BLOG SERIE Nährstoffverwertung für gezielte Hypertrophie - Der Weg der Nahrung vom Mund in die Muskelzelle Teil 3: Blut und Leber

01 Vom Darm ins Blut: Wer verteilt die Nährstoffe?

In den ersten beiden Teilen dieser Serie wurde gezeigt, wie aufgenommene Nahrung über Mund, Speiseröhre und Darm letztendlich ins Blut überführt wird. Dort angekommen, muss eine bedarfsgerechte Verteilung der Nährstoffe stattfinden. Doch wer bestimmt darüber, welche Nährstoffe wohin müssen, und wie werden sie transportiert? Um diese Fragen geht es hier.

02 Das Blut

Allgemeines

Das menschliche Blut, auch als flüssiges Gewebe bezeichnet, besteht zu ca. 45 % aus zellulären Bestandteilen und zu 55 % aus Plasma. Diese Gewichtung ist entscheidend für die Bestimmung des Hämatokrit-Wertes, der eine Aussage über die Viskosität bzw. die Fließeigenschaften des Blutes zulässt. Männer haben in der Regel einen etwas höheren Zellanteil als Frauen. Allgemeine Bestandteile des Blutes sind Wasser, Proteine, Salze, Hormone, gelöste Gase, Nährstoffe sowie Stoffwechsel- und Abfallprodukte.

Plasma-Bestandteile

Neben Wasser kommen im Blutplasma folgende Ionen vor:

• Natrium
• Chlor
• Magnesium
• Phosphat
• Calcium

Zelluläre Bestandteile

• Erythrozyten (rote Blutkörperchen) transportieren Sauerstoff und Kohlendioxid. Mehr Erythrozyten entstehen bei Belastungen mit Sauerstoffmangel, zum Beispiel im Höhentraining.
• Leukozyten (weiße Blutkörperchen) sind mit ihren Unterarten für die spezifische und unspezifische Immunabwehr verantwortlich.
• Thrombozyten (Blutplättchen) dienen der Blutstillung und bilden somit die Grundlage der ersten Phase des Wundverschlusses.

Funktionen des Blutes

• Transportfunktion: Blut transportiert Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zellen. Gleichzeitig findet über das Blut der Abtransport von Stoffwechselendprodukten wie Kohlendioxid oder Laktat statt.
• Homöostase: Im Dickdarm werden Wasser und Elektrolyte ins Blut resorbiert, wo für fortwährende Verfügbarkeit gesorgt werden muss. Auch der pH-Wert des Blutes muss selbstständig reguliert werden (normal bei 7,4).
• Abwehrfunktion: Blut ist ein Teil des Immunsystems. Es bietet Schutz und Abwehr gegen Fremdkörper und Antigene durch Phagozyten (Fresszellen) und Antikörper.
• Konstante Körpertemperatur: Die ständige Zirkulation des Blutes gewährleistet eine konstante Körpertemperatur von ca. 36,5 Grad Celsius.
• Weitere Funktionen: Bei Verletzungen reagiert das Blut mit der Produktion von Gerinnungsfaktoren, um Wunden zu schließen und Blutverlust zu vermeiden. Durch den in den Gefäßen vorherrschenden Druck übt das Blut zudem eine Stützfunktion auf den Körper aus.

03 Blutzuckerbeeinflussende Hormone

Glukokortikoide (Cortisol)

Cortisol kommt aus der Nebennierenrinde. Es ist für eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels zuständig und fördert den Proteinabbau, um über den Weg der Glukoneogenese in Stresssituationen Energie bereitzustellen. Der Cortisolspiegel hängt unter anderem mit Stress und der Insulinausschüttung zusammen.

Insulin

Insulin kommt aus dem Pankreas (Bauchspeicheldrüse). Es ist für eine Absenkung des Blutzuckerspiegels zuständig. Als anaboles Hormon lagert es Kohlenhydrate, Fette und Proteine in die Muskel- und Fettzellen ein. Insulin ist förderlich für den Muskelaufbau, geht es aber um den Abbau von Körperfett, ist es eher hinderlich. Ein verstärkter Insulinausstoß ist über kurzkettige Kohlenhydrate möglich. Ein verminderter Insulinausstoß findet statt, wenn ein gewisser Anteil Fett in der Nahrung enthalten ist und/oder die Kohlenhydrate möglichst langkettig sind.

Glukagon

Glukagon stammt ebenfalls aus dem Pankreas und ist der Gegenspieler des Insulins. Es ist für eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels zuständig, die über die Freisetzung von Glykogen und Körperfett erfolgt.

Katecholamine: Noradrenalin und Adrenalin

Diese Hormone kommen aus dem Nebennierenmark. Sie werden in Stresssituationen und bei erhöhter körperlicher Anstrengung freigesetzt und fördern den Abbau von Glykogen und Fetten zugunsten der Energiebereitstellung. Sie werden über Training stimuliert. Nachteilig wirken sie sich auf den Muskelaufbau aus, da durch die Aktivierung des sympathischen Nervensystems das Hungergefühl unterdrückt wird.

