Von Chris Michalk | Benötigte Lesezeit: 9 Minuten |

Regeneration ist der entscheidende Teil des Leistungszugewinns. Diese Tatsache ist vielen nicht klar – was vielen jedoch einleuchtet ist die Rolle des Immunsystems: Krankheit bedeutet Trainingsausfall und eben auch eine Verzögerung der Regeneration.

Der heutige Beitrag dient vor allem einer Frage: Was hat Vitamin D mit der Immunokompetenz zu tun? Außerdem soll geklärt werden, in wieweit Vitamin D noch andere Aspekte des Leistungszugewinns moduliert.

Das A und O der Regeneration: Superkompensation

Oft übersehen, aber dennoch entscheidend, ist die Regeneration. Nicht die, die am besten trainieren sind die Gewinner, sondern die, die auch gelernt haben richtig zu regenerieren. Eine Regeneration – das brauche ich nicht ausführlich zu erläutern – zielt darauf ab, wieder ein Gleichgewichtszustand zu generieren.

Das Prinzip der “Superkompensation” besagt, dass die Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers NACH einer Initialbelastung nicht nur zu einer Regeneration der Kraftreserven und Körperstruktur führt, sondern darüber hinaus auch eine Verstärkung (z.B. Muskelaufbau) vonstatten geht – vorausgesetzt es ist genügend Bausubstanz (Energie, Protein) und Zeit für die Erholung verfügbar. (Bildquelle: Kilgore/Hartman/Lascek, 2011, S.14.)

Das Konzept der Superkompensation ist das Flaggschiff der Sportwissenschaft. Im Grunde beschreibt die Superkompensation die Art und Weise, wie unser Körper auf Stressoren reagiert, also ein Umweltereignis, das an unserer Körpersubstanz zehrt – sei es psychisch oder physisch.

Dieses Prinzip sorgt dafür, dass sich der Körper an Stressoren (z.B. Umweltbelastungen) anpasst. Dies geht einher mit einer gesteigerten Kapazität zur Bewältigung des spezifischen Stresses. Diese Fähigkeit zur Bewältigung von Stress setzt jedoch voraus, dass unser Körper sich an den exogenen Stimulus anpassen kann.

Und genau das ist der springende Punkt: Du “stresst” deinen Körper, indem du hart trainierst und erwartest dann, dass er beim nächsten Training bereits an diese Art des Stresses angepasst ist. Viele übersehen dabei aber, dass der Körper womöglich mehr Zeit braucht, um sich an den Stressor anzupassen.

Auf den Kraftsport übertragen bedeutet dies, dass der Körper nicht nur hinsichtlich der Nerv-Muskel-Kommunikation komplexe Veränderungen vornehmen muss sondern auch hinsichtlich der Regeneration beschädigter Filamente und der bioenergetischen Ressourcen (mitochondriale Masse, Kohlenhydrat-Speicher, pH-Wert, intramuskuläre Fettspeicher usw. usf.).

Vitamin D: Für mehr Leistung, bessere Regeneration und ein starkes Immunsystem

Das Immunsystem als Schlüssel zur adäquaten (muskulären) Regeneration

Doch was ist, wenn du in aller Regelmäßigkeit krank wirst? Als Leistungssportler kenne ich das Phänomen: Intensiver Sport erhöht die Infekt-Anfälligkeit, gleichzeitig zehrt aber genau dieser Infekt an Ressourcen, die wir dringend brauchen, um uns an den gesetzten muskulären Reiz zu adaptieren.

