Post-Workout Nutrition: Welchen Einfluss hat eine verzögerte Kohlenhydratzufuhr auf die sportliche Leistungsfähigkeit & mitochondriale Biogenese?

Das Interesse an den Effekten von Kohlenhydraten auf die sportliche Performance und Adaption des Körpers ist in den letzten Jahren vermehrt in den wissenschaftlichen und praxisbezogenen Fokus gerückt (3). Die Kohlenhydratverfügbarkeit des menschlichen Körpers kann als Summe der Leber- und Muskelglykogenspeicher und die zugeführte Menge der konsumierten Kohlenhydrate in der Pre-, Intra- und Post-Workout Phase definiert werden, wobei man gegenwärtig davon ausgeht, dass eine höhere Kohlenhydratverfügbarkeit auch mit einer besseren Sport-Performance verbunden ist.

Die Einschränkung der Kohlenhydratverfügbarkeit kann in bestimmten Fällen/Zeiten jedoch ebenso von Nutzen sein (siehe beispielsweise unseren Beitrag zum „Train Low“-Ansatz). So legen die Ergebnisse einiger Untersuchungen beispielsweise nahe, dass eine Limitation der Kohlenhydrataufnahme in der Post-Workout Phase zu einer gesteigerten Signalwirkung und Gen-Expression führt, welche die Substratnutzung und die mitochondrialen Biogenese (Produktion neuer Mitochondrien, die zu einer besseren energetischen Versorgung führt) beeinflusst (4)(5) – hierbei handelt es sich um eine vorteilhafte Adaption, die in der Regel im Zuge eines Ausdauertrainings beobachtet werden kann (22).

Kohlenhydratarme Ernährungsformen und/oder Fasten in Verbindung mit Kalorienrestriktion und körperlicher Betätigung: Die zelluläre Energie wird durch Kohlenhydratrestriktion in Verbindung mit muskuloskelettaler Kontraktion moduliert, wodurch der ATP- und AMP-Status sinkt und steigt. Als Sensor für diesen zellulären Status reguliert AMPK PGC-1α, das wiederum GLUT4 in die Muskelmembran verlagert und die Gen-Transkription in Mitochondrien fördert. Dieser Zusammenhang führt zu einem Rückgang der Serumglukose und einer gesteigerten  mitochondrialen Biogenese. ATP = Adenosintriphosphat; AMP = Adenosinmonophosphat; AMPK = 50-Adenosinmonophosphat-aktivierte Proteinkinase; GLUT4 = Glukosetransporter Typ 4; NADþ = oxidierte Form des Nicotinamid-Adenin-Dinukleotids; NADH = reduzierte Form des Nicotinamid-Adenin-Dinukleotids; NRF-1 = nuklearer Atmungsfaktor 1; NRF-2 = nuklearer Atmungsfaktor 2; PGC-1α = Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor-Gamma-Koaktivator 1-alpha; SIRTs = Sirtuine; TFAM = mitochondrialer Transkriptionsfaktor A (TFAM) = UCPs, Entkopplungsproteine. (Bildquelle: Macedo et al., 2020)

Diese Effekte führen allerdings nicht immer zu einer optimierten Trainingsleistung (3). Außerdem ist bekannt, dass die Einhaltung einer kohlenhydratarmen Ernährung während der Erholungsphase zu einer Beeinträchtigung der Glykogen-Resynthese (Wiederaufbau der Glykogenspeicher) führt (5), was die Performance (Power-Output, Trainingskapazität) in nachfolgenden Trainingseinheiten negativ beeinträchtigen könnte (6)(23).

Eine theoretische Überlegung stellt in diesem Kontext die bewusste zeitliche Einschränkung der Kohlenhydrataufnahme in der unmittelbaren Phase nach dem Training dar, um die adaptive molekulare Reaktion des Körpers auf das Training zu steigern und anschließend genügend Kohlenhydrate zuzuführen, um den Aufbau von Muskelglykogen sicherzustellen, um die sportliche Leistungsfähigkeit für die anschließenden Workouts zu unterstützen und so „das Beste zweier Welten“ miteinander zu kombinieren – wobei es tatsächlich Untersuchungen gibt, die aufzeigen, dass die negativen Effekte einer erniedrigten Kohlenhydrataufnahme auf die Glykogen-Resynthese in der Post-Workout Phase (5) durch eine nachgelagerte und adäquate Zufuhr von Kohlenhydraten binnen eines 8-24-stündigen Zeitfensters nach dem Training potenziell vermieden werden können (24).

Solche Maßnahmen wurden bis dato noch nicht in einem ausreichenden Rahmen mit großzügigerem Zeitfenster (bis zu 12 Stunden nach dem Training) untersucht. Ein Großteil der bisherigen wissenschaftlichen Literatur stützt sich auf Experimente mit andauerndem aeroben Training bei mittlerer Intensität oder wiederholenden Sprints (5)(4)(25)(26)(27). Um mehr darüber herauszufinden, inwiefern eine derartige Ernährungsstrategie der „verzögerten Kohlenhydratzufuhr“ zu einer verbesserten adaptiven molekularen Adaption (mitochondriale Biogenese), Regeneration (Aufbau von Glykogen) und einer gesteigerten Performance (Trainingskapazität) führen würde, verglich ein Team aus Forschern in einer neuen Arbeit die Effekte einer unmittelbaren Kohlenhydrataufnahme in der Post-Workout Phase mit einer kurzen, aber verzögerten Zufuhr (~3 Stunden) in einem Setting mit hoch-intensivem Intervalltrainings.

Die Studie, ihre Resultate und die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden wir im Rahmen dieses Beitrags eingehender diskutieren.

Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der Oktober 2024 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um diesen Artikel vollständig zu lesen!

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