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Cortisol: Das Stresshormon

Was ist Cortisol?

Das Hormon Cortisol wird vom Körper in Stress- und Notsituationen, bei schweren körperlichen Belastungen oder Nahrungsdefizit produziert. Die Normalwert — 10 ug/dl, aber beim Stress steigt sie auf bis zu 80 g/dl und bei starkem Schock — auf bis zu 180 ug/dl.

Betrachtet man die Fälle der Steigerung des Cortisolspiegels, ist leicht zu erkennen, dass dies eine Art Abwehrmechanismus des Körpers ist: beim Schock hilft Cortisol, schneller zu handeln, beim Nahrungsdefizit zwingt es, nach dem Essen zu suchen, während der körperlichen Anstrengungen verleiht es explosive Kraft(1).

Mechanismus der Cortisolwirkung

Bei der Extraerhöhung des Cortisolspiegels versucht der Körper, seine Energiereserven rasch zu mobilisieren. Glucose (genau wie die Aminosäuren) wird aus dem Gewebe entnommen und in den Blutkreislauf geleitet, um die Gehirnaktivität zu verbessern und die Konzentration zu maximieren.

Einerseits hilft die Aufmerksamkeitskonzentration, schneller zu handeln, aber auf der anderen Seite kann das Verhalten einer Person in diesem Fall als übermäßig aggressiv beschrieben werden, und solch ein Dauerzustand führt zum chronischen Stress.

Warum Cortisol Muskeln zerstört?

Wie bereits erwähnt, führt die Erhöhung des Cortisolspiegels zur Gewebezerstörung: Muskeln werden in Aminosäuren und Glukose gespaltet, die vom Körper absorbiert werden können (Glucose ist in den Muskeln als Glykogen vorhanden).

Bluthochdruck beschleunigt die Leitung der freigesetzten Glukosenmenge zum Gehirn, was wiederum einen großen Energieschub und eine Art „Adrenalinschock“ bewirkt. All dies ist eine große Belastung für den Körper.

Die negativen Auswirkungen von Cortisol

Wenn eine starke Erhöhung des Cortisolspiegels Muskeln zerstört, führt das chronisch hohe Blutgehalt dieses Hormons zu Dauerstress, Zunahme der Reizbarkeit und auch zu negativen Veränderungen des Stoffwechsels(1).

Darüber hinaus meinen viele Experten, dass ein erhöhter Cortisolspiegel den Stoffwechsel stört und sowohl Übergewicht als auch die erhöhte Fettablagerung an den Problemzonen (bei Männern – an den Bauch und Rücken, bei Frauen — an den Hüften) verursacht.

Cortisol und Bewegung

Laut der Studie des Journal der International Society of Sports Nutrition(2) steigt der Cortisolspiegel in der ersten Minute Bewegung auf bis zu 60-65 g/dl, dann sinkt er auf bis zu 35 g/dl, und nach 40-50 Minuten beginnt er, wieder zu steigen (siehe die Abbildung oben).

Die Dauer des Krafttrainings von nicht mehr als 45 Minuten wird größtenteils deswegen empfohlen, weil nach dieser Zeit der Cortisolspielgel steigt, die anabolen Prozesse beginnen und der Körper anfängt, die Muskeln abzubauen.

Wie senkt man den Cortisolspiegel?

In der oben erwähnten Studie waren die Teilnehmer in zwei Gruppen unterteilt: Diejenigen, die keine Ergänzungsmittel genommen haben, und diejenigen, die speziellen Ergenzungsmittel mit Phosphatidylserin in Höhe von 600 mg pro Tag genommen haben.

Unter den Produkten, die Phosphatidylserin enthalten, kann man die folgenden kennzeichnen: Rinderhirn (713 mg/100 g), Makrele (480 mg/100 g), Hühnerherz (414 mg/100 g), Atlantischer Hering (360 mg/100 g), Aale (335 mg/100 g), Fleischnebenprodukte (305 mg/100 g)(3).

