Ein Grundlegendes biologisches Gesetz ist, das der menschliche Körper eine Anpassungsmaschine ist. Aus diesem Grund wollen wir uns mit folgender Fragestellung beschäftigen: Gibt es einen Zustand des sog. Protein-Paradoxon, d.h. je mehr Protein dem Körper zugeführt wird, desto schlechter verarbeitet er es? Wir haben natürlich keine Mühen gescheut und die Originalquellen für Euch übersetzt! The Protein Paradox Revisited: Is Protein Cycling the Solution? by Greg E. Bradley-Popovich, DPT, MS, MS, CSCS© 1999Originally published in Exercise Protocol 1999;Winter:18-19.
Das Protein-Paradoxon: Ist eine zyklische Proteinaufnahme die Lösung?
übersetzt von Peter, © 2003 „Protein-Diät“
Die sogenannte „Protein-Diät“ ist sicherlich eine der gängigsten Diäten krafttrainierter Sportler. Hierbei ist es für Bodybuilder nicht unüblich, pro Tag 400-500g Protein zu konsumieren und dies als optimal für den Muskelaufbau zu betrachten. Was dabei allerdings unberücksichtigt bleibt ist die Tatsache, das diese Strategie nicht optimal ist. Tatsächlich könnte es aber auch kontraproduktiv sein. Einige Studien mit krafttrainierten Probanden haben eine signifikante Zunahme der Stickstoffspeicherung nach einer unphysiologisch hohen Gabe von Protein festgestellt. Eine positive Stickstoffbilanz wird im Allgemeinen mit einer Zunahme von magerer Körpemasse in Verbindung gebracht – speziell der Skelettmuskulatur, wenn ein Krafttraining absolviert wird.
Demnach unterstützen diese Untersuchungsergebnisse eine sehr hohe Proteinaufnahme von Kraftsportlern – zumindest oberflächlich.Was die Untersuchungsleiter gemessen haben, war jedoch nicht der Effekt einer „Protein-Diät“ an sich, sondern der Effekt einer akuten Erhöhung der Proteinaufnahme. Mit anderen Worten: die meisten Studien haben die Daten während einer Änderungen der Ernährungsgewohnheiten beobachtet.
Viele der genannten Untersuchungen mussten feststellen, das sich bei einer längeren Untersuchungsdauer der positive Effekt der „Protein-Diät“ vermindert, da sich der Körper an die Diät angepasst hat. Diese verminderte Effizienz der Proteinutilisation bei einer „Protein-Diät“ erklärt teilweise, warum die Untersuchungen zum Thema Stickstoffbilanz zu so unterschiedlichen Ergebnissen und breitgefächerten Empfehlungen für eine optimale Proteinzufuhr kommen. Weiterhin spielen die Ernährungsgewohnheiten der Probanden vor Untersuchungsbeginn eine wichtige Rolle: Probanden, die gewöhnlich einen „normalen“ Proteinanteil in ihrer Nahrung bevorzugen werden anders reagiert haben als Probanden, die schon vor Studienbeginn eine große Menge an Protein zu sich genommen haben (Stichwort: Proteinutilisation).
Das Protein-Dilemma wird zusätzlich noch durch die weit verbreitete Praxis verschlimmert, alle drei Stunden Protein zu sich zu nehmen. Es ist absehbar, dass diese Strategie die Fähigkeit des Körpers vermindert, Perioden mit geringer Proteinaufnahme meistern zu können. Zum Beispiel könnte diese Praxis den Körper in einen katabolen Zustand während des Schlafes versetzen, da in dieser Zeit viele Stunden ohne Nahrungsaufnahme verbracht werden. Wahrscheinlich ist es nicht überraschend, das einige Bodybuilder sogar so weit gehen und nachts alle drei Stunden aufstehen um ihr Nahrungsbedürfnis zu befriedigen. //snip// ja, ich weiß, man kann alle drei Stunden aufstehen und essen – nur: wie soll ich mich regenerieren, ohne vernüftig zu schlafen!! //snip//
Die Anpassungsfähigkeit des Körpers an variierende Mengen Nahrungsprotein ist keine seltene physiologische Fähigkeit. Das Konzept der Speicherung und des Abbaus von Nährstoffen ist im menschlichen Körper allgegenwärtig. Wenn wir eine zu große Menge eines bestimmten Nährstoffes zu uns nehmen, wird unser Körper zusehends effizienter, diese Substanz loszuwerden. Gewöhnlich geschieht dies durch eine verringerte Absorption im Magen-Darm-Trakt und/oder einen gesteigerten Stoffwechsel des betreffenden Nährstoffes. Im Gegensatz dazu versucht der Körper bei einer Unterversorgung mit Nährstoffen – es werden mehr benötigt als zugeführt – diese zu speichern. In einer Vergleichsstudie haben Bradley-Popovich und Mitarbeiter die Ergebnisse von neuen Studien zur Stickstoffbalance bei krafttrainierten Probanden, in denen die Proteinaufnahme verändert wurde, verglichen.
