Fettlösliche Vitamine

Zu den fettlöslichen Vitaminen gehören die Vitamine A, D, E und K. Daten zu anderen fettlöslichen Vitaminen als Vitamin E und deren Zusammenhang mit körperlicher Betätigung sind begrenzt. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass ein Überschuss an Vitamin A die Knochenmineraldichte verringern und das Risiko von Hüftfrakturen erhöhen kann. Es wurde festgestellt, dass Megadosen von Vitamin A auch schädliche Auswirkungen auf den Körper haben.

Obwohl Vitamin A als Antioxidans bekannt ist, ist Beta-Carotin kein wirksames Antioxidans und kann prooxidativ wirken. Beta-Carotin-Derivate sind nachweislich in der Lunge und im arteriellen Blut vorhanden und können möglicherweise das Tumorwachstum fördern, insbesondere bei Rauchern und Personen, die Tabakrauch und Autoabgase einatmen. Daher sollten Menschen, die Sport treiben, insbesondere in städtischen Gebieten mit hohem Verkehrsaufkommen, keine Beta-Carotin-Präparate einnehmen.

• Vitamin A

Vitamin A ist ein fettlösliches Vitamin. Es beeinflusst das Sehvermögen, ist an Zelldifferenzierung, Fortpflanzungsprozessen, Schwangerschaft, fetaler Entwicklung und Knochenbildung beteiligt. Die empfohlene Tagesdosis für Vitamin A finden Sie im Anhang.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Schätzungen zur Vitamin-A-Zufuhr bei körperlich aktiven Personen variieren stark, einige sind jedoch fehlerhaft, da sie die Quelle des Vitamins (pflanzlich oder tierisch) nicht angeben. Personen, die wenig Obst und Gemüse essen, haben tendenziell einen niedrigeren Vitamin-A-Spiegel als Personen, die viel Obst und Gemüse essen. Da Vitamin A fettlöslich ist und sich im Körper anreichert, werden Megadosen nicht empfohlen.

Vitamin A ist auch als Antioxidans bekannt. Bei Sportlern kann es ergogen wirken.

• Vitamin D

Vitamin D (Calciferol) reguliert den Kalzium- und Phosphorstoffwechsel im Körper. Seine Bedeutung liegt in der Aufrechterhaltung der Kalziumhomöostase und der Knochenstruktur. Vitamin D wird im menschlichen Körper unter dem Einfluss von Sonnenlicht aus Provitamin D3 synthetisiert. Die Umwandlung von Vitamin D in seine aktiveren Formen beginnt zunächst in der Leber, dann in den Nieren, wo die 1-Alpha-Hydroxylase eine zweite Hydroxygruppe an die erste Position von 25-Hydroxyvitamin D anfügt, wodurch 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25-(OH)2D3) entsteht. Die aktivste Form von Vitamin D ist Calcitriol. Die Wirkung von Calcitriol auf den Kalziumstoffwechsel wird im Abschnitt „Kalzium“ ausführlicher erläutert. Der Anhang enthält Vitamin-D-Standards.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Bislang gibt es wenig Forschung zu den Auswirkungen körperlicher Aktivität auf den Vitamin-D-Bedarf und die Auswirkungen auf die Trainingsleistung. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass Gewichtheben die Serumspiegel von Calcitriol und Gla-Protein (ein Indikator für Knochenbildung) erhöhen und so die Knochenheilung verbessern kann. Bell et al. berichteten über Veränderungen der Serum-Calcitriol-Spiegel, jedoch nicht über Veränderungen von Kalzium, Phosphat oder Magnesium. Darüber hinaus gibt es überzeugende Hinweise auf einen Einfluss von 1,25-Dihydroxyvitamin auf die Muskelfunktion; 1,25-Dihydroxyvitamin-D3-Rezeptoren wurden in kultivierten menschlichen Muskelzellen nachgewiesen. Die tägliche Supplementierung von 0,50 μg 1,25-Dihydroxyvitamin D3 über 6 Monate bei 69-jährigen Männern und Frauen verbesserte jedoch nicht die Muskelkraft. Wie bei anderen Nährstoffen sollte der Vitamin-D-Status bei Sportlern, die sich kalorienarm ernähren, überprüft werden, da langfristige negative Auswirkungen auf die Kalziumhomöostase und die Knochenmineraldichte auftreten können. Darüber hinaus kann der Vitamin-D-Bedarf während der Wintermonate bei Personen, die in Breitengraden ab 42° leben (z. B. in den Staaten von Neuengland), höher sein, um eine erhöhte Parathormonsekretion und eine verringerte Knochenmineraldichte zu verhindern.

