Zur Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit ausgewählter ergogener Substanzen im Sport

Magisterarbeit von Michael Stierwald

Einleitung:

Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um meine Magisterarbeit im Rahmen meines Magister-Studiums mit den Hauptfächern Sportwissenschaft und Soziologie.

In dieser Hausarbeit mit dem Titel „Zur Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit ausgewählter ergogener Substanzen im Sport“ möchte ich ausgewählte ergogene (leistungssteigernde) Substanzen bezüglich ihrer Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit im Sport analysieren.

In Abstimmung mit Prof. Dr. Kuno Hottenrott vom Department Sportwissenschaft der Martin-Luther-Universiät Halle-Wittenberg widme ich mich in dieser Niederschrift den, als ergogen angepriesenen, Wirkstoffen Kreatin (Aminosäurederivat), Leucin, Isoleucin und Valin (verzweigtkettige Aminosäure), der konjugierten Linolsäure (Fettsäure), Colostrum („Erstmilch“ von Säugetieren) sowie Natriumhydrogencarbonat und Natriumcitrat (alkalische Salze).

Es handelt sich hierbei überwiegend um Substanzen, die bereits in zahlreichen wissenschaftlichen Studien und Untersuchungen Gegenstand waren. Innerhalb dieser Literaturarbeit werde ich daher vorliegende Forschungsergebnisse, also Interventionsstudien, die eine Wirksamkeit belegen sowie andererseits widerlegen, zusammentragen und analysieren. In der Fachliteratur und im Internet erwähnte aktuelle Studien werden zum einen in den Ausführungen dieses Beitrages berücksichtigt, wobei das Hauptaugenmerk der elektronischen Datenbank MEDLINE und der dortigen Suche nach relevanten wissenschaftlichen Publikationen gilt. Bei der MEDLINE-Recherche wurde der Zeitraum von der Jahrtausendwende (2000) bis heute (2010) zur Gewinnung neuerer und hochaktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse durchsucht. Nach gründlicher Recherche konnten dort je nach Studienlage zwischen 15 bis 30 Humanstudien pro ergogener Substanz mit positiven sowie negativen Resultaten gefunden werden. Die Arbeit erhebt jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit im Hinblick auf die Berücksichtigung aller im vergangenen Jahrzehnt publizierten, sportspezifischen Humanstudien zu den einzelnen Substanzen. Auch die Erkenntnisse aus Reviews werde ich partiell integrieren. Wie schon angeklungen, werden in den Betrachtungen lediglich Studien mit (trainierten) menschlichen Probanden herangezogen. Tierstudien bleiben hingegen unbeachtet, da deren Ergebnisse für den Menschen nicht repräsentativ sind. Auch In-vitro-Studien werden keine Berücksichtigung finden.

Ziel der Arbeit ist es also nachzuweisen, ob die genannten Substanzen gemäß ihrer Deklaration tatsächlich zu Leistungssteigerungen direkter und/oder indirekter Art im Sport führen und somit als wirksam erklärt werden können. Ist dies der Fall, so ist die Frage zu klären unter welchen speziellen Bedingungen und Dosierungen sich diese leistungssteigernden Effekte äußern. Die Sinnhaftigkeit der Einnahme der unterschiedlichen ergogenen Substanzen wird von den Erkenntnissen zur Wirksamkeit und dem damit verbundenen Nutzen (für den Sportler) sowie den zu erwartenden Nebenwirkungen und dem allgemeinen Kenntnisstand darüber abhängen.

Einführend werde ich zunächst ergogene Wirkstoffe in Kapitel 2 näher kennzeichnen und dort u. a. auf den Terminus, diskutierte Anwendungsbereiche sowie bestehende Risiken in Verbindung mit der Einnahme eingehen.