Ergänzungsmittel während des Trainings

Es gibt Studien(4), die zeigen, dass die Annahme beim Krafttraining von 5-10 g BCAA (eine Abkürzung für die Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin) mit 20-30 g der einfachen Kohlenhydrate auch den Cortisolspiegel reduziert.

Dieser Fakt kann durch die Tatsache erklärt werden, dass Cortisol in erster Linie für die zusätzliche Energieversorgung vom Körper produziert wird. Wenn im Blut essentielle Aminosäuren und Glucose enthalten sind, ist es wahrscheinlich, dass der Cortisolspiegel nicht so signifikant steigt.

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Cortisolproduktion ist eine unmittelbare Körperreaktion auf eine Stresssituation. In der kurzen Zeit baut Cortisol die Muskeln ab, in der langen – beeinflusst den Stoffwechsel, regt die Ablagerung von Fett an den Problemzonen an und verursacht einen chronischen Stress.

Quellen:

  1. Cortisol and Stress, source
  2. The effects of phosphatidylserine on endocrine response to moderate intensity exercise, source
  3. Phosphatidylserine, Wikipedia Article, source
  4. Sharp, Carwyn P M; Pearson, David R. Amino Acid Supplements and Recovery from High-Intensity Resistance Training. Journal of Strength and Conditioning Research.

Täglicher Kalorienbedarf

Harris-Benedict Formel

Harris-Benedict-Formel ist die Methode zur Bestimmung des täglichen Kalorienbedarfs, den der Körper braucht, um aktuelles Körpergewicht zu halten. Wenn Sie die nach der Formel berechnete Anzahl von Kalorien aufnehmen, werden Sie weder ab- noch zunehmen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Berechnungen nur für den durchschnittlichen Körperbau korrekt sein werden — für zu dünne, vollschlanke oder sogar für muskulöse Menschen ist diese Formel nicht geeignet, weil sie individuelle Eigenschaften und Bedürfnisse nicht berücksichtigt(1).

Geschichte der Formel zur Kalorienberechnung

Die ursprüngliche Version der Formel zur Kalorienberechnung wurde empirisch ermittelt und im Jahr 1919 von Anthropologen James Arthur Harris und Francis Gano Benedict vorgestellt.

Für die Zusammenstellung der Formel untersuchten die Forscher 239 Probanden verschiedenen Geschlechts und Alters mit unterschiedlichem Körperfettanteil. Die Formel wurde überarbeitet und von Wissenschaftlern Roza A.M. und Shizgal H.M. im Jahr 1984 präzisiert(2).

Grundumsatz

Harris-Benedict Formel bestimmt den Grundumsatz (basal metabolic rate, BMR) — die Energiemenge, die der Körper braucht. Zusätzliche Energie, die für jede körperliche Aktivität erforderlich ist, wird dabei nicht berücksichtigt.

BMR ist eine Art  der „Ruheenergie“ — die Kalorien, die der Körper benötigt, um das Leben zu halten. Jede Art von körperlicher Aktivität erhöht den realen Energiebedarf, und erfordert deshalb einen zusätzlichen Faktor.

  • Männer:

BMR = 88,36 + (13,4 x Körpergewicht in kg) + (4,8 x Körpergröße in cm) – (5.7 x Alter in Jahren)

  • Frauen:

BMR = 447,6 + (9,2 x Körpergewicht in kg) + (3,1 x Körpergröße in cm) – (4.3 x Alter in Jahren)

Bestimmung des Aktivitätsniveaus

Es gibt fünf Arten der körperlichen Aktivität: minimal (keine körperliche Belastung), niedrig (körperliche Belastung 1-3 Mal pro Woche), durchschnittlich (3-5 Tage pro Woche), hoch (6-7 Mal pro Woche), sehr hoch (mehrmals am Tag).

