ATP – Eine sinnvolle Nahrungsergänzung?

Liebe BLOG-Leserinnen und Leser, Liebe Peak-Kundinnen und –Kunden,

ich kann mir durchaus vorstellen, dass ein nicht unerheblicher Teil von Euch schon einmal etwas von ATP gehört oder gelesen hat. Ich würde vermuten, falls ja, dann in Verbindung mit der Verwendung von Creatin, habe ich Recht? Für alle unter Euch, denen ATP überhaupt nichts sagt, wäre heute ein guter Zeitpunkt, diese Wissenslücke zu stopfen. Es lohnt sich!

Mit dem heutigen Beitrag möchte ich Euch einerseits ATP als wichtige körpereigene Verbindung vorstellen und im weiteren Verlauf dann darauf eingehen, inwieweit man auch von einer ATP-Supplementierung profitieren kann.

Viel Spaß!

ATP – Die wichtigste energiereiche Verbindung unseres Körpers

Natürlich handelt es sich bei ATP um eine Abkürzung. ATP steht dabei für „Adenosin Tri Phosphat“ und damit für die wichtigste im Zellstoffwechsel vorkommende energiereiche Verbindung.

Im Rahmen des Energiestoffwechsels zählen Makronährstoffe (Protein, Kohlenhydrate und Fettsäuren) zu den Makromolekülen und damit zu den Energielieferanten. Die Bestandteile daraus (Glycerin, Fettsäuren, Glucose und auch Aminosäuren) werden im weiteren Verlauf der Verstoffwechslung zur Energiebereitstellung bzw. Energiekonservierung verwendet. Unter allen energiereichen Verbindungen ist ATP die wichtigste, da es eine Vielzahl energieverbrauchender Reaktionen auf zellulärer Ebene überhaupt erst ermöglicht. Wenn man so möchte, dann ist ATP die Endstation zugeführter Energie, bevor diese letztlich tatsächlich verbraucht wird.

Eine solch wichtige Verbindung wie ATP ist natürlich nicht nur für unsere Muskulatur von Bedeutung, darum findet man ATP überall dort, wo im Wesentlichen Energie für physiologische Vorgänge bereitgestellt werden muss. Gebildet (endogen synthetisiert) wird ATP letztlich in der Mitochondrienmatrix (die Kraftwerke unserer Zelle). Also da, wo auch die Oxidation (Elektronenabgabe) und damit die Bereitstellung von Energie stattfindet.

ATP-Bildung ist möglich aus:

• Oxidativer Decarboxylierung von Pyruvat (Kohlenhydrate / Glucose)
• b-Oxidation aus Fettsäuren
• Oxidation von Aminosäuren

Welcher Synthese-Weg eingeschlagen wird, ist abhängig von der Substratverfügbarkeit aber auch von der Dauer und Intensität einer Belastung bzw. einer Anforderung an die Energiebereitstellung.

An dieser Stelle ist nun noch kurz die Rolle des Creatins zu definieren. Creatin versteht sich als Teil der anaerob mobilisierbaren Energiereserven, die bei ATP-Verbrauch als erstes herangezogen werden. Creatin wird hierzu durch eine mitochondriale Kreatinkinase unter ATP-Verbrauch gebildet, sodass Kreatinphosphat entsteht. Wie oben dargestellt, kann das Phosphat auf ADP (verbrauchtes ATP) übertragen werden, sodass neues ATP daraus entsteht.

Fazit

Nach diesem einführenden Kapitel sollte jedem klar sein, welche zentrale Rolle ATP im Energiestoffwechsel spielt und das eine muskuläre Handlung ohne ATP nicht möglich wäre. Wir haben gesehen, dass jedes Makromolekül zu ATP verstoffwechselt werden kann. Indirekt sollte dies also bedeuten, dass ein Mangel so lange nicht entstehen sollte, solange Substratverfügbarkeit gegeben ist. Diese Überlegung ruft nun die zweite zentrale Frage des heutigen Beitrags auf den Plan, nämlich inwieweit man nun davon profitieren kann, ATP als Nahrungsergänzung einzusetzen.

ATP-Ergänzung sinnvoll?

Bioverfügbarkeit

Um es vorwegzunehmen: Allzu viel brauchbares Studienmaterial findet sich zur Supplementierung von ATP nicht. Beim vorhandenen Material stößt man immer wieder auf das alles überschattende Thema „Bioverfügbarkeit“ und damit genau genommen auf die Grundvoraussetzung für Effektivität (zunächst noch egal, ob positiv oder negativ).

