Ernährung: Eisen – Das wichtigste Mineral für die Leistungsfähigkeit?

Viele Athleten achten ganz zwar genau auf die Zufuhr und den prozentualen Anteil kritischer Brennstoffe (Kohlenhydrate, Fette und Proteine), decken dabei aber möglicherweise nicht den Bedarf an Mikronährstoffen ab. Diese Spurenelemente in der Ernährung können jedoch ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtleistung eines Sportlers haben. Eine ganz besondere Rolle sielt dabei Eisen, denn es kann unsere körperliche Leistungsfähigkeit massiv verbessern [1,2,3]!

Die wichtigsten Funktionen von Eisen

Eisen spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Es ist ein entscheidender Bestandteil von Hämoglobin und Myoglobin, den beiden Hauptproteinen, die für die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff zuständig sind [4]. Hämoglobin befindet sich in den roten Blutkörperchen und erleichtert den Sauerstofftransport von den Lungen zu den Geweben des Körpers. Myoglobin befindet sich in den Muskelzellen und ist für den intrazellulären O2-Transport und die vorübergehende Sauerstoffspeicherung verantwortlich [4].

Als Bestandteil von Proteinen und Enzymen, die oxidativen Stress bekämpfen, unterstützt Eisen auch die Immunität und Entwicklung und hilft bei der Synthese von DNA, Bindegewebe und einigen Hormonen [4]. Der Körper eines erwachsenen Menschen enthält 3 bis 4 Gramm Eisen, von denen das meiste im Hämoglobin enthalten ist. Der Rest wird in der Milz, der Leber, dem Knochenmark und dem Myoglobin gespeichert, entweder in Form von Ferritin oder Hämosiderin [4].

Eisenmangel

Eisenmangel, oder in schweren Fällen Anämie, kann sich nachteilig auf die sportliche Leistung und die allgemeine Gesundheit auswirken. Er schränkt die Fähigkeit des Körpers ein, Sauerstoff zu transportieren und abzugeben, und beeinträchtigt so die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) bzw. die Arbeitskapazität. Ein schlechter Eisenstatus wird zudem auch mit höheren Laktatkonzentrationen im Blut während des Sports in Verbindung gebracht [1].

Im allgemeinen wird in Wissenschaft und Praxis zwischen drei Schweregraden von Eisenmangel unterscheiden, die im Folgenden beschrieben werden. Der Eisenstatus kann dabei durch eine einfache Blutuntersuchung in Bezug auf Serumferritin und Hämoglobin bestimmt werden [2].

  1. Erschöpfung der Eisenspeicher – Die Eisenspeicher sind erschöpft, aber das vorhandene Eisen im Körper ist noch intakt und erfüllt seine vorgesehene Funktion. In diesem Stadium werden keine Beeinträchtigungen der sportlichen Leistung oder des allgemeinen Gesundheitszustands festgestellt.
  1. Früher funktioneller Eisenmangel – Die Hämoglobinwerte sind normal, aber die Serumferritinwerte sind niedrig (20-30 Nanogramm gelten als mangelhaft) [2]. Die Produktion neuer roter Blutkörperchen wird somit beeinträchtigt.
  1. Eisenmangelanämie – Der Hämoglobinspiegel ist beeinträchtigt und erscheint niedrig (<13g/dL bei Männern und <12g/dL bei Frauen). Anämie geht mit Müdigkeit und einer verminderten Leistungsfähigkeit einher. Sie tritt häufiger bei Sportlern und sehr ambitionierten Athleten auf als in der Allgemeinbevölkerung, die sich in der Regel ein wenig ausgewogener ernährt. Zur Behandlung von Anämie werden üblicherweise Eisenpräparate verschrieben.

Menschen mit erhöhtem Risiko für Eisenmangel

Im Allgemeinen haben Frauen, Läufer und Vegetarier das höchste Risiko für Eisenmangel und Anämie. Ein Großteil dieses Risikos ist auf eine unzureichende Eisenaufnahme mit der Nahrung und eine geringe tägliche Kalorienzufuhr zurückzuführen [1]. Bei Läufern und anderen Athleten besteht ein Risiko für eine sportbedingte Anämie, die speziell durch schweres Training verursacht wird. Zu den eisenverbrauchenden Auswirkungen des Trainings gehören mechanische Hämolyse (physische Ablösung der roten Blutkörperchen, die häufig bei Läufern auftritt), Darmblutungen, Hämaturie (Blutverlust im Urin) und Schwitzen. Ein starker Menstruationsverlust ist eine weitere Ursache für eine negative Eisenbilanz bei Sportlerinnen [2].

