Sind Elektrolyte für Athleten wichtig?

Elektrolyte werden von vielen Marken für Leistungsnahrung und Lifestyle empfohlen. Schließlich sind sie ein großes Geschäft. Aber was sind sie eigentlich und verbessern sie tatsächlich die Leistung?

Hier ist eine kurze Zusammenfassung dessen, was wir wissen.

Elektrolyte sind Mineralien, die sich in Wasser in ihre einzelnen, positiv oder negativ geladenen Ionen auflösen: Natrium: Na+ und Kalium: K+ Chlorid: Cl- Magnesium: Mg2+ und Kalzium: Ca2+ und viele andere.
Natrium und Chlorid sind die beiden Elektrolyte, die in großen Mengen über den Schweiß verloren gehen, aber diese Verluste werden auch durch das Gleichgewicht zwischen dem mit der Nahrung aufgenommenen Natrium und den jüngsten Schweiß- und Urinverlusten reguliert.
Natrium, das Getränken vor dem Sport zugesetzt wird, kann dazu beitragen, dass mehr Flüssigkeit gespeichert wird und nicht durch Urinieren verloren geht.
Natrium, das den Getränken während des Sports zugesetzt wird, verbessert ihren Geschmack und regt den Konsum an, was nützlich sein kann, um übermäßige Flüssigkeitsverluste während des Sports zu verhindern. Die Auswirkungen auf die Flüssigkeits- und Kohlenhydrataufnahme aus dem Darm sind wahrscheinlich minimal.
Natrium während des Trainings kann auch den Abfall der Blutosmolalität verringern und die Auswirkungen eines aggressiven Flüssigkeitsersatzes auf das Risiko der Entwicklung einer Hyponatriämie reduzieren (aber nicht beseitigen). Eine Natriummessung im Schweiß und eine gezielte Flüssigkeitszufuhr sind jedoch nur dann erforderlich, wenn die Sportler mehr als 4 Stunden trainieren und wahrscheinlich mehr als 70 % ihrer Schweißverluste durch Trinken ersetzen.
Und selbst dann ist es wahrscheinlich, dass nur die Sportler mit überdurchschnittlichen Natriumkonzentrationen im Schweiß (>1g/L) einen speziellen Natriumersatz während des Trainings benötigen.
Obwohl es nur wenige Studien in diesem Bereich gibt und viele von ihnen methodische Probleme aufweisen, gibt es derzeit kaum Beweise dafür, dass der Ersatz von Natrium während des Trainings die Leistung in gleicher Weise verbessert wie eine angemessene Kohlenhydrat- oder Flüssigkeitszufuhr. Wenn jedoch, wie oben erwähnt, ein aggressiver Flüssigkeitsersatz vorgenommen wird, ist ein Natriumersatz nützlich, um die Flüssigkeitszufuhr auszugleichen und eine stabile Blutosmolalität aufrechtzuerhalten.
Andere Elektrolytverluste über den Schweiß sind minimal und scheinen während des Trainings keinen spezifischen Ersatz zu benötigen.
Nur wenn Sportler mehr als 4 Stunden trainieren und wahrscheinlich mehr als 70 % ihrer Schweißverluste durch Trinken ersetzen müssen, scheint ein Natriumtest im Schweiß und ein gezielter Ersatz notwendig zu sein.

Ersetzen wir also die Natriumverluste oder gleichen wir den Wasserumsatz aus?

Wenn wir über die Zufuhr von Kohlenhydraten oder Flüssigkeit während des Trainings nachdenken, geht es entweder darum, einen begrenzten Vorrat eines Brennstoffs aufzufüllen, der bevorzugt für den Bedarf der arbeitenden Muskeln verwendet wird (Kohlenhydrate), oder die negativen Auswirkungen eines Gesamtdefizits auf Gesundheit und Leistung zu verhindern (Flüssigkeit). Dies ist die gleiche Sichtweise, durch die die meisten Athleten und Trainer über Natrium denken - dass, wenn eine bestimmte Menge Natrium aus dem Körper verloren geht, ohne ersetzt zu werden, physiologisch etwas schief läuft, was entweder zu nachteiligen Gesundheits- oder Leistungsergebnissen führt. Interessanterweise deuten die Forschungsergebnisse der letzten Jahrzehnte darauf hin, dass der Mensch tatsächlich über Natriumspeicher im Körper verfügt, die an Strukturen in der Haut, den Muskeln und möglicherweise anderen Geweben gebunden sind. Dieses Natrium trägt nicht zur Osmolalität der Körperflüssigkeit bei, sondern kann je nach Bedarf dem Blut hinzugefügt oder wieder abgegeben werden. Ursprünglich gingen einige Forscher davon aus, dass die Freisetzung der körpereigenen Natriumspeicher dazu beitragen könnte, Sportler vor einer Hyponatriämie zu schützen, und dass dies die Aufnahme von keinem oder nur minimalem Salz während des Trainings rechtfertige. Neuere Studien deuten jedoch darauf hin, dass die Natriumspeicher nicht zu diesem Zweck freigesetzt werden, sondern nur bei niedrigem Wassergehalt, da das zusätzliche Natrium ein noch stärkeres Signal an die Nieren gibt, Wasser zu sparen, und den Menschen noch durstiger macht.