Unter Bioverfügbarkeit versteht man im Allgemeinen den Anteil eines Nährstoffs, der nach der Verabreichung dem Körper tatsächlich zur Verfügung steht. Eine Reihe von Komponenten bestimmen dabei über die Bioverfügbarkeit (1):

• Aktivität von Verdauungsenzymen
• Bindung und Aufnahme durch die Darmschleimhaut
• Transport durch die Darmwand in den Blutkreislauf oder das Lymphsystem
• Systemische Verteilung
• Speicherung und metabolisch – funktionelle Verwendung

Ist ATP bioverfügbar?

Die direkte Verabreichung von ATP (225mg) als Magensaft resistente Tablette sorgte bei Jordan et al (4) für eine leichte Kraftleistungssteigerung im 1-RM-Test sowie einen leicht verzögerten Ermüdungseintritt (Muskelversagen) bei Belastung bis zur Erschöpfungsgrenze. Neben diesem ermittelten Effekt stellen die Forscher insgesamt nur geringfügig erhöhte ATP-Blut- und Plasmakonzentrationen als Resultat aus der Verabreichung fest. Eine Beobachtung, die möglicherweise auf eine unzureichende Bioverfügbarkeit schließen lässt. Während ATP bei Kaninchen (5) gut zu funktionieren scheint und offenbar auch gut aufgenommen wird, scheint dies bei menschlichen Skelettmuskeln weniger ausgeprägt der Fall zu sein. Aus Tierstudien (7,8) weiß man, dass oral verabreichtes ATP insbesondere über die Anreicherung im Blut funktioniert, was am Menschen jedoch wie Jordan et al zeigen nicht gegeben zu sein scheint. Als Grund diskutiert die Forschung mehrere Abbaumechanismen des menschlichen Verdauungstraktes, die hier zum Zuge kommen und ATP also solches verändern. Auch Art et al (17) befassten sich mit der Frage der oralen Bioverfügbarkeit von ATP. Hierfür verabreichten sie gesunden Probanden einmalig sogar 5000mg ATP mitunter über zwei Arten magensaftresistenter, ph-sensitiver Kapseln. Selbst mit dieser hohen Zufuhrmenge stellte das Team keine signifikante Anhebung der Vollblut-ATP-Konzentration fest. Da auch keine nennenswerte Erhöhung des Adenosinaufkommens gemessen wurde, schlussfolgerten die Forscher einen Abbau des ATP zu Harnsäure via Xanthinoxidase (ein Enzym). Tatsächlich nahm die Plasmaharnsäurekonzentration nach Verabreichung von ATP zu, was diese These untermauert. Insgesamt wurde die tatsächliche Bioverfügbarkeit von ATP mit 16,6% angegeben, es wurde aber als „open point“ ausgestellt, inwieweit sich diese mit chronischer Verabreichung möglicherweise verbessern lässt. Coolen et al (26) stellten jedoch auch mit Verabreichung von 5000mg ATP über 28 Tage ebenfalls keine Erhöhung der ATP-Blutkonzentration fest, wohl aber wieder des Harnsäurespiegels. Abschließend heißt es:

„On the basis of these findings, we seriously question the claimed efficacy of oral ATP at dosages even lower than that used in the present study.“

Zu guter Letzt stellten Kichenin et al (27) im Tierversuch sogar eine progressive Minderung von Plasma-ATP mit wiederholter oraler Verabreichung fest.

Happy-End ?!
Aus den Untersuchungen von Jordan (4) und Wilson (24) lässt sich nun das wohlwollende Happy-End ableiten. Beide Forschergruppen kritisieren vorausgehende Studien wie die von Coolen et al (26), da hier offensichtlich NICHT das venöse Blut nach Verabreichung von ATP gemessen wurde und gerade HIERÜBER ließe sich wohl eine bessere Bioverfügbarkeit von oral verabreichtem ATP ablesen.

Fazit
Wenn die Wissenschaft sich streitet, dann sitzen wir alle dazwischen und sehen, wie der Ball von links nach rechts geht. Fest steht, dass Ergebnisse aus Messungen (wie ansteigende Harnsäurewerte) dafür sprechen, dass zumindest ein Teil allen zugeführten ATPs nicht als solches energetisch bereitgestellt, sondern schlichtweg abgebaut wird. Auch ein Abbau zu Adenosin gilt als wahrscheinlich, wenngleich dieser nicht als negativ anzusehen ist. Die Frage der tatsächlichen Bioverfügbarkeit von ATP bleibt letztlich bis zum heutigen Tage noch ein unergründetes Geheimnis, weshalb wir uns mit „echten“ ATP-vermittelten Resultaten beschäftigen müssen, um herauszufinden, ob eine ATP-Supplementierung nun zu empfehlen ist oder nicht.

