Alles Zucker oder was? Einer der grundlegenden Nährstoffe menschlicher Ernährung sind die Kohlenhydrate. Nicht nur, dass der Großteil organischer Materie der gesamten Welt aus ihnen besteht, sie sind auch die Energiequelle eines jeden Sportlers. Was sich hinter den energiereichen Kohlenstoffverbindungen verbirgt und wie sich ein Athlet optimal versorgen kann, sei im Folgenden erläutert.

Grundsätzliches

Neben dem Wasser, den Mineralstoffen, Fetten und Proteinen stellen die Kohlenhydrate – oder auch Saccharide – eines der elementaren Bausteine in der Ernährung dar. Ihre Rolle ist ganz klar definiert: Saccharide dienen als Energiequelle für die Muskeln im Körper und müssen daher vermehrt und kontinuierlich aufgenommen werden (à Ernährungspyramide).

Aufbau, Eigenschaften und verschiedene Saccharide

Zwar gelten die bislang geschilderten Fakten für alle Saccharide, doch Kohlenhydrat ist nicht gleich Kohlenhydrat; viele verschiedene Varianten fallen durch Unterschiede im Aufbau sowie in der Komplexität des einzelnen Saccharid-Moleküls auf. Eine allgemeine Summenformel lässt sich jedoch aufstellen: CmH2nOn.

Man versteht unter Kohlehydraten im Allgemeinen Zucker. Bei den weniger komplex aufgebauten lässt sich das noch gut nachvollziehen, denn zu ihnen gehören die allseits bekannten Trauben-, Frucht- oder Rohrzucker. Die komplexeren sind dagegen lediglich Aneinanderreihungen der Moleküle jener einfacheren Kohlenhydrate. Grundsätzlich zu unterscheiden sind dabei Monosaccahride (Einfachzucker, aufgebaut aus einem einzigen Saccharidmolekül), Disaccharide (Doppelzucker, aufgebaut aus zwei Monosaccharidmolekülen), Oligosaccharide (gr.: „oligos“ = wenig; bestehend aus bis zu zwölf Monosaccharidmolekülen; gehören eigentlich zu den Polysacchariden, dienen lediglich der besseren Unterscheidung) und Polysaccharide (Mehrfachzucker, Kette aus vielen Molekülen).

Diesen unterschiedlichen Gruppen lassen sich die verschiedenen Formen eines Kohlenhydrats zuordnen; innerhalb der Monosaccharide weichen die verschiedenen Zucker in der Lage der an die C-Atome angelagerten Verbindungen ab. Bei Saccharide, die aus mehreren Monosaccharidmolekülen bestehen, kommt es darauf an, welche Einfachzuckermoleküle diese genau sind und wie deren Anordnung ist. Allen gemein ist jedoch der grundsätzliche Aufbau, wobei entweder eine Ringform oder eine offene Kette vorliegen kann. Die wichtigsten wie auch bekanntesten Kohlenhydrate lassen sich wie folgt auflisten:



Monosaccharide:


- Glukose (Dextrose, Traubenzucker, gr.: „glycys“ = süß) in Ring- und offener Form                           

     


- Fruktose (Ketose, Laevulose, Fruchtzucker, lat.: "fructus" = Frucht)                                               





Disaccharide:



- Saccharose (Rohrzucker)                                                                            

- Maltose (Malzzucker)                                                                                    

- Laktose (Milchzucker)                                                                                   



Polysaccharide:



- Stärke                                                                                                           

- Amylose                                                                                                       

- Amylopektin                                                                                                  

- Glykogen                                                                                                      

- Cellulose                                                                                                       


Die Verbindungen zwischen den Einzelmolekülen lassen sich durch Säuren und Enzyme lösen, somit langkettige Kohlenhydrate in mehrere kürzerkettige aufspalten. Dies ist mit jeder Saccharidkette möglich, bei einigen sind allerdings z.T. sehr starke Säuren vonnöten. So lässt sich beispielsweise aus Holz, welches größtenteils aus Cellulose besteht, theoretisch Zucker gewinnen. Ob das Endprodukt jedoch zu genießen ist, darf bezweifelt werden, denn die benötigte äußerst starke Säure müsste hierfür mit einer nicht minder starken Base neutralisiert werden.

Eine besondere physikalische Eigenschaft einiger Monosaccharide ist die optische Aktivität: lässt man polarisiertes (gerichtetes) Licht durch eine Lösung des Einfachzuckers strahlen, so wird es entweder nach links oder nach rechts gedreht. Entsprechend wird ein linksdrehendes Monosaccharid Laevulose (lat.: „laevus“ = links), ein rechtsdrehendes Dextrose (lat.: „dexter“ = rechts) genannt.


Der Mensch und die Verwertung der Kohlenhydrate

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass der Mensch für die Energiegewinnung Einfachzucker benötigt. Längerkettige Kohlenhydrate müssen daher im Körper verdaut, d.h. gespalten werden. Je länger die Saccharidkette dabei ist, desto länger dauert es, bis seine Energie bereitgestellt wird.

Die Verdauung von Kohlenhydraten beginnt bereits im Mund: Im menschlichen Speichel ist das Enzym Ptyalin (gr.: „Ptyalon“ = Speichel) enthalten, welches die Aufspaltung von Oligo- und Polysacchariden katalysiert. Merken lässt sich dies auch, indem man längere Zeit lang auf einem Stück Weißbrot kaut, bis es leicht süßlich schmeckt.