Überlegungen in der Höhe

Bei Sportlern, die hypoxische Bedingungen anstreben, um ihre Dichte an roten Blutkörperchen zu erhöhen (und ihre Ausdauerleistung zu verbessern), ist das Risiko eines Eisenverlustes noch größer [5]. Der erhöhte Sauerstoffbedarf des Körpers in der Höhe stimuliert die Erythropoese, also die Bildung neuer roter Blutkörperchen. Dies wiederum führt zu einem erhöhten Bedarf an Ferritin zur Bildung von neuem Hämoglobin. Sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen Athleten wurde während des Trainings in Höhenlagen zwischen 7.000 und 8.000 Fuß ein verminderter Ferritinspiegel im Serum festgestellt – und es hat sich gezeigt, dass ein solcher Mangel die Erythrozythämie bzw. die Vermehrung der roten Blutkörperchen vollständig verhindert [5].

Es wird daher empfohlen, dass Sportler vor dem Höhentraining ihren Eisenstatus überprüfen und gegebenenfalls ihre Werte verbessern, bevor sie sich hypoxischen Bedingunge aussetzen [5]. Insbesondere anämische Personen (also diejenigen mit starkem Eisenmangel) sollten im Vorfeld Eisenpräparate in Betracht ziehen [6]. Die empfohlene Tagesdosis für Eisen (siehe unten) scheint in der Höhe ausreichend zu sein, da Eisenverluste die Absorption des Minerals in unserem Körper tendenziell erhöhen [6]. Athleten, die versuchen, ihre Erythrozytenzahl zu erhöhen (auch solche mit normalen Eisenwerten), können jedoch von einer Ergänzung profitieren [2] – insbesondere Frauen, die ein höheres Risiko für Eisenmangel haben als Männer [6].

Eisen in unseren Lebensmitteln

Eisen ist ein Mineralstoff, der in vielen Lebensmitteln vorkommt, z.B. in Rindfleisch, Geflügel, Meeresfrüchten, Bohnen und grünem, blättrigem Gemüse. Außerdem wird es häufig Getreide, Brot und Nudeln zugesetzt, die aus Mais- und Weizenmehl hergestellt werden [7]. Das mit der Nahrung aufgenommene Eisen wird in zwei Arten unterteilt: Häm und Nicht-Häm [4]. Eisenhaltige tierische Produkte (Fleisch und Meeresfrüchte) enthalten Hämeisen, von dem der Körper 5-35 % aufnehmen kann. Die Absorption von Häm-Eisen wird nur durch die Anwesenheit von Kalzium gehemmt und durch tierische Proteine verstärkt, wodurch es besser bioverfügbar ist als Nicht-Hämeisen [1].

Nicht-Hämeisen ist auch in Fleischerzeugnissen und in einigen Gemüsesorten, Früchten, Nüssen, Bohnen und Körnern enthalten [4]. Im Gegensatz dazu werden nur etwa 2-20 % des Nicht-Häm-Eisens absorbiert, was hauptsächlich darauf zurückzuführen ist, dass es mehr Hemmstoffe hat, die seine Bioverfügbarkeit verringern. Nicht-Hämeisen wird auch durch Kalzium und zusätzlich durch Kleie, Zellulose (Ballaststoffe), Pektin (in reifem Obst und Gemüse und Konfitüren), Phytinsäure (in Getreide und Bohnen) und Polyphenole (Getreide, Bohnen, Tee und Kaffee) gehemmt [1]. Der Verzehr von Vitamin C oder Fleisch in derselben Mahlzeit zusammen mit Nicht-Hämeisen verbessert dessen Aufnahme. Bei Personen mit Eisenmangel verfügt der Körper außerdem über einen eingebauten Verstärkungsmechanismus, der eine viel größere Eisenaufnahme ermöglicht, als wenn man einfach nur eine Orange zu seiner Mahlzeit hinzufügt [1].

Die empfohlene Tagesdosis für Eisen variiert je nach Alter und Geschlecht einer Person [4]. Die folgenden Empfehlungen gelten dabei als ausreichend für gesunde Personen und für Sportler, die nicht anämisch sind.