Studien bescheinigen ATP interessante Effekte

Rathmacher et al (23) verabreichten in deren Studie 400mg ATP (in nicht magensaftresistenten Tabletten, dafür aber als Dinatriumsalz für Pufferung) verteilt auf 2 tägliche Einnahmen über 15 Tage an die Hälfte einer Probandengruppe, die aus 16 Teilnehmern bestand. Die andere Hälfte erhielt ein Placebo. Alle Teilnehmer führten je 3 Sätze am Beinstrecker aus, während Kraft- sowie Ermüdungswerte aller Probanden gemessen wurden. Wie sich zeigte, kam es unter ATP-Einfluss zu einer Verbesserung des Spitzendrehmoments ab Satz 2 und verringerter Muskelermüdung. Die Effekte reichten nicht aus, um letztlich signifikante Effekte auf Kraftleistungen ausweisen zu können. Den eingetretenen Effekt begründen Rathmacher et al nicht über ATP selbst, sondern über das Abbauprodukt Adenosin, welches nachweislich für Vasodilatation und erhöhten Blutfluss sorgt (19 – 21). Ein weiterer Nebeneffekt findet sich in einer erhöhten Glucose- und Sauerstoffanreicherung im Muskel (muskulärer Substratpool) (22).

2013 dann die bis dato einzige Studie, die sich mit Effekten von ATP auf Muskelmasse auseinandersetzte. Wilson und Kollegen (24) holten sich hierfür trainierte Probanden und verabreichten diesen 400mg ATP oder ein Placebo über 12 Wochen jeweils 30 Minuten vor dem Training. Die Studie durchlief 3 Phasen, beginnend mit einem periodisierten Widerstandstraining (Wochen 1 bis 8), weiter mit einer zweiwöchigen Overreaching-Phase (Wochen 9+10 mit erhöhter Intensität + Trainingsfrequenz) und weiter einer zweiwöchigen Tapering-Phase (Wochen 11+12). Kraftwerte sowie Muskelmasse wurden zu Beginn sowie nach 4, 8 und 12 Wochen bestimmt. Mit Fortschreiten des Versuchs ergaben sich Unterschiede in Sachen Kraftleistungen (Beinpresse 12,9% zu 4,4% und Kreuzheben 16,4% zu 8,5%), vertikale Sprungkraft (15,3% zu 11,5%) und auch Muskelmasse (siehe Darstellung) mit jeweils besseren Ergebnissen in der ATP-Gruppe. Zudem verzeichnete die ATP-Gruppe einen verringerten Proteinabbau im Vergleich zur Placebo-Gruppe sowie einen statistisch nicht signifikant stärkeren Verlust an Fettmasse. Interessant war die Feststellung, dass ATP insbesondere während und nach dem Overreaching dabei half, Muskelmasse und Kraftwerte nicht nur zu erhalten, sondern nochmals deutlich zu steigern. Ein Ansatz, die Ergebnisse hinsichtlich Kraftleistungen zu begründen, stammt von Homsher et al (25). Er geht in Richtung eines sich verändernden Ca2+-Einstroms, was sich unmittelbar auf die muskuläre Leistung auswirken kann. Beschleunigte Genesung dank ATP wird als möglicher Effekt von ATP insbesondere in Phase 2 vermutet, während auch hier eine vermehrte Substrat- sowie Sauerstoffverfügbarkeit als mögliche Ursache für muskuläre Veränderungen (LBM und Muskeldicke) angeführt wird.

Fazit

30 Minuten vor dem Training in einer Menge von 400mg verabreicht schneidet ATP deutlich besser ab als ein Placebo und das sowohl bei Kraftleistungen als auch bei Veränderungen der Körperzusammensetzung. Wie das Ganze nun genau zustande kommt, wird noch mit einigen interessanten Ansatzpunkten diskutiert.

Sonstige ATP-Effekte

Besseres Wohlbefinden dank ATP-Ergänzung

Denkbar! Grund hierfür ist sein Effekt als Neurotransmitter des zentralen und peripheren Nervensystems, der in Studien schon für die Freisetzung von Noradrenalin oder aber Serotonin gesorgt hat (10 – 14).

Geringere Schmerzwahrnehmung dank ATP

Denkbar, da aus ATP gebildetes Adenosin die Schmerzweiterleitung hemmt (14 – 16).

ATP-Level indirekt anheben

Versuche, muskuläre ATP-Level über die Verabreichung von Adenylpyro-Phosphor-Säure, Calcium-Pyruvat, Pilz-Extrakt (cordyceps-Sinensis) und Yohimbin Hcl indirekt zu erhöhen, um damit Kraftleistungs- und Ausdauerwerte bei 24 gesunden Männern zu steigern, scheiterten bei Herda et al (3).