Darauf aufbauend erfolgen in den nächsten Kapiteln Wirksamkeitsanalysen zu den einzelnen ergogenen Substanzen. Zunächst wird in den Kapiteln 3 bis 7 die jeweilige Substanz eingangs kurz zu erläutern sein. Anschließend wird aufgezeigt, welche Wirkungen seitens der Wissenschaft und der Nahrungsergänzungsmittelindustrie für die einzelnen Wirkstoffe diskutiert und beworben werden. Dosierungs- und Einnahmeempfehlungen, die auf allgemeinen Fachmeinungen basieren und sich auf käufliche Supplemente (Nahrungsergänzungen) beziehen, gilt es nachfolgend zu betrachten, da supplementierende Athleten die Wirkstoffe in der Regel nach diesen Angaben konsumieren. Im jeweils vierten Teil werden wissenschaftliche Studien, die zu den beworbenen Wirkungen ermittelt werden konnten, skizziert. Diese wurden je nach Ergebnis in die Unterkapitel „Interventionsstudien, die eine Wirksamkeit belegen“ beziehungsweise „Interventionsstudien, die eine Wirksamkeit widerlegen“ einsortiert. Weil Vertäglichkeit und Unbedenklichkeit Voraussetzung für die Empfehlung eines Supplements sind, wird das vorletzte Kapitel auf mögliche Nebenwirkungen hinweisen. Zum Schluss erfolgt ein Fazit zur Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit des einzelnen Supplements im Sport. Die nachfolgende Übersichtstabelle stellt alle Erkenntnisgewinne knapp dar.

Die einschlägige Literatur zur Sporternährung und zu Supplementen im Sport von Baron/Berg, Hahn/Ströhle/Wolters, Riedl/Kindl, Mannhart, Rost, Rust/Pauritsch, Neumann, Minoggio, Dickhuth u. v. m. – dessen verwendete Publikationen umfassend, aktuell und wissenschaftlicher Art sind – dient mir als Grundlage für meine nachstehenden Überlegungen. Des weiteren wurden auch Internetpräsenzen, Online-Portale, Online-Lexika, Beiträge aus dem Internet und nicht zuletzt Studien-Abstracts aus internationalen wissenschaftlichen Zeitschriften über MEDLINE zitiert.

Zur Relevanz des Themas:

Der Versuch, durch gezielte Ernährungsmaßnahmen die körperliche Leistungsfähigkeit zu erhöhen, ist ein jahrhundertealtes Phänomen im Leistungssportbereich. Durch Verzehr von großen Mengen an Fleisch, fettarmem Fisch, Kräutern und Pilzen versuchten bereits Griechen und Römer, ihre Muskelkraft und Schnelligkeit zu verbessern. Die moderne Ernährungsforschung hat in den letzten Jahren eindrucksvoll gezeigt, dass eine ausgewogene, dem Bedarf angepasste Kost eine Grundlage für körperliche Höchstleistung darstellt.

Nichtsdestotrotz versuchen Teile der Athleten über eine bedarfsgerechte Sporternährung hinaus, die körperliche Leistungsfähigkeit mit effektiven Mitteln, nämlich mit der Einnahme unerlaubter Wirkstoffe zu maximieren. So hat es in der Geschichte des Sports zahlreiche Vorfälle gegeben, in denen verbotene Doping- und Arzneimittelsubstanzen zur Leistungssteigerung, vor allem im Leistungssport, eingesetzt worden sind. Solche Manipulationsversuche der Athleten sind nach wie vor gegenwärtig, obwohl eine Dopingeinnahme beträchtliche gesundheitliche Risiken birgt und ein positiver Dopingtest im Leistungssport zumeist langfristige Sperren nach sich zieht und zum Karriere-Aus führen kann. Aktuell wird in den Sportmedien das neuerliche Dopingvergehen des rumänischen Fußballstars Adrian-Mutu diskutiert. Der Stürmer vom AC Florenz ist nach zwei positiven Dopingproben Mitte April in Rom vom Anti-Doping-Gericht des Nationalen Olympischen Komitees Italiens CONI für neun Monate gesperrt worden. Beim 31-jährigen wurde am 10. und 20. Januar bei Wettkampfkontrollen die verbotene Substanz Sibutramin nachgewiesen.