STH (Wachstumshormon)

Das Wachstumshormon stammt aus der Hirnanhangdrüse. Es wirkt ebenfalls als Gegenspieler des Insulins, indem es den Blutzuckerspiegel anhebt. STH erhöht die Fettsäureoxidation und den Glykogenabbau und regt die Proteinsynthese sehr stark an. Die Ausschüttung hängt unter anderem mit gutem Schlaf und mit Training mit kurzen Pausenintervallen zusammen.

T4 (Thyroxin) und T3 (Trijodthyronin)

Schilddrüsenhormone sorgen für eine akute Erhöhung des Blutzuckerspiegels. Sie werden durch stoffwechselaktivierende Tätigkeiten und eine iso- bzw. hyperkalorische Ernährung hochgehalten. Sie unterstützen die Bemühungen, Körperfett loszuwerden, können aber auch für ein Scheitern von Diätbemühungen mitverantwortlich sein: Wird ihre Ausschüttung bei hypokalorischer Ernährung verringert, verlangsamt sich der Stoffwechsel.

04 Blutfluss und Arginin

Was ist Arginin?

Arginin ist eine semi-essenzielle Aminosäure. Das bedeutet, dass der Körper in bestimmten Situationen den Bedarf nicht selbst synthetisieren kann und somit eine Zufuhr von außen nötig ist. Im Bodybuilding ist Arginin vor allem aufgrund seiner gefäßerweiternden Wirkung ein Thema.

Wie geht die Gefäßerweiterung vonstatten?

In den Endothelzellen, also den Zellen der Blutgefäße, wird Arginin mithilfe des Enzyms NO-Synthase in Stickoxid (NO) umgewandelt. NO wiederum ist für die Erweiterung der Gefäße verantwortlich.

Warum ist das im Bodybuilding interessant?

Bodybuilder spüren im Training einen verstärkten „Pump“. Muskelzellen können besser mit Blut und den darin enthaltenen Nährstoffen, anabolen Hormonen und Sauerstoff (über die roten Blutkörperchen) beliefert werden. Ob und wie stark sich dieser Effekt durch die Zufuhr einzelner Aminosäuren beeinflussen lässt, wird diskutiert, und die Datenlage dazu ist uneinheitlich.

Durch die Gefäßerweiterung kann es außerdem zu einem Abfall des Blutdrucks kommen. Das ist für eine pralle Muskulatur eher ungünstig, besonders dann, wenn die Muskulatur nicht trainiert bzw. beansprucht wird.

05 Die Leber: Das Gehirn des Stoffwechsels

Aufgaben

Die Leber ist zuständig für die Aufrechterhaltung des Stoffwechsels. Das betrifft den Erhalt, Auf- und Abbau von Energiespeichern und Zellstrukturen sowie den Flüssigkeitshaushalt. Sie ist verantwortlich für die Bildung von Blutgerinnungsfaktoren, und auch die Gallensäure zur Fettverdauung wird ursprünglich in der Leber hergestellt. Zudem werden in der Leber Hormonvorläufersubstanzen gebildet.

Wichtige Entgiftungsfunktionen des Körpers laufen ebenfalls über die Leber, zum Beispiel die bei der Proteinverdauung wichtige Harnstoffsynthese oder der Abbau von Alkohol. Außerdem stellt die Leber einen wichtigen Vitaminspeicher dar.

Resorptionsphase

In der Resorptionsphase gelangen Nährstoffe aus dem Darm in die Leber:

• Kohlenhydrate: Im Blut vorliegende Glukose wird als Glykogen in der Leber gespeichert oder bei Bedarf von dort in die Muskulatur eingeschleust. Überschüssige Kohlenhydrate werden in der Leber zu Fett umgewandelt und können so im Fettgewebe gespeichert werden.
• Proteine: Aminosäuren werden in der Leber meist zur Synthese von Eiweißverbindungen genutzt, die dann als Plasmaproteine ins Blut gelangen.
• Fett: Fett kommt aus der Lymphe zur Leber und wird dort zu Lipoproteinen umgebaut. In dieser Form (als Fett-Eiweiß-Verbindung) wird es ans Blut abgegeben und kann so ins Fettgewebe transportiert werden.

In der Resorptionsphase werden Nährstoffe also als energiereiche Verbindungen in verschiedenen Depots gespeichert:

1. Leberglykogen: Die Kapazität beträgt etwa 80–120 g und steht für die Organversorgung bei nicht ausreichender Nahrungszufuhr zur Verfügung.
2. Muskelglykogen: Hier sind ca. 300 g gespeichert. Bei hohem Anteil an Muskelmasse kann dieser Wert auf bis zu 500 g ansteigen.
3. Triglyceridspeicher: Im Unterhautfett kann praktisch unbegrenzt viel Energie gespeichert werden. Die durchschnittliche Menge gespeicherten Fetts beträgt 14.500 g bei einem 70 kg schweren Menschen, das sind ca. 135.000 kcal.