Um den kompletten Kalorien- und Energiebedarf des Körpers zu bestimmen, muss man BMR, das Ihrem Alter, Geschlecht und Gewicht entspricht, mit dem Faktor multiplizieren, der sich je nach Niveau der körperlichen Aktivität während der Woche bestimmen lässt:

  • Minimal, der Kalorienbedarf = BMR x 1.2
  • Niedrig, der Kalorienbedarf = BMR x 1.375
  • Durchschnittlich, der Kalorienbedarf = BMR x 1.55
  • Hoch, der Kalorienbedarf  = BMR x 1.725
  • Sehr hoch, der Kalorienbedarf  = BMR x 1.9

Beispiele für Berechnungen

Ein Mann, 25 Jahre alt, Körpergröße 178 cm, Gewicht 72 kg, treibt Sport drei Mal pro Woche, an anderen Tagen führt eine sitzende Lebensweise, die durch die Arbeit im Büro bedingt ist:

  • BMR = 88,36 + (13,4 x 72) + (4,8 x 178) – (5,7 x 25) = 1765
  • Kalorienbedarf = BMR x Aktivitätsniveau = 1.765 x 1,55 = 2735 kcal.

Eine Frau, 25 Jahre alt, Körpergröße 172 cm, Gewicht 50 kg, macht Fitness vier Mal pro Woche, führt wegen der Steharbeit einen aktiven Lebensstil:

  • BMR = 447,6 + (9,2 x 50) + (3.1 x 172) – (4,3 x 25) = 1333
  • Kalorienbedarf = BMR x Aktivitätsniveau = 1.333 x 1.725 = 2.299 kcal.

Warum ist die Zusammensetzung der Lebensmittel wichtiger als Kalorien?

Die Bestimmung des täglichen Kalorienbedarfs für die Erhaltung des Gewichts ist ein wichtiger Schritt, um abzunehmen oder Muskeln aufzubauen. Wenn Sie abnehmen, reduzieren Sie den Kalorienbedarf um 10-20%, wenn Sie Muskeln aufbauen, erhöhen Sie ihn um 20%.

Außerdem ist die Kalorienanzahl selbst viel weniger wichtig als das Verhältnis von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten bei der Ernährung, weil 500 Kalorien sind sowohl eine Portion brauner Reis und gedünstetes Hähnchen als auch ein kleines Stück Kuchen.

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Die Formel für die Bestimmung des täglichen Kalorienbedarfs wird seit 1919 verwendet und berechnet den Grundumsatz. Abhängig von dem Aktivitätsniveau braucht man einen Faktor, weil der Energiebedarf sich erhöht.

Referenzen:

  1. Harris-Benedict equation, source
  2. The Harris Benedict equation reevaluated, source

Kohlenhydratlücke

Was ist eine „Kohlenhydratlücke“?

Der Begriff „Kohlenhydratlücke“ (metabolic window) bedeutet die Zeit nach körperlicher Anstrengung, in der die Nährstoffe den Körper von einem Zustand der Verwendung von Vorräten (kataboler Zustand) in einen Wachstumszustand (anaboler Zustand) umschalten.

Unter den Nährstoffen versteht man normalerweise Eiweiß und schnell verdauliche Kohlenhydrate, und die Dauer der Kohlenhydratlücke liegt laut verschiedener Studien im Bereich von 45 Minuten bis 3 Stunden nach dem Training.

Kataboler Zustand

Zur Durchführung jeglicher Körperaktivitäten braucht der Körper Energie — in den meisten Fällen aus Glykogenspeichern in den Muskeln. Im Durchschnitt hat der Körper eines Sportlers Glykogenspeicher von 100-170 Gramm(1).

Ungefähr nach 45 Minuten nach Trainingsbeginn sind die Glykogenspeicher aufgebraucht, und der Körper beginnt, die Muskelgewebe zu zerstören, um Energie zu gewinnen (durch die Produktion des Hormons Cortisol). Ein solcher Zustand nennt man „katabol“.

Kohlenhydrate nach dem Training

Für die Einstellung kataboler Prozessen und Auslösung des Muskelwachstums (anaboler Zustand) braucht der Körper einen erhöhten Blutzuckerspiegel als Signal. Der einfachste Weg, diesen Spiegel zu erhöhen, ist der Verzehr von schnell verdaulichen Kohlenhydraten.

