Für der Sporternährung spielt die Magenentleerung eine wichtige Rolle. Die Entleerung des Magens betrifft nicht nur das Wohlbefinden, welches gerade im Wettkampf einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Leistung nimmt. Die Verfügbarkeit der Nahrung und der damit verbundene kontinuierliche Nachschub an Energie hängen davon ab. Nicht zuletzt ist die Magenentleerung auch für die Flüssigkeitszufuhr entscheidend, da die Absorption von aufgenommenem Wasser und den meisten darin gelösten Stoffen im Dünndarm erfolgt. Daher ist die Geschwindigkeit mit der Getränke aus dem Magen entleert werden ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Wasserabsorptionsrate. Die Entleerungsgeschwindigkeit des Magens kann durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden. Hierzu zählen unter anderem der Kaloriengehalt, das Volumen, die Osmolalität, die Temperatur und der pH-Wert der aufgenommenen Flüssigkeit, tageszeitliche und interindividuelle Schwankungen, der Stoffwechselzustand (Ruhe/Bewegung) und die Umgebungstemperatur. Der Kaloriengehalt der aufgenommenen Flüssigkeit ist eine – wenn nicht die wichtigste Variable – die die Entleerungsgeschwindigkeit des Magens bestimmt. Die Magenentleerung wird zunehmend gebremmst, je höher der Kaloriengehalt der aufgenommenen Flüssigkeit ist. In Ruhe wird die Magenentleerung durch kalorienhaltige Lösungen unabhängig von der Nährstoffquelle (d. h. Kohlenhydrat, Fett oder Protein) gebremst. Folglich ist bekannt, dass reines Wasser den Magen von ruhenden Personen schneller entleert als kalorienhaltige Lösungen. Bei mäßig-intensiver körperlicher Betätigung (weniger als 70-75 % VO2max) erfolgt die Magenentleerung mit einer ähnlichen Geschwindigkeit wie in Ruhe. Durch intensivere körperliche Anstrengung scheint die Magenentleerung generell verzögert zu sein. Wenn bei längerer Belastung von mehr als 2 Stunden in regelmäßigen Abständen Flüssigkeit aufgenommen wird, zeigt die Analyse des Mageninhalts nach der Belastung, dass Lösungen mit bis zu 10 Prozent Kohlenhydraten ähnlich schnell aus dem Magen abfließen wie reines Wasser. Kohlensäurehaltige Getränke nehmen weder auf die Magenentleerung noch auf die Energieversorgung einen Einfluss. Sie verändern jedoch die Verteilung des Mageninhalts. Sowohl feste als auch flüssige Nahrungsbestandteile werden vermehrt in den oberen Magen verschoben. Aufstoßen in die Speiseröhre ist damit eher möglich.
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Die Flüssigkeitsaufnahme im Körper ist nicht nur von der Magenentleerung abhängig, sondern auch von der Flüssigkeitsaufnahme (Absorbtion) im Dünndarm. Im Zuge der Flüssigkeitszufuhr im Sport fallen immer wieder die Begriffe isotonisch, hyperton und hypoton. In isotonischen Getränke ist die Anzahl der gelösten Teilchen, wie Elektrolyte und Zucker, genauso groß, wie die Anzahl der gelösten Teilchen in den Darmzellen, die die Darmwand auskleiden. Reines Wasser ist hypoton und enthält weniger Teilchen als die Darmzellen. Im Körper entsteht durch eine unterschiedliche Teilchenanzahl zwischen dem Inneren und Äußeren von Zellen ein Ungleichgewicht. Diese Art von Gefälle wird osmotischen Gradienten genannt und durch den Vorgang Osmose ausgeglichen. Dabei fließt Wasser durch einen passiven Transportprozess vom Bereich mit niedrigerer Teilchenkonzentration hin zu Bereichen höherer Konzentration. Reines Wasser wird schneller vom Dünndarm aufgenommen als viele Elekrolytgetränke. Bei starkem Flüssigkeitsverlust während des Sports, kann es daher bei langen Wettkämpfen eine Strategie sein, zwischen der Aufnahme höherdosierter Elektrolytgetränke, zumindest kurzzeitig reines Wasser zuzuführen, um eine Dehydrierung zu vermeiden. Im Wettkampf sollte aber nicht auf Salze und Zucker verzichtet werden. In der Wettkampfpraxis ist der Magen nie komplett leer. Reines Wasser vermischt sich wenigstens teilweise mit Teilchen des Mageninhalts. Im Dünndarm wird der osmotische Gradient durch den aktiven und passiven Transport von Zucker und Elektrolyten aus dem Darminnhalt in die Zellen hinein verändert und die (Netto-)Wasseraufnahme gefördert. Die Aktivierung dieser Transporter erhöht auch die Durchlässigkeit (Permeabilität) der Schleimhaut, was die weitere Absorption fördert. Hypertone Flüssigkeiten können zwar zahlreiche Mineralstoffe und Zucker als Energieträger enthalten, verlangsamen aber die Flüssigkeitsaufnahme. In Bezug auf die Energiedichte gibt es Hinweise auf eine negative Beziehung zwischen Kohlenhydratgehalt und Magenentleerung bei leicht hypertonen Lösungen. Die zur Stimulierung der Wasseraufnahme erforderliche Glukosemenge ist relativ gering. Für die Rehydratation nach dem Sport ist die Einnahme einer angemessenen Menge einer verdünnten Lösung vorteilhafter als das Trinken einer kleineren Menge eines konzentrierteren Getränks.
