Periodisierung der Kohlenhydratzufuhr: Ein Geeignetes Werkzeug für Rad- & Ausdauersportler?

Periodisierung der Kohlenhydratzufuhr: Ein Geeignetes Werkzeug für Rad- & Ausdauersportler?

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Von Luke Harris (Science Driven Nutrition) |

Seitdem kohlenhydratarme und ketogene Ernährungsweisen (sowie Trends, die in irgendeiner Weise die kohlenhydratzufuhr Einschränken, wie z.B. das Carb Backloading) an Popularität gewonnen haben, versuchen viele Athleten und leistungsorientierte Personen gezielt ihre Kohlenhydratzufuhr zu manipulieren

Diese Athleten suchen nach Mitteln und Wegen zur Verbesserung der Gesundheit, Körperkomposition oder Leistungssteigerung. In einem Land, in dem Diabetes im Jahre 2020 mehr als die Hälfte der Bevölkerung betreffen wird (USA), sind Kohlenhydrate ein Makronährstoff, der für immer mehr Amerikaner an Bedeutung gewinnt.

Im Bereich der Sporternährung ist die Rolle der Kohlenhydrate sehr gut erfasst und dass Glykogen eine entscheidende Rolle für Ausdauersportarten spielt ist ebenfalls eine anerkannte Tatsache. Es ist bekannt, dass niedrige Glykogenspeicher die Ausdauerleistung negativ beeinflussen, wohingegen die Rolle des Glykogens für Widerstandstraining weniger eindeutig ist.

Für diesen Artikel, lass uns daher den Blick eher auf Ausdauersportarten richten, was aber auch hochintensive Übungen (etwa HIT) beinhaltet.

Periodisierung der Kohlenhydratzufuhr: Ein Geeignetes Werkzeug für Rad- & Ausdauersportler?

Kohlenhydratmanipulation für Sportler ist schon lange Tradition unter Ausdauerathleten und „Carbloading“ ein gebräuchlicher Ausdruck. Wissenschaftler, Athleten und Trainer experimentierten lange Zeit (1985-2005) damit, die Athleten an Fett als Energiequelle zu adaptieren, um den Glykogenverbrauch zu verringern, die Fettverbrennung zu steigern und die Leistung zu verbessern.

Wir wissen, dass ein Athlet mit einer hohen Kohlenhydrataufnahme, während der Belastung im Vergleich zu einem fettadaptierten Athleten prozentual auch mehr Kohlenhydrate verbrennt [1]. Daher besteht die Theorie der Leistungssteigerung, wenn sich ein Sportler an eine kohlenhydratarme, fettreiche Ernährung gewöhnt.

Das würde einem fettadaptierten Athleten dann erlauben eine nahezu unbegrenzte Energiequelle aus gespeichertem Körperfett (Triglyzeride) zur Verfügung zu haben. Die Hoffnung ist, dass wenn wir unsere Körper darauf trainieren weniger Kohlenhydrate zu verbrauchen, wir nicht von der Entleerung Glykogenspeichern limitiert werden.

Die Auswirkungen einer LCHF-Ernährung im Sport

Bis jetzt konnten nur sehr wenige Studien zeigen, dass kohlenhydratarme, fettreiche Diäten (LCHF) wirklich effektiv für die körperliche Leistungsfähigkeit sind. Die Zusammenfassung unten zeigt, was wir bisher über LCHF Diäten wissen und was im Körper passiert, wenn die Glykogenspeicher niedrig sind:

  • Niedrige Glykogenspeicher verursachen eine Verschiebung des Substratstoffwechsels sowohl während, als auch nach körperlicher Belastung. Es verursacht außerdem den Abbau von Aminosäuren und steigert die Fettoxidation, was zu einem Abfall der Trainingsintensität und zu einem Anstieg der gefühlten Anstrengung führt. Zumindest für Athleten ist das ein wichtiger Punkt [2].
  • Die Expression von Genen, die den Abbau von Fett und die Produktion von Mitochondrien fördern, steigt um das 3-fache, was zu einer Verbesserung der oxidativen Kapazität und Fettverbrennung führt [3].
  • Es dauert mindestens 5 Tage, um die Muskeln dazu zu bringen die Verbrennung von Fettsäuren zu steigern und die Verwendung von Kohlenhydraten zu verringern [4].
  • Die Anpassung oder Adaptation findet statt durch die Veränderung der Konzentration oder Aktivität von Proteinen und Metaboliten, welche die Verfügbarkeit (Transport, Speicherung, Oxidation) von Fettsäuren regulieren und die Abhängigkeit von Glukose als Energiequelle verringern [5].
  • Aufgrund dieser Adaptation wird die Fähigkeit Glykogen zu verwenden stark eingeschränkt, was zu einer Verringerung der Kohlenhydratoxidation führt. Verfechter der LCHF Hypothese behaupten, dies sei ein Schonungsmechanismus, wohingegen Kritiker es eher als Beeinträchtigung definieren. Teilweise liegt dies in der Herunterregulierung der Pyruvatdehydrogenase (PHD) begründet, was eine Verringerung der metabolischen Flexibilität anzeigt [12].
  • Es ist bisher nicht bekannt wie lange es dauert diese metabolische Adaptation mit Hilfe einer gesteigerten Kohlenhydrataufnahme rückgängig zu machen, aber wir wissen, dass die Anpassung auch nach 36 Stunden aggressivem Kohlenhydratkonsums anhält.

Es gibt wenig Literatur die nahe legt, dass LCHF Diäten vorteilhaft für die Ausdauerleistung sind – jedoch zeigten Studien sehr gemischte Ergebnisse.

Allgemein konnte ein Vorteil nur bei submaximaler/geringer Belastung gezeigt werden und selbst dort waren die Resultate eher gemischt [6].

Trainings-

status

LCHF Adaptations-ProtokollLeistungs-ProtokollErnährungs-

protokoll

Leistungs-

gewinn

Mäßig trainierte Radsportlerinnen n=7

[7]

7 Tage

LCHF = 1,2g/kg CHO

HC = 6,4 g/kg CHO

Radsport TTE bei 80% VO2max3-4 h nach Mahlzeit, keine CHO während der BelastungNein, TTE reduziert um 47%
Gut trainierte Radsportler

N=5  

[8]

14 Tage

LCHF= 17% E CHO

HC= 74% E CHO

Radsport 30s Wingatetest + TTE @ 90% VO2max + TTE bei 60% VO2maxNüchtern + keine CHO während der BelastungNein: hochintensive Tests

Ja: Submaximal um 87%

Gut trainierte Radsportler

 n=16

[9]

14 Tage

LCHF = 17% E CHO

HC= 74% E CHO

Radsport 150 min bei 70% VO2max + 40 km TT

Leistung gemessen an Tag 0,5,10 und 15

MCT Aufnahme 1,5 h vor der Belastung (14g)

MCT und CHO (0,8 g/kg/h) während der Belastung

Nein

TT Leistung steigerung in beiden Gruppen, ohne Unterschied. Adaptation an LCHF Diät nach 5 Tagen

Gut trainierte Radsportler

N=7

[10]

14 Tage

LCHF = 2,4g/kg  CHO

HC= 8,6g/kg  CHO

Radsport 5h inklusive 15 min TT + 100 km TTLCHF = fettreich vor der Belastung

HC = CHO-reiche Mahlzeit vor der Belastung
Beide = 0,8 g/kg/h CHO während

Ja: Submaximal

Nein: Höhere Intensität. Geringe Unterschiede zwischen den Gruppen

Gut trainierte Duathleten

N=11

[11]

5 Wochen

LCHF = 3,6g/kg CHO

HC = 6.9g/kg CHO

Radsport 40 min

Steigerungsprotokoll + 20 min TT @ 89% VO2 max

Laufen 21km TT (anderer Tag)

LCHF = fettreich vor der Belastung

HC = CHO-reiche Mahlzeit vor der Belastung

Keine Daten für den Lauf

Nein

Selbstgewählte Arbeitsleistung war ähnlich, Keine Unterschiede in Lauf TT

CHO = Kohlenhydrate, E = Energie, HC = kohlenhydratreiche Diät, LCHF kohlenhydratarme, fettreiche Diät, MCT mittelkettige Fettsäuren, TT = Zeitversuch, TTE = Zeit bis zur Erschöpfung, VO2 max = maximale Sauerstoffaufnahme

Unabhängig der Abwesenheit sofortiger Effekte ist die Adaptation der Muskeln an eine LCHF Diät sehr faszinierend und bringt wahrscheinlich einige – einschließlich mich – zum Nachdenken über die möglichen Ergebnisse einer Wiedereinführung von Kohlenhydraten in die Ernährung.