Anders gestaltet sich das Ganze offensichtlich mit der Verabreichung bestimmter Auszüge aus Torf und Äpfeln (elevATP TM). Natürlich finanziert vom Hersteller, zeigen sich in der Studie von Reyes-Izquierdo et al dennoch eine signifikante Anhebung des Blut-ATP-Levels, ein ausbleibender Anstieg bei Plasma-ATP und ein signifikanter Anstieg des intrazellulären Muskel-ATP-Levels unter Ruhebindungen (hier am stärksten 120 Minuten nach Verabreichung). Weiterführend berichten Joy et al (29) von signifikanten Effekten einer Verabreichung besagter Extrakt-Kombination auf Muskelhypertrophie ohne dabei gleichzeitig sonstige Blutmarker negativ zu beeinflussen. Bei Jordan et al (30) traten signifikante Verbesserungen bei 1-RM-Kraftwerten und der Sprungkraft auf.

Fazit

Auch am Ansatz, ATP-Level indirekt anzuheben, wird bereits erfolgreich geforscht.

Dosierung und Einnahme

Es bestehen wahrlich noch vehemente Vetos, die echte Effekte einer ATP-Verabreichung in Mengen von 225mg pro Gabe angesichts eines Gesamt-ATP-Pools von ca. 80g in Skelettmuskeln als unwahrscheinlich ansehen. Zu gering sei selbst bei einer Bioverfügbarkeit von 100% die Chance auf signifikante Effekte, zumal Adenosin als effekt-gebendes Abbauprodukt sich zudem im Humanplasma durch eine sehr kurze Halbwertszeit auszeichnet (0,6 bis 1,5 Sekunden) (9).

Dass es irgendwie aber doch zu funktionieren scheint, zeigen die bis dato verfügbaren Studien an trainierten Probanden. Hier traten echte Effekte mit Gaben von 400mg, verabreicht 30 Minuten vor der Belastung, ein. Angesichts des nachgewiesenen maximalen Anstiegs des Muskel-ATP-Levels unter Ruhebedingungen nach 120 Minuten könnten die Effekte letztlich sogar nochmals deutlicher eintreten, wenn ATP zumindest 60 Minuten vor der Belastung eingenommen wird, dies ist an dieser Stelle aber nur meine persönliche Interpretation.

Sicherheit

Bei Wilson et al ergaben sich keinerlei negative Veränderungen in Hinblick auf Blutkörperchen, Blutzucker, Leber- oder Nierenwerten mit 400mg ATP über 12 Wochen. Coolen et al (26) verabreichten deren Probanden über 28 Tage 5000mg täglich und stellen ebenfalls keine beunruhigenden Veränderungen fest.

Resümee

Wahrlich eine Berg- und Talfahrt, die man durchlebt, wenn man sich mit ATP als Nahrungsergänzung auseinandersetzt. Unterm Strich bleiben etliche Fragen ungeklärt, beginnend bei der echten Bioverfügbarkeit, weiter über die genaue Effektvermittlung bis letztlich zur Bestimmung der optimalen Einnahmemenge inkl. des besten Einnahmezeitpunktes.

Was wir wissen: In den bisher verfügbaren Studien traten moderate bis gute Ergebnisse unter Verwendung von ATP als orale Ergänzung ein. Einen Versuch ist es also definitiv Wert, wenngleich anzunehmen ist, dass diejenigen von Euch stärker davon profitieren werden, die besonders intensiv und auch ausgiebig trainieren.

Alle, die den Versuch wagen, rufe ich auf, Eure Erfahrungen mit mir zu teilen! Kommentiert den Beitrag oder schreibt mir gerne eine Mail. Ich freue mich auf Euer Feedback.

Sportlicher Gruß

Holger Gugg

www.body-coaches.de

Quellen

• (1) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20200266
• (2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3441280/
• (3) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18230170
• (4) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15179168
• (5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10846006
• (6) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165614700890513
• (7) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2922403
• (8) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9223356
• (9) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2539728
• (10) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11015315
• (11) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9687579
• (12) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9205954
• (13) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304394099002062
• (14) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2667227
• (15) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2999643
• (16) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2689906
• (17) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3441280/
• (18) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC51958/
• (19) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11350278
• (20) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21041702
• (21) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20731624
• (22) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22129615
• (23) https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/1550-2783-9-48
• (24) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24330670
• (25) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8785348
• (26) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21129239
• (27) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10871303
• (28) https://www.researchgate.net/publication/260944038_Effect_of_the_dietary_supplement_ElevATP_on_blood_ATP_level_An_acute_pilot_clinical_study
• (29) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27293386
• (30) http://bmccomplementalternmed.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12906-016-1222-x

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