Nicht zuletzt wegen dieser weitläufig bekannten Gefahren durch Doping sind im Laufe der Zeit legale, vermeintlich leistungssteigernde Nahrungsergänzungsmittel im Breiten- und im Leistungssport verstärkt in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Heutzutage wird intensiv über solche leistungsfördernden Nährstoffe debattiert. Für sie wurde der Begriff „ergogen“ aus den griechischen Wörtern „ergon“ (Arbeit) und „genan“ (produzieren) eingeführt. Als häufigste Gründe für den Konsum von Supplementen werden verbesserte Leistung (74 %) sowie verbesserte Körperoptik (61 %) angegeben.

Das Geschäft mit Nahrungsergänzungsmitteln, inklusive solcher zum Zwecke der Leistungssteigerung, boomt weltweit. Allein bei Vitamin- und Mineralstoffpräparaten wurde der Jahresumsatz auf mindestens eine Milliarde Euro in Deutschland geschätzt. Ein jährliches Umsatzwachstum im zweistelligen Bereich verzeichne die Branche, so Rösch damals (ebd.). Italien und Deutschland bildeten Ende 2008 die größten Märkte für Nahrungsergänzungsmittel in der Europäischen Union, für die ein Umsatzvolumen von übersechs Milliarden Euro geschätzt wird. Kreatin ist beispielsweise unter Sportlern sehr beliebt. In einigen Schnellkraftsportarten konsumierten schon zur Jahrtausendwende nach Schätzungen von Professor Wilhelm Schänzer, Leiter des Instituts für Biochemie an der Deutschen Sporthochschule Köln, zwischen 70 und 80 Prozent der Athleten Kreatin. Aber auch Breitensportler, darunter viele Jugendliche, wollen damit ihren Muskelaufbau beschleunigen. Eine bereits im Jahr 2001 veröffentlichte Studie ergab, dass sechs Prozent aller US-Schulsportler zwischen zehn und 18 Jahren Kreatin konsumieren. Bei den 18-jährigen waren es sogar fast 50 Prozent.

Gerade vor diesem Hintergrund wirft sich die Frage nach dem Sinn und Unsinn der Einnahme von Nahrungsergänzungen im Sport auf. Denn welcher Konsument ist schon ernsthaft gewillt, mit dazu beizutragen, dass die Umsätze der Hersteller und Händler weiter rapide ansteigen, wenn es sich denn um wirkungslose teure Präparate handelt, deren gesundheitliche Unbedenklichkeit nicht erwiesen ist.

Daher ist es mir ein Bedürfnis die Werbeversprechen der Nahrungsergänzungs-mittelhersteller im Bezug auf die hier relevanten ergogenen Wirkstoffe mithilfe wissenschaftlicher Interventionsstudien auf ihre Richtigkeit hin zu untersuchen. In den Abschnitten drei bis sieben wird dem Leser somit ein Einblick gewährt, was die Präparate tatsächlich zu leisten im Stande sind oder auch nicht.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 6.5, Nebenwirkungen:

In den präsentierten Kurzzeitstudien wurden keine Nebenwirkungen berichtet. Langzeituntersuchungen an gesunden trainierten BCAA supplementierenden Athleten sind daher erforderlich, um negative Begleiterscheinungen ausschließen zu können. Entsprechende repräsentative Studien zur Sicherheit von BCAA´s scheinen jedoch nicht zu existieren.

Die Anbieter von BCAA-Supplementen versichern, dass ihre Produkte zu keinerlei unerwünschten Nebenwirkungen führen, sofern die Verzehrempfehlung eingehalten werde. Voropay betont, dass oral eingenommene verzweigtkettige Aminosäuren vermutlich sicher sind, wenn sie angemessen und kurzzeitig verwendet werden. Als mögliche Nebenwirkungen betrachtet sie Ermüdungserscheinungen und den vorübergehenden Verlust der motorischen Koordinationinfolge einer Zunahme der Plasma- und Muskelansammlung von Ammoniak.