Das könnte in verschiedenen Protokollen geschehen, zum Beispiel über mehrere Tage, die letzten 1-3 Tage vor dem Wettkampf oder sogar nur während der Belastung sein. Untenstehend sind die Untersuchungsergebnisse der wichtigsten der aktuellen Studien bezüglich des train low, compete high“ Prinzips aufgeführt.

Es scheint als gäbe es keine klaren Vorteile der Adaptation eines Athleten auf eine LCHF Diät und der darauffolgenden Überflutung des Systems mit Kohlenhydraten, um die Leistung zu verbessern. Es ist sehr wichtig zu erwähnen, dass es bei allen der zitierten Studien bestimmte Einschränkungen gibt. Verschiedene Ernährungsprotokolle, Trainingspläne, statistische Auswertung und Trainingsstatus der Probanden.

Aufgrund der steigenden Zahl der Interventionen und Adaptationen wird die Wahrscheinlichkeit von individuellen Schwankungen der zugrundeliegenden Faktoren wie Insulinsensitivität, Anpassungen auf zellulärer Ebene, hormonellen und kognitiven Einflüssen und sogar täglichen Stresssituationen und Aktivitäten die Aussagekraft der Studienergebnisse abschwächen.

Warum diskutieren wir das dann überhaupt?

Eine aktuelle Studie von Marquet LA, et al., genannt „Gesteigerte Ausdauerleistung durch die Periodisierung der Kohlenhydrataufnahme: „Sleep Low“ Strategie“, weckte erneut mein Interesse zu diesem Thema und bietet aussagekräftige Betrachtungen, dass die Manipulation von Kohlenhydraten/Glykogen in Abhängigkeit vom Training unter bestimmten Rahmenbedingungen wirksam sein könnte.

Diese Studie kann man wie folgt zusammenfassen:

  • 21 Triathleten wurden über drei Wochen in zwei Gruppen eingeteilt, eine „Sleep Low“-Gruppe und eine Kontrollgruppe
  • Beide Gruppen konsumierte 6 g/kg Kohlenhydrate am Tag aber unterschiedlich getimed, um die Verfügbarkeit während des Trainings zu manipulieren
  • Die „Sleep Low“-Gruppe führte Intervalltrainingseinheiten (HIT) am Abend aus, wobei reichlich Kohlenhydrate verfügbar waren und dann über Nacht eingeschränkt wurden („Sleep Low“ ). Anschließend wurden „Train Low“-Einheiten mit geringer Verfügbarkeit von endogenen und exogenen Kohlenhydraten ausgeführt.
  • Die Kontrollgruppe wurde dem selben Trainingsprotokoll unterzogen, jedoch ohne Kohlenhydratrestriktion und mit einer hohen Verfügbarkeit zu jedem Zeitpunkt.
  • Die „Sleep Low“-Gruppe verbesserte ihre TTE (Zeit bis zur Erschöpfung) bei 150% Maximalleistung in einem 10 km Lauf signifikant. Weiterhin verringerte sich die Körperfettmasse stärker in der „Sleep Low“-Gruppe als in der Kontrollgruppe, wohingegen es keine Unterschiede in der Muskelmasse gab [20].
Trainings-

status

LCHF ProtokollCHO RekompensationLeistungs-

protokoll

Ernährungs-strategieLeistungs-

vorteil

Gut trainierte Radsportler/ Triathleten

N=8

[13]

5 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 2,5 g/kg CHO

HC = 9,6 g/kg CHO

1 Tag Pause + kohlenhydratreich 10 g/kgRadfahren 120min bei 70% VO2 max + 30min TTNüchtern + keine CHO währendSchwankt zwischen Personen. Kein signifikanter Unterschied bei TT trotz 8% Steigerung mit LCHF
Gut trainierte Radsportler/ Triathleten

N=8

[14]

5 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 2,5 g/kg CHO

HC = 9,6 g/kg CHO

1 Tag Pause + kohlenhydratreich 10 g/kgRadfahren 120min bei 70% VO2 max + 30 min TTCHO 2 h vor der Belastung (2g/kg) und während (0,8 g/kg/h)No

NS differences between trials.

