Sport, der oxidativen Stress verursacht, ist sehr schlecht für Sie und erhöht Ihren Bedarf an Antioxidantien

Jeder weiß, dass Bewegung und sportliche Aktivitäten gut für einen sind, doch Übertraining und Hochleistungssport können Ihr Risiko für oxidativen Stress erhöhen, der mit akuten Verletzungen, Entzündungen und einem späteren Risiko für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und ALS (Amyotrophe Lateralsklerose) verbunden ist. Es ist daher eine gute Idee, Antioxidationsmittel zu nehmen, da dies sowohl bei akuten als auch bei chronischen Verletzungen helfen kann. Ein umfassender Artikel, der in der Fachzeitschrift Nutrients veröffentlicht wurde, untersucht die Beziehung zwischen freien Radikalen und Antioxidantien, die in Verbindung mit verschiedenen Arten von körperlicher Aktivität, unterschiedliche Funktionen haben. Dies ist insbesondere bei den Vitaminen A, C und E sowie Selen und Zink der Fall. Es ist auch wichtig, genügend Vitamin D und Omega-3-Fettsäuren zu sich zu nehmen, um Entzündungen und oxidativem Stress entgegenzuwirken.

Oxidativer Stress ist ein Ungleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien. Freie Radikale sind aggressive Moleküle, die Cholesterin, Zellen und die DNA angreifen. Sie sind auch ein natürliches Nebenprodukt unseres zellulären Energiestoffwechsels und daher ein wesentlicher Bestandteil zahlreicher physiologischer Prozesse, was bedeutet, dass oxidativer Stress bei allen Menschen in geringeren Mengen auftritt. Was die oxidative Belastung erhöht, sind Dinge wie intensives körperliches Training, Alterungsprozesse, Vergiftungen, Entzündungen, Strahlung und verschiedene Stressfaktoren.
Unsere einzige Quelle zum Schutz vor freien Radikalen sind die verschiedenen Arten von Antioxidantien, die der Körper produzieren kann und die wir in begrenzten Mengen aus der Nahrung erhalten. Die verschiedenen Antioxidantien schützen die Zellen auf unterschiedliche Weise. Darauf wird später noch eingegangen.
Eine Reihe von Krankheiten wie Atherosklerose, neurologische Störungen und sogar Krebs sind mit oxidativem Stress verbunden. In diesen Fällen liegt eine sehr hohe Belastung durch oxidativen Stress vor. Obwohl körperliches Training eine Reihe von gesundheitlichen Vorteilen hat und sogar den schädlichen Auswirkungen freier Radikale entgegenwirken kann, ist allgemein bekannt, dass übertriebenes Training und Leistungssport das Gegenteil bewirken und oxidativen Stress, Entzündungen, Muskelverletzungen und Nervenschäden hervorrufen können. Es kommt darauf an, welche Art von Training Sie machen, wie intensiv es ist, wie lange die Aktivität dauert und wie alt Sie sind. Das Ziel der neuen italienischen Studie war es, genauer zu untersuchen, wie oxidativer Stress das Risiko von Sportlern für akute Muskelverletzungen und neurologische Langzeiterkrankungen beeinflusst und ob eine Supplementierung mit Antioxidantien solche oxidativen Verletzungen verhindern kann.

Verschiedene Arten von freien Radikalen

Freie Radikale – auch bekannt als reaktive Sauerstoffspezies (ROS) – spielen eine wichtige Rolle bei verschiedenen physiologischen Prozessen und der Entwicklung zahlreicher Krankheiten. ROS ist eine gebräuchliche Bezeichnung für verschiedene reaktive Sauerstoffverbindungen mit einem oder mehreren ungepaarten Elektronen. Um die fehlenden Elektronen zu kompensieren, schnappen sich die ROS Elektronen von anderen Molekülen, wodurch sie oxidiert werden und sich in freie Radikale verwandeln. Dies löst eine umfassende Kettenreaktion von oxidativen Schäden im Körper aus. Die Lipide in den Zellmembranen und in der DNA sowie in anderen Proteinen sind besonders anfällig für diesen oxidativen Prozess, der leicht mit dem Ranzigwerden von Butter oder mit Rost verglichen werden kann, der ein Auto befällt. ROS umfassen Moleküle wie:

• Wasserstoffperoxid (H202)
• Hydroxylradikale (OH)
• Singulett-Sauerstoff (O2)
• Superoxid (O2 _)