Gemäß der Deutschen Gesellschaft für Nährstoffmedizin und Prävention (DGNP o. J.) ist die BCAA-Verabreichung vor dem Training/Wettkampf nicht ganz risikolos, da mit einer solchen Einnahmeprozedur die Harnstoffwerte ansteigen und den Körper belasten. Aus diesem Grund sei es angeraten BCAA´s vor der Belastung nur kurzfristig oder unregelmäßig anzuwenden, um gesundheitliche Risiken zu vermeiden. Ferner mahnt auch Minoggio im Hinblick auf die Einnahme einzelner, isolierter Aminosäuren (-gemische) zur Vorsicht, denn bei der Supplementierung solcher Aminosäuren in größeren Mengen (einige Gramm) käme es zumindest im Blut zu einer Störung der üblicherweise vorhandenen Konzentration aller Aminosäuren.

Bei Überdosierung können gastrointestinale Beschwerden, vor allem Diarrhoe, auftreten. Diese Ausführungen legen insgesamt nahe, dass BCAA-Supplemente, die adäquat dosiert und nicht langfristig eingenommen werden, ungefährlich zu sein scheinen.

Diskussion und Fazit:

Die meisten der von den Herstellern angepriesenen BCAA-Effekte wurden, wie wir gesehen haben, auch in wissenschaftlichen Studien an (trainierten) Menschen untersucht. Es hat sich erwiesen, dass die in den Studien verwendeten Darreichungsformen und Dosen sich weitgehend mit den angebotenen und empfohlenen der Supplement-Hersteller decken. Von einer Zunahme der Muskelmasse, die leistungsfördernd sein kann, wird verschiedentlich im Zusammenhang mit BCAA´s berichtet. In der Fachliteratur und über MEDLINE konnten allerdings keine Untersuchungen ausfindig gemacht werden, die sich im letzten Jahrzehnt mit der Wirkung von verzweigtkettigen Aminosäuren auf den Muskelaufbau bei Trainierten beschäftigt haben. Nichtsdestotrotz sind den Arbeiten einiger Autoren brauchbare Anhaltspunkte zu entnehmen. Negro et al. und Shimomura et al. betonen innerhalb ihrer Rezensionen einhellig, dass eine BCAA-Supplementierung vor und nach körperlicher Anstrengung die Muskelproteinsynthese unterstützt.

Gemäß Tipton und Jackman ist neben dem Krafttraining die Förderung der Muskelproteinsynthese durch eine Aminosäure-Quelle von Nöten, um ein Muskelwachstum zu bewirken. Die beiden englischen Forscher sind nach ihrer Analyse jedoch der Ansicht, dass eine BCAA-Nahrungsergänzung bei gleichzeitigem Krafttraining keinen Muskelzuwachs bewirkt und es weiterer Untersuchungen bedürfe, um dies definitiv sagen zu können.

Im Hinblick auf die Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit lässt sich resümierend festhalten, dass die Befundlage nicht überzeugend ist. Einerseits mangelt es an neueren und aktuellen zusätzlichen kontrollierten Studien mit Trainierten, die sie ebenfalls belegen. Andererseits ist die Studienlage aufgrund der Erhebungen von Watson et al. und Cheuvront et al. inkonsistent, auch wenn sich die dortigen negativen Befunde nicht auf trainierte, sondern untrainierte Personen beziehen. Dass BCAA´s im Hinblick auf die Steigerung der Ausdauerleistung unwirksam sind, wird darüber hinaus frühzeitig von Wagenmakers und Williams bekräftigt. Als problematisch stellen sich die quantitativ sehr unterschiedlichen BCAA-Gaben in den Untersuchungen dar.