Sehr gut trainierte Radsportler/ Triathleten

N=7

[15]

6 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 2,5 g/kg CHO

HC = 11 g/kg CHO

1 Tag Pause + kohlenhydratreich 11 g/kgRadfahren 240 min bei 65% VO2 max + 60 min TTCHO vor der Belastung (3g/kg)

Und während (1,3 g/kg/h)

Kein Unterschied trotz möglicher Verbesserung von TT mit LCHF Adaptation (4%)
Sehr gut trainierte Radsportler/  Triathleten

N=7

[16]

5 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 2,5 g/kg CHO

HC = 11 g/kg CHO

1 Tag Pause + kohlenhydratreich 10 g/kgRadfahren 240min bei 65% VO2 max + 60 min TTCHO vor der Belastung (3 g/kg)

Und während  (1,3 g/kg/h)

Kein Unterschied
Trainierte Radsportler/  Triathleten

N=5

[17]

10 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 1,6 g/kg CHO

HC = 5,8 g/kg CHO

3 Tage CHO

7g/kg + 1 Tag Pause

Radfahren 150min bei 70% VO2max + 20km TTMCT 1 h vor der Belastung (14g) & CHO während (0,8 g/kg/h)Ja

4% Verbesserung mit LCHF Adaptation

Gut trainierte Radsportler

N=7

[18]

11,5 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 2,4 g/kg CHO

HC = 8,6 g/kg CHO

2,5 kohlenhydratreich

6,8 g/kg

Radfahren 5 h Protokoll mit  15-min TT + 100km TTHC = High CHO Mahlzeit davor

Beide = 0,8 g/kg/h CHO während

Vielleicht bei submaximaler Belastung, geringfügiger, nicht signifikanter Vorteil bei 100 km Lauf TT
Gut trainierte Radsportler

N=8

[19]

6 Tage LCHF Adaptation

LCHF = 1,8 g/kg CHO

HC = 7,5 g/kg CHO

1 Tag Pause + kohlenhydratreich 8-10 g/kgRadfahren 100km TT inklusive 4×4-km Sprints + 5×1-km SprintsCHO währendNein, kein Unterschied zwischen TT und 4km Sprints, signifikante Leistungsreduktion bei 1 km Sprint

Was können wir aus der Sleep Low Studie lernen?

Diese Studie ist wichtig, da sie eine neuartige Vorgehensweise zur Kohlenhyratmanipulation verwendet und signifikante Leistungsvorteile zeigt. Die Untersuchung wirft ein wenig Licht auf mögliche Protokolle um die Muskeln effektiv auf die Verwendung von Fett zu adaptieren ohne hochintensive Leistungen zu beeinträchtigen. Es wirft weiterhin Licht auf den grauen Bereich der Kohlenhydratmanipulation.

In dieser Studie wurde die Gesamtzufuhr an Kohlenhydraten nicht eingeschränkt, aber das Timing wurde verändert. Die Athleten führten alle hochintensiven Belastungen mit verfügbaren Kohlenhydraten aus. Allerdings verwendete diese Studie beide Trainingsintensitäten am selben Tag, was nicht unbedingt gängige Praxis für die meisten Athleten oder Radsportler ist, sondern eher bei Triathleten, Bahnradfahrern und professionellen Athleten.

Jeder Coach wird dir sagen, dass die Periodisierung der Kohlenhydrataufnahme wichtig ist, um eine Anpassung an den Trainingsreiz herbeizuführen. Warum sollten dann nicht auch andere Ernährungsfaktoren, über die Gesamtkalorienaufnahme und das Timing der Makronährstoffe hinaus in die Tagesplanung eines Athleten implementiert werden?

