1 Einleitung Grundlagen zur biologischen Wirkung von Vitaminen und Mineralstoffen Bildung reaktiver Sauerstoffradikale (Oxidativer

(1)

1 Einleitung 10 1.1 Grundlagen zur biologischen Wirkung von

Vitaminen und Mineralstoffen 10

1.1.1 Bildung reaktiver Sauerstoffradikale

(Oxidativer Stress) im Sport 13

1.1.2 Muskelstress (Kreatinkinase) im Sport 14 1.2 Ernährungsdefizite bei Sportlerinnen und Sportlern 14 1.2.1 Defizite in der Vitamin- und Mineralstoffzufuhr

über die Nahrung

15

1.2.1.1 Vitaminzufuhr 15

1.2.1.1.1 Vitamin C 15

1.2.1.1.2 Vitamin B-Gruppe 15

1.2.1.1.3 Vitamin E 16

1.2.1.1.4 Folsäure 17

1.2.1.1.5 Vitamin D 18

1.2.1.2 Mineralstoffzufuhr 18

1.2.1.2.1 Kalzium 18

1.2.1.2.2 Magnesium 19

1.2.1.2.3 Eisen 19

1.2.1.2.4 Zink 20

1.2.1.2.5 Jod 21

1.2.1.2.6 Kalium 21

1.2.2 Defizite im Blutspiegel bei Sportlerinnen

und Sportlern 21

1.2.2.1 Vitamine 22

1.2.2.1.1 Vitamin C 22

1.2.2.1.2 Vitamin B-Gruppe 22

1.2.2.1.3 Vitamin E 23

1.2.2.1.4 Folsäure 23

1.2.2.1.5 Vitamin D 24

1.2.2.2 Mineralstoffe 24

1.2.2.2.1 Kalzium 24

1.2.2.2.2 Magnesium 24

1.2.2.2.3 Eisen 25

(2)

1.2.2.24 Zink 25

1.2.2.2.5 Jod 25

1.2.2.26 Kalium 26

1.3 Mehrbedarf an Vitaminen und Mineralstoffen

durch Sport 26

1.3.1 Vitamine 26

1.3.1.1 Vitamin C 26

1.3.1.2 Vitamin B-Gruppe 27

1.3.1.3 Vitamin E 27

1.3.1.4 Folsäure 28

1.3.1.5 Vitamin D 28

1.3.2 Mineralstoffe 28

1.3.2.1 Kalzium 28

1.3.2.2 Magnesium 29

1.3.2.3 Eisen 30

1.3.2.4 Zink 30

1.3.2.5 Jod 31

1.3.2.6 Kalium 31

1.4 Supplementierung von Vitaminen und Mineralstoffen zur Deckung des Mehrbedarfs bei Sportlerinnen und

Sportlern 32

1.4.1 Wirksamkeit von Vitamin- und Mineralstoffpräparaten im

Sport 33

1.4.1.1 Wirksamkeit von Vitaminsupplementierung

auf die Ausdauerleistung 34

1.4.1.1.1 Vitamin C 34

1.4.1.1.2 Vitamin B-Gruppe 35

1.4.1.1.3 Vitamin E 36

1.4.1.1.4 Folsäure 37

1.4.1.1.5 Vitamin D 37

1.4.1.2 Wirksamkeit von Vitaminsupplementierung auf die

oxidative Stressbelastung 37

1.4.1.2.1 Vitamin C 37

1.4.1.2.2 Vitamin B 38

(3)

