Glykogenspeicher und Carboloading

Neben Fetten sind Kohlenhydrate die wichtigste Energiequelle im Ausdauersport. Je höher die Intensität, desto mehr Energie wird aus Kohlenhydraten gewonnen und desto wichtiger wird die Menge des in der Muskulatur und Leber gespeicherten Glykogens (der Speicherform von Kohlenhydraten).

Werden keine exogenen Kohlenhydrate zugeführt (zum Beispiel durch Gels oder Getränke), wird das Glykogendepot der Muskulatur früher oder später aufgebraucht und die Leistungsfähigkeit nimmt ab. Leere Glykogenspeicher äußern sich z. B. in Form eines „Hungerasts“ und bedeuten einen ganz klaren Leistungsabfall. Somit stellen die Kohlenhydratverfügbarkeit und die Glykogenspeicher den wohl größten limitierende Faktor bei längeren Ausdauerbelastungen dar.

Was ist Glykogen?

Glykogen ist eine Form der Glukosespeicherung des menschlichen Körpers. Glukose ist ein einfacher Zucker und eine essentielle Energiequelle für die Muskulatur und kann direkt als Energiequelle herangezogen oder für den späteren Gebrauch gespeichert werden. Um die Glukose als Energiequelle zu speichern, wird sie in Form von Glykogen in Leber und Muskelzellen eingelagert, sodass der Körper bei Bedarf jederzeit darauf zugreifen kann.

Glykogenspeicher im Ausdauersport: Warum sind sie wichtig?

Im Ausdauersport sind die Glykogenspeicher entscheidend, um die Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Gerade während intensiver Belastungen wird ein Großteil der Energie aus dem Kohlenhydratstoffwechsel (Glykolyse) bereitgestellt. Wenn die Glykogenspeicher erschöpft sind, fehlt ein wichtiger Brennstoff und ein schneller Leistungsabfall ist die Folge.

Fast die kompletten Kohlenhydratreserven werden in Form von Glykogen in der Arbeitsmuskulatur und der Leber gespeichert. Das Wissen über die Größe der eigenen Glykogenspeicher und des individuellen Kohlenhydratverbrauchs ist wichtig, um Verpflegungs- und Pacing-Strategien im Training und Wettkampf zu optimieren.

Über feste und flüssige Nahrung – also Essen und Trinken – kann ein Sportler oder eine Sportlerin je nach Belastungsintensität, Trainingszustand, Körperzusammensetzung, Gewicht und Verträglichkeit zwischen 60 bis 120 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde verstoffwechseln. Wenn der Verbrauch in einem Wettkampf aber zwischen 150 und 200 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde liegt, dann sind spätestens in der vierten Wettkampfstunde die Speicher derartig entleert, dass es zu einem extremen Leistungsabfall kommt. Wenn die Kohlenhydratspeicher „leer“ sind, wird im Sport oft von einem „Hungerast“ oder dem „Mann mit dem Hammer“ gesprochen.

Wie in der Grafik Stoffwechsel / Energieverbrauch zu sehen ist, werden Kohlenhydrate immer verbraucht. Bei zunehmender Leistung steigt der Kohlenhydratverbrauch im Gegensatz zum Fettstoffwechsel exponentiell an. Je höher die Leistung, desto schneller werden die Kohlenhydratspeicher aufgebraucht. Der Anteil der Kohlenhydrate an der Energiegewinnung hängt vom Trainingszustand und der individuellen Physiologie ab. So führt eine hohe Glykolyse-Rate auch bei submaximalen Intensitäten zu einem erhöhten Kohlenhydratverbrauch. Die Metrik zur Beurteilung der Glykolyse-Aktivität ist die VLamax. Eine niedrige VLamax bedeutet einen geringeren Anteil des Kohlenhydratstoffwechsel an der Energiebereitstellung. AI DIAGNOSTICS ermittelt den Fett- und Kohlenhydratverbrauch unter Belastung und berechnet die zur Verfügung stehenden Glykogendepots.

In dem Beispiel verbraucht der Sportler oder die Sportlerin bei 250 Watt konstanter Leistung 118 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde.

Stoffwechsel-Diagramm einer beispielhaften AI DIAGNOSTICS Auswertung

Wie groß sind meine Glykogenspeicher?

Je nach metabolischem Profil und Glykogenverfügbarkeit, reichen die Glykogenspeicher für 40 bis 90 Minuten bei einer Intensität im Bereich der anaeroben Schwelle. Die Kohlenhydratspeicher können dabei niemals komplett leer gefahren werden, da der Körper 15 bis 20 Prozent der Kohlenhydratspeicher als autonome Reserven zurückhält.

