEM
können hier wichtige Nährstoffe zur Verfügung stellen, um diese
Defizite auszugleichen. Weiterhin ist die Nährstoffdichte im
Vergleich zum Volumen relativ hoch, sodass nur kleine bedarfsgerecht
Mengen zu sich genommen werden müssen. Dazu kommt, dass Zubereitung
und Einnahme dieser Mittel meist sehr unkompliziert - und an keinen
bestimmten Ort gebunden sind. Ungewollte Begleitstoffe wie Purine,
Cholesterin oder Fette, die den Organismus unnötig belasten, sind
nicht vorhanden.
NEM
sind also allgemein in der Lage spezifische Nährstofflücken rasch
zu decken, um ein längeres, intensiveres Training ohne Mangelphase
zu ermöglichen.11
3. L-Carnitin
3.1 Allgemeines:
L-Carnitin
wird in Leber, Niere und Gehirn aus den beiden Aminosäuren Methionin
und Lysin synthetisiert und ist in Herz-, Leber- und
Skelettmuskulatur lokalisiert. Der Bedarf von ungefähr 16mg täglich
wird durch eine Eigensynthese ausreichend gedeckt, sodass L-Carnitin
keinen essentiellen Nährstoff für den menschlichen Körper
darstellt. Neben der Synthese kann allerdings auch ein großer Teil
L-Carnitin über die Nahrung aufgenommen werden, wobei vor allem
Lebensmittel tierischer Herkunft einen hohen Anteil besitzen. In
dieser Hinsicht sind Mangelphasen sehr selten. Dennoch ist eine
Vielzahl Carnitin-haltiger NEM auf dem Markt erhältlich, welche
überwiegend im Fitness- und im Sportbereich Anwendung finden.
Sie
werden hier mit der Unterstützung des Körpers für Ausdauer und
Leistungsfähigkeit beworben. Genauer werden sie mit Werbesprüchen
wie:“bewirkt […] regelrechten Kick für geistige und körperliche
Vitalität“, oder allgemein als „fat burner“ vertrieben.
L-Carnitin ist entweder als Einzelwirkstoff oder in Kombination mit
anderen Nährstoffen, wie Aminosäuren, Vitaminen oder Mineralstoffen
in den unterschiedlichsten Darreichungsformen, wie Kapseln,
Trinkampullen, Sportgetränken oder Pulvern erhältlich. Im
Allgemeinen besitzt L-Carnitin aufgrund seines niedrigen Preises kaum
nennenswerte Konkurrenz.
Der
tatsächliche Preis hängt, wie bei anderen Produkten auch, von
Qualität und Darreichungsform ab.12
3.2 Funktionen:
Die
physiologische Funktion der Aminosäure L-Carnitin beschränkt sich
auf den Fettstoffwechsel. In diesem werden die aus der Nahrung
aufgenommenen, energiereichen Fettsäuren zur Energiegewinnung
verstoffwechselt. L-Carnitin ist die Voraussetzung dafür, dass
langkettige Fettsäuren die innere Mitochondrienmembran passieren
können.
Stark
vereinfacht werden in das Zytosol aufgenommene Fettsäuren zunächst
aktiviert und dabei in Acyl-CoA-Verbindungen umgewandelt. Diese
aktivierten Verbindungen können
zwar
die äußere Mitochondrienmembran passieren, nicht aber in die Matrix
gelangen, wo der Fettsäureabbau erfolgt. Daher wird der Acylrest auf
L-Carnitin übertragen. Dieser kann dann als Acylcarnitin durch in
die Mitochondrienmatrix transportiert werden. Dort erfolgt der
oxidative Abbau der Fettsäuren, die sogenannte ß-Oxidation.13
3.2.1
Supplementierung:
Das
Supplementieren von L-Carnitin „beruht im Wesentlichen auf der
Vorstellung, den Fettsäurentransport in die Mitochondrien und damit
die Fettsäureoxidation durch zusätzliche Gaben von Carnitin zu
steigern“14.