ROS sind sowohl lebenswichtig als auch tödlich

ROS werden sowohl innerhalb als auch außerhalb des Körpers erzeugt. Sie werden hauptsächlich aus dem zellulären Energieumsatz freigesetzt, der in den Mitochondrien stattfindet – den kleinen zellulären Kraftwerken. ROS sind ein natürliches Nebenprodukt unserer Atmung und die Menge an ROS wird bei intensiven Trainingseinheiten, bei denen der Sauerstoffumsatz in den Muskelzellen steigt, automatisch erhöht.
ROS spielen eine Rolle bei Zellwachstum, Zellsignalisierung und programmiertem Zelltod (Apoptose), wenn abnormale oder abgenutzte Zellen sich selbst zerstören. ROS sind auch Teil des Immunsystems. Wenn weiße Blutkörperchen (Fresszellen) aktiviert werden, um Bakterien oder Krebszellen anzugreifen, nehmen sie enorme Mengen an Sauerstoff auf, die in Wasserstoffperoxid und Superoxid, die beiden „Killerraketen“, umgewandelt werden. Dieser Vorgang wird als "respiratorischer Burst" bezeichnet. Da große Mengen freier Radikale zur Bekämpfung von Infektionen mobilisiert werden, sollte er im Idealfall schnell und effektiv ablaufen. Dies bedeutet auch, dass chronische Entzündungen sehr gefährlich sind, da sie den Körper mit einem ständigen Beschuss freier Radikale aussetzen.
Auch das Altern erhöht die ROS-Aktivität, da die Sauerstoffverwertung des Körpers aufgrund von fehlgeschlagenen Enzymprozessen abnimmt. Hinzu kommen Dinge wie Typ-2-Diabetes, Umwelteinflüsse wie Tabakrauch, Schwermetalle, Medikamente, giftige Chemikalien, UV-Strahlung und elektromagnetische Strahlung. Die meisten Karzinogene haben eines gemeinsam: Sie wirken entweder als freie Radikale oder mobilisieren die körpereigene Radikalbildung. Auch Eisen ist in der Lage, freie Radikale zu katalysieren, da Wasserstoffperoxid in Kombination mit Eisen Hydroxylradikale bildet, die extrem aggressive freie Radikale sind. Daher sollte man zusätzliches Eisen nur in sehr selektiven Dosen und immer in Kombination mit Antioxidantien einnehmen.

Antioxidantien aus dem internen Umfeld

Die verschiedenen Antioxidantien spielen eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von oxidativem Stress und der Aufrechterhaltung des sogenannten Redoxgleichgewichts. Die essentiellen antioxidativen Proteine, die der Körper produzieren kann, wirken als Enzyme. Sie werden auch als endogene Antioxidantien bezeichnet und umfassen unter anderem:

• Superoxiddismutase (SOD) – enthält Zink und Mangan
• Glutathionperoxidase (GPX) – enthält Selen
• Glutathionreduktase (GR) – reaktiviert die Vitamine C und E
• Katalase (CAT) – spaltet Wasserstoffperoxid in Sauerstoff und Wasser auf

Es gibt auch verschiedene Antioxidantien, die keine Q10-Aktivität aufweisen, aber eine schnelle Wirkung haben müssen, zum Beispiel:

• Q10 (Ubiquinol)
• Glutathion
• Alpha-Liponsäure
• Bilirubin
• Ferritin
• Melatonin

Antioxidantien aus dem inneren Umfeld

Antioxidantien aus der inneren Umgebung werden auch als exogene Antioxidantien bezeichnet und sind in der Nahrung enthalten. Darunter sind wichtige Vitamine und Mineralstoffe wie Vitamin A, C und E sowie Selen, Zink und Mangan. Es gibt auch verschiedene pflanzliche Verbindungen wie Karotinoide, Indole, Polyphenole, Phytosterole, Anthocyane und Saponine, die wir z.B. aus Karotten, Tomaten, roter Paprika, Wildlachs, Kohl und anderem Kreuzblütlergemüse, Zitrusfrüchten, Beeren, Nüssen, Kräutern, Kaffee, grünem Tee und dunkler Schokolade erhalten.
Antioxidantien aus unserer Nahrung beeinflussen die Bildung und Aktivität endogener Antioxidantien und wirken auf diese Weise synergetisch, um das Redoxgleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Oxidativer Stress und verwandte Krankheiten

