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Leistungssport Body-Trainer (Subject) / 4. Ernährung im Bodybuilding (Lesson)

Makronährstoffe

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  • Welche Energieträger sind in Kraft- und Schnellkraftsportarten entscheidend? Als schnell verfügbare Energielieferanten stehen in der Muskulatur Phosphatspeicher (ATP, KrP) zur Verfügung. ATP ist die alleinige und unmittelbar verwertbare Energiequelle zur Muskelkontraktion. Seine Spaltung schafft die Voraussetzung für jede Art von körperlicher Bewegung. ATP liegt im Muskel jedoch nur in kleinen Mengen in gespeicherter Form vor. Diese Vorräte reichen lediglich für maximale Belastungszeiträume von 3-4 Sekunden aus. Nach dieser Zeitspanne ist das ATP-Reservoir aufgebraucht. ATP muss dann über verschiedene Wege ständig neu aufgebaut und bereitsgestellt werden (Resynthese). Der KrP-Speicher füllt den kleineren ATP-Speicher auf indirektem Wege wieder auf. KrP liegt in einer etwa 3 bis 4-mal höheren Konzentration vor als das ATP im Muskel. Sein Energiepotenzial reicht für ca. 8 bis 10 maximale Muskelkontraktionen aus, entsprechend einer Zeitdauer von 8 bis 10 Sekunden. Für relativ kurze und hochintensive Bewegungsphasen kann die Energie für die Muskelkontraktion direkt aus den zellulären Energiespeichern gewonnen werden. Es genügen kurze Phasen mit relativ geringer Muskelaktivität (3-5 Minuten), um diese Sofortdepots wieder aufzufüllen.
  • Welches Hauptziel wird im Basistraining bzw. in der Basisernährung im Kraftsport verfolgt? In der Sportart Bodybuilding ist in erster Linie eine Maximierung der Muskelmasse bei gleichzeitiger Minimierung des Körperfettanteils gefordert.
  • Welche Energieträger nutzt die Zelle zur Energiebereitstellung bei körperlicher Belastung innerhalb der ersten 20-30 Sekunden? 20-30 Sekunden: ATP und KP sind die Energielieferanten Bis ca. 3 Minuten: Kohlenhydrate sind die Energielieferanten (anaerobe-laktazide Glykolyse) 3 bis 20 Minuten: Kohlenhydrate sind die Energielieferanten (aerobe Glykolyse) Lang andauernde Belastung (Stunden): Zunächst nutzt die Zelle noch die schnell aktivierbare Energie aus der Verbrennung der Glukose, muss dann mehr und mehr auf die Fettsäuren (Lipolyse) zur Deckung des Energiebedarfs umsteigen.
  • Beschreibe in groben Zügen den aeroben und anaeroben Weg der Energiebereitstellung! aerobe Energiebereitstellung: Fließt mit dem Blut genug Sauerstoff heran, läuft das aerobe System in den Kraftwerken der Zelle, den  Mitochondrien, ab. Im Zusammenspiel einer großen Zahl biochemischer Reaktionen werden dort Kohlenhydrate und Fettsäuren zu Kohlendioxid abgebaut. Der dabei freigesetzte Wasserstoff wird zu Wasser verbrannt und die gewonnene Energie im ATP gespeichert. Kohlenhydrate (Speicherform: Glykogen) > Spaltung in: Glukose > Brenztraubensäure (Pyruvat): wird verbrannt, mit Sauerstoff > aktivierte Essigsäure (Acetyl-Coenzym A) wird gebildet > Zitronensäurezyklus und anschließend die Atmungskette wird durchlaufen > es entsteht Energie in Form von ATP und die Endprodukte: Wasser und Kohlendioxid Fette > Spaltung in: freie Fettsäuren > aktivierte Essigsäure (Acetyl-Coenzym A) wird gebildet > Zitronensäurezyklus und anschließend die Atmungskette wird durchlaufen > es entsteht Energie in Form von ATP und die Endprodukte: Wasser und Kohlendioxid anaerobe Energiebereitstellung: Verbraucht die Muskulatur mehr ATP als der aerobe Energiegenerator liefern kann, tritt der anaerobe Stoffwechsel in den Vordergrund: Die Zellen gewinnen ATP, indem sie Glukose über mehrere Zwischenstufen in das "Abfallprodukt" Laktat (Milchsäure) verwandeln. Die Säure reichert sich in den Muskelfasern und schließlich im Blut an. Kohlenhydrate (Speicherform: Glykogen) > Spaltung in: Glukose > Brenztraubensäure (Pyruvat): kann nicht ausreichend verbrannt werden  > es entsteht Energie in Form von ATP und das Endprodukt: Laktat
  • Welche Anforderungen werden bei der Zielsetzung Muskelmasseaufbau bei möglichst geringem Körperfettansatz an die Ernährung gestellt? Kraftsportler müssen ihre erforderliche Kohlenhydratmenge der Belastungsfrequenz und -intensität anpassen. (5-7 g Kohlenhydrate pro kg Körpergewicht) Abgeleitete Strategien kohlenhydratreduzierte, fettproteinbetonte Basisernährung außerhalb der Trainingszeiten gezielte, punktuelle Kohlenhydratzufuhr ausschließlich vor, während und/oder nach körperlicher Belastung Unterscheidung zwischen Trainingstagen mit hoher Kohlenhydratzufuhr bei moderater Fettzufuhr und trainingsfreien Tagen mit hoher Fettzufuhr und moderater Kohlenhydratzufuhr Wird Muskelmasseaufbau angestrebt, so muss der Athlet mehr Energie zuführen als er verbraucht (positive Energiebilanz; Energieüberschuss von 200-500 kcal täglich).
  • Wie hoch schätzt du den täglichen Kohlenhydratbedarf eines 105 kg schweren Kraftsportlers ein? Empfehlungen für die Kohelnhydratzufuhr betragen 5-7 g pro kg Körpergewicht, deshalb: 525-735g pro Tag Mehr als 500 g Kohlenhydrate pro Tag zuführen, ist in der Realität selten regelmäßig über Wochen umsetzbar. Hier sollte der hohe Energiebadarf über die Verwendung von Lebensmitteln, die reich an einfach ungesättigten Fettsäuren (z. B. Mandeln, Haselnüsse, Olivenöl, Rapsöl) sind, gedeckt werden.
  • Wie hoch schätzt du den täglichen Proteinbedarf eines 84 kg schweren Kraftsportlers ein? ca. 168 g pro Tag Normalperson: 0,8 - 1,0 g/kg Körpergewicht Ausdauersportler: 1,2 - 1,4 g/kg Körpergewicht Kraftsportler: 1,4 - 1,8 g/kg Körpergewicht Als gängige Empfehlung hat sich in der Praxis der einfach zu merkende Wert von 2 g Protein pro kg Körpergewicht bei vielen Sportlern durchgesetzt. Hintergrund Nach Ansicht der DGE sind 0,8 g pro Körpergewicht sowohl für den inaktiven Normalbürger wie auch für den Sportler ausreichend. Mittlerweile liegen ausreichend wissenschaftliche Studien vor, die eine Empfehlung für den Proteinbedarf von Kraftsportlern zwischen diesen Extremwerten von 3-4 g pro kg Körpergewicht stützen. Zum Erhalt von Muskelmasse reicht 1,1 g Protein pro kg Körpergewicht. Bei ausgeglichener Energiebilanz gilt ein Wert von 1,3-1,8 g pro kg Körpergewicht. Bei strenger Einschränkung der Energiezufuhr kann der Bedarf auf über 2 g Protein pro kg Körpergewicht täglich steigen, da Aminosäuren in dieser Situation deutlich stärker zur Energiebereitstellung genutzt werden und damit dem Muskeleiweißaufbau "entzogen" werden.