In diesem Zusammenhang werden L-Carnitin, neben der Erhöhung der
Fettverbrennung, weitere Wirkungen nachgesagt. L-Carnitin könne
freie Fettsäuren vermehrt als Substrat für die Energiegewinnung
heranziehen und dabei den Vorrat an Muskelglykogen schonen. Dadurch
würden Ermüdungserscheinungen hinausgezögert und die
Leistungsfähigkeit erhöht. So sei weiterhin eine größere
Muskeldurchblutung und Sauerstoffaufnahme gegeben, die eine
Steigerung des aeroben Energieumsatzes, eine Verkürzung der
Regenerationszeit und eine Reduzierung der Symptome beim Muskelkater
zur Folge haben. Außerdem würde L-Carnitin einen Immun
stabilisierenden Effekt, als auch eine antioxidative Wirkung
besitzen, sodass ein Schutz vor freien Radikalen besteht. Letzteres
würde zu einer Förderung der Zellmembranstabilität führen. Diese
Wirkungen würden schon bei einer Dosierung von ungefähr 1-3g
täglich über mehrere Wochen eintreten.15
All
diese Aussagen sind der Grund für die Beliebtheit und den Absatz
dieses Supplements. Trotz einer Menge Studien und Untersuchungen, die
aber meist in Konflikt mit anderen
Erkenntnissen
stehen oder wissenschaftlich nicht anerkannt werden, bleibt ein
Großteil der Aussagen rein hypothetisch und stellt Material für
Werbung dar.
3.3
Nebenwirkungen:
Nachgewiesen
ist, dass überschüssiges Carnitin normalerweise vollständig durch
den Harn über die Niere ausgeschieden wird.
Allerdings
besteht die Gefahr, dass bei dauerhafter Substitution die
Eigensynthese durch den Organismus eingeschränkt oder sogar
eingestellt wird. Im Falle einer längeren oder dauerhaften
Mangelerscheinung durch eine stark eingeschränkte Eigensynthese kann
es sogar zu weitreichenden Nebenwirkungen kommen. Zu den möglichen
Nebenwirkungen gehören Erkrankungen des Herzmuskels oder
Leberzellnekrose, heißt Absterben einzelner oder mehrerer
Leberzellen. Ferner sind Durchfall und Schlafstörungen möglich.
Eine Toxizität liegt aber nicht vor.
3.4 Diskussion:
In
der folgenden Diskussion werden die vorher genannten Funktionen
anhand von wissenschaftlichen Fakten entweder widerlegt oder
nachgewiesen und ein abschließendes Urteil über die Sinnhaftigkeit
der Einnahme getroffen. Kaum ein anderes Supplement ist so umstritten
und kontrovers diskutiert wie das L-Carnitin. Fakt ist, dass es ein
Dauerbrenner auf dem Markt ist und es noch einige Zeit diesen Status
halten wird. Die Hypothese der erhöhten Verbrennung von Fett durch
Supplementierung (Siehe 6.1 Supplementierung) ist der Ausgangspunkt
vieler Diskussionen zwischen Wissenschaftlern, Ernährungsberatern
und der Lebensmittelindustrie. Diese Hypothese wird demnach als
erstes diskutiert und widerlegt.
Denn
zum einen ist wissenschaftlich nachgewiesen, dass L-Carnitin beim
Transport von Fettsäuren nicht verbraucht, lediglich regeneriert
wird und man so auch auf keine zusätzliche Zuführung angewiesen
ist. Zum anderen liegt kein Anstieg der Konzentration von L-Carnitin
im Muskel nach dessen Einnahme vor. Dem ist so, weil überschüssiges
L-Carnitin vollständig über die Niere ausgeschieden wird (Siehe 3.3
Nebenwirkungen), weil ab einer bestimmten Konzentration eine
Sättigung eintritt. Diese Sättigung beschränkt gleichzeitig die
maximale Geschwindigkeit des Transports von Fettsäuren. Weiterhin
ist L-Carnitin nicht der Faktor, der die Geschwindigkeit der
ß-Oxidation maßgeblich beeinflusst.