1.4.1.2.3 Vitamin E 38

1.4.1.2.4 Folsäure 39

1.4.1.2.5 Vitamin D 39

1.4.1.3 Wirksamkeit von Vitaminsupplementierung

auf die Kreatinkinasekonzentration im Serum 39

1.4.1.3.1 Vitamin C 39

1.4.1.3.2 Vitamin B 40

1.4.1.3.3 Vitamin E 40

1.4.1.3.4 Folsäure 41

1.4.1.3.5 Vitamin D 41

1.4.2 Mineralstoffsupplementierung 42

1.4.2.1 irksamkeit von Mineralstoffsupplementierung

auf Ausdauerleistung 42

1.4.2.1.1 Kalzium 42

1.4.2.1.2 Magnesium 42

1.4.2.1.3 Eisen 43

1.4.2.1.4 Zink 44

1.4.2.1.5 Jod 44

1.4.2.1.6 Kalium 44

1.4.2.2 Wirksamkeit von Mineralstoffsupplementierung

auf die oxidative Stressbelastung 45

1.4.2.2.1 Kalzium 45

1.4.2.2.2 Magnesium 45

1.4.2.2.3 Eisen 45

1.4.2.2.4 Zink 45

1.4.2.2.5 Jod 45

1.4.2.2.6 Kalium 46

1.4.2.3 Wirksamkeit von Mineralstoffsupplementierung

auf die Kreatinkinasekonzentration im Serum 46

1.4.2.3.1 Kalzium 46

1.4.2.3.2 Magnesium 46

1.4.2.3.3 Eisen 46

1.4.2.3.4 Zink 46

1.4.2.3.5 Jod 47

(4)

1.4.2.3.6 Kalium 47 1.4.3 Kombinationspräparate von Vitaminen und

Mineralstoffen 47

1.4.3.1 Wirksamkeit von Kombinationspräparaten

auf Blutwerte 47

1.4.3.2 Wirksamkeit von Kombinationspräparaten auf

Ausdauerleistung 48

1.4.3.3 Wirksamkeit von Kombinationspräparaten auf oxidative

Stressbelastung 49

1.4.3.4 Wirksamkeit von Kombinationspräparaten

auf Kreatinkinase 49

1.5 Zusammenfassung 50

2 Zielsetzung 51

3 Methodik 52

3.1 Untersuchungsgut 52

3.2 Studienverlauf 53

3.2.1 Ein- und Ausschlusskriterien 54

3.2.2 Tagebücher 54

3.2.3 Blutabnahmen und Start des Untersuchungs

zeitpunktes Ui 55

3.2.3.1 Supplementausgabe 55

32.3.2 Feldstufentest 55

3.2.33 2-Stunden-Ausdauerlauf 56

3.2.4 Untersuchungszeitpunkte Ua und Uz 57

3.2.5 Kontrolle der Compliance 57

3.2.6 Untersuchungszeitpunkt U4 57

3.3 Zusammensetzung des Verums 60

3.4 Zusammensetzung des Placebos 60

3.5 Einnahme der Supplemente 60

3.6 Leistungsfähigkeit der Probandinnen und Probanden ^-

Feldstufentests 61

3.7 Laborchemische Analyse der Blutparameter 62 3.7.1 Oxidiertes und reduziertes Glutathion 62

3.7.2 Laktat 63

(5)

3.7.3 Vitamin C 64

3.7.4 Vitamin E 65

3.7.5 Folsäure 66

3.7.6 Zink 67

3.7.7 Kreatinkinase 68

3.7.8 Hämoglobin 69

3.7.9 Hämatokrit 69

3.7.10 Mittleres Zellvolumen (MCV) 70

3.7.11 Mittlerer Hämoglobingehalt der Erythrozyten (MCH) 70 3.7.12

3.7.13

3.7.14

Mittlere Hämoglobinkonzentration der Erythrozyten (MCHC)

Erythrozytenzahl, Leukozytenzahl, Thrombozytenzahl

Laktatdehydrogenase

70

70 71

3.7.15 Aspartat-Aminotransferase (GOT) 72

3.7.16 Alanin-Aminotransferase (GPT) 72

3.7.17 Natrium, Kalium, Kalzium 73

3.7.18 Magnesium 73

3.7.19 Cholesterin 74

3.7.20 T riglyceride 75

3.7.21 HDL 75

3.7.22 LDL 76

3.7.23 Eisen 76

3.7.24 Harnstoff 76

3.7.25 Harnsäure 77

3.7.26 Ferritin 78

3.8 Beurteilung der Ernährung 78

3.9 Statistik 80

4 Untersuchungsergebnisse 81

4.1 Ernährung 81

4.1.1 Ernährungsverhalten 81

4.1.1.1 Vitamin C-Zufuhr 82

4.1.1.2 Vitamin B-Zufuhr 82

4.1.1.2.1 Vitamin B1-Zufuhr 82

(6)