Die Menge des gespeicherten Glykogens ist sehr individuell und hängt von der Körperzusammensetzung und Muskelmasse, dem Fitnesslevel und der Ernährung ab. Glykogen kann nicht zwischen Muskeln hin und her transportiert werden - die verfügbare Menge an Glykogen in der Arbeitsmuskulatur (beim Radfahren die Beinmuskulatur) ist entscheidend.

Die Glykogenspeicher können mit 400 bis 600 Gramm Muskelglykogen und 80 bis 120 Gramm Leberglykogen lediglich geschätzt werden, es gibt also kein genaues Ergebnis. Dagegen ermittelt auf Basis von im Labor erhobener Daten der AI DIAGNOSTICS Kohlenhydrat-Manager die Größe der zur Verfügung stehenden Glykogenspeicher genau.

Glykogenspeicher mit dem AI DIAGNOSTICS Kohlenhydrat-Manager berechnen

Der AI DIAGNOSTICS Kohlenhydrat-Manager berechnet die Größe der zur Verfügung stehenden Glykogenspeicher im zeitlichen Verlauf einer sportlichen Belastung entsprechend eines individuellen metabolischen Profils.

Kohlenhydrat-Manager entsprechend den Leistungsdaten einer beispielhaften AI DIAGNOSTICS Auswertung

Erfahre hier mehr über den AI DIAGNOSTICS Kohlenhydrat-Manager.

Glykogenspeicher und Kohlenhydratverfügbarkeit im Training oder Wettkampf

Durch die Zufuhr exogener Kohlenhydrate, durch zum Beispiel kohlenhydrathaltige Getränke oder Gels, können die Glykogenspeicher im Training und Wettkampf geschont werden. Da die Aufnahme von Kohlenhydraten jedoch auf 60 bis 120 Gramm pro Stunde limitiert ist, führt ein hoher Kohlenhydratverbrauch früher oder später zu entleerten Glykogenspeichern.

Selbst ein austrainierter 70 Kilogramm schwerer Amateursportler besitzt bei einem Körperfettanteil von 10 Prozent immer noch 7 Kilogramm Fettmasse. Der deutlich erhöhte Energiegehalt eines Kilogramms Körperfett (9 statt 4 Kilokalorien pro Gramm) ergibt einen theoretisch verfügbaren Energiegehalt von circa 63.000 Kilokalorien.

Beispiel eines 70 Kilogramm schweren Sportlers mit 10 Prozent Körperfett

Kohlenhydratperiodisierung im Ausdauertraining

Kohlenhydratperiodisierung bezeichnet die gezielte Steuerung der Kohlenhydratzufuhr vor und während des Trainings. So kann die Kohlenhydratverfügbarkeit im Training gezielt eingesetzt werden, um den Trainingsreiz zu erhöhen sowie die Trainings- und Erholungsqualität zu verbessern. Kohlenhydrate periodisieren heißt also, die Ernährung und das Training aufeinander abzustimmen. Ein Beispiel ist das Low-Carb-Training, welches gezielt eingesetzt wird, um den Fettstoffwechsel zu trainieren.

Die Kohlenhydratperiodisierung im Training kann vereinfacht in drei Kategorien aufgeteilt werden. Je nach Trainingsziel und -inhalt wir die Zufuhr von Kohlenhydraten entsprechend auf das Training abgestimmt.

Niedrige Kohlenhydratverfügbarkeit

Eine niedrige Kohlenhydratzufuhr ist besonders unter dem Namen Low-Carb-Training bekannt geworden. Low-Carb-Training ist nicht zu verwechseln mit Nüchterntraining, welches in den meisten Fällen vermieden werden sollte. Low-carb bedeutet eine reduzierte Zufuhr an Kohlenhydraten vor dem Training oder mit bereits vorentleerten Glykogenspeichern in das Training zu starten. Wenn der Körper weniger Kohlenhydrate als Brennstoff zur Verfügung hat, muss er vermehrt auf Fette als Energiequelle zurückgreifen und die Fettstoffwechselrate steigt.

Wichtig Low-Carb-Training sollte nicht öfter als zwei- bis dreimal pro Woche absolviert und nur sehr vorsichtig eingesetzt werden. Wie in der AI DIAGNOSTICS Auswertung zu sehen ist, werden auch bei geringen Intensitäten im G1- und Fatmax-Bereich noch relativ hohe Mengen im Bereich von 40 bis 60 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde verstoffwechselt. Um einen Hungerast und eine katabole Stoffwechsellage im Training zu vermeiden, sollten auch bei Low-Carb-Trainingseinheiten ab etwa 90 Minuten Trainingszeit 30 bis 60 Gramm Kohlenhydrate zugeführt werden.