Oxidativer Stress tritt auf, wenn ein Ungleichgewicht zwischen der ROS (reaktiven Sauerstoffspezies) und der antioxidativen Abwehr besteht. Wenn der oxidative Stress anhält, beeinflusst die übermäßige ROS-Akkumulation eine Reihe von zellulären Signalwegen. Cholesterin ist eine essentielle Verbindung und ein Baustein aller Zellmembranen. Es wird zur Herstellung von Stresshormonen, Sexualhormonen, Vitamin D und Coenzym Q10 benötigt. Cholesterin ist nur dann schädlich, wenn freie Radikale es oxidieren. In diesem Fall wird es von weißen Blutkörperchen (Fresszellen) aufgenommen und in Form sogenannter Schaumzellen in die Blutgefäßwände eingebettet.
Es ist die Kombination aus diesem Prozess und oxidativem Stress, die die Voraussetzungen für Atherosklerose schafft, unabhängig davon, ob Ihr Cholesterinspiegel hoch oder niedrig ist.
Erhöhte ROS-Spiegel sind auch mit Zellschäden und der Entwicklung von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, der Huntington-Krankheit, ALS und Sklerose verbunden. Bei einigen dieser Krankheiten führt die Überproduktion von ROS zu Zellschäden und entzündlichen Prozessen, die das Problem verschlimmern, indem sie die ROS-Produktion zusätzlich steigern.
Einige Theorien behaupten, dass im Fall von Krebs die ROS die Mitochondrien zerstören, die Notsignale an die Gene senden und sie anweisen, durch Fermentation Energie ohne Sauerstoff zu produzieren. Mit anderen Worten: Krebs ist in hohem Maße eine Stoffwechselstörung, die durch oxidativen Stress und gestörte Mitochondrien verursacht wird.

ROS und körperliches Training

Während der körperlichen Betätigung werden aufgrund der erhöhten Atemfrequenz und des erhöhten Sauerstoffumsatzes großzügige Mengen an ROS erzeugt. Wie bereits erwähnt, dienen ROS als wichtige Signalmoleküle. Darüber hinaus können sie die Insulinsensitivität des Körpers regulieren, die Glukoseaufnahme erhöhen und Antioxidantien wie SOD, CAT und Q10 in Muskelzellen erhöhen. Daher ist es für den Körper nur natürlich, seine antioxidative Abwehr in Verbindung mit anstrengender körperlicher Betätigung zu verstärken.
Wenn jedoch das körperliche Training und der akkumulierte ROS-Spiegel die antioxidative Kapazität des Körpers überfordern, kann dies zu schwerwiegenden oxidativen Schäden führen, einschließlich Muskelschwäche und -ermüdung, DNA-Mutationen, Lipidperoxidation, mitochondriale Dysfunktion und Zelltod/Apoptose.
Viele Menschen nehmen an einem viel zu ehrgeizigen Programm teil, wenn sie anfangen, im Fitnessstudio zu laufen oder zu trainieren, nur um dann zu erkennen, dass dies Konsequenzen hat. Glücklicherweise kann sich der Körper von den möglicherweise auftretenden Verletzungen erholen. Sobald jedoch Muskeln oder Gelenke geschädigt sind, werden weiße Blutkörperchen (Neutrophile und Makrophagen) durch Zytokine aktiviert, und die weißen Blutkörperchen selbst erhöhen die Produktion von ROS während der Entzündungsprozesse.
Der unterschiedliche Grad an oxidativem Stress hängt von Faktoren wie körperlicher Intensität, Häufigkeit und Art des körperlichen Trainings, sowie Alter und Ernährungsgewohnheiten ab.

• In der neuen italienischen Studie (eingangs erwähnt) teilten die Wissenschaftler die Teilnehmer in die folgenden drei Kategorien ein.
• Amateursportler (1-5 Stunden Training pro Woche)
• Spitzensportler (mehr als 5 Stunden Training pro Woche)
• Hochleistungssportler (mehr als fünf Stunden pro Woche und älter als 35 Jahre)