Quellen: Nur wenige Lebensmittel enthalten Vitamin D. Die besten Quellen sind angereicherte Milch, fetter Fisch und angereicherte Frühstücksflocken. Auch 15 Minuten täglicher Sonnenaufenthalt sorgen für ausreichend Vitamin D.

• Vitamin E

Vitamin E gehört zu einer Familie von acht verwandten Verbindungen, den Tocopherolen und Tocotrienolen. Wie Vitamin A ist es für seine antioxidative Wirkung bekannt, die Schäden an Zellmembranen durch freie Radikale verhindert. Vitamin E spielt auch eine Rolle bei Immunprozessen. Der Vitamin-E-Bedarf basiert auf der empfohlenen Tagesdosis (RDI) und ist im Anhang aufgeführt.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Der Einfluss von Bewegung auf den Vitamin-E-Bedarf wurde untersucht. Einige Wissenschaftler stellten einen signifikanten Zusammenhang zwischen lebenslanger körperlicher Aktivität und dem Vitamin-E-Spiegel bei Männern in Nordirland fest. Andere kamen zu dem Schluss, dass körperliche Bewegung zu einem Abfall des Vitamin-E-Spiegels in den Muskeln führt, der sich nach 24 Stunden oder länger erholt, sowie zu einer Umverteilung von Vitamin E zwischen Leber und Muskeln und umgekehrt. Wieder andere behaupten, regelmäßiges oder einmaliges Training habe keinen Einfluss auf die Vitamin-E-Konzentration bei Personen mit unterschiedlichem Fitnessniveau.

Eine Reihe von Studien wurde durchgeführt, um die Auswirkungen von Sport auf den Vitamin-E-Spiegel genauer zu untersuchen. Da Ausdauersport den Sauerstoffverbrauch und damit die oxidative Spannung erhöht, erscheint es logisch, dass eine Vitamin-E-Supplementierung körperlich aktiven Personen zugutekommt. Darüber hinaus erhöht Sport die Körpertemperatur, den Katecholaminspiegel, die Milchsäureproduktion sowie vorübergehende Gewebehypoxie und -reoxygenierung, was alles zur Bildung freier Radikale beiträgt. Eine der physiologischen Reaktionen auf Sport ist zudem eine Zunahme von Größe und Anzahl der Mitochondrien, in denen reaktive Sauerstoffspezies produziert werden. Sie enthalten zudem ungesättigte Lipide, Eisen und ungepaarte Elektronen und sind damit wichtige Angriffspunkte für freie Radikale. Vitamin E schützt die Skelettmuskulatur vor Schäden durch freie Radikale und kann zudem leistungssteigernde Wirkungen haben.

In zahlreichen Studien wurde die Wirkung von körperlicher Betätigung, Vitamin-E-Spiegel und Nahrungsergänzungsmitteln auf oxidative Schäden an der Skelettmuskulatur und die Aktivität antioxidativer Enzyme untersucht. Zahlreiche Tierstudien legen nahe, dass Vitamin-E-Präparate durch körperliche Betätigung hervorgerufene oxidative Schäden verringern. Es wurden nur wenige Studien an Menschen durchgeführt. Reddy et al. untersuchten die Auswirkungen akuter, erschöpfender körperlicher Betätigung bei Ratten und fanden heraus, dass die Produktion freier Radikale bei Ratten mit Vitamin-E- und Selenmangel höher war als bei Ratten, die diese Vitamine erhalten hatten. Vasankari et al. untersuchten die Wirkung einer Nahrungsergänzung mit 294 mg Vitamin E, 1000 mg Vitamin C und 60 mg Ubichinon auf die Ausdauerleistung bei acht männlichen Läufern. Sie fanden heraus, dass diese Nahrungsergänzungsmittel die antioxidative Kapazität erhöhten und dass die Kombination von Vitamin E mit anderen Antioxidantien einen synergistischen Effekt bei der Verhinderung der LDL-Oxidation hatte. Andere Studien zeigten eine verringerte Serum-Kreatinkinase, ein Indikator für Muskelschäden, bei Marathonläufern, die Vitamin-E- und -C-Präparate erhalten hatten. McBride et al. untersuchten die Wirkung von körperlichem Training und Vitamin-E-Supplementierung auf die Bildung freier Radikale. Zwölf Männer im Krafttraining erhielten zwei Wochen lang 1.200 IE Vitamin E (Alpha-Tocopherolsuccinat) oder ein Placebo. Beide Gruppen zeigten vor und nach dem Training einen Anstieg der Kreatinkinaseaktivität und des Malondialdehydspiegels, aber Vitamin E reduzierte den Anstieg dieser Werte nach dem Training und verringerte dadurch die Muskelmembranschädigung. Darüber hinaus scheint eine Vitamin-E-Supplementierung als ergogenes Hilfsmittel nicht wirksam zu sein. Obwohl Vitamin E die Bildung freier Radikale bei Trainierenden verringert und so Membranrupturen reduziert, gibt es keine Hinweise darauf, dass Vitamin E diese Parameter tatsächlich erhöht. Die Rolle von Vitamin E bei der Vorbeugung trainingsbedingter oxidativer Schäden könnte jedoch bedeutsam sein, und es sind weitere Studien zur Bestimmung dieser Wirkung erforderlich.