Mittlere Kohlenhydratverfügbarkeit

Bei einer mittleren Kohlenhydratzufuhr werden weder besonders viele noch besonders wenige Kohlenhydraten vor und während des Trainings zugeführt. Die Menge richtet sich nach dem Trainingsinhalt sowie der Ernährungsweise zwischen den Trainingseinheiten. Die Devise lautet „so viel wie nötig“ und die Aufrechterhaltung der Muskelglykogenspeicher ist das Ziel. Bei kürzeren, lockeren Trainingseinheiten sollten 20 bis 40 Gramm pro Stunde zugeführt werden und bei längeren oder etwas intensiveren Trainingseinheiten 40 bis 60 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde.

Hohe Kohlenhydratverfügbarkeit

Eine hohe Kohlenhydratverfügbarkeit oder auch High-Carb-Training bedeutet eine gezielt hohe Kohlenhydratzufuhr vor und während der Trainingseinheit. Das bedeutet, das Training wird mit relativ vollen Glykogenspeichern gestartet und die Energiezufuhr im Training bleibt hoch. Das Ziel ist es, die Energiebereitstellung für hohe Trainingsintensitäten und -umfänge zu gewährleisten oder die Kohlenhydrataufnahme des Magen-Darm-Trakts zu trainieren. Je nach Verträglichkeit und Fitnesslevel können Mengen im Bereich von 80 bis 120 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde zugeführt werden.

Carboloading im Ausdauersport

Unter Carboloading versteht man das gezielte Auffüllen der Glykogenspeicher 24 bis 48 Stunden vor einem Wettkampf.

Im Trainingsalltag werden die Kohlenhydratspeicher täglich geleert und wieder aufgefüllt und ambitionierte Ausdauersportlerinnen und -sportler betreiben somit jeden Tag eine Form des Carboloadings. Vor einem wichtigen Wettkampf geht es nun um das bewusste Auffüllen der Speicher, um mit maximal gefüllten Energiereserven am Start zu stehen. Bei Wettkämpfen ab einer Dauer von 90 Minuten ist die Glykogenverfügbarkeit absolut limitierend für die Leistungsfähigkeit. Die letzten 1 bis 2 Tage vor dem Wettkampf reichen aus, um die Glykogenspeicher maximal aufzufüllen, die oft erwähnte Entleerungsphase und Low-Carb-Diäten vor dem Carboloading bringen dagegen keine Vorteile.

Je besser die Muskulatur trainiert ist, desto mehr Glykogen kann auch gespeichert werden. Das ist der Grund, warum die Glykogenspeicher von Hobbysportlern und Profisportlerinnen auch bei gleicher Körperzusammensetzung variieren. Zudem können gut trainierte Sportlerinnen und Sportler durch das ständige Entleeren und Auffüllen im Trainingsalltag ihre Muskelglykogenspeicher schneller auffüllen als Untrainierte.

Zusätzlich hat der gut trainierte Ausdauersportler einen besseren Fettstoffwechsel, sodass weniger Kohlenhydrate als Energiequelle verbraucht werden und die Glykogenspeicher länger geschont werden. Mit AI DIAGNOSTICS kannst du sowohl deinen Kohlenhydratverbrauch als auch die Größe deiner Glykogenspeicher bestimmen und die Ernährungsstrategie für Training und Wettkampf optimieren.

Es werden 8 bis 12 Gramm Kohlenhydrate pro Kilogramm am Tag vor dem Wettkampf empfohlen. Ein 70 Kilogramm schwerer Sportler sollte also um die 700 Gramm Kohlenhydrate über den Tag verteilt zuführen. Pro Gramm Glykogen werden dabei ca. 3 Gramm Wasser in der Muskulatur gebunden und eingelagert. Das heißt, bei vollen Glykogenspeichern kommt es durch die zusätzliche Wassereinlagerung auch zu einer Gewichtszunahme.

Komplizierter wird es bei aufeinanderfolgenden intensiven Trainings- oder Renntagen, wie zum Beispiel im Trainingslager oder bei der Tour de France. Das schnelle Auffüllen der Glykogenspeicher nach einer Belastung ist der wichtigste Faktor für eine optimale Regeneration und der hohe tägliche Kohlenhydratverbrauch stellt hier eine große Herausforderung dar.