Die Studienergebnisse

Amateursportler, die regelmäßig trainieren, ohne es zu übertreiben, profitieren von einer Reihe von gesundheitlichen Vorteilen, einfach weil sie von den positiven Aspekten der ROS profitieren, einschließlich einer erhöhten Insulinsensitivität, einer erhöhten Glukoseaufnahme und einem erhöhten Gehalt an Antioxidantien wie SOD, CAT, GPX, GR und Q10.
Moderates Training ähnelt leichtem Stress und bietet dem Körper verschiedene gesundheitliche Vorteile, die medizinisch als Hormesis bezeichnet werden. Es hält die Zellen beschäftigt und hilft ihnen, eine bessere Leistung zu erbringen und sich an die steigenden Anforderungen anzupassen. Dies kommt auch dem Herz-Kreislauf-System, dem Herzen und sogar der Stimmung zugute. Spitzensportler trainieren im Allgemeinen mehr und intensiver. Dies erhöht die Produktion von ROS mit dem Risiko, dass die antioxidative Abwehr länger aufrechterhalten werden kann. Dies erhöht das Risiko von akuten Verletzungen und schweren Langzeitschäden.
Hochleistungssportler sind Athleten ab 35 Jahren und älter, die regelmäßig mehr als fünf Stunden pro Woche auf hohem Niveau trainieren. Laut den Wissenschaftlern erhöht das Altern an sich das Risiko von oxidativem Stress, aber dieses Risiko wird verringert, wenn die Menschen in guter Verfassung sind, da ihre körpereigene Produktion von Antioxidantien durch Fitness gesteigert wird.
Nachdem die Teilnehmer ein achtwöchiges moderates Trainingsprogramm absolviert hatten, stellten die Wissenschaftler fest, dass ihre antioxidativen Abwehrsysteme genügend Zeit hatten, um oxidative Schäden zu reparieren. Dies war jedoch nicht der Fall bei den Teilnehmern, die nur vier Wochen trainierten oder die intensiver trainierten.
Die Forscher maßen den Grad des oxidativen Stresses sowie das Vorhandensein schädlicher Verbindungen aus der Lipidperoxidation (TBARS), die indirekte Marker für die ROS-Produktion sind.

Oxidativer Stress und Muskelverletzungen

Aus dem Training ist allgemein bekannt, dass eine aerobe Verbrennung (mit Sauerstoff) sowie eine anaerobe Verbrennung (ohne Sauerstoff) zu oxidativen Schäden führen können. Trainingsbedingte Muskelverletzungen treten typischerweise in zwei verschiedenen Phasen auf. Die erste Phase besteht aus Muskelverletzungen, die während des Trainings auftreten. Diese Phase hängt von verschiedenen Faktoren ab, die mit der Struktur der Muskelfasern zusammenhängen. Die zweite Phase ist mit verzögerten Entzündungsprozessen verbunden. Beschädigte Muskelfasern verursachen die Infiltration weißer Blutkörperchen (Neutrophile), die das beschädigte Gewebe durch Bildung von ROS zersetzen. Dieser Prozess zieht noch mehr weiße Blutkörperchen (Makrophagen) in das betroffene Gewebe, wo sie am Aufräumprozess teilnehmen.
Während dieses Prozesses sollten sich Muskelfasern idealerweise regenerieren, und wenn die ROS-Konzentration innerhalb des normalen physiologischen Bereichs liegt, wirkt sich dies positiv auf den Heilungsprozess aus. Ist die ROS-Konzentration jedoch zu hoch, kann dies im Extremfall zu chronischen Entzündungen, Nekrose, unvollständiger Heilung und zur Bildung von fibrösem Narbengewebe führen. Die Wissenschaftler untersuchten auch, dass die Genetik eine Rolle für die Muskelkapazität und Regenerationsfähigkeit spielt.

Oxidativer Stress und neurologische Erkrankungen

Mehrere Studien zeigen, dass ehemalige Profisportler ein wesentlich höheres Risiko haben, an neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und ALS zu erkranken. Neurologische Störungen sind durch einen fortschreitenden Verlust von Neuronen gekennzeichnet, der die motorischen und kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigt.
Kontaktsportarten wie Fußball, Hockey und Boxen sind besonders riskant, insbesondere bei körperlichen Traumata wie Kopf-an-Kopf-Kollisionen oder Rückenmarksverletzungen. Eine Studie mit 7.325 männlichen Fußballprofis, die von 1970 bis 2001 in der italienischen ersten und zweiten Liga spielten, ergab ein signifikant erhöhtes Risiko, an ALS zu erkranken.
Es gibt andere Gründe, warum Sportler neurologische Störungen entwickeln können, einschließlich genetischer Faktoren, anderer Ursachen für oxidativen Stress und sogar Drogenmissbrauch, die zu einer veränderten Gehirnphysiologie führen können.