In Anbetracht der ermittelten Erkenntnisse, kann eine BCAA-Supplementierung sportlich Aktiven zur Verbesserung ihrer Ausdauerleistungsfähigkeit derzeit nicht empfohlen werden. Diesbezüglich besteht weiterer Forschungsbedarf, um in Zukunft eindeutigere Aussagen treffen zu können – für oder gegen eine Nahrungsergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren. BCAA gelten als C-Supplement wie am Anfang dieses Beitrages ersichtlich wurde – wie man sehen kann nicht unbegründet. Darüber hinaus betonen auch Negro et al. und Portier et al. innerhalb ihrer Publikationen, dass eine BCAA-Einnahme die sportliche Leistung nicht verbessert.

Auf den Seiten 59 bis 61 wurde deutlich, dass eine BCAA-Ergänzung die Regeneration der Skelettmuskulatur durch eine Verminderung übungsinduzierter Muskelschäden beschleunigen kann – die Befunde hierzu sind einheitlich und nicht gegensätzlich. Allerdings wurde in den bisherigen Untersuchungen eine Reduzierung des anstrengungsbedingten Muskelschadens, der Muskelschmerzen (Muskelkater) hauptsächlich bei gesunden, untrainierten Probanden nachgewiesen. Lediglich die japanische Arbeitsgruppe um Koba untersuchte 2007 sportlich Aktive, genauer gesagt männliche Langstreckenläufer, und gelangte zu der Erkenntnis, dass eine BCAA-Supplementation während eines Langstreckenlaufs die übungsinduzierte Schädigung der Muskulatur vermindern kann. Auch wenn die Studienpopulation in dieser Erhebung sehr klein war, scheint eine Wirksamkeit bei trainierten Athleten auch aufgrund der Übersichtsarbeiten von Negro et al. und Shimomura et al. insgesamt wohl wahrscheinlich. Um dies mit Sicherheit behaupten zu können, sind weitere Studien an Sportlern und Sportlerinnen erforderlich.

Die anschließend präsentierten Untersuchungen belegen, dass die Einnahme von BCAA´s bei und nach einem längeren intensiven Training und Wettkampf das Immunsystem stabilisieren und stärken kann. Gegensätzliche Befunde sind nicht existent. Dennoch ist Vorsicht geboten, weil diese feldgestützten Studien, wie bereits angeführt, von einem einzigen Labor stammen. Solange diese Ergebnisse nicht durch (streng kontrollierte) Studien anderer Labore bestätigt werden, sind sie auch nicht gesichert. Summa Summarum ist die Evidenz zu gering, als dass BCAA´s Athleten zur Verbesserung ihrer Immunfunktion empfohlen werden könnten.

Der Nutzen einer BCAA-Ergänzung beschränkt sich für den Sportler also allenfalls auf beschleunigte muskuläre Regeneration. Tipton und Jackman merken hierzu allerdings an, dass die meisten Sportler nach ihrem gewohnten intensiven Training ohnehin keine oder nur minimale Muskelschmerzen verspüren. Bei ihnen wären BCAA´s also nutzlos. Ungewohnte Trainingseinheiten oder hochintensiven Wettkämpfe, die in der Folge zu starken Muskelschmerzen führen, könnten den Einsatz von BCAA´s wiederum rechtfertigen.

„Die BCAA-Supplementierung könnte vorteilhaft bei der Wiederaufnahme des Trainings im Anschluss an eine Ruhephase oder eine Verletzungspause, oder bei Beginn eines neuen Trainingsprogramms sein“.

Insgesamt aber scheint es angeraten, von einer BCAA-Supplementierung im Sport abzusehen. Die beschriebene Studienlage, der offensichtlich sehr begrenzte Nutzen für den Athleten sowie der niedrige Wissensstand zu unerwünschten Nebenwirkungen, bieten genügend Anlass zu dieser Behauptung.