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Wie Omega-3 die muskuläre Sauerstoff- und Blutzufuhr erhöht und so die Leistung im Training steigert

Egal wie fit, hart und stark Sie sind, früher oder später setzt die Ermüdung ein. Einer der Hauptgründe für Muskelermüdung ist die begrenzte Fähigkeit des Körpers, Blut in die Muskeln und zurück zum Herz zu transportieren. Wenn wir also während des Trainings den Sauerstoff- und Bluttransport in die Muskeln erhöhen, können wir unsere Leistung steigern. Bisher haben die meisten Studien zu Omega-3 sich mit dessen allgemeinen gesundheitlichen Vorteilen beschäftigt, aber langsam beginnen wir zu verstehen, wie nützlich die Nahrungsergänzung mit Omega-3-Fettsäuren für die sportliche Leistungsfähigkeit und Erholung sein kann. Dieser Artikel präsentiert die aktuellsten Forschungsergebnisse um zu zeigen, wie Omega-3-Fischöl die Blut- und Sauerstoffversorgung verbessern und die Leistung steigern kann.

Omega-3-Fettsäuren werden bevorzugt in die Membranen der meisten Körperzellen eingebaut und dies trifft insbesondere auf die Zellen der Skelettmuskulatur und des Herz-Kreislauf-Systems zu. Sobald sich die Omega-3-Fettsäuren in den Membranen befinden, machen sie diese aufgrund ihrer besonderen biochemischen Struktur fluider, sodass die Zelle schneller und einfacher ihre Form ändern kann. Gleichzeitig erhöhen sie ihre elektrische Leitfähigkeit, sodass die Zellen empfänglicher für Signale und Nervenverbindungen werden. Das bedeutet, dass die Zellen permeabler werden, neue Nervenverbindungen ausbilden und besser auf die Aktivierung der Membranrezeptoren durch Botenstoffe reagieren. Die Verfügbarkeit von Omega-3-Fettsäuren beeinflusst auch, ob bestimmte Gene ein- oder ausgeschaltet werden. In anderen Worten: Omega-3 hilft unseren Zellen, effizienter zu arbeiten, mehr Aufgaben zu übernehmen und mehr Leistung zu erbringen.

Aufgrund ihrer Wirkung auf die Arterienwände, verbessern die in den Zellmembranen befindlichen Omega-3-Fettsäuren die Durchblutung. Eine Studie aus dem Jahