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Fat-Burning

In vielen Sportarten, beispielsweise auch in vielen Bereichen wie Aerobic, Gymnastik, Turnen. Ballett, Eiskunstlauf, Ringen, Boxen etc. aber auch in den reinen Ausdauersportarten wie Laufen, Radfahren, Triathlon werden an die Aktiven besondere Anforderungen und Erwartungen im Hinblick auf das Körpergewicht bzw. die Körperzusammensetzung (Fettanteil, "Aussehen") gestellt.

Für den Ausdauersportler bedeutet jedes unnötige Gramm Gewicht, daß er/sie mit sich herumschleppt Ballast, ohne daß es am "Vortrieb" teilhat. Deshalb ist für viele eine Gewichtsreduktion durch Reduktion des Körperfettanteils die einfachste Möglichkeit "besser" zu werden. Hierdurch wird die Leistungsfähigkeit, die immer auf das Körpergewicht bezogen werden muß sehr schnell ansteigen.

Aus den unterschiedlichsten Gründen haben viele Sportler das "Fat Burning" als zentrales Ziel ihres Sporttreibens gewählt: Möglichst gezielt Körperfett abbauen und das am besten so, daß es der Leistungsfähigkeit nicht schadet!

Ist es möglich z.B. durch eine bestimmte Übungsintensität oder durch diätetische Maßnahmen, isoliert den Fettstoffwechsel zu trainieren?

Kurzer Abriß des Stoffwechsels

Zur Energiebereitstellung können die drei Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße abgebaut werden.

Grundsätzlich können wir Energie in Form von Fetten fast in unbegrenzter Menge speichern, in Form von Kohlenhydraten nur in sehr begrenzter Menge. Eiweiße dienen in erster Linie als Struktur- und Funktionsbestandteile.

1. Kohlenhydrate

Speicherform der Glukose in der menschlichen Leber und Muskulatur ist das Glykogen.

Glykogen wird im Zytoplasma durch verschiedene Enzyme produziert oder gespalten.

Wenn nicht genügend Glukose im Blut vorhanden ist, wird Glykogen gespalten. Glykogen wird hauptsächlich dann synthetisiert, wenn mehr Glukose in den Zellen vorhanden ist, als für die Energieproduktion benötigt wird.

Der Glykogenstoffwechsel in Leber und Muskulatur wird durch eine Vielzahl von Faktoren reguliert.

Der Glykogenstoffwechsel in der Leber reguliert den Blutzuckerspiegel.

Nach den Mahlzeiten, in einer Umgebung welche die Synthese begünstigt (wenn im Verlauf eines körperlichen Entspannungszustandes die Verdauung und Resorption von Kohlenhydraten eine Erhöhung der Blutglukose bewirken, Insulin ist erhöht, Glukagon und Streßhormone sind erniedrigt sind) nehmen die Zellen Glukose auf. Über Nacht oder während des Fastens wird Leberglykogen abgebaut, um normale Blutglukosekonzentrationen aufrecht zu erhalten.

Muskelglykogen dient vor allem als rasche Energiequelle, die in Situationen mit plötzlicher intensiver Muskelarbeit verfügbar ist.

Bei seiner Verwertung wird das Glykogen in mehreren Schritten zu Pyruvat umgewandelt.

Je nach Höhe des Energiebedarfs wird Pyruvat entweder weitgehend in Milchsäure verwandelt (im Falle intensiver körperlicher Belastung) oder es wird - in Acetyl-CoA umgewandelt - in den oxydativen Energistoffwechsel, den Zitronensäure- (Krebs-) Zyklus aufgenommen.

Die Stoffwechselbahn Glukose - Milchsäure ist reversibel. Laktat kann auch oxydiert oder zu Fett umgewandelt werden.

Bei der Umwandlung von Glukose zu Laktat werden 2 Mol ATP pro Mol Glukose produziert. Während der vollständigen Oxydation der Glukose innerhalb des Zitronensäurezyklus wird Pyruvat zu Wasser und Kohlendioxid umgewandelt, und es entsteht dabei insgesamt 36 Mol ATP = 13 Mal mehr: Allerdings dauern die Umstellung im Herz-Kreislauf- und Atmungssystem 45 bis 90 Sek, so daß die Energiebereitstellung auf aeroben Wege relativ langsam anläuft.

2. Fette

Die Speicherfette sind Triglyzeride und bestehen aus Fettsäuren und Glyzerin.

Die aufgenommenen Nahrungsfette werden zunächst in ihre Bausteine gespalten und im Körper dann wieder als "körpereigene" Triglyzeride in den Fettzellen, die zusammen das Fettgewebe bilden, gespeichert. Triglyzeride werden außerdem in Form von kleinen intrazellulären Tröpfchen im Muskelgewebe gespeichert.

Analog dem Glykogen ist die Synthese bzw. der Abbau des Fettes von der Konzentration der vorhandenen Fettsäuren abhängig. Die Konzentration wird hauptsächlich von der Aufnahme bzw. Freisetzung von Fettsäuren und deren Utilisation im Energiestoffwechsel bestimmt.

Wenn wenig Energie verbraucht wird, bewirkt eine Zufuhr von Fettsäuren eine Erhöhung des Triglyzeridgehaltes der Fettzelle (das für die Veresterung benötigte Glyzerin wird aus der Glykolyse gewonnen). Im Falle eines erhöhten Energiebedarfes werden die Fettsäuren für die Energieproduktion verwendet: die Spaltung von Triglyzeriden in Glyzerin und freie Fettsäuren wird stimuliert (Lipolyse).

Freie Fettsäuren werden auch innerhalb des Zitronensäurezyklus abgebaut.

Um diese Kette von Stoffwechselreaktionen durchlaufen zu können, müssen sie zuerst unter Energieverbrauch (2 Mol ATP) "aktiviert" und in der sogenannten -Oxydation zu dem gleichen C2-Körper umgewandelt werden, der auch aus den Kohlenhydraten entsteht (Acetyl-CoA)..

Um dieses in den Zitronensäurezyklus "einschleusen" und eine vollständigen Verstoffwechslung durchführen zu können, müssen immer einige Kohlenhydrate abgebaut werden: "Fette verbrennen nur im Feuer der Kohlenhydrate".

Bei der vollständigen Verstoffwechslung von z.B. Palmitinsäure entstehen so netto 129 Mol ATP.

Somit sind insbesondere unter Belastungsbedingungen die Prozesse der Fett- und Kohlenhydratutilisation eng miteinander verknüpft und unterliegen der Regulierung durch nervöse und hormonelle Steuerungsmechanismen. Beeinflußt werden können diese Vorgänge durch Kohlenhydrat- bzw. Fettzufuhr .

3. Eiweiß

Alles Protein, das im Organismus enthalten ist, ist funktionelles Protein. Große Proteinspeicher - analog den Kohlenhydraten, die als Glykogen gespeichert sind, oder dem Fett, das als Triglyzerid im Fettgewebe vorhanden ist, gibt es nicht.

Die Proteine bestehen aus Aminosäuren. Der Körper ist nicht in der Lage einige lebenswichtige AS zu produzieren. Die mit der Nahrung aufgenommenen oder selbst hergestellten AS bilden im Blut und in den Gewebsflüssigkeiten einen AS-Pool.

Für die Proteinsynthese nicht benötigte AS werden in der Leber entweder oxydiert (nur die Verzweigtkettigen in der Muskulatur) oder zu Kohlenhydraten und Fett umgewandelt.

In "Notfällen" können sie so auch zur Energiebereitstellung herangezogen werden.

Bei genügender Zufuhr von AS bewegt sich die Konzentration der AS im Blut innerhalb enger Grenzen.

Energiebereitstellung bei körperlicher Belastung

Bei körperlicher Ruhe verbrennt der Muskel bevorzugt Fettsäuren, in denen die größte Menge an Energie im menschlichen Körper gespeichert ist.

In der Anfangsphase einer plötzlichen körperlichen Anstrengung wird die zusätzlich benötigte Energie hauptsächlich durch den Abbau des Muskelglykogens produziert.

Zunächst wird die Energie anaeroben Glykogenabbau - einige Sekunden später (je nach Intensität), wenn sich das Herz-Kreislauf-Atem-System angepaßt hat, durch aeroben Glykogenabbau bereitgestellt.

Gleichzeitig hat die Lipolyse in den Fettzellen - ein sich zunächst langsam steigernder Vorgang - die Blutfettsäurenwerte erhöht, so daß die Fettsäuren vermehrt zur Energieproduktion beitragen. Je nach Intensität werden jetzt - bis zu einer bestimmten begrenzten Kapazität - immer mehr Fettsäuren in Muskel und Leber oxydiert.

Die über die Fettstoffwechselkapazität hinausgehende Energie wird hauptsächlich über den Glykogenstoffwechsel gedeckt.