  • Wieso sollte ein Kraftsportler mindestens 20% seiner Gesamtkalorien in Form von Fett zuführen? Werden weniger als 20% der aufgenommenen Kalorien in Form von Fett zugeführt, so sinkt der Testosteronspiegel um circa 10-30% ab. Umgekehrt können Sportler, die bisher die No-Fat-Variante der Ernährung bevorzugt haben, ihren Androgenspiegel problemlos um solche Werte erhöhen, indem sie mehr Fett zuführen.
  • Was versteht man unter biologischer Wertigkeit von Eiweißen? Das Nahrungsprotein kann auf dem Stoffwechselweg nicht zu 100% in körpereigenes Eiweiß überführt werden. Die biologische Wertigkeit zeigt die Umsetzungseffizienz. Dabei ist die Aminosäurezusammensetzung entscheidend. Jedes Protein wird in seiner Zusammensetzung auf Vollei bezogen, dessen biologische Wertigkeit als Referenz willkürlich gleich 100 gesetzt wurde. Um eine ausreichende Eiweißzufuhr zu gewährleisten, kann man durch eine günstige Kombination die Aminosäurezusammensetzung durch eine Ergänzungswirkung verbessern.
  • Nenne je ein sportpraktisches Beispiel für eine Belastung bei der überwiegend a) die phosphagenen Speicher, b) Kohlenhydrate, c) Fette zur Energiebereitstellung genutzt werden a) die phosphagenen Speicher: Maximalkrafttraining b) Kohlenhydrate: anaerobe Glykolyse > Kraftausdauertraining; aerobe Glykolyse > intensive Ausdauerbelastung, wie Spinning c) Fette: moderate Ausdauerbelastungen, wie Laufen, Radfahren
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  • Was sagt die energetische Flussrate aus? energetische Flussrate = Geschwindigkeit der Energiebereitstellung Wie viel ATP kann pro Zeiteinheit gebildet werden?
  • Wie werden Aminosäuren eingeteilt? Nenne Beispiele. (Eselsbrücke: Fettfilm) essentielle AS (9) Leuzin Isoleuzin Valin Methionin Threonin Lysin Tryptophan Phenylalanin Histidin nicht-essentielle AS (11) Glycin Alanin Asparagin Asparaginsäure Glutamin Glutaminsäure Prolin Serin Tyrosin Cystein Arginin
  • Wo findet die aerobe und wo die anaerobe Energiebereitstellung statt? Die aerobe Energiebereitstellung findet in den Mitochondrien statt. Die anaerobe Energiebereitstellung findet im Zellplasma der Muskelzelle statt.
  • Welche Vorteile (8) bietet dem Kraftsportler eine ausgewogene Zufuhr an Omega-3- und Omega-6-Fetten? Wie sollte das Verhältnis zueinander sein? Vorteile Verbesserung der Blutfette: Anstiegt des HDL und Abfall des LDL und der Triglyceride Fettspeicherung aus Kohlenhydraten und Nahrungsfett erschwert: Verbesserung der Insulinsensitivität schnellerer Stofwechsel: leichte Erhöhung des Grundumsatzes bei > 1g EPA/DHA täglich leichterer Abbau von Körperfett: durch schnelleren Stofwechsel und höhere Insulinsensitivität raschere Regeneration: bessere Glykogenspeicherung geringere Anfälligkeit für Überlastungserscheinungen wie z. B. Sehenansatzentzündungen Normalisierung eines erhöhten Blutdrucks: Gefäßerweiternde Wirkung führt zu einer Absenkung des Blutdrucks geringere Neigung zu Gefäßverschlüssen, "dünnflüssigeres" Blut: verminderte Blutplättchenverklumpung Das Verhältnis sollte 2:1 bis 4:1 (Omega-6 zu Omega-3) sein. Tatsächlich ist es 20-25:1. Zufuhr: 2-4 EL Leinöl, 50-100 g geschrotete Leinsamen, 2-3 mal die Woche 200-300 g Fisch oder Fischölkapseln mit 1-2 g reines EPA und DHA. Die gewünschten Effekte zeigen sich nach etwa 2-3 Monaten.