Diese
ist viel mehr abhängig von anderen Faktoren, wie der Anzahl freier
Enzyme, die in der Lage sind, Fettsäuren abzubauen. Wenn es dennoch
zu einem beschleunigten Transport und zur Anreicherung von Fettsäuren
im Mitochondrium kommt, so würde ein Mechanismus in Gang gesetzt
werden, der diesem Vorgang entgegenwirkt und ihn somit hemmt.
Somit
kann diese Hypothese aufgrund wissenschaftlicher Fakten als
zweifelhaft angesehen werden.
Dagegen
kann die Hypothese, dass eine Leistungssteigerung im Sinne einer
erhöhten Sauerstoffaufnahme und Durchblutung der Muskulatur
vorliegt, als nicht hinreichend wissenschaftlich gesichert angesehen
werden. Aussagen und Anzahl der verwendbaren Studien sind ungenügend
und widersprechen sich in vielerlei Hinsicht.
Der
letzten These, das L-Carnitin eine antioxidative Wirkung und einen
Immun stabilisierenden Effekt besitzt, ist definitiv zuzustimmen.
Denn durch die Wirkung auf die Acetylgruppen (Siehe 6. Physiologische
Funktion) wird es zugleich zum Fänger freier Radikale und schützt
so Membranen und Zellen vor der Zerstörung durch diese.
Die
Nebenwirkungen betrachtend (Siehe 7.Nebenwirkungen) kann eine
eingeschränkte Eigensynthese in extremen Fällen zu weitreichenden
Nebenwirkungen führen, wie Mangelerscheinungen, die zu Erkrankungen
des Herzmuskels oder einer Leberzellnekrose führen können. Unter
der Betrachtung dieser Aspekte lässt sich sagen, dass keine
Leistungssteigerung durch die Substitution von L-Carnitin zu erwarten
ist. So ist es offensichtlich, dass sich die Werbung mit Hilfe
vielversprechender Aussagen über L-Carnitin gegen wissenschaftliche
Erkenntnisse hinweg durchsetzt. Auch weiterhin werden
L-Carnitin-haltige Produkte, aufgrund niedriger Preise in Kombination
mit vielversprechenden Aussagen, Absatz auf dem Markt finden.16
4. Koffein
4.1 Allgemeines:
Der
erste Gedanke, der jedem bei diesem Begriff in den Sinn kommt, ist:
„Natürlich, das ist der Stoff im Kaffee, der einen wach macht“.
Koffein, wissenschaftlich auch Trimethylxanthin genannt, wird mittels
Extraktion und Entkoffeinierung aus Teeblättern, Kaffeebohnen und
weiteren koffeinhaltigen Pflanzen gewonnen. Er ist weltweit bekannt
und wird meist in Form von Kaffee, Tee, Cola oder Energie-Drinks
konsumiert. Für den Einsatz im Sport ist er allerdings meist nur in
einer reinen Pulver-Form verbreitet und wird hauptsächlich
rezeptfrei über Apotheken bezogen. Preislich gesehen befindet sich
Koffein im Rahmen des möglichen, ist aber bei einer dauerhaften
Substitution nicht besonders preiswert.
Als
NEM ist es eher weniger bekannt und genießt auch nur eine
eingeschränkte Zulassung. Ab einer bestimmten, nachweislichen
Konzentration von 12mg/l im Harn wird es als Dopingmittel
eingestuft.17
4.2 Wirkung:
Stark vereinfacht
besitzt Koffein einerseits eine antagonistische Wirkung zu Adenosin,
die bereits bei relativ niedrigen Konzentrationen von Koffein
auftritt.