Ist ein Saccharid hinreichend zerlegt, gelangt es schließlich über das Blut in die Körperzellen. Dort befinden sich die Mitochondrien – Organellen, die für die Aufbereitung des Kohlenhydrats verantwortlich sind und daher auch „Kraftwerke der Zellen“ genannt werden. Besonders viele Mitochondrien liegen in den Zellen der Muskeln vor, für dessen Aktivität die bereitgestellte Energie benötigt wird. Hier wird im Rahmen der Zellatmung unter Sauerstoffverbrauch Adenosintriphosphat (ATP) gebildet – der Energieträger des Körpers schlechthin, welcher alle Vorgänge versorgt, so auch die Muskelkontraktion.

Werden nicht alle Kohlenhydrate, die man durch die Nahrung aufgenommen hat, so „verbrannt“, werden sie schließlich in Form von Fett eingelagert, quasi als „Reserve“. Als Kohlenhydratform kann keine Reserve angelegt werden.

Und selbstverständlich variieren auch die Brennwerte verschiedener Kohlenhydrate untereinander, was der Dextrose nicht zu Unrecht den Ruf eines schnellen „Fitmachers“ verliehen hat.


„Carbo-Loading“ – wie der Athlet auftanken kann


- Warum die Nudeln eher al dente sein sollten:

Vorbereitungszeit ist Nudelzeit. Um sich zwischen den Trainingstagen zu stärken, sollte das kohlenhydratreiche Gut jedoch nicht zu weich gekocht werden. Geschieht dies, so zerfallen die Saccharidketten in zu kleine Teile, was zur Folge hat, dass man später kürzer von den Kohlenhydraten zehren kann. Sind die Nudeln hingegen al dente, so bleibt ein relativ konstanter Pegel über einen längeren Zeitraum erhalten, was auch zur Folge hat, dass der Blutzuckerspiegel nicht zu sehr ansteigt.


- Alternativen zu Nudeln:

Wer sich beinahe jeden Tag von Nudeln ernährt, um den leeren Energietank wieder aufzufüllen, mag auf die Dauer vielleicht etwas gelangweilt sein. Hier empfehlen sich wirklich sinnvolle, vergleichbar kohlenhydratreiche Alternativen, wie Reis, Zartweizen, Linsen oder auch Kartoffeln. Man sollte jedoch darauf achten, dass man gleichzeitig nicht zu viele Ballaststoffe zu sich nimmt. So enthält Vollkornbrot zwar reichlich langkettige Saccharide, aber eben auch reichlich der erwähnten Ballaststoffe, die Magen und Darm intensiv beschäftigen. Hier kann es zu unangenehmen Magen-/Darmproblemen während der Trainings- oder Wettkampfeinheit kommen. Zwar enthalten auch die genannten Nudelalternativen Zartweizen und Linsen eine (nicht allzu hohe) Menge an Ballaststoffen, dafür aber mehr Mineralien als die Nudeln.


- Die schnellen Energiequellen:

Allseits bekannt sind die diversen Gels oder Riegel für den Ausdauersport – reich an kurzkettigen (Gels) und langkettigen (Riegel) Kohlenhydraten, also rasch in der Versorgung, da sie umgehend in das Blut gelangen. Sie können deshalb inmitten oder sehr kurz vor einer Belastung eingesetzt werden.

Der Zucker des Gels äußert sich oft in einem kurzfristigen Energieschub, der Riegel wirkt in der Regel nicht so schnell, was ebenso für die ungebrochen beliebte Banane gilt.

„Hausmittel“ für die schnelle und verdauungsfreundliche Aufnahme von Kohlenhydraten beim Frühstück am Wettkampftag sind Weißbrot mit Nuss-Nougat-Crème oder Honig oder ein Cola-Apfelsaft-Gemisch.


- Blutzuckerspiegel: Warum „isotonisch“ das Schlagwort des Athleten sein sollte:

Bei der Aufnahme von Sacchariden sollte man zwar nicht zu nachlässig sein (es droht hierbei ein so genannter „Hunger-Ast“), jedoch auch nicht übertreiben. Gelöster Zucker wirkt osmotisch, d.h. liegt ein Konzentrationsunterschied an solchen gelösten osmotisch wirksamen Teilchen auf den zwei Seiten einer Zellmembran vor, kommt es zu einem Konzentrationsausgleich, indem Wasser von der weniger konzentrierten Seite durch die Membran zur höher konzentrierten fließt. Dies bezeichnet man als Osmose (gr.: „osmos“ = Stoß, Schub).

Ist die Menge an Zuckermolekülen im Blut zu hoch wirkt dieses hyperton, d.h. den Körperzellen wird Wasser entzogen, bis sich die Konzentration an gelösten osmotisch wirksamen Teilchen in Blut und Zelle gleichen. Ist die Menge der Zuckerteilchen hingegen zu gering, wird man müde. Hier ist das Blut hypoton, die Zellen nehmen Wasser auf.

Man sollte also am besten den Mittelweg suchen, und Zucker so aufnehmen, dass keines dieser beiden Extrema auftritt. Nimmt man beispielsweise ein Getränk zu sich, dessen Konzentration an gelöstem Zucker in etwa der Konzentration an gelösten osmotisch wirksamen Teilchen in Blut und Zellen entspricht, kommt es zu keinem Wasserfluss; man wird also weder müde noch durstig. Bei einer solchen Gleichheit der Konzentrationen spricht man von Isotonie – entsprechend existiert die Bezeichnung „isotonische Getränke“.
Bei der Aufnahme vieler kurzkettiger Kohlenhydrate sollte man folglich darauf Acht geben, stets ausreichend zu trinken.

Christian Wachter