  • Welche Bedeutung haben Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren bezüglich der Bildung von Gewebshormonen? Essenzielle Fettsäuren (EPA, DHA, α-Linolensäure, Linolsäure) sind die Ausgangssubstanz für die so genannten Prostaglandinen, Leukotriene und Thromboxane, die zusammen als Gewebshormone bezeichnet werden. Gewebshormone beeinflussen zahlreiche Körperfunktionen wie z. B. den Wasserhaushalt, den Insulinstoffwechsel, die Entzündungsprozesse, das Immunsystem und andere Funktionen. Wichtig scheint dabei vor allem das Verhältnis der einzelnen Gewebshormone untereinander zu sein. Dieses wird u. a. durch das Verhältnis der Zufuhr der Omega-3- (EPA, DHA, α-Linolensäure) und Omega-6-Fettsäuren (Linolsäure) beeinflusst. So führt ein erhöhtes Angebot an Omega-6-Fettsäuren, das für die heutige Ernährung typisch ist, z. B. zu einer unausgeglichenen Synthese von Gewebshormonen und damit zu ungünstigen Auswirkungen auf den Organismus. Eine erhöhte Produktion entzündungsfördernder Gewebshormone aus Omega-6-Fettsäuren bewirkt eine erhöhte Aktivität entzündlicher Prozesse im Körper. Des Weiteren fördern Gewebshormone aus Omega-6-Fettsäuren die Blutplättchenverklumpung und erhöhen damit das Herzinfarkt- und Schlaganfallrisiko. Außerdem führen sie zu einer Verschlechterung der Insulinempfindlichkeit der Zellen, was u. a. eine vermehrte Fettspeicherung begünstigt und das Diabetesrisiko erhöht.
  • Weshalb ist die Zufuhr an α-Linolensäure oftmals nicht ausreichend um den Bedarf an lebensnotwendigen Ω-3-Fettsäuren zu decken? α-Linolensäure ist die (pflanzliche) Vorstufe der beiden essentiellen Fettsäuren (tierischen) EPA und DHA. α-Linolensäure wird im Körper mit unterschiedlicher Effizienz in EPA bzw. DHA umgewandelt. Die Effizienz des Umwandlungsprozesses ist unter anderem abhängig von dem Alter, dem Koffeingenuss, dem Alkoholkonsum, dem Verzehr von Ω-6-Fettsäuren, gesättigten Fettsäuren sowie einfachen Zuckern etc.. Untersuchungen zeigen, dass die Umwandlung von α-Linolensäure in EPA bestenfalls 10% beträgt, die in DHA maximal 1%. Legt man diese Zahlen zugrunde, dann müsste man die Zufuhrempfehlungen für α-Linolensäure bei mindestens 10 g pro Tag festsetzen.
  • Nenne pflanzliche und tierische Quellen für Omega-3-Fettsäuren. Pflanzlich: Leinöl, Leinsamen, Walnüsse, Sojaprodukte Tierisch: Hering, Makrele, Lachs, Tunfisch
  • Welche Aufgaben (6) erfüllen Proteine im Körper? Baustoff von Enzymen und Hormonen Strukturelemente von Zellbestandteilen Strukturelemente von Muskelfasern, Sehnen, Knorpel, Knochen, Haut, Haare, Nägel Bildung von Antikörpern des Immunsystems Bildung der Gerinnungsfaktoren des Blutes Transportfunktion im Blut
  • Inwiefern kann sich die Ernährung auf hormonelle Parameter im Körper auswirken? Der Aufbau und die Regeneration der Muskulatur werden durch zahlreiche Hormone wie Insulin, Wachstumshormon, Testosteron, Kortisol, Wachstumsfaktoren (wie z. B. IGF-1) und MGF ("Mechano Growth Factor") beeinflusst. Bei streng fettarmer Ernährung verringert sich das Testosteron. Nach einer proteinreichen Mahlzeit steigt der Wachstumshormonspiegel. Bei kohlenhydratarmer Ernährung geht der Insulinspiegel zurück.