Bei ihren Berechnungen fanden sie heraus, das die Netto-Proteinutilisation (abgekürzt NPU: ein Messwert für die Effizienz der Nahrungsproteinverwertung) im Vergleich zu der amerikanischen Durchschnittsbevölkerung um ca. 70% abnahm. Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die einen Beitrag zu der beobachteten Verringerung der Proteinverutilisation leisten könnten, aber nichtsdestotrotz waren die untersuchten Probanden im Allgemeinen sehr ineffizient, was die Stickstoffaufnahme durch Protein und den daraus resultierenden Verbleib im Körper betrifft. Die NPU kann also voraussichtlich bei längerfristiger erhöhter Proteinaufnahme sinken. Die jüngsten Forschungsergebnisse der oben genannten Forschergruppe unterstützen den Gedanken, das eine dauerhafte „Protein-Diät“ zu einer Abhängigkeit von eben jener führt.
Der in einem früheren Beispiel dargestellte hohe Proteinkonsum Elite-Bodybuilder kann in diesem Zusammenhang möglicherweise zu einer selbst herbeigeführten „Proteinabhängigkeit“ führen. Ihre Körper, gewöhnt an Massen von Proteinen, verschwenden ihre Proteinressourcen, so dass progressiv mehr Protein benötigt wird, um zu einem optimalen Proteinzuwachs in Form von Muskelhypertrophie zu kommen. Es ist offensichtlich, dass niemand seine Proteinzufuhr ins Unermessliche steigern kann. Aber was können wir tun, um das Problem bzw. die Aufgabe zu lösen?
Eine mögliche Lösung des „Protein-Paradoxon“ könnte in dem Konzept der „Protein-Zyklisierung“ liegen. Über „Protein-Zyklisierung“ wurde schon viel geschrieben, aber es liegen keine experimentellen Untersuchungen vor. Die zugrunde liegende Prämisse der „Protein-Zyklisierung“ ist es, den Körper gerade dann mit großen Mengen an Protein zu versorgen, wenn er gelernt hat, das vorhandene Protein mit maximaler Effizienz zu verwerten. Das wird hypothetisch vollendet durch eine schrittweise und graduelle Reduktion dr Proteiaufnahme bis hin zu einem geringem Niveau über mehrere Wochen gefolgt von einen sprunghaften Anstieg der Proteinaufnahme. Nach einigen Wochen, wenn sich der Körper mit steigenden Proteinabbau an die hohe Proteinmenge gewöhnt hat, wird dieser Vorgang wiederholt.
Zusätzlich kann die Häufigkeiten der Mahlzeiten verändert werden, um eine Effizienz des Körpers hinsichtlich der Proteinverwertung zu verbessern. Es ist zum Beispiel möglich, die Anzahl an proteinhaltigen Mahlzeiten zu reduzieren, um den Proteinverwertbarkeit des Körper in Hinblick auf die folgende Proteinladephase zu erhöhen.