4.1.1.2.2 Vitamin B2-Zufuhr 84

4.1.1.2.3 Mittlere Vitamin B6-Zufuhr 85

4.1.1.2.4 Mittlere Pantothensäurezufuhr 86

4.1.1.2.5 Mittlere Biotinzufuhr 87

4.1.1.2.6 Mittlere Vitamin B12-Zufuhr 88

4.1.1.2.7 Mittlere Niacinzufuhr 89

4.1.1.3 Mittlere Vitamin E-Zufuhr 90

4.1.1.4 Mittlere Folsäurezufuhr 91

4.1.1.5 Mittlere Vitamin D-Zufuhr 92

4.1.1.6 Kalziumzufuhr 92

4.1.1.7 Magnesiumzufuhr 93

4.1.1.8 Eisenzufuhr 94

4.1.1.9 Mittlere Zinkzufuhr 95

4.1.1.10 Mittlere Jodzufuhr 96

4.1.1.11 Kaliumzufuhr 96

4.1.2 Streubreite der Nahrungsbestandteile 98 4.1.2.1 Streubreite der Vitamin C-Zufuhr 99 4.1.2.2 Streubreite der Vitamin-B-Zufuhr 99 4.1.2.2.1 Streubreite der Vitamin B1-Zufuhr 99 4.1.2.2.1.1 Streubreite der Vitamin B1-Zufuhr der Männer 99 4.1.2.2.1.2 Streubreite der Vitamin B1-Zufuhr der Frauen 100 4.1.2.2.2 Streubreite der Vitamin B2-Zufuhr 100 4.1.2.2.2.1 Streubreite der Vitamin B2-Zufuhr der Männer 100 4.1.2.2.2.2 Streubreite der Vitamin B2-Zufuhr der Frauen 101 4.1.2.2.3 Streubreite der Vitamin B6-Zufuhr 101 4.1.2.2.3.1 Streubreite der Vitamin B6-Zufuhr der Männer 101 4.1.2.2.3.2 Streubreite der Vitamin B6-Zufuhr der Frauen 102 4.1.2.2.4 Streubreite der Pantothensäurezufuhr 102 4.1.2.2.5 Streubreite der Biotinzufuhr 103 4.1.2.2.6 Streubreite der Vitamin B12-Zufuhr 103 4.1.2.2.7 Streubreite der Niacinzufuhr 104 4.1.2.2.7.1 Streubreite der Niacinzufuhr der Männer 104 4.1.2.2.7.2 Streubreite der Niacinzufuhr der Frauen 104 4.1.2.2.8 Streubreite der Folsäurezufuhr 105

(7)

4.1.2.2.9 Streubreite der Vitamin D-Zufuhr 105 4.1.2.2.10 Streubreite der Kalziumzufuhr 106 4.1.2.2.11 Streubreite der Magnesiumzufuhr 106 4.1.2.2.11.1 Streubreite der Magnesiumzufuhr der Männer 106 4.1.2.2.11.2 Streubreite der Magnesiumzufuhr der Frauen 107