  • Welche besondere Bedeutung hat die Aminosäure Leuzin für den Aufbau von Muskelprotein? Die essenzielle Aminosäure Leuzin hat eine besonders wichtige Funktion im Rahmen der Regulation der Muskelproteinsynthese über ihren Eingriff in den mTOR-Signalweg, mittels dessen auch Insulin und andere Wachstumsfaktoren wirken. Eine erhöhte Zufuhr an Leuzin nach dem Training (ca. 3-4 g) erscheint daher angebracht.
  • Beschreibe stichpunktartig die verschiedenen Diätarten im Wettkampfbodybuilding. fettreduzierte Wettkampfdiät: kohlenhydratbetont (50-75%), proteinreich (25-40%, mindestens 2-3 g pro kg KG) und extrem fettarm (5-10%). große Auswahl an Lebensmitteln Kohlenhydratspeicher bleiben gefüllt, dadurch ist die Trainingsintensität nicht so stark herabgesetzt Vergleichsweise gutes Sättigungsgefühl Verringerung der körpereigenen Produktion von Androgenen (ggf. Muskelmasseverlust) ggf. Probleme beim Körperfettabbau ggf. Heißhungerattakten anabole Diät (ketogene Diät): kohlenhydratarm (unter 30g pro Tag), proteinreich (mindestens 2 g pro kg KG), fettreich (60-70%); an 1-2 Tagen die Woche findet eine Aufladephase, die Kohlenhydratsuperkompensation, statt. niedriger Insulinspiegel (anabol), dadurch wird die Fettverbrennung maximiert, aber ggf. kein Erhalt der Muskelmasse gutes Sättigungsgefühl Hungergefühl wird unterdrückt (Fette verzögern die Magenentleerung) evtl antikatabole Effekte (Hemmung des Proteinabbaus) sowie Anstieg von körpereigenen Wachtumshormon und Testosteron ggf. Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit Nahrungsmittelauswahl eingschränkt evtl Verschlechterung der Blutfette Ballaststoffe müssen zusätzlich zugeführt werden. Mischform: Das Verhältnis der Kohlenhydrate (40% mit niedrigem Glykämischen Index), Proteine (mindestens 2 g pro kg KG) und Fette (30% hauptsächlich Omega-3-Fettsäuren und einfach ungesättigte Fettsäuren) ist fast gleich. gesundheitlich günstig körpereigene Androgenproduktion wird optimiert geistige Leistungsfähigkeit ist gut genaue Planung notwendig
  • Wie sollte die Ernährung nach einer Trainingsbelastung aussehen? Direkt nach der Belastung forciert der Körper die Regenerationsprozesse sowie den Proteinaufbau (Neusynthese, Reparatur). Nur wenn essenzielle Aminosäuren bzw. hochwertige Proteine und Kohlenhydrate nach der Belastung zugeführt werden, überwiegt die Proteinsynthese gegenüber dem -abbau, und es resultiert ein Nettoaufbau von Proteinstrukturen. Es wird ein maximaler Insulinanstieg ausgelöst. Insulin fördert die Einschleusung von Aminosäuren in die Skelettmuskulatur, hemmt den nach der Belastung erhöhten Proteinabbau und verbessert die muskuläre Glykogeneinlagerung, so dass durch kombinierte Protein- und Kohlenhydratzufuhr optimal anabole und Regenerationsprozesse in der Zelle ablaufen können. Kraftsportler sollen direkt nach der Belastung circa 0,3-0,5 g hochwertiges Protein sowie 0,8-1,2 g Kohlenhydrate pro kg KG zuführen.