Das Fazit der Forscher: Antioxidative Ergänzungsmittel wirken

Es bleibt abzuwarten, ob die Einnahme von Antioxidantien in Kombination mit körperlichem Training von Vorteil sind oder nicht. Der neue Artikel kommt zu dem Schluss, dass alles davon abhängt, ob das körpereigene Antioxidanssystem in der Lage ist, mit dem ROS-Einfluss Schritt zu halten, um oxidativen Stress zu verhindern. Wenn Sie auf einem moderaten körperlichen Niveau trainieren, ist der Körper normalerweise dazu in der Lage. Bei intensivem Körpertraining und Leistungssport besteht jedoch ein erhöhtes Risiko für oxidativen Stress, was zu schweren, akuten und chronischen Verletzungen führen kann.
Die Wissenschaftler verweisen daher auf die Ergänzung mit Antioxidantien als vielversprechende Strategie zur Verringerung der Schädigung des oxidativen Gewebes bei Sportlern, die viel trainieren.
Die Studiendaten zeigen, dass die Supplementierung mit Antioxidantien einen positiven Einfluss auf verschiedene Marker für oxidativen Stress, Entzündungen und körperliche Leistungsfähigkeit hat. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bessere Trainingstechniken in Kombination mit einer gesunden Ernährung und einer Supplementierung mit Antioxidantien dazu beitragen können, Muskel- und Gelenkverletzungen zu reduzieren und möglicherweise das Risiko für chronisch degenerative Erkrankungen wie Rheuma und neurologische Erkrankungen wie Alzheimer und ALS zu senken.

Antioxidative Ergänzung

Bei der Auswahl von Nahrungsergänzungsmitteln mit Antioxidantien wie Vitamin A, C und E sowie Selen und Zink ist es wichtig, eine gute Qualität zu wählen, die der Körper aufnehmen und verwerten kann. Es gibt Produkte auf dem Markt, die diese spezifischen Antioxidantien kombinieren und hochwertige Selenhefe enthalten. Eine spezielle patentierte Selenhefe kann eine Bioverfügbarkeit von fast 90 Prozent nachweisen.
Q10-Supplementes sind auch für den Ausdauersport relevant. Wenn Sie älter werden, ist Q10 auch nützlich, da die körpereigene Produktion der Verbindung abnimmt. Q10 in seiner Form als Ubichinon unterstützt den mitochondrialen Energieumsatz, während die Ubichinolform von Q10 als Antioxidans dient. Der Körper wechselt zwischen den beiden verschiedenen Formen von Q10. Es handelt sich um eine Verbindung, die der Körper nur schwer aufnehmen kann. Kaufen Sie daher ein Produkt mit guter, dokumentierter Bioverfügbarkeit.

Denken Sie daran, Vitamin D und Omega-3-Fettsäuren zu erhalten

Wie bereits erwähnt, spielen Entzündungen eine Schlüsselrolle bei oxidativem Stress und Antioxidantien können ROS neutralisieren. Wir brauchen aber auch Vitamin D und die entzündungshemmende Omega-3-Fettsäure EPA. Fettiger Fisch oder Fischölzusätze sind die beste Quelle für EPA. Leinöl und andere pflanzliche Quellen enthalten Omega-3-Fettsäuren in Form von ALA (Alpha-Linolensäure), die viele Menschen aufgrund träger Enzymprozesse im Körper nur schwer in EPA umwandeln können.

Quellen

Christina Nocella et al. Impairment between Oxidant and Antioxidant Systems: Short- and Long-term Implications for Athletes´ Health. Nutrients 2019

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Nancy R. Rodriges et al. Nutrition and Athletic Performance. Medscape.

Sara Sig møller, Anna Melin, Åsa Tornberg og Anders Sjödin: Lav energitæthed og hormonforstyrrelser blandt kvindelige atleter. Dansk Sportsmedicin 2013. Institut für idræt og ernæring. Københavns Universitet, Lunds Universitet

Nielsen FH, Lukasi HC. Update on the relationship between magnesium and exercise. PubMed.gov

Pernille Lund. Q10 - fra helsekost til epokegørende medicin. Ny Videnskab 2014

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