Ist keinerlei Glukose (mehr) vorhanden (Fasten, Kohlenhydratverarmung, Erschöpfung) kann auch die Fettsäureoxidation nicht vollständig ablaufen.

Bei zunehmendem metabolischen Streß, besonders im Falle eines Kohlenhydratmangels nimmt der Abbau von AS zu: Der Körper "knabbert seine Struktur- und Funktionsbestandteile an".

Um Glukose aufzubauen werden Aminosäuren abgebaut und in Glukose umgewandelt (Glukoneogenese). Dabei wird Muskeleiweiß abgebaut. Der Abbau führt schließlich zur Bildung von Harnstoff, der mit dem Urin und Schweiß ausgeschieden wird. Bei Daueranwendung besteht die Gefahr von Mangelerscheinungen und Stoffwechselbelastungen durch zu viel Fett, Cholesterine, Ketone ("Promille") und Purine (=Harnsäurebildner).

In Folge der Kohlenhydratverarmung läuft auch der Fettstoffwechsel nicht mehr richtig und die Leistungsfähigkeit fällt auf rund 50% ab.

Für Sportler sind alle kohlenhydratarmen Diäten ungeeignet. (Siehe Anhang)

Nach einer intensiven Belastung werden die entleerten Glykogenspeicher etc. wieder gefüllt Der Stoffwechsel bleibt ca. 24 Std. erhöht, dabei werden in erster Linie Fette verbrannt. Je länger eine Belastung innerhalb der "Fettstoffwechselkapazität" dauert, desto mehr Fett wird umgesetzt. Bei einer intensiveren Belastung wird in der gleichen Zeit zwar die gleiche Menge an Fettsäuren verstoffwechsel, aber die Belastung kann nur über kürzere Zeit durchgehalten werden (je nach Intensität ist der Glykogenspeicher zwischen 45 und 90 Minuten erschöpft).

Zur Steuerung der Arbeitsintensität eignet sich die individuell bestimmte Herzfrequenz.

Die Frage: "Fat Burning: Mythos oder Realität?" ist unterschiedlich zu beantworten:

Es gibt gewisse Maßnahmen, die einen Fettabbau begünstigen - diese bestehen aber nicht im "nüchtern (kohlenhydratverarmt) Trainieren" (Proteinabbau) und nicht im "Hauptsache locker" (z.B. Puls 130) trainieren.

Wichtig ist, daß weder der Sport allein (mit dem ausschließlichen "Mehrverbrauch" von Energie steigert sich auch der Bedarf, das Hungergefühl etc.), noch eine alleinige Ernährungsumstellung genügt, um für den Sportler einen gezielten Fettabbau zu erreichen.

Das für die Gewichtsreduktion günstigste Vorgehen ist eine ausgewogene Ernährung. "Von allem etwas, von keinem zuviel!" (Eine Zsammenfasssung der Gefahren von Diäten folgt im Anghang)

Will man seinen Körperfettanteil reduzieren, sollte man etwa 500-1000 Kilokalorien weniger essen, als man gewöhnt ist. Kalorieneinsparung sollte vor allem in Form von Fett und Alkohol stattfinden und gleichzeitig sollte man für einen erhöhten Energieverbrauch durch vernünftiges Sporttreiben sorgen.

Wenn dabei dann der Abbau von unnötigem Ballast in Form von Unterhautfettgewebe im Vordergrund stehen soll, muß man sagen: Je länger, um so besser. Dabei kommt es gar nicht so sehr auf die Intensität an - aber da man mit geringer Intensität am längsten Sport treiben kann, würde das schon genügen.

Wenn aber nur z.B. 1 - 1,5 Std. Zeit zur Verfügung stehen, sollte das Training so intensiv wie möglich (oder wie es Spaß macht) sein: Auf die umgesetzte Energiemenge kommt es an.

Allerdings steigt mit dem Beginn eines umfangreicheren oder intensiveren Ausdauertrainings auch das Blutvolumen sehr schnell an; mit einem gesteigerten Krafttraining die Muskelmasse, so daß sich der Abbau von Fett im Körpergewicht zunächst nicht bemerkbar macht oder es sogar zunächst zu einer Gewichtszunahme kommt.



Anhang: Schlankheitsdiäten aus wissenschaftlicher Sicht

Gerald Schneider

MSG - Zentrum für Sportmedizin,

Leistungsdiagnostik und Gesundheitsförderung

30519 Hannover, Peiner Str. 2

E-Mail: Gerald.Schneider@msg-hannover.de

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