Empfohlene Tagesdosis an Eisen

Frauen

  • 14-18 Jahre: 15 mg/Tag
  • 19-50 Jahre: 18 mg/Tag
  • 51+ Jahre: 8 mg/Tag

Männer

  • 14-18 Jahre: 11 mg/Tag
  • 19-50 Jahre: 8 mg/Tag
  • 51+ Jahre: 8 mg/Tag

Besonders eisenreiche Lebensmittel sind beispielsweise Blutwurst, Leber, Haferflocken, Weizenkleie, Kürbiskerne, Sojabohnen, Sesam, Amaranth, Linsen, Spinat, Leinsamen, Quinoa und Pistazien. Aufgrund von Hemmstoffen in Nicht-Hämeisenquellen (wie dem Kalzium in Spinat) verbessert der Verzehr von Zitrusfrüchten, gelben Paprika oder anderen Vitamin-C-reichen Lebensmitteln die Aufnahme [1].

Nahrungsergänzungsmittel und Präparate mit Eisen

Da Eisenpräparate unerwünschte Nebenwirkungen und Absorptionsprobleme haben können, werden sie nicht empfohlen – es sei denn, bei einem Sportler wurde ein akuter Eisenmangel diagnostiziert, und er wird professionell überwacht und betreut. Insbesondere höhere Dosen (> 50 mg/Tag) können zu Magenverstimmungen und Verstopfung führen. Allgemein solltet Ihr daher eher auf eine eisenreiche Ernährung achten, anstatt es mit Nahrungsergänzungsmitteln und Präparaten zu versuchen.

Es ist außerdem wichtig zu bedenken, dass Multivitamine in der Regel etwa 18 mg Eisen enthalten [4]. Eine zusätzliche Nahrungsergänzung, die nicht anämischen Sportlern verabreicht wird (je nach Dosis), könnte sich negativ auf die Gesundheit auswirken, da “freies Eisen” mit oxidativem Stress beim Sport in Verbindung gebracht wird [1]. Neben Sportlern mit Anämie bzw. starkem Eisenmangel können allein diejenigen von einer Eisenergänzung profitieren, die sich absichtlich hypoxischen Bedingungen aussetzen, um die Dichte ihrer roten Blutkörperchen zu erhöhen [2]. Um eine möglichst hohe Eisenaufnahme zu erreichen, sollte die gleichzeitige Einnahme von Tee, Kaffee und Kalzium eingeschränkt und ein Präparat gewählt werden, das keine Kalziumsalze enthält [1]. Außerdem hat sich gezeigt, dass niedrigere Eisendosen von 39 mg bei Sportlerinnen weniger Magen-Darm-Beschwerden verursachen [1].

Die naheliegendste und lohnende Maßnahme, um die Zahl der von sportbedingter Anämie betroffenen Athleten zu verringern, scheint darin zu bestehen, sich eisenreicher zu ernähren. Die Empfehlung an Sportler – insbesondere Frauen, Läufer und Vegetarier -, eine Ernährungsberatung in Anspruch zu nehmen und sich regelmäßig auf Eisenwerte untersuchen zu lassen [1], könnte der Schlüssel zur Vermeidung von Eisenmangel und den daraus resultierenden Leistungseinbußen im Sport sein.

Referenzen

  1. Beard, J & Tobin, B. (2000). Iron status & exericise. The American Journal of Clinical Nutrition, 72(2), 594-597. http://ajcn.nutrition.org/content/72/2/594s.full.
  2. Williams, M.H. (2005). Dietary supplements and sports performance: Minerals. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2, 43-49. http://www.jissn.com/content/2/1/43.
  3. Taking iron improves women’s exercise performance, study shows. (2014). Science Dailyhttp://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140411092312.htm.
  4. Iron: dietary supplement fact sheet. (2015). National Institutes of Health: Office of Dietary Supplements. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Iron-HealthProfessional/.
  5. Wilber, R. (2004). Altitude training and athletic performance. Champaign, IL: Human Kinetics.
  6. Marriott, B.M. & S. J. Carlson. (1996).Nutritional needs in cold and high altitude environments. Washington D.C., MD: National Academy Press. http://www.nap.edu/openbook.php?isbn=0309054842.
  7. Uauy, R., Hertrampf, E., & Reddy, M. (2002). Iron fortification of foods: overcoming technical and practical barriers. The Journal of Nutrition, 145(7), 8495-8525. http://jn.nutrition.org/content/132/4/849S.full.pdf+html.