Postresorptionsphase

In der Postresorptionsphase werden Glykogen und gespeichertes Fett mobilisiert, und es findet kein Nährstofftransport vom Darm zur Leber statt. Die Leberglykogenspeicher werden „verbraucht“. Glykogen wird zu Glukose, um es über das Blut in die Organe transportieren zu können. Bei Verbrauch der Glykogenreserven werden über die Glukoneogenese Aminosäuren, Glycerin und Milchsäure zu Glukose umgewandelt.

Wichtig: Im Muskel gespeichertes Glykogen kann vom Körper nicht mehr dazu verwendet werden, den Blutzucker zu stabilisieren. Der Weg der Glukose in den Muskel ist sozusagen eine Einbahnstraße. Eine steigende Glukoneogenese aus Aminosäuren führt mit steigendem Energiebedarf unweigerlich zu Muskelabbau.

In dieser Phase werden angelegte Energiereserven herangezogen, um den Blutzuckerspiegel konstant zu halten und eine gleichbleibende Energieversorgung der Organe zu gewährleisten.

„Die Leber ist sozusagen das Gehirn des Stoffwechsels. Sie steuert die Verteilung von Nährstoffen und wechselt zwischen Speicherphasen und Abgabephasen.“

06 Die Leber im Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsel

Leber und Kohlenhydratstoffwechsel

Je nach Stoffwechsellage und Ernährungssituation passiert in der Leber Folgendes:

• Die Leber bildet Glykogen aus Glukose (Speicher).
• Sie wandelt Glukose in Fettsäuren um (Speicher).
• Sie wandelt Fruktose in Galaktose und Glyzerin um (ernährungsbedingt).
• Sie verteilt Glukose in die Körpergewebe (nach Bedarf).
• Sie stellt aus Aminosäuren, Laktat und Glyzerin Glukose her (ernährungsbedingt).

Prinzipielles Hauptziel der Leber ist die Sicherung eines konstanten Blutzuckerspiegels.

Leber und Aminosäurehaushalt

Mit ankommenden Aminosäuren stabilisiert die Leber den Aminosäurespiegel im Blut. Bei einem Überangebot werden verstärkt Proteinstrukturen aufgebaut. Anfallender Stickstoff wird von der Leber zu Harnstoff umgewandelt und so entgiftet.

07 Leber und Muskelaufbau

Die Leber ist, wie beschrieben, der Verteiler für über Blut oder Lymphe ankommende Nährstoffe. Sind Organe und Blut mit ausreichend Glukose und Aminosäuren versorgt, können Nährstoffe bei einem Trainingsreiz dazu verwendet werden, im Training geleerte Glykogenspeicher wieder zu füllen und beanspruchte Proteinstrukturen wieder aufzubauen bzw. zu verstärken.

Es gehört daher zu den grundlegenden Aufgaben eines Bodybuilders, für eine ausreichende Nährstoffversorgung zu sorgen, um ein anaboles Umfeld im Körper, also im Muskel, herzustellen. Das gelingt über eine gute Basisernährung. Nahrungsergänzungsmittel können die Ernährung ergänzen, ersetzen sie aber nicht.

Protein trägt zur Erhaltung und zu einer Zunahme der Muskelmasse bei. Eine ausreichende Proteinzufuhr hilft dem Muskel, bereits eingebaute Aminosäuren nicht zugunsten eines stabilen Blutzuckerspiegels oder der Versorgung von Organen wieder abgeben zu müssen. Proteinpulver können eine praktische Möglichkeit sein, die für Bodybuilder nötige Menge zu decken.

Wichtig: Ohne einen entsprechend starken Trainingsreiz erhält die Leber keine Signale, verstärkt Proteine und Glukose an den Muskel zu transportieren.

08 Zusammenfassung

Unser Blut ist dafür da, alle Nähr- und Wirkstoffe sowie Sauerstoff an ihren Bestimmungsort zu transportieren und im Gegenzug Stoffwechselendprodukte wieder abzutransportieren. Die Leber ist sozusagen das Gehirn des Stoffwechsels. Sie steuert die Verteilung von Nährstoffen und wechselt zwischen Speicher- und Abgabephasen.

Durch gezielte Ernährung und Training lässt sich beeinflussen, wie stark die Leber Nährstoffe zu den Muskelzellen transportiert, wo sie für den Muskelaufbau genutzt werden. Die Blutzucker beeinflussenden Hormone spielen dabei die entscheidende Rolle, denn nach ihnen verteilt die Leber ihre Substrate.

Wie die Nährstoffe schließlich in den Muskel gelangen und welche Einrichtungen daran beteiligt sind, ist Thema der Proteinsynthese und des Muskelzellstoffwechsels.

Hinweis: Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung. Bei gesundheitlichen Beschwerden wende Dich bitte an Deinen Arzt.