Haben Sportler also Probleme, wenn eine kritische Menge Natrium aus dem Körper verloren geht?

Bisher gibt es keine wissenschaftlichen Beweise, die diese Theorie stützen. Alle in den vorangegangenen Blogs besprochenen Funktionen von Natrium beziehen sich auf die Beziehung zwischen Wasser und Natrium und nicht auf eine bestimmte Natriummenge (oder die Entwicklung einer Art von Natriummangel) selbst. Aus diesem Grund scheint der Bedarf an Natriumersatz während des Trainings mit dem Ausmaß des Flüssigkeitsersatzes zusammenzuhängen und soll die Veränderungen des Körperwassers ausgleichen, so dass der Natriumgehalt des Blutes (und damit die Osmolalität) einigermaßen stabil gehalten wird.

Was ist mit Krämpfen?

Der häufigste Grund, den Sportler für den Ersatz von Natrium während des Trainings anführen, ist die Vorbeugung oder Behandlung von Muskelkrämpfen, wobei man davon ausgeht, dass man umso mehr Natrium ersetzen muss, je mehr man verliert (unabhängig von Flüssigkeitsaufnahme und -verlust). Trotz zahlreicher anekdotischer Erfolgsgeschichten mit diesem Ansatz ist es immer wieder gelungen, diesen Zusammenhang wissenschaftlich zu belegen. Zu diesen Beweisen gehören:

In Beobachtungsstudien über Bergleute und andere Arbeiter, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts harte, sich wiederholende, manuelle Arbeit unter heißen Bedingungen verrichteten, traten Krämpfe auf, die eher auf einen übermäßigen Konsum von reinem Wasser als auf Dehydrierung oder Elektrolytverluste zurückzuführen waren. In einigen Fällen konnten Salztabletten oder intravenös verabreichte Kochsalzlösung die Krämpfe lindern, aber das hängt wahrscheinlich eher mit dem Gleichgewicht von Wasser und Natrium als mit einem Natriumdefizit an sich zusammen (mehr dazu weiter unten).
Studien an Athleten bei Ausdauer- und Ultralangstreckenläufen, bei denen Blutproben und Fragebögen bei denjenigen genommen wurden, die krampften oder nicht krampften. Diese Studien ergaben keinen Zusammenhang zwischen dem Hydratationsstatus, der Verwendung von Salzersatzprodukten oder den Elektrolytkonzentrationen im Blut derjenigen, die krampften und derjenigen, die nicht krampften. Es wurde jedoch eingeräumt, dass diese Bluttests häufig nicht zum Zeitpunkt der Krämpfe, sondern oft erst mehrere Stunden später durchgeführt wurden.
In Laborstudien wurde Natrium mit oder ohne Ermüdungsübungen verabreicht und die Stärke der elektrischen Stimulation der Muskeln gemessen, die zu Krämpfen führt. Frühere Arbeiten deuten darauf hin, dass diejenigen, die bei Wettkämpfen zu Krämpfen neigen, auch diejenigen sind, die sich bei elektrischer Stimulation leichter verkrampfen. Diese Studien deuten darauf hin, dass eine Dehydrierung oder ein großes Natriumdefizit an sich das Risiko von Krämpfen mit dieser Methode nicht verändert.