Die Wissenschaft zeigt dafür momentan noch keinen richtigen Weg in diese Richtung an und es müssen weitere Untersuchungen auf diesem Gebiet durchgeführt werden, aber die Idee an sich ist sehr interessant.

Warum sollte ein Radfahrer, der über 25 Stunden die Woche bei niedriger Intensität trainiert, dieselbe Ernährung (abgesehen vom Kaloriengehalt) befolgen, als wenn er später in der Saison mit anderen Intensitäten, Volumen und Frequenzen trainiert?

Keine Studie wurde bisher an Radsportlern durchgeführt, in der sie in ihrer überwiegenden Trainingsphase, wo die meisten Belastungen im submaximalen Bereich stattfinden, eine LCHF Diät befolgen und dann zu höheren Kohlenhydratmengen umschalten, sobald die Trainingsintensität sich erhöht. Basierend auf den zugrundeliegenden Studien und dem aktuellen Verständnis der Mechanismen könnte sich diese Vorgehensweise vorteilhaft auf die Athleten auswirken.

Kurzfristig gesehen könnten einige Radsportler (oder auch andere Sportler, die sowohl aerobe und hochintensive Leistungen erbringen), basierend auf der vorgestellten Studie, von der Manipulation der Kohlenhydratzufuhr zwischen den Trainingseinheiten profitieren.

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Im Bereich der Ernährung werden die Dinge viel zu oft schwarz/weiß dargestellt

Wir als Menschen unterteilen sehr komplexe Prozesse gerne, um sie einfacher verstehen zu können und daher denken wir in Bezug auf die Ernährung auch oft in Extremen.

Es ist notwendig, dass die Wissenschaft und die ausführenden Organe versuchen diesen Graben zu überbrücken, um die körperlichen Adaptationsprozesse an eine geringe Verfügbarkeit von Kohlenhydraten besser zu verstehen und es sinnvoll bei Athleten anzuwenden.

Das Training unter Kohlenhydratentzug hat vielfältige Auswirkungen auf die Regeneration und muss daher mit Vorsicht angewendet werden. Außerdem herrscht Consens darüber, dass ein „Mangel“ an Kohlenhydraten eher schändlich für hochintensive Trainingsleistungen ist.

Abschließende Worte

Als Sport-Ernähungswissenschaftler denke ich, dass wir unser Wissen weiter ausbauen sollten und nicht einfach irgendwelche Empfehlungen aufstellen sollten, ohne individuelle Unterschiede, sowie Lifestyle- und Umgebungsfaktoren des einzelnen Athleten zu berücksichtigen.

Mit dem Fortschritt im Bereich der personalisierten Tests für ernährungsbedingte, enzymatische und hormonelle Mangelerscheinungen hat diese Veränderung bereits stattgefunden. Ich glaube, dass es mit weiteren Untersuchungen und Feldarbeit möglich ist, dass wir in Zukunft – basierend auf diesen Tests – personalisiert zugeschnittene Ernährungsempfehlungen geben können, wobei wir eine Mikro- und Makroperiodisierung der Kohlenhydratzufuhr effektiv dazu nutzen können, die Leistung eines Athleten so stark zu beeinflussen, dass sie ultimativ ihren Peak dann erreichen, wenn sie ihn am meisten brauchen, anstatt Jahre damit zu verbringen, die optimale Ernährungsstrategie über das Trail-and-Error Prinzip herauszufinden.


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Über den Autor – Luke Harris

Luke Harris ist der Gründer und Betreiber von Enclave Performance Nutrition in Portland. Erst kürzlich beendete Luke sein Bachelor- & Master Studium der Ernährung an der Colorado State University. Er ist ein zertifizierter Ernährungsberater der ISSN, zertifizierter Kraf- und Konditionierungsspezialist und CF-L1 Coach, der mit CrossFit Athleten, Gewichthebern und Radfahrern zusammenarbeitet und ihnen dabei hilft ihre Leistungsfähigkeit zu steigern, sowie die Körperkomposition und Gesundheit zu verbessern.

Besuche Luke auf seiner Seite Enclave Performance Nutrition.


Quellen & Referenzen

Bildquelle Titelbild: Fotolia / REDPIXEL



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