Koffein blockt die
Adenosinrezeptoren, wobei die weitere Betrachtung der Unterarten, vor
allem von A1, von Wert ist. Durch die Hemmung der A1-Rezeptoren wird
die Offenwahrscheinlichkeit von K+-Kanälen herabgesetzt. Dies
bewirkt die Steigerung der Aktivität einiger Neurone im Gehirn, da
die Änderung des Membranpotenzials im Axon des Neurons durch die
erhöhte Offenwahrscheinlichkeit deutlich schneller und leichter
erreicht werden kann. Die ausschlaggebende Wirkung für die meisten
Effekte von Koffein ist die Blockung der A1-Rezeptoren. Vereinfacht
kann man A1-Rezeptoren als anregend bezeichnen. Die Erhöhung des
Sympathikotonus ist die Ursache der allgemeinen Erregung sowie der
auftretenden Angstgefühle, da hohe Koffein-Konzentration die
Herzfrequenz erhöht und das Nebennierenmark vermehrt Adrenalin
ausschüttet. So hat die Einnahme hoher Koffein Dosen die gleichen
Folgen wie eine Stresssituation. Die zweite Wirkungsweise besteht in
der Freisetzung von Ca2+-Ionen aus intrazellulären Speichern ins
Cytoplasma. Für diese zweite Wirkung ist jedoch eine 250-fach höhere
Konzentration von Nöten als zur Hemmung der A1-Rezeptoren. Durch die
höhere Verfügbarkeit von Ca2+ wird der Übergang des
Aktionspotentials an der Synapse und an der motorischen Endplatte
erleichtert. Dadurch werden das Muskelzittern und die Krämpfe bei
extrem hohen Koffein-Konzentrationen erklärt. Eine sekundäre
Wirkung ist die Erhöhung des Harndrangs. Diese ist durch zwei
Ansatzpunkte des Koffeins zu erklären. Erstens wirkt Koffein
erweiternd auf einen Arterienabschnitt in der Niere und erhöht damit
den Blutdurchfluss, sodass die sogenannte Glomeruläre
Filtrationsrate
erhöht wird. So wird deutlich mehr Flüssigkeit über die Niere aus
dem Körper ausgeschieden. Zweitens bewirkt Koffein, dass die glatte
Muskulatur an den Bronchien zur Erschlaffung gebracht wird.18
4.2.1
Supplementierung:
Bei
einer Einnahme von ungefähr 50-60mg Koffein pro kg Körpergewicht
eine Stunde vor der Belastung wird allgemein angenommen, dass Koffein
anregend auf den Körper wirkt, insbesondere auf das
Zentralnervensystem. Dies zeigt sich in einer allgemeinen Wachheit,
welche eine Steigerung der kognitiven Fähigkeiten im Sinne einer
gesteigerten Aufmerksamkeit, Reaktionszeit und Psychomotorik
beinhaltet. Aber
auch Organe, die nur indirekt mit dem Zentralnervensystem in
Verbindung stehen, werden durch die Einnahme von Koffein beeinflusst.
Das Herz wird frequenzsteigernd beeinflusst, was zur erhöhten
Durchblutung des Organismus führt. Die erhöhte Calciumfreisetzung
in der Muskelzelle erleichtert die Muskelkontraktion und macht sie
effizienter.
Zusätzlich sorgt
das durch die Einnahme von Koffein ausgeschüttete Adrenalin für
eine Steigerung der Atmung, der Herzfrequenz, der Konzentration und
des Fettabbaus. Besonders im Bereich des Ausdauersports werden diese
Vorteile genutzt. Insofern ist eine Leistungssteigerung nachgewiesen.
Der Grund für die Einnahme von Kaffee wird aus diesen Aspekten
ebenfalls deutlich.19
4.3
Nebenwirkungen:
Bei Ãœberdosierung
können diese durchaus positiven Effekte ins Negative umschlagen.