Der häufigste Grund, den Sportler für den Ersatz von Natrium während des Trainings angeben, ist die Vorbeugung oder Behandlung von Muskelkrämpfen. Trotz anekdotischer Erzählungen ist es wissenschaftlich immer wieder nicht gelungen, diesen Zusammenhang nachzuweisen. Nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen handelt es sich bei Krämpfen während des Trainings höchstwahrscheinlich um ein komplexes Syndrom, bei dem verschiedene Faktoren zu Veränderungen in den Nerven führen können, die die Muskelkontraktion steuern. Diese Faktoren sind breit gefächert und umfassen Muskelermüdung (aus verschiedenen Gründen) und Veränderungen in der Funktion des Nervensystems selbst (dazu können Schmerzen, bestimmte Gesundheitszustände und Medikamente sowie physischer und psychischer Stress gehören). Wie bereits bei Sportinduziertes gastrointestinales Syndromist es fast zu simpel, Krämpfe auf einen einzigen Faktor zu schieben. Nach neuester wissenschaftlicher Auffassung handelt es sich bei Krämpfen während des Trainings höchstwahrscheinlich um ein komplexes Syndrom mit mehreren verschiedenen Faktoren, die zu Veränderungen in den Nerven führen können, die die Muskelkontraktion steuern. In den letzten Jahren hat sich jedoch eine kleine Gruppe von Studien herauskristallisiert, die darauf hinweisen, dass Natrium bei manchen Menschen immer noch eine geringe Rolle beim Krampfrisiko spielt. Bei Personen, die durch sportliche Betätigung bereits dehydriert waren, schien der Verzehr einer großen Menge reinen Wassers (im Gegensatz zu einem natriumhaltigen Getränk) das Risiko von Krämpfen zu erhöhen, die durch elektrische Stimulation ausgelöst wurden. Es ist noch unklar, wie oder warum genau, aber eine wahrscheinliche Erklärung ist, dass beim Verzehr großer Mengen reinen Wassers der Abfall der Blutosmolalität dazu führt, dass ein Großteil des Wassers schnell in das Körpergewebe eindringt, wobei die plötzliche Vergrößerung der Zellen eine Rolle spielen könnte. Natürlich müssen noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um diese Wirkung zu bestätigen und praktische Empfehlungen auszusprechen, aber die bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse lassen darauf schließen, dass eine etwaige Wirkung von Natrium auf das Risiko von Krämpfen wiederum mit der Beziehung zwischen Natrium und Wasser zusammenhängt und nicht mit einem "Natriumdefizit" an sich.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Natrium im Körper eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Osmolalität des Blutes spielt, die wiederum das Gleichgewicht des Wassers zwischen dem Inneren und dem Äußeren unserer Körperzellen aufrechterhält. Es spielt auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Gesamtwassermenge im Körper, indem es sowohl die Menge, die über die Nieren verloren oder zurückgehalten wird, als auch unseren Durst und unser Verlangen zu trinken beeinflusst. Ein echtes Natriumdefizit scheint jedoch für Sportler während der Zeit, in der sie Sport treiben, kein wichtiger Faktor zu sein. Außerdem ist unsere moderne Ernährung so reich an Natrium, dass ein echter Mangel über Tage oder Wochen hinweg praktisch unmöglich ist, vor allem wenn man bedenkt, dass sich sowohl die Schweißdrüsen als auch die Nieren anpassen können (und werden), um den Natriumverlust bei Bedarf zu minimieren. Während die Natriumverluste im Schweiß während des Sports aufgrund einer Reihe von Faktoren von Person zu Person und von Tag zu Tag erheblich variieren, besteht die Notwendigkeit, Natrium während des Sports zu ersetzen, letztlich darin, Flüssigkeitsaufnahme und -verluste auszugleichen und eine angemessene Osmolalität aufrechtzuerhalten, und nicht darin, ein tatsächliches Natriumdefizit zu verhindern. In den meisten Fällen ist dafür kein Natrium erforderlich, da die Schweißdrüsen proportional mehr Wasser als Natrium ausscheiden, so dass Natrium während des Sports eher eine Frage des Geschmacks als des physischen Bedarfs ist. Bei sehr lang andauernden Übungen, bei denen Wasser aggressiv ersetzt wird, kann eine gezielte Natriumzufuhr jedoch eine wichtige Rolle spielen. Da sich viele Botschaften über Elektrolyte an Sportler richten, die an Wettkämpfen von weniger als 4 Stunden Dauer teilnehmen, kann man mit Fug und Recht behaupten, dass die Botschaft, wie sie in den Medien und von vielen Unternehmen verbreitet wird, eher ein Hype ist, als dass sie durch wissenschaftliche Erkenntnisse gestützt wird.Während die Natriumverluste im Schweiß während des Sports aufgrund einer Reihe von Faktoren von Person zu Person und von Tag zu Tag erheblich variieren, besteht die Notwendigkeit, Natrium während des Sports zu ersetzen, letztlich darin, Flüssigkeitsaufnahme und -verluste auszugleichen und eine angemessene Osmolalität aufrechtzuerhalten, und nicht darin, ein tatsächliches Natriumdefizit zu verhindern.

Referenzen

Miller KC. et al. An Evidence-Based Review of the Pathophysiology, Treatment, and Prevention of Exercise-Associated Muscle Cramps. J Athl Train. 2022; 57(1):5-15.
Lau WY. et al. Water intake after dehydration makes muscles more susceptible to cramp but electrolytes reverse that effect. BMJ Open Sport Exerc Med. 2019; 5(1):e000478.
Maughan RJ. & Shirreffs SM. Muscle Cramping During Exercise: Causes, Solutions, and Questions Remaining. Sports Med.2019; 49(Suppl2):115-124.

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