Tipps fürs Carboloading vor einem wichtigen Wettkampf:

• Die letzten 1 bis 2 Tage vor dem Wettkampf reichen aus, um die Glykogenspeicher maximal aufzufüllen, Entleerungsphasen und Low-Carb-Diäten vor dem Carboloading bringen keine Vorteile.
• Die Empfehlung lautet 8 bis 12 Gramm Kohlenhydrate pro Kilogramm Körpergewicht in den 48 bis 24 Stunden vorher.
• Die Kohlenhydrate, die während der Vorbelastung am Vortrag verbraucht werden, müssen ins Carboloading mit eingerechnet werden. Ein Kohlenhydratdefizit während des Trainings in den zwei bis drei Tagen vor einem Wettkampf sollte vermieden werden.
• Es ist sinnvoll, während der Vorbelastung und Trainingseinheiten vor dem Wettkampf gezielt hohe Menge Kohlenhydrate zuzuführen, da die Absorptionsrate von Kohlenhydraten unter moderater Belastung erhöht ist.
• Am Vortag sollte auf fettige Lebensmittel sowie ballaststoffhaltige Nahrung verzichtet werden.
• Kohlenhydrate sollten immer auch mit ausreichend Wasser und mittels vieler kleinerer Mahlzeiten den Tag über zugeführt werden.
• Es empfehlen sich leicht verdauliche Kohlenhydrate in Form von Nudeln, Reis (mit Honig), Kartoffeln. Wer Probleme hat, die entsprechende Menge zuzuführen, kann auch auf Fruchtsäfte und Süßigkeiten zurückgreifen.
• Das Frühstück am Morgen vor dem Wettkampf dient dazu, das Leberglykogen - welches über Nacht reduziert wurde (ca. 100-120g) - wieder aufzufüllen. Es empfiehlt sich zum Beispiel Weißbrot mit Marmelade oder Porridge mit Wasser und Honig.

Glykogenspeicher auffüllen nach dem Training und Wettkampf (Resynthese)

Für eine optimale Erholung nach einem intensiven Training oder Wettkampf ist es wichtig, die Glykogenspeicher so schnell wie möglich wieder aufzufüllen (Glykogensynthese). Die höchste Glykogensynthese-Rate erreicht man, wenn innerhalb von 15 bis 30 Minuten nach der Belastung circa 1 bis 1,2 Gramm Kohlenhydrate pro Kilogramm Körpergewicht pro Stunde (g/kg/h) zugeführt werden. Direkt nach der Belastung ist die Aufnahmerate am höchsten und bleibt 4 bis 5 Stunden nach der Belastung erhöht. Wenn in dieser Zeit nicht ausreichend Kohlenhydrate zugeführt werden, fällt die Resynthese der Glykogenspeicher um bis zu 50 Prozent geringer aus. Wenn weniger als 1,2 g/kg/h pro Stunde aufgenommen werden, kann die Syntheserate durch die Zufuhr von zusätzlichen Proteinen (ca. 0,4 g/kg/h) erhöht werden.

Tipps zum Wiederauffüllen der Glykogenspeicher nach Training und Wettkampf:

• Direkt im Anschluss an die Belastung sollten innerhalb von 30 Minuten Kohlenhydrate mit zirka 1–1,2 g/kg/h zugeführt werden. Je nach Belastungsdauer und -intensität sollte die Aufnahme bis zu 4 Stunden nach der Belastung aufrechterhalten werden.
• Es empfiehlt sich, direkt nach dem Training einen Recovery-Shake mit 0,8–1,2 g/kg Kohlenhydraten und 0,3–0,4 g/kg Proteinen zuzuführen, um die Muskelproteinsynthese und Glykogensynthese zu optimieren.
• Die Aufnahme von Glykogen bleibt bis zu 5 Stunden nach Ende der Belastung erhöht.
• Die Kohlenhydratzufuhr sollte von einer Flüssigkeitszufuhr begleitet werden: Je nach Hydrationsstatus mit zirka 0,8–1,5 Liter Flüssigkeit.
• Die Glykogensynthese kann durch aktive Erholungsmethoden (zum Beispiel „Ausfahren“) unterstützt werden.

Training, um den Kohlenhydratverbrauch zu reduzieren

Höhere Intensitäten im Ausdauersport kosten viel Energie, und zwar je weniger gut der Fettstoffwechsel trainiert ist, desto mehr Energie aus Kohlenhydraten. Um die Glykogenspeicher zu schonen, ist es also sinnvoll, den Fettstoffwechsel zu trainieren und die Energiebereitstellung aus Kohlenhydraten zu senken.

Hier erfährst du, wie du deinen Fettstoffwechsel trainierst und die VLamax senkst.