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Die gleichzeitige Aufnahme von Fruktose und Glukose führt zu einer schnelleren Magenentleerung als eine reine Glukoselösung mit gleichem Nährwert. Dies gilt sowohl für eine Kombination von Glukose/Maltodextrin mit Fruktose als auch in Kombination mit Saccharose. Die schnellere Magenentleerung bei Fruktose und Saccharose passiert sowohl in Ruhe als auch unter Belastung und ist wahrscheinlich auf eine schnellere Resorption im Darm zurückzuführen, die eine verringerte Rückkopplungshemmung im Magen hervorruft. Es wurde auch gezeigt, dass eine mehrtägige Fruktoseexposition die anschließende Magenentleerung von fruktosehaltigen Lösungen erhöht. Somit scheint der Fruktosekonsum die Kohlenhydratzufuhr zur Darmschleimhaut sowohl akut als auch chronisch zu fördern. Nicht zuletzt spielt der Geschmack von Sportgetränken eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Dehydrierung. Es ist bekannt, dass die nicht-planmäßige, „freiwillige“ Flüssigkeitszufuhr bei körperlicher Anstrengung in der Hitze mit gesüßten, aromatisierten Getränken höher ist als bei normalem Wasser. Kurzkettige Kohlenhydrate werden bei Zufuhr größerer Mengen meist als unangenehm süß empfunden. Fruktose hat die höchste Süßkraft. Maltodextrin ist hingegen recht geschmacksneutral und nur leicht süß. Maltodextrin liefert genauso schnell und in gleicher Höhe Energie wie entsprechend dosierte Glukose. Eine Getränk mit mittlerer Süßkraft durch Mischung von Maltodextrin mit weiteren Einfachzuckern könnte also Vorteile bieten.
Mit dem Schweiß verliert der Körper Wasser und Elektrolyte. Die Schweißrate kann die maximale Magenentleerungsrate der aufgenommenen Flüssigkeiten übersteigen. Ein gewisser Grad an Dehydrierung ist daher gerade im Wettkampf häufig zu beobachten. Ein übermäßiger Ersatz der Schweißverluste durch reines Wasser oder Flüssigkeiten mit niedrigem Natriumgehalt kann zu einer Hyponatriämie (niedrigen Natriumwerten im Blut) führen, die u.a. mit Kämpfen, Schwindel und Desorientierung einhergehen kann. Der Ersatz von Natrium ist für die Rehydratation nach dem Sport unerlässlich. Verdünnte hypotone Glukose-Natrium-Lösungen sind hochwirksame Rehydratationslösungen zur oralen Aufnahme. Die Flüssigkeitsaufnahme im Dünndarm wird durch Glukose und Natrium (und in geringerem Maße durch Fruktose und andere Elektrolyte) stimuliert. Glukose und Natrium werden über einen gemeinsamen Membranträger (SLGT1-Transporter) in die Dünndarmschleimhaut absorbiert. Durch Glukose wird die Natriumaufnahme potenziert und ein osmotischer Gradient für die Flüssigkeitsaufnahme geschaffen.
Die optimale Häufigkeit, Menge und Zusammensetzung der Getränke hängt stark von der Intensität und Dauer der Anstregung, den Umgebungsbedingungen und der Physiologie des Einzelnen ab. Die Zusammensetzung des Schweißes ist individuell und kann sehr unterschiedlich sein. Die Schweißmenge wird zudem von der Stoffwechselrate sowie von der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit bestimmt. Die verlässlichste Methode hinsichtlich der Messung des Schweißverlustes, stellt das Wiegen eines Athleten unmittel vor und nach dem Sport dar. Die Referenzmethode zur Bestimmung des Natrium-Verlustes im Schweiß ist das WBW whole-body washdown (Ganzkörperwaschung). Die WBW-Methode gilt als die genaueste Messung des Elektrolytverlusts durch Schweiß am ganzen Körper, da der gesamte Schweißabfluss erfasst und berücksichtigt wird und der normale Verdunstungsprozess nicht beeinträchtigt wird. Die WBW-Methode erfordert jedoch eine kontrollierte Laborumgebung. Selbst bei gut kontrollierten Schweißtestmethoden ist eine gewisse Variabilität bei den Probanden zu beobachten. Die tägliche Variabilität des WBW für Natrium liegt bei ca. 11-17 Prozent. Diese Variabilität in der Schwitzreaktion sollte bei der Interpretation von Ergebnissen berücksichtigt werden. Ein Sportler ist gut beraten für sich selbst Gewichtsverlust und Flüssigkeitsaufnahme sowie die Getränkewahl hinsichtlich Energie- und Natriumgehalt über längere Zeit und bei unterschiedliche Bedingungen (Temperatur, Belastungsintensität und -dauer) zu notieren.
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Fazit: Der Kohlenhydratgehalt in den Sportgetränken erhöht die Menge an Brennstoff, die dem Körper zugeführt werden kann, verringert aber bei höherer Dosierung die Geschwindigkeit, mit der Wasser absorbiert wird. Wenn die Bereitstellung von Flüssigkeit oberste Priorität hat, wie z.B. bei großer Hitze, sollte der Kohlenhydratgehalt der Getränke eher niedrig sein. Im Wettkampf wird dadurch allerdings die Geschwindigkeit der Energiezufuhr eingeschränkt. Hier gilt es abzuwägen und bei einem länger andauernden Wettkampf ggf. die Zusammensetzung der zugeführten Flüssigkeit anzupassen bzw. zu variieren. Neben der Umgebungstemperatur ist auch die Luftfeuchtigkeit ein wichtiger Faktor, genau wie die physiologischen und biochemischen Eigenschaften des einzelnen Sportlers. Die kontinuierliche Einnahme eines hypotonen Kohlenhydrat-Elektrolyt-Getränks während Training bzw. Wettkampf bietet tendenziell den größten Nutzen für die Flüssigkeitszufuhr. Je nach Trainings- und Wettkampfbedingungen sollte das passende Getränk gewählt werden.
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Literaturauswahl:
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