Zunächst sind Nebenwirkungen wie Nervosität, eine erhöhte
Herzfrequenz und ein Blutdruckanstieg bei durchaus niedrigen
Dosierungen möglich. Auch stark erhöhter Harn- und Bewegungsdrang
sind nicht selten. Es könnten weitere Folgen, wie Angstzustände,
Unruhe, Muskelzittern und Ãœbelkeit mit Erbrechen auftreten. Bei
einer noch höheren Dosierung könnte, aufgrund einer erhöhten
Nerventätigkeit, Muskelzittern in Krämpfe umschlagen und
Herzrhythmusstörungen auftreten. Ab einer Dosierung von ungefähr
5-10g Koffein pro kg Körpergewicht wirkt Koffein vergiftend und kann
eine tödliche Wirkung auf den Organismus haben.20
4.4 Diskussion:
In
der folgenden Diskussion wird der Sinn einer Supplementierung von
Koffein unter physiologischen und ökonomischen Aspekten diskutiert.
Eine Widerlegung oder Bestätigung von Hypothesen ist hier nicht
nötig, da ausreichend wissenschaftlich gesicherte Erkenntnisse zu
Koffein vorliegen. Die Anzahl leistungssteigernder Effekte machen
einen Einsatz von Koffein vor allem für Ausdauersportler
interessant. Sinn für den Einsatz macht überwiegend der
stimulierende Effekt auf Lipolyse, Herz- und Kreislaufsystem, sowie
kognitiver Fähigkeiten (Siehe 10.1 Supplementierung). Dennoch
müssen hier die positiven Leistungsbeeinflussungen im Verhältnis
zum Preis, den Nebenwirkungen und der Dopinggrenze gesehen werden.
Einerseits sind nicht unerhebliche Nebenwirkungen (siehe 10.2
Nebenwirkungen) zu erwarten, die immer ein gewisses Risiko
darstellen. Preislich gesehen kann eine dauerhafte Einnahme von
Koffein auf den Geldbeutel gehen, da zum einen die Angebotsvielfalt
sehr beschränkt ist und Koffein in reiner Form fast nur in Apotheken
vorzufinden ist.
Zum anderen muss
verhältnismäßig viel Kaffee zu sich genommen werden, um eine
Leistungsbeeinflussung zu erwirken. Bei Dosierungen von ungefähr
300-400 mg/kg Körpergewicht besteht die Gefahr des Dopingvergehens.
Insgesamt lässt sich eine eingeschränkte Empfehlung für den
Einsatz von Koffein formulieren. Der Einsatz sollte nicht auf einer
Supplementierung über einen längeren Zeitraum oder auf hohen
Dosierungen basieren. Individuelle Reaktionen und Nebenwirkungen
können eine Einnahme riskant machen. Bei niedriger Dosierung kann
die Einnahme von Koffein bei einer Langzeitbelastung allerdings als
durchaus sinnvoll angesehen werden.
5. L-Glutamin
5.1 Allgemeines:
Bei
L-Glutamin handelt
es
sich um eine nicht
essentielle Aminosäure, wie sie der Körper selbst herstellen kann.
Trotzdem ist sie eine der wichtigsten Aminosäuren im menschlichen
Körper. Es wird aus der L-Glutaminsäure, das vor allem in
Lebensmitteln tierischer Herkunft vorhanden ist, durch die
Glutamin-Synthetase in der Leber, den Nieren, dem Gehirn und der
Lunge gebildet. Glutamin selbst kommt in Käse, Milch und Joghurt
vor. In anderen Lebensmitteln ist es aufgrund seiner Instabilität
kaum vorhanden, da es bei der Herstellung verloren geht.
Bei
intensiven Belastungen kann der Körper nicht genügend L-Glutamin
zur Verfügung stellen, weshalb es häufig auch als bedingt
essentielle Aminosäure bezeichnet wird. Mit einer Konzentration von
über 60 % im Aminosäurepool ist Glutamin sogar die Aminosäure mit
der höchsten Konzentration im Körper. Es macht außerdem rund
sieben Prozent der in den Muskeln eingebauten Proteine aus.21
5.2
Funktionen:
L-Glutamin
erfüllt im menschlichen Organismus die Rolle eines universeller
Energiedonators und besitzt eine Vielzahl weiterer Funktionen. So
wird er vor allem von Geweben mit einer hohen Zellteilung benötigt.