  • Bedeutung der Protein- und Kohlenhydratzufuhr nach einem Krafttraining. Empfohlen wird unmittelbar nach der Belastung die Aufnahme von 0,3-0,5 g hochwertigem Protein und 0,8-1,2 g Kohlenhydrate pro Kilogramm Körpergewicht. Nur wenn essenzielle Aminosäuren bzw. hochwertige Proteine und Kohlenhydrate nach der Belastung zugeführt werden, überwiegt die Proteinsynthese gegenüber dem -abbau, und es resultiert ein Nettoaufbau von Proteinstrukturen. Zusätzlich bewirkt der durch die Nährstoffaufnahme ausgelöste Anstieg des Insulinspiegels einen Rückgang des nach der Belastung immer noch erhöhten Proteinabbaus. Durch die Kombination einer Protein- bzw. Aminosäure- und Kohlenhydratzufuhr wird ein maximaler Insulinanstieg ausgelöst. Unmittelbar regenerationsfördernd nach einer Belastung ist eine ausreichende Kohlenhydratzufuhr auch deswegen, weil dadurch die Wiederauffüllung der Glykogenspeicher gefördert und das Immunsystem stabilisiert wird. Whey-Produkte haben sich neben anderen tierischen Proteinquellen in vielen Studien als sehr gute Eiweißquelle zur Unterstützung von Anpassungsprozessen nach dem Training erwiesen.
  • Welche Empfehlungen (9) zur strategischen Proteinzufuhr in Kraftsportarten kennst du? Eine Zufuhr von hochwertigem Protein vor und nach dem Training fördert das Muskelmassewachstum und die Kraftentwicklung deutlich stärker als die Zufuhr einer vergleichbaren Menge an Kohlenhydraten. Kuhmilchprotein wirkt nach einem Krafttraining stärker proteinaufbauend in der Muskulatur als Sojaprotein. 20g Volleiprotein, 30g Fleischprotein bzw. isoliert 10g essenzielle Aminosäuren, jeweils als Einzelgabe nach dem Training ergeben eine maximale Anregung der Muskelproteinsynthese. Laktalbumin-/Whey-Protein bewirkt bei Trainierten tendenziell stärkere Zuwächse an Muskelmasse und Kraftentwicklung als Casein und deutlich höhere Verbesserungen als Sojaprotein. Die gezielte Zufuhr von Protein vor und nach dem Training verbessert die Trainingsanpassungen im Rahmen eines Krafttrainings sowie die Regeneration der Kraftwerte beim Kraftsportler. Es reicht eine größere Menge an Whey-Protein (mehr als 25 g) ohne begleitende Kohlenhydratzufuhr aus für eine maximale Stimulation der Muskelproteinsynthese bei gleichzeitig optimaler Reduktion des Muskelproteinabbaus nach dem Training. Zur Stimulierung der Muskelproteinsynthese sind ausschließlich die neun essenziellen Aminosäuren notwendig. Die essenzielle Aminosäure Leuzin hat eine besonders wichtige Funktion im Rahmen der Regulation der Muskelproteinsynthese über ihren Eingriff in den mTOR-Signalweg, mittels dessen auch Insulin und andere Wachstumsfaktoren wirken. Eine erhöhte Zufuhr von Leuzin nach dem Training (ca. 3-4g) erscheint daher angebracht. Rasch ansteigende, hohe Spiegel an essenziellen Aminosäuren sind für eine maximale Stimulation der myofibrillären Muskelproteinsynthese nach einem Krafttrainingsreiz notwendig, was die Bedeutung der Zufuhr von Whey-Protein als rasch verdauliches Eiweiß direkt nach dem Training unterstreicht.
  • Welche Möglichkeit zur Reduzierung des Wassergehalts des Körpers in den letzten Wochen vor dem Wettkampf kennst du? Ziel der letzten Woche vor dem Wettkampf ist es, den Wassergehalt des Körpers zu verringern, in dem die Ausschüttung wasserspeichernder Hormone wie Aldosteron und ADH gesenkt wird. Durch... 2-3 Tage Trinkmengen und NaCl stark erhöhen 1-2 Tage vor dem Wettkampf kein bzw. ganz wenig NaCl zuführen, K-Zufuhr erhöhen 24 Stunden vor dem Wettkampf Trinkmenge drastisch reduzieren Verlagerung von Wasser in den intrazellulären Raum, die durch die vermehrte Kaliumzufuhr noch verstärkt wird. Die Muskelfasern wirken dadurch praller.