4.1.2.2.12 Streubreite der Eisenzufuhr 107

4.1.2.2.12.1 Streubreite der Eisenzufuhr der Männer 107 4.1.2.2.12.2 Streubreite der Eisenzufuhr der Frauen 108

4.1.2.2.13 Streubreite der Zinkzufuhr 108

4.1.2.2.13.1 Streubreite der Zinkzufuhr der Männer 108 4.1.2.2.13.2 Streubreite der Zinkzufuhr der Frauen 109

4.1.2.2.14 Streubreite der Jodzufuhr 109

4.1.2.2.14.1 Streubreite der Jodzufuhr der Männer 109 4.1.2.2.14.2 Streubreite der Jodzufuhr der Frauen 110

4.1.2.2.15 Streubreite der Kaliumzufuhr 110

4.2 Blutwerte 111

4.2.1 Blutwerte der Frauen an Untersuchungs

zeitpunkt Ui 112

4.2.2 Blutwerte der Frauen an Untersuchungs

zeitpunkt U4 114

4.2.3 Blutwerte der Männer an Untersuchungs

zeitpunkt Ui 116

4.2.4 Blutwerte der Männer an Untersuchungs

zeitpunkt U4 118

4.2.5 Blutwerte der Verumgruppe an Untersuchungszeitpunkt Ui 4.2.6 Blutwerte der Verumgruppe an

Untersuchungszeitpunkt U⁴ 122

4.2.7 Blutwerte der Placebogruppe an

Untersuchungszeitpunkt Ui 124

4.2.8 Blutwerte der Placebogruppe an

Untersuchungszeitpunkt U⁴ 126

4.2.9 Interventionseffekte 128

4.2.9.1 Folsäure im Blut 129

(8)

4.2.9.2 Vitamin E im Blut 130

4.2.9.3 Weitere Einflüsse 131

4.2.10 Zusammenfassung 131

4.3 Ausdauerleistungsfähigkeit 132

4.3.1 Laktatleistungskurven 132

4.3.2 4 mmol/l Laktatschwellen 136

4.4 Glutathionsystem (GSH, GSSG) 138

4.4.1 Reduziertes Glutathion 138

4.4.1.1 Reduziertes Glutathion Verum/Placebo 138 4.4.1.2 Reduziertes Glutathion Probandinnen/Probanden 140

4.4.2 Oxidiertes Glutathion 142

4.4.2.1 Oxidiertes Glutathion Verum/Placebo 142 4 4.2.2 Oxidiertes Glutathion Probandinnen/Probanden 143 4.4.3 Quotient aus Reduziertem und Oxidiertem Glutathion 145 4.4.3.1 Quotient aus Reduziertem und Oxidiertem

Glutathion Verum/Placebo 145

4.4.3.2 Quotient aus Reduziertem und Oxidiertem Glutathion

Probandinnen/Probanden 147

5 Diskussion 150

5.1 Ernährungsdefizite 150

5.2 Blutwerte 152

5.2.1 Einfluss der Vitaminsubstitution auf die Blutwerte 152 5.2.2 Einfluss der Mineralstoffsubstitution auf die Blutwerte 153

5.3.1 Einfluss der Vitaminsubstitution auf die

Ausdauerleistungsfähigkeit 154

5.3.2 Einfluss der Mineralstoffsubstitution

auf die Ausdauerleistungsfähigkeit 155 5.3.3 Einfluss der Multivitamin-ZMultimineralastoffsubstitution

auf die Ausdauerleistungsfähigkeit 157

5.4 Glutathion (GSH) 158

(9)

5.4.1 Einfluss der Vitaminsubstitution auf das

Glutathionsystem 158

5.4.2 Einfluss der Mineralstoffsubstitution auf das

Glutathionsystem 160

5.4.3 Einfluss der Multivitamin-/ Mineralstoffsubstitution

auf das Glutathionsystem 160

5.5 Kreatinkinase (CK) 161

5.5.1 Einfluss der Vitaminsubstitution auf die

Kreatinkinasekonzentration 161

5.5.2 Einfluss der Mineralstoffsubstitution auf die

Kreatinkinasekonzentration 162

5.5.3 Einfluss der Multivitamin-ZMineralstoffsubstitution

auf die Kreatinkinasekonzentration 163

5.6 Ausblick 163

6 Zusammenfassung 167

6.1 Auswertung der Nahrungsanamnese 169

6.2 Glutationsystem, 169

6.2.1 Interventionsunabhängige Effekte 169

6.2.2 Interventionseffekt 170

6.3 Kreatinkinase 170

6.5 Blutwerte 171

6.6 Fazit 171

7 Literatuverzeichnis 172