Aminosäuren verhalten sich zu Proteinen, wie Buchstaben zu ganzen Texten – die Proteine sind die Bausubstanz des menschlichen Körpers und nicht nur für die Körperstruktur verantwortlich, sondern auch für die Hormoproduktion und das Immunsystem. (Bildquelle: Pixabay.com / PublicDomainPictures ; Public Domain Lizenz)

Priviligiert wie ich war, durfte ich ein paar Jahre unter weltbekannten Biologen studieren. Ein Satz, den sich jeder Trainierende merken sollte, lautete wie folgt: Die Schlüsselsubstanz eines kompetenten Immunsystems ist die Aminosäure. Der genannte Professor meinte damit, dass Protein im Bezug auf deine Immunokompetenz die tragende Rolle spielt – es entscheidet also darüber, wie gut dein Körper Pathogene abwehren kann. Dass er sich das nicht ausgedacht hat, sondern viel mehr auf jahrelanger Erfahrung fußte, das dürfen wir in anderen Studien nachlesen:

“Findings from recent studies indicate an important role for amino acids in immune responses by regulating: (1) the activation of T lymphocytes, B lymphocytes, natural killer cells and macrophages; (2) cellular redox state, gene expression and lymphocyte proliferation; and (3) the production of antibodies, cytokines and other cytotoxic substances.” – [6]

Das Genannte ist deshalb wichtig, weil es eine Sache klar macht: Verfügt dein Körper nicht über ausreichend Aminosäuren – also über ausreichend Eiweiß – dann fehlen die für das Immunsystem benötigten Aminosäuren natürlich bei der Protein-Synthese an anderen Orten – nämlich im Muskel!

Ich betreue unter anderem viele Athleten. Wenn einer meiner Athleten sich irgendwann mit einem Epstein-Barr Virus infizierte, dann kann es sein, dass der Virus noch nach Jahren seinen Wirt so schwächt, dass dieser sich konstant über Müdigkeit und Schlappheit beklagt. Und die Gründe finden wir – fast – immer im Gesamteiweiß.

Liegt das anhand des Blutes gemessene Gesamteiweiß über 8 g/dl, können wir ein deutliches Nachlassen der Symptome beobachten: Das Immunsystem wird einfach besser fertig mit dem Virus. Manchmal sind auch nur einzelne Aminosäuren im Blut stark erniedrigt, was allerdings auch zeigt, dass Aminosäuren eine Schlüsselrolle einnehmen.

Insgesamt sollte das Genannte verdeutlichen, wie massiv das Immunsystem, sowie das Gesamteiweiß, die Fähigkeit zur (muskulären) Regeneration beeinflusst.

Zinkmangel schwächt den Körper auf eklatante Art und Weise!

Ein weiteres, sehr drastisches Beispiel ist der Zink-Spiegel. Ich durfte das persönlich an mir messen. Mein sonst guter Zink-Wert fällt um bis zu 80% – während eines banalen Schnupfens! Was hat das für dich zu bedeuten, für deine muskuläre Regeneration?

Nicht nur Vitamin D ist für das Immunsystem von entscheidender Bedeutung: Auch Zink spielt eine herausgehobene Rolle – und genau dieses besagte Zink verabschiedet sich bei Infekten und Erkältungen auf sehr zügige Art und Weise. Das Ergebnis: Zinkmangel!(Bildquelle: OpenClipart.org / ANTARES42 ; CC Lizenz)

Dein Körper wird aus gegessenem Protein deutlich weniger körpereigenes Protein synthetisieren (können), genannt Protein-Synthese (Hicks et al., 1987). Aber das ist eher etwas Banales. Viel gravierender kann sich eine dann entstehende Zink-Defizienz auf den Testosteron-Haushalt auswirken, wo eine starke Reduktion des Testosteron-Spiegels zu beobachten ist (Prasad et al., 1996)!

Alleine an diesen beiden Beispielen wird deutlich, wie nachteilig sich (virale) Infekte auf die sportliche Regeneration auswirken können, insbesondere jedoch auf den für das Muskelwachstum so wichtigen Hormonhaushalt.

Noch einmal: Deine sportliche Leistungsfähigkeit hängt maßgeblich davon ab, ob und wie sich dein Körper an die Stressoren (Krafttraining) anpasst. Alles, was eine solche Regeneration – eine solche Super-Kompensation – verhindern kann, wird zwangsläufig auch dafür sorgen, dass du auf sportlicher Ebene kaum Fortschritte machst.

Ich denke es wird damit klar, dass wir eine völlig falsche Vorstellung von Mikronährstoffen haben – primär begünstigt durch den übertriebenen Hype einerseits und die große Kritik staatlicher Behörden andererseits. Viele also fragen sich: Was bringen Mikronährstoffe wirklich?

Besonders deutlich wird die Problematik des Unwissens anhand fettlöslicher Vitamine. Momentan erleben wir eine stark positive Reputation des Calcitriols, also des aktiven Vitamin D‘s. Hunderte Bücher sind mittlerweile dazu erschienen und wir haben gelernt, dass Vitamin D wohl nicht nur den Knochenhaushalt moduliert, sondern an tausend weiteren Stoffwechsel-Reaktionen partizipiert.

Die besondere Bedeutung wird klar, wenn man sich vor Augen führt, dass Vitamin D eigene Kernrezeptoren hat – also Rezeptoren, die Vitamin D direkt in den Zellkern transportieren. Solche Hormon-Rezeptoren kennen wir auch von Steroidhormonen, wie z.B. Testosteron. In gewisser Weise impliziert dies die Wichtigkeit von Vitamin D, was bestärkt wird durch die Tatsache, dass Calcitriol – also das aktive Vitamin D – eigentlich ein Hormon ist!

Schlüsselsubstanz Vitamin D

Doch welche Rolle nimmt Calcitriol tatsächlich ein hinsichtlich der Regulation des Immunsystems?

Eine Bekannte von mir war 1 ½ Jahren “krank” – sie litt an einem viralen Infekt. Woher dieser Virus kam, ist bis heute nicht geklärt. Es dauerte Monate, bis die Ärzte diese virale Infektion feststellten. Das, was aber in der Zwischenzeit mit ihr passierte, wünsche ich keinem: Pilze am ganzen Körper, starke Allergien und neben den Pilzen noch weitere Sekundärinfektionen. Am Ende entwickelte sie sogar eine Autoimmunreaktion gegen die Schilddrüse.

Man könnte also vermuten, dass ein stark geschwächtes Immunsystem dafür sorgt, dass du eine Neigung für Allergien und Autoimmunreaktionen entwickelst. Für mich würde das eine völlig neue Perspektive eröffnen: Autoimmunreaktionen als Teil eines schwachen Immunsystems?

Vitamin D Rezeptoren finden wir auch auf Immunzellen. Immunzellen sind also in der Lage, aktives Vitamin D in die Zellen aufzunehmen und zum Zellkern zu transportieren. Erstaunlicherweise findet man eine enge Verbindung zwischen Auftreten diverser Autoimmunerkrankungen und Regionen, in denen die Vitamin D Versorgung nicht konstant und gut gewährleistet ist – wie beispielsweise Skandinavien.

Vitamin D (“Sonnenvitamin”), eigentlich ein Steroid, kann über die Haut von unserem Körper gebildet werden – vorausgesetzt wir kommen mit ausreichend viel Sonnenlicht (UV) in Berührung. Dies ist gerade in der Wintersaison und in nördlich gelegenen Ländern (Skandinavien) oft nicht der Fall. Eine verstärkte Aufnahme des Vitamins ist daher über die Nahrung (z.B. Milch & Käse) oder als Ergänzung (Vitamin D3 Supplement) empfehlenswert. (Bildquelle: Wikimedia / NEURO ; Public Domain Lizenz)

Umgekehrt wirkt Calcitriol suppressiv hinsichtlich der Progression von Autoimmunerkrankungen, was bisher in diversen Tierstudien direkt gezeigt wurde. Eng verknüpft ist diese Beobachtung auch mit der tatsächlichen Funktion des Immunsystems. Die Erkennung und Vernichtung von Pathogenen hängt maßgeblich von einem Rezeptor ab, der “Toll like” oder “Toll ähnlich” bezeichnet wird.

Eine “Toll like”-Rezeptor-Bindung (an den Immunzellen) sorgt dafür, dass mehr Vitamin D-Rezeptoren exprimiert werden, was wiederum in gesteigerter Bindung und ein Eintritt von Calcitriol in die Zellen des Immunsystems resultiert. Kurz: Eine entscheidende Schlüsselkomponente hinsichtlich der adäquaten Immunreaktion ist der gesteigerte Vitamin D-Eintritt in die Immunzelle.

Vitamin D wird anschließend, mitsamt seines Rezeptor-Komplexes, an Gene binden, die antibakterielle Proteine exprimieren – namentlich (unter anderem) Cathelecedin. Was alles sehr wissenschaftlich klingt, ist eigentlich ganz banal: Ohne Vitamin D, wird die antibakterielle Kompetenz deines Immunsystems deutlich reduziert sein (Cantorna et al., 2000).

Ich möchte an dieser Stelle anmerken, dass die Wirkung von Calcitriol hinsichtlich der Immunokompetenz deutlich ausgeprägter und in vielen Fällen noch gar nicht ausreichend beschrieben ist. Das genannte Beispiel dient lediglich als Beispiel und soll die Schlüsselfunktion des Vitamin D darstellen.

Vitamin D als “ergogenic aid” (leistungssteigernde Hilfe)?

Insgesamt moduliert Vitamin D also dein Immunsystem – was einer deutlichen schnelleren Regeneration entgegen kommen kann. Und warum? Weil ein kompetentes Immunsystem der Schlüssel zum persönlichen Wohlbefinden darstellt. Zumindest geistert in deinem Körper nicht irgendwo ein Virus herum, das dir – salopp gesagt – “die Aminosäuren wegfrisst”.

Spannend jedoch wird die Thematik erst dann, wenn man sich vor Augen führt wie direkt Vitamin D (oder Calcitriol) die sportliche Leistungsfähigkeit beeinflusst – was also weit über die Funktion hinsichtlich des Immunsystems hinausgeht. Schon eine Arbeit aus dem Jahr 1956 (Hettinger et al.) legte beeindruckende Daten vor: Man testete inwieweit die Jahreszeit, die Kraftentwicklung beeinflussen kann.

Kraftentwicklung in Abhängigkeit des Vitamin D-Spiegel zur jeweiligen Saison. Klar zu sehen ist die Korrelation zum (Spät-)Sommer hin. Geht es auf den Winter zu, geht auch die Kraftentwicklung in den Keller! Eine ausreichende Vitamin D Zufuhr ist deswegen vor allem in (sonnenarmen) Wintermonaten für (Kraft-)Sportler wichtig. (Bildquelle: Hettinger et al. (1956))

Vitamin D und Kraftwerte

In den Wintermonaten fand man nur eine 50%ige Entwicklung in Relation zur durchschnittlichen Gesamtentwicklung – in den späten Sommermonaten betrug dieser Wert fast 250%! Hinsichtlich der Kraftentwicklung liegt also ein 5-facher Unterschied zwischen Winter – und Sommermonaten vor. Der von Hettinger et al. (1956) präsentierte Graph korreliert mit Vitamin D-Werten, wenngleich Hettinger et al., damals keine Ahnung hatten, was Vitamin D überhaupt ist.

Vitamin D und Muskelfasern

Ein weiteres illustres Beispiel: Drei Wochen alte Vitamin D Rezeptor KO-Mäuse weisen 20% weniger Muskelmasse im Querschnitt auf. Insgesamt ergeben sich Anomalien, die sich nicht auf einen Muskelfaser-Typ festlegen, vielmehr atrophieren sowohl Typ I, als auch Typ II-Fasern – dies steht im Gegensatz zu Menschen mit einer Vitamin D Hypovitaminose, also einem extremen Vitamin D-Mangel. Diese Menschen zeigen einen präferierten Verlust von glykolytischen Typ II-Fasern (Ceglia et al., 2009).

Vitamin D und Testosteron

Interessanterweise beobachtete man auch, dass diese Mäuse Hypogonadismus (endokrine Funktionsstörung der Hoden) aufweisen, was wohl unter anderem dadurch erklärbar ist, dass Zellen der Geschlechtsorgane ebenfalls Vitamin D-Rezeptoren exprimieren (Nimptsch et al., 2012). Dies deutet auf die immense Bedeutung von Vitamin D hinsichtlich der reproduktiven Gesundheit hin, denn Hypogonadismus geht mit einer stark reduzierten Konzentration von Geschlechtshormonen, insbesondere auch Testosteron, einher.

Pilz et al. (2011) stellten fest, dass ein Ausgleich defizitärer Werte, in einem Anstieg des freien Testosterons von ca. 20% resultiert. Die Frage ist, ob dies aufgrund der genannten Fakten zu begründen ist oder ob noch weitere Faktoren durch die Gabe von Vitamin D (positiv) beeinflusst wurden?

Vitamin D und Aromatase

In der Tat scheint Calcitriol die Expression des Enzyms namens Aromatase im Fettgewebe zu verringern (Krishnan et al., 2010) – ein Grund, warum die Testosteron-Werte steigen? Fraglich, aber denkbar. Aromatase nämlich sorgt dafür, dass Androgene in Östrogene umgewandelt werden.

Vitamin D: Die Zielwerte

Mögliche Empfehlungen bezüglich optimaler Vitamin D Werte werden kontrovers diskutiert, wobei diverse Arbeiten darauf hinweisen, dass ein optimaler Wert zwischen 40 und 80 ng/ml zu finden ist. Dies deckt sich auch mit Werten, die man bei nativ lebenden ostafrikanischen Stämmen, wie die Masai, gefunden hat (Luxwolda et al., 2012). Ich empfehle, Blutwerte bestimmen zu lassen und nach der Formel von Dr. van Helden aufzufüllen.

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Abschließende Worte

Generell können wir also festhalten, dass der sportliche Fortschritt maßgeblich davon abhängt, wie gut du dich erholst und ob du deinem Körper die nötige Zeit zur Adaption gegeben hast. Negativ beeinträchtigt wird dieser Prozess der Regeneration durch Infekte.

Diverse Mikronährstoffe, insbesondere Vitamin D, verbessern die Immunantwort und können so dafür sorgen, dass du deutlich weniger Trainingsausfälle hinnehmen musst und körpereigene Ressourcen für deinen Trainingsfortschritt genutzt werden – nicht für die Abwehr von Pathogenen.

Es wurde außerdem klar, dass wir mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen können, denn Vitamin D moduliert darüber hinaus auch das Hormonsystem und ist essenziell für die Physiologie des Muskels.

Über den Autor

Chris ist Biologe mit Schwerpunkt Biochemie, Sportbiologie und Evolutionsbiologie – selbst war er Triathlet der Langdistanz (Ironman). Heute betreut er Athleten, Menschen aller Berufsgruppen und diskutiert die aktuelle Wissenschaft auf seinem Blog. Das Ziel von Chris ist, biochemische Aspekte auf die Human-Evolution zu projizieren und wesentliche Elemente abzuleiten.

Darüber hinaus betreibt Chris einen eigenen Blog: Edubily bildet die Schnittstelle zwischen Biochemie und Evolution am Beispiel des Menschen und informiert in regelmäßigen Abständen um interessante Themen rund um die Gesundheit und Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers.

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Chris ist Biologe mit Schwerpunkt Biochemie, Sportbiologie und Evolutionsbiologie – selbst war er Triathlet der Langdistanz (Ironman). Heute betreut er Athleten, Menschen aller Berufsgruppen und diskutiert die aktuelle Wissenschaft auf seinem Blog. Das Ziel von Chris ist, biochemische Aspekte auf die Human-Evolution zu projizieren und wesentliche Elemente abzuleiten.

Ende 2014 verdichtete Chris seine Gedanken und Erfahrungen in einem über 300-seitgen literarischen Werk, „Das Handbuch zu Ihrem Körper“, welches seit seinem Release bereits vielen Menschen als Informationsquelle und Anleitung zur optimierten Lebensgestaltung liefert.

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