• Vitamine der Gruppe K

Die K-Vitamine sind fettlöslich und hitzebeständig. Phyllochinon oder Phytonadon (Vitamin K) kommt in Pflanzen vor; Menachinon (Vitamin K2) wird von Darmbakterien produziert und deckt den täglichen Bedarf an Vitamin K; Mepadion (Vitamin K3) ist eine synthetische Form von Vitamin K.

Alkalien, starke Säuren, Strahlung und Oxidationsmittel können Vitamin K zerstören. Das Vitamin wird mit Hilfe der Galle oder ihrer Salze sowie des Pankreassafts aus der oberen Schicht des Dünndarms aufgenommen und dann zur Synthese von Prothrombin, einem Schlüsselfaktor der Blutgerinnung, in die Leber transportiert.

Vitamin K ist für die normale Blutgerinnung sowie für die Synthese von Prothrombin und anderen an der Blutgerinnung beteiligten Proteinen (Faktoren IX, VII und X) notwendig. Vitamin K ist mit Hilfe von Kalium und Kalzium an der Umwandlung von Prothrombin in Thrombin beteiligt. Thrombin ist ein wichtiger Faktor bei der Umwandlung von Fibrinogen in ein aktives Fibringerinnsel. Cumarin wirkt als Antikoagulans und konkurriert mit Vitamin K. Cumarin oder synthetisches Dicumarin wird in der Medizin hauptsächlich als orales Antikoagulans zur Senkung des Prothrombinspiegels eingesetzt. Salicylate wie Aspirin, das häufig von Patienten nach einem Herzinfarkt eingenommen wird, erhöhen den Vitamin-K-Bedarf. Vitamin K beeinflusst nachweislich den Knochenstoffwechsel, indem es die Synthese von Osteocalcin (auch als Knochenprotein bekannt) fördert. Knochen enthalten Proteine mit Gamma-Carboxyglutamat-Resten, die von Vitamin K abhängig sind. Ein gestörter Vitamin-K-Stoffwechsel beruht auf einer unzureichenden Carboxylierung des nicht-kollagenen Knochenproteins Osteocalcin (das Gamma-Carboxyglutamat-Reste enthält). Ist Osteocalcin unvollständig carboxyliert, ist die normale Knochenbildung beeinträchtigt. Optimale Aufnahme. Die empfohlene Tagesdosis (RDI) für Vitamin K ist im Anhang angegeben. Die durchschnittliche Ernährung liefert normalerweise mindestens 75–150 µg Vitamin A pro Tag und höchstens 300–700 µg pro Tag. Die Aufnahme von Vitamin K kann von Person zu Person unterschiedlich sein, beträgt aber schätzungsweise 20–60 % der Gesamtaufnahme. Toxizität durch Vitamin K aus natürlichen Quellen ist selten und tritt bei synthetischen Vitamin-K-Quellen für medizinische Zwecke deutlicher auf. Vitamin-K-Mangel kommt häufiger vor als bisher angenommen. Eine westliche Ernährung mit hohem Zucker- und Fertignahrungsanteil, Megadosen der Vitamine A und E sowie Antibiotika können zu einer verminderten Funktion der Darmbakterien beitragen, was wiederum zu einer verringerten Produktion und/oder einem Abbau von Vitamin K führt.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Es liegen keine Studien zum Zusammenhang zwischen Vitamin K und sportlicher Betätigung oder leistungssteigernden Wirkungen vor. Da Vitamin K nicht so effizient resorbiert wird wie bisher angenommen, ist seine Rolle bei der Vorbeugung von Knochenschwund deutlicher geworden und könnte Impulse für die Erforschung der Rolle von Vitamin K bei Sportlern, insbesondere bei Frauen, liefern.

Quellen: Die besten Nahrungsquellen für Vitamin K sind grünes Blattgemüse, Leber, Brokkoli, Erbsen und grüne Bohnen.

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