Kohlenhydrate

In diesem Beitrag erfahren Sie welche Arten von Kohlenhydraten es gibt, warum Glucose so wichtig für unseren Organismus ist und wie unser Körper die Glucose verarbeitet. Weiterhin finden Sie hier ein Rechenbeisspiel, wie sich der Anteil von Kohlenhydraten zu Fett bei leichter und intensiver Ausdauerleistung verändert.

Nahrung

Kohlenhydrate sind neben Fett und Eiweiß ein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Nahrung und stellen den mengenmäßig größten verwertbaren Anteil.

Wichtige Grundnahrungsmittel, die einen hohen Anteil an Kohlenhydraten aufweisen, sind die verschiedenen Getreidesorten, die zu Lebensmitteln verarbeitet werden (Reis, Weizen, Mais, Hirse, Roggen, Hafer) bzw. als Viehfutter genutzt werden (vor allem Gerste, Hafer, Mais).

Einer der wichtigsten Kohlenhydratlieferanten in unseren Breiten ist das Brot

Die stärkehaltigen Getreideprodukte sind u. a. Brot, Nudeln, Kuchen u.v.a.m. Auch die Wurzelknollen der Kartoffel sowie Erbsen, Bohnen und Linsen weisen einen hohen Kohlenhydratanteil auf.

Kohlenhydrate kommen in vielen Formen im Tier und Pflanzenreich vor. Viele dieser Formen sind uns bekannt, wenn auch einige davon nicht unbedingt als Kohlenhydrat.

Hier eine kleine Auswahl von Kohlenhydratformen:

• Glucose, auch Traubenzucker oder seltener Dextrose.
• Fructose, auch Fruchtzucker.
• Saccharose, auch Rübenzucker oder Rohrzucker (Glucose + Fructose).
• Lactose, auch Milchzucker (Glucose + Galactose).
• Lactulose, ein synthetisch abgewandelter Milchzucker.
• Stärke, wichtiger Nahrungsmittelbestandteil.
• Zellulose, Stützsubstanz im Pflanzenreich. Für den Menschen unverdaulich, aber von den Wiederkäuern wie Rindern, Schafen und Ziegen verwertbar, da diese sich in ihren Vormägen (Pansen) von Bakterien helfen lassen, um die Zellulose zu verwerten.
• Glykogen, Energiespeicher in Muskeln und Leber.
• Chitin, Stützsubstanz des Exoskeletts der Gliedertiere und Insekten.

Auch Chitin ist eine Form von Glukose. Insekten, wie diese Gottesanbeterin nutzen Chitin um Ihren "Panzer" auszubilden.

Verdauung und Verwertung

Der Energieträger und -transporter unseres Körpers ist das Adenosintriphosphat (ATP), welches alle biologischen Prozesse, zum Beispiel auch die Muskelkontraktion antreibt, und an fast allen Energie verbrauchenden Prozessen als Energielieferant beteiligt ist.

ATP liegt in unseren Zellen nur in geringer Konzentration vor und muss durch aeroben und anaeroben Abbau unserer Nahrung wie Fetten, Kohlenhydraten oder Proteinen in den Zellen nachgeliefert werden.

Dabei sind die Kohlenhydrate der Hauptenergielieferant für unseren Organismus, da diese im Gegensatz zu den Fetten relativ schnell verwertbar sind. Das wichtigste Kohlenhydrat für unseren Körper ist hierbei die Glucose (= Zucker).

Die akute Energieversorgung unseres Körpers wird im Wesentlichen über die im Blut gelöste Glucose gewährleistet. Ihre Konzentration im Blut, der sogenannte Blutzuckerspiegel, wird in engen Grenzen gehalten.

Zucker (= Glucose) in seiner reinen Form ist auch im Blut gelöst und nennt sich dann Blutzucker.

In den Zellen der verschiedenen Organe liefert die Glucose durch Verstoffwechselung (aerob über den Zitronensäurezyklus in den Mitochondrien und anaerob durch die Glycolyse im Zytoplasma) die Energie für z. B. Muskelarbeit.

Kohlenhydrate liegen in der Nahrung in mehr oder weniger langen Ketten vor. Diese müssen im Verdauungstrakt zuerst zu Glucose aufgespaltet werden.

Werden z. B. stärkehaltige Nahrungsmittel wie Brot oder Kartoffeln gegessen, so zerlegen die Verdauungsenzyme die Kohlenhydratketten der Stärke in immer kleinere, einzelne Bruchstücke bis hin zur Glucose. Je nach Länge der Kohlenhydratketten geschieht dies unterschiedlich schnell. Die einzelnen Glucose-Moleküle gehen dann nach und nach in den Blutkreislauf über.