Nach der Umschaltung des Körpers in einen anabolen Zustand brauchen Muskeln Eiweiß — der wichtigste Baustein für ihre Wachstum und Erholung. Das Eiweiß muss auch schnell verdaulich sein, weil der Bedarf unmittelbar nach dem Trainingsabschluss gegeben sein wird.

Erhöhung des Wachstumshormonspiegels

Teilnehmer der Studie der University of Texas at Austin wurden in vier Gruppen aufgeteilt: Die erste Gruppe hat nach dem Training einfaches Wasser bekommen, die zweite — einfache Kohlenhydrate, die dritte — ein Proteinshake, und die vierte — eine Eiweiß-Kohlenhydrat-Mischung.

Die Blutanalyse von denjenigen, die ein Protein-Kohlenhydrat-Cocktail (0,4 g Eiweiß und 1 g einfacher Kohlenhydraten pro kg. Körpergewicht) zu sich nahmen, hat gezeigt, dass bei ihnen man die maximale Erhöhung des Wachstumshormonspiegels beobachten konnte, der für das Wachstum der Muskelgewebe verantwortlich ist(2).

Stimmt die Theorie der Kohlenhydratlücke?

Trotz der Tatsache, dass die Theorie der Kohlenhydratlücke durch zahlreiche Studien belegt ist, wurde in den meisten Fällen nur die Ernährung nach dem Training betrachtet, was nicht ganz korrekt ist. Es ist nun klar, dass die Ernährung vor dem Training wichtiger ist(3).

Offensichtlich kann der Verzehr von Kohlenhydraten und Eiweiß vor dem Training (und während es) die Energie des Körpers wieder auffüllen, was die katabole Prozesse minimiert. In diesem Fall wird sich die Kohlenhydratlücke nicht schließen.

Muskelwachstum auslösen

Sportexperten (einschließlich Lyle McDonald(4)) glauben, dass für die Maximierung der Muskelwachstumsprozesse ist es am richtigsten, die Sportnahrungsaufnahme in drei Teile aufzuteilen: unmittelbar vor dem Training, während des Trainings, direkt nach dem Training.

Wenn Ihr Ziel das Muskelwachstum ist, sollen diese Nahrungsaufnahmen insgesamt 0,6-0,9 g Eiweiß und 0,6-1,9 g Kohlenhydrate pro kg. Körpergewicht enthalten(1) — insgesamt etwa 1000 Kalorien (bei Berechnung des täglichen Kalorienbedarfs sind diese Kalorien natürlich anzurechnen).

Ergänzungsmittel für das Muskelwachstum

30-40 Minuten vor dem Start des Krafttrainings brauchen Sie 0,3-0,4 g Eiweiß und 0,3-0,4 g Kohlenhydrate pro kg. Körpergewicht, während des Trainings — insgesamt 10-12 g Eiweiß und 30-45 g Kohlenhydrate, nach dem Training – 0,3-0,5 g Eiweiß und 0,3-1,5 g Kohlenhydrate pro kg. Körpergewicht(1).

Die Eiweißquelle für einen Cocktail während des Trainings können sowohl BCAAs als auch normales Protein sein, vor und nach dem Training – einfach normales Protein. Die beste Quelle für schnelle Kohlenhydrate wäre eine Mischung aus Dextrose, Fructose und Saccharose.

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Trotz zahlreichen Belegen hat die Theorie der Kohlenhydratlücke einen Nachteil — in den Studien wurde die Rolle der Ernährung nach dem Training nicht berücksichtigt. Es ist nun offensichtlich, dass die Ernährung vor und während des Trainings wichtiger ist als die Ernährung danach.

Referenzen:

  1. Lyle McDonald, The Protein Book.
  2. Dietary supplements affect the anabolic hormones after weight-training exercise, source
  3. Timing of postexercise protein intake is important for muscle hypertrophy with resistance training, source
  4. Lyle McDonald Interview: Protein and Muscle Growth, source