Praktische Rahmenbedingungen für eine „Protein-Zyklisierung“
Einige Ernährungswissenschaftler sind der Ansicht, das Aminosäuren besser aufgenommen und in körpereigenes Protein umgewandelt werden, wenn die Proteinaufnahme eher gering als hoch ist (1;2).Hat der Körper aber wirklich die Möglichkeit, sich an die Menge des aufgenommenen Proteins anzupassen? Einige Studienergebnisse unterstützen die Anpassungsfähigkeit der körperlichen Stickstoffspeicherung, vor allem über kurze Zeiträume. In der Tat wurde eine variable Periode der Anpassung nach diätischer Proteinmanipulation gefunden (3) und es ist bekannt, dass die zuvorige Proteinaufnahme die Stickstoffbilanz in einer neuen Diät beeinflusst. Hierzu erklären einige Autoren (5): „Eine beharrliche hohe oder niedrige Proteinaufnahme führt zu einer allgemeinen Zu- oder Abnahme des Proteinkatabolismus, die teilweise unabhängig von der zirkulierenden Aminosäurenkonzentration ist“. Kurzum: wenn der Körper über einen längeren Zeitraum hohe Proteinmengen zugehführt bekommt, so kommt sein Proteinkatabolismus in kurzen proteinarmen Perioden erst recht auf Touren!!
Betrachten wir einmal Ergebnisse aus Studien mit krafttrainierten Personen. Eine Studie vergleicht den Effekt von 0,8g Protein versus 1,6g Protein pro Kilogramm Körpergewicht bei krafttrainierten älteren Menschen und berichtet von einer effizienteren Stickstoffspeicherung bei der geringer dosierten Menge an Protein (6). Die Daten der genannten Studie stimmen mit denen von jüngeren krafttraininerten Probanden in zwei anderen Studien überein (7;8).
Schlussfolgerungen
Auf einen Nenner gebracht: Je mehr man Protein konsumiert, desto schlechter wird es im Körper verwertet. Diese Quintessenz macht auch aus evolutionsbiologsicher Sicht Sinn. Eine optimale Proteinverwertung ist logischerweise nur in Mangelsituationen wirklich zwingend. Im Endeffekt gilt: Der Körper nimmt sich was er braucht und mehr nicht!
Literatur
1. Young VR, Marchini JS. Mechanisms and nutritional significance of metabolic responses to altered intakes of protein and amino acids, with reference to nutritional adaptation in humans. Amer J Clin Nutr 1990;51:270-289.
2. Young VR, Meredith C, Hoerr R, Bier D, Matthews D. Amino acid kinetics in relation to protein and amino acid requirements: the primary importance of amino acid oxidation. In: Garrow J, Halliday D, eds. Substrate and energy metabolism in man. London: Libbey, 1985.
3. Fuller MF, Garlick PJ. Human amino acid requirements: can the controversy be resolved? Annu Rev Nutr 1994;14:217-241.
4. Walberg JL, Leedy MK, Sturgill DJ, Hinkle DE, Ritchey SJ, Sebolt DR. Macronutrient content of a hypoenergy diet affects nitrogen retention and muscle function in weightlifters. Int J Sports Med 1988;9:261-266.
5. Reeds PJ, Beckett PR. Protein and amino acids. In: Ziegler EE, Filer LJ, eds. Present knowledge in nutrition. 7th ed. Washington, DC: International Life Sciences Institute, 1996.
6. Campbell WW, Crim MC, Young VR, Joseph LJ, Evans WJ. Effects of resistance training and dietary protein intake on protein metabolism in older adults. Am J Physiol 1995;268 (June):1143E
7. Hickson JJ, Hinkelmann K, Bredle D. Protein intake level and introductory weight training exercise on urinary total nitrogen excretions from untrained men. Nutr Res 1988;8:725-731
8. Marable N, Hickson JJ, Korslund M, Herbert W, Desjardins R, Thye F. Urinary nitrogen excretion as influenced by a muscle-building exercise program and protein intake variation. Nutr Rep Int 1979; 19:795-805.
9. Waterlow JC. The nature and significance of nutritional adaptation. Eur J Clin Nutr 1999;53:S2-S5.
10. Mosoni L, Malmezat T, Valluy MC, Houlier ML, Mirand PP. Muscle and liver protein synthesis adapt efficiently to food deprivation and refeeding in 12-month-old rats. J Nutr 1996;126:516-522.
11. Eisenstein RS, Harper AE. Relationship between protein intake and hepatic protein synthesis in rats. J Nutr 1991;121:1581-1590.
12. Tawa NE, Kettelhut IC, Goldberg AL. Dietary protein deficiency reduces lysosomal and nonlysosomal ATP-dependent proteolysis in muscle. Am J Physiol 1992;263(Aug):E326-334.
13. Taveroff A, Lapin H, Hoffer LJ. Mechanism governing short-term fed-state adaptation to dietary protein restriction. Metabolism 1994;43:320-327.