Je schneller die Glucose im Verdauungstrakt freigesetzt wird, desto schneller steigt auch der Blutzuckerspiegel an. Wenn sie in Form von Zucker, also direkt als Glucose, aufgenommen wird, so steigt der Blutzuckerspiegel sehr schnell an.

Diese Wirkung können wir uns im Ausdauersport zunutze machen. Bei körperlicher oder geistiger Aktivität wird der Körper so, z. B. durch ein zuckerhaltiges Getränk, schnell mit Energie versorgt.

Speicherung der Kohlenhydrate

Wenn die Versorgung der Gewebe mit Glucose größer ist als ihr Verbrauch, wird der Überschuss zuerst in Leber und Skelettmuskulatur gespeichert. Dabei kann in der Leber 200 gr und in der Skelettmuskulatur ca. 300 Gramm Glucose gespeichert werden. Sind diese Glucosespeicher gefüllt wird die noch verbliebene Glucose in Fett umgewandelt und als Depotfett gespeichert. Fette haben pro Masse einen höheren Energiegehalt als Kohlenhydrate (1 gr. Fett hat 9,3 Kcal, 1 gr. Kohlenhydrat hingegen 4,1 Kcal). Sie sind für die langfristige Energiespeicherung also platzsparender als Kohlenhydrate und bewirken eine bessere Wärmedämmung des Körpers.

Kohlenhydrate im Sport

Entgegen der landläufigen Meinung wird zur Energiegewinnung ständig auf die Fettdepots zugegriffen und nicht erst, wenn der Glycogenspeicher im Muskel reduziert ist.

Auch, dass eine Fettverbrennung erst nach ca. 30-minütigem Ausdauertraining einsetzt, ist falsch. Tatsächlich verhält es sich so, dass das Adenosintriphosphat (ATP) für intensive Muskelarbeit ständig durch mehrere Energiequellen beliefert wird, auch durch Fett.

Ein weiteres wichtiges Grundnahrungsmittel mit hohem Kohlenhydratanteil ist Reis

Je intensiver die Anstrengung ist, desto stärker nehmen die anaeroben Anteile zu und die aeroben ab. Folglich nimmt der relative (=prozentuale) Anteil der Fettverbrennung bei erhöhter Pulsfrequenz ab, die absolute Menge des verwerteten Fettes nimmt aber sehr wohl zu, da der Leistungsumsatz ebenfalls zunimmt.

Hier ein Rechenbeispiel: Eine Joggerin trainiert eine Stunde in ihrem sogenannten persönlichen Fettverbrennungsbereich. Der Anteil der anaeroben Energiegewinnung ist gering. Durch die relativ niedrige Intensität reicht dem Körper ein Anteil von 60% an Kohlenhydraten zur Energiegewinnung, der Rest von 40% wir durch die Fettverbrennung geliefert. In dieser einen Stunde verbrennt die Joggerin ca. 600 Kcal. 60% Kohlenhydrate = 360 Kcal / 4.1 = 88 gr Kohlenhydrate 40% Fett = 240 Kcal / 9,3 = 26 gr Fett Jetzt trainiert die Joggerin in ihrem persönlichen Tempobereich. Der Anteil der anaeroben Energiegewinnung steigt. (Messbar mit einem Laktatstufentest) Dafür braucht sie schneller Energie. Der Anteil der Kohlenhydrat-Verbrennung steigt auf 70% die Fettverbrennung sinkt auf 30% ab. Durch die höhere Intensität werden zudem ca. 1000 Kcal. verbrannt. 70% Kohlenhydrate = 700 Kcal / 4.1 = 170 gr Kohlenhydrate 30% Fett = 300 Kcal / 9,3 = 32 gr Fett Hier ist gut zu erkennen, dass trotz 10% gefallenem Anteil der Fettverbrennung, absolut ca. 25% mehr Fett verbrannt wurde!

Erbsen, Bohnen und Linsen sind wertvolle Kohlenhydratlieferanten.

Dazu kommt, dass nach dem Training ein Glucosemangel im Blut herrscht. Die Fette werden deshalb über das Training hinaus verbrannt, um die leeren Energiespeicher wieder zu füllen. Wenn allerdings direkt nach einem Training dem Körper Kohlenhydrate zugeführt werden, tritt dieser Effekt nicht ein.

Wird also während des Trainings viel Glucose verbrannt, wird in der Erholungsphase umso mehr Fett verbrannt.

Mit zunehmendem Training vergrößert sich die Muskelmasse, die Sauerstoffaufnahme verbessert sich und der Grundumsatz erhöht sich.

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