Dazu zählen die Darmzellen, durch die ein Großteil der im
Blutplasma enthaltenen L-Glutamin Moleküle aufgebraucht werden. Auch
im Gehirn dient Glutamin der Energieversorgung, indem es Glutamin in
Glutaminsäure umwandelt.
Glutaminsäure
kann zudem das Zellgift Ammoniak aufnehmen, sodass eine verminderte
Behinderung der Gehirnfunktion vorliegt und die Konzentration steigt.
Zusätzlich Konzentrationsfördernd wirkt hier die Bildung des
Neurotransmitters GABA, der in Stresssituationen beruhigend wirkt.
L-Glutamin
ist weiterhin direkt am Muskelaufbau beteiligt, weil es an der
Proteinsynthese beteiligt und selbst Bestandteil des Muskelgewebes
ist. Außerdem ist er Transporteur für Stickstoff, der ebenfalls
eine Schlüsselstellung im Muskelaufbau einnimmt.
Nebenbei
erhöht L-Glutamin den Spiegel an Wachstumshormonen im Blut. Über
die erhöhte Anzahl an Wachstumshormonen steigert es somit indirekt
auch die Erhaltung von fettarmem Muskelgewebe, sowie die Verbrennung
von Fett. Die aktive Beteiligung an Immunsystem und weiteren
wichtigen Stoffwechselvorgängen, wie der Biosynthese von DNA und
RNA sowie Gluathion, einem wichtigen Antioxidant, ist im Hinblick auf
eine Leistungssteigerung als nicht wesentlich zu betrachten. Sie sind
also durchaus als positiv anzusehen, dienen aber eher einem
präventiven Zweck.22
5.2.1
Supplementierung:
L-Glutamin
wird meist mit ungefähr 20 g pro Tag in Pulver-Form, welches dann in
ein Getränk eingerührt wird, eingenommen. Diese Dosierung ist
nötig, da ein Großteil aufgrund der Instabilität des L-Glutamins
verloren geht. Injektionen sind dagegen wesentlich effektiver.
Preislich gesehen sind beide Darreichungsformen nicht besonders
günstig. Dennoch finden sie besonders im Kraftsport, darunter vor
allem in der Bodybuilding Szene Anwendung. Bei intensiven Belastungen
entsteht im Körper leicht an Mangel an L-Glutamin. In Folge werden
in den Muskeln eingelagerte Proteine zu Aminosäuren umgewandelt, um
aus diesem Prozess Energie in Form von ATP zu schöpfen und das
Defizit auszugleichen. Dieser Vorgang wird als kataboler Effekt
bezeichnet und ist Muskelabbauend. Er stellt das Gegenteil vom
anabolen Effekt dar, der zum Wachstum der Muskeln führt. Aus diesem
Grund greifen vor allem Kraftsportler zu L-Glutamin. Wenn L-Glutamin
zusätzlich aufgenommen wird entsteht sowohl während der Belastung
keine allzu große Nährstofflücke, als auch in der
Regenerationsphase. Schon durch die Deckung dieses Defizits besitzt
L-Glutamin einen anabolen und katabolen-Effekt. Aber auch die
physiologischen Funktionen von L-Glutamin (Vgl. 5.2 Funktionen)
unterstützen dieses Effekt und machen eine positive
Leistungsbeeinflussung noch viel effektiver. Aufgrund dieser
Wirkungen findet L-Glutaminauch breite Anwendung auf medizinischer
Ebene.
Beispielsweise bei
der Behandlung von Verletzungen, Infektionen und Blutvergiftungen und
zu präventiven Zwecken.23
5.3
Nebenwirkungen:
Wie
viele andere Aminosäuren auch kann L-Glutamin zu Kopf- und
Magenschmerzen führen, sowie zu Übelkeit und Erbrechen. Weiterhin
kann eine Einnahme von L-Glutamin zum sogenannten
„Chinarestaurant-Syndrom“
führen. Bei diesem Syndrom kommt es nach der Aufnahme zu
Mundtrockenheit,
Kribbeln oder Taubheitsgefühl in der Mundhöhle und kann ein Hitze-
und/oder Engegefühl hervorrufen. Weitreichende Nebenwirkungen sind
aber nicht zu erwarten. Dagegen hat L-Glutamin eher noch einen
positiven Einfluss auf das Immunsystem und schützt vor freien
Radikalen durch antioxidative Wirkung.24
5.4
Diskussion:
In
der folgenden Diskussion wird eine Beurteilung
über
sinnvollen Einsatz von L-Glutamin zum Zweck der Leistungssteigerung
getroffen. Festzuhalten ist, dass L-Glutamin aufgrund seiner anabolen
und anti-katabolen Wirkung wahnsinniges Potential für eine
Leistungssteigerung mit sich bringt.
Das
verdankt es seinen zahlreichen direkten und indirekten Einflüssen
auf Proteinsynthese, Stickstofftransport, Wachstumshormone und
Immunsystem. Dieses Produkt bietet vor allem Kraftsportlern eine
zusätzliche Möglichkeit fettarmes Muskelgewebe aufrechtzuerhalten
und Fett abzubauen. Außerdem deckt es aktiv ein Defizit in der
Nährstoffversorgung und macht somit ein längeres und intensiveres
Training möglich.Aufgrund seiner Vielzahl an positiven Eigenschaften
wird L-Glutamin auch gegen Krankheiten und zu präventiven Zwecken
genutzt.Der zunehmende Einsatz dieses Nährstoffs, vor allem durch
Einsatz in Form von Injektionen, unterstreicht die therapeutische
Einsatzgebiete von Glutamin. In diesem Sinne wird mittlerweile sein
Status als frei verkäufliches NEM in Frage gestellt und diskutiert.
Nicht unerheblich ist auch der Preis dieser Supplemente, sodass sich
der Einsatz auf lange Sicht für Profi-Sportler mehr lohnt, als für
Hobbysportler. Dennoch ist der Einsatz dieses Supplements in
Abhängigkeit zu seinen Nebenwirkungen und Preis als sehr sinnvoll
anzusehen, um eine effektivere Leistungssteigerung zu erzielen. Trotz
alledem sollte Glutamin nicht als Wundermittel angesehen werden. Es
dient nach wie vor lediglich der Ergänzung und sollte nicht als
Ersatz für eine Ernährung, oder einer zu niedrigen Versorgung mit
Proteinen dienen.25
6. Reflexion:
Am
Anfang meiner Facharbeit hab ich mir die Frage gestellt, ob bestimmte
Produkte der Nahrungsergänzungsmittel wirklich meine kognitive und
körperliche Leistungsfähigkeit verbessern können oder ob sie nur
auf einer reinen Marketingstrategie beruhen. Diese Frage kann ich
nach Beendigung meiner ausführlichen Untersuchungen als durchaus
bestätigt angesehen werden, da die drei Beispiele ganz klare
Tendenzen darstellen. So lässt sich anhand von L-Carnitin eindeutig
beweisen, dass Versprechen über physiologische Vorteile mit Hilfe
von Werbeaussagen sich auch gegen Wissenschaftliche Erkenntnisse beim
Verbraucher durchsetzen können. Dagegen haben Koffein und L-Glutamin
bewiesen, dass Nahrungsergänzungsmittel durch unterschiedliche
Wirkungen einen leistungssteigernden Effekt haben können, dieser
aber meist mit als negativ anzusehenden Faktoren gekoppelt sind. Dazu
zählen Aspekte wie Nebenwirkungen und Risiken, sowie Kosten.
Trotzdem können für Sportler diese Mittel eine Art Dopingersatz
darstellen, da sie als legitim angesehen werden. Paradoxerweise ist
die Anwendung von Koffein und L-Glutamin im Sport nicht annähernd so
bekannt wie das Supplement L-Carnitin. Das zeigt in welchem
Widerspruch Hersteller und Wissenschaftler zur Zeit stehen. Wenn man
dann die Fülle an Produkten unterschiedlichster Art auf dem
Nahrungsergänzungsmittelmarkt betrachtet wird einem annähernd
bewusst, wie unübersichtlich die Lage ist. Grund dafür ist der
dauernde Wunsch von Konsumenten nach einer Art Lösung für ihre
Probleme, was Hersteller für sich zu Nutzen verstehen. Das geht im
Endeffekt auf die Kosten der Verbraucher. Wie soll da der Verbraucher
einschätzen können, welches Produkt sinnvoll und nutzlos ist bei
fehlender Sachkenntnis. Den Rahmen für diese Unübersichtlichkeit
bietet hier das Gesetz, da kaum Kontrollen und Rahmen bestehen, die
den Hersteller einschränken. So könnten Hersteller beispielsweise
die Dosierungsempfehlung eines Supplements erhöhen, um Profit aus
erhöhtem Verbrauch zu schlagen, während Einzelheiten über mögliche
Nebenwirkungen nicht bekannt sind. Hersteller können in diesem Sinne
Produkte auf dem Markt anbieten auch wenn ihr
ernährungsphysiologischer Wert fraglich ist. Solche Gesichtspunkte
rufen Protest bei Verbraucherschützern vor, sowie bei Kritikern und
stellen somit die Produkte im allgemeinen in Frage. Meiner Meinung
nach sollten Nahrungsergänzungsmittel nicht den Lebensmitteln
zugeordnet werden.Sie bräuchten einen eigenen Gesetzesentwurf mit
Regelungen zur Aufmachung des Produkts und strikter Kontrolle, um
sich von anderen Lebensmitteln und vor allem von Arzneimitteln zu
unterscheiden. Studien und Untersuchungen sind hier ebenfalls
Mangelware in einer unendlichen Auswahl an Produkten. Dementsprechend
werden weiterhin Fragen zur physiologischen Wirkung offen bleiben und
für Gesprächsstoff sorgen.
7.
Literaturverzeichnis
Fachliteratur
Georg
Neumann: Ernährung im Sport, Aachen 2003
Peter
Konopka: Sporternährung. Leistungsförderung durch vollwertige und
bedarfsangepasste Ernährung, München 1998 (7. Auflage).
Andreas
Hahn: Nahrungsergänzungsmittel. Stuttgart 2001
Heiko
Diedrich: Nahrungsergänzungsmittel. Sinn und Unsinn beim Einsatz im
Sport. Köln 2002 (1. Auflage).
Bernd
Gottwald (Hrsg.): Handbuch Sportler Ernährung. Hamburg 1992
Birgit
Kaltenthaler: Biodoping. Für Spitzenpower. München 2001
Scholz,
Hamm: Musclefood. Optimale Performance und effektiver Muskelaufbau
durch den richtigen Einsatz von Sportlernahrung. München 2002
Internetadressen
Internetquelle
1:
(Letzter
Zugriff: 27.8.2013)
Internetquelle
2:
(Letzter
Zugrif: 28.8.2013)
Internetquelle
3:
(Letzter
Zugriff: 5.9.2013)
Internetquelle
4:
(Letzter
Zugriff: 5.9.2013)
Internetquelle
5:
(Letzter Zugriff: 5.9.2013)
Internetadressen
Internetquelle
6:
(Letzter
zugriff: 5.9.2013)
Internetquelle 7:
(Letzter Zugriff:
8.9.2013)
Internetquelle 8:
(Letzter Zugriff
9.9.2013)
8.
Schlusserklärungen
I.
„Hiermit
versichere ich, dass ich die Arbeit selbstständig angefertigt, keine
anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt und die Stellen der
Facharbeit, die im Wortlaut oder im wesentlichen Inhalt aus anderen
Werken entnommen wurden, mit genauer Quellenangabe kenntlich gemacht
habe.“
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II.
„Hiermit
erkläre ich, dass ich damit einverstanden bin, wenn die von mir
verfasste Facharbeit der schulinternen Öffentlichkeit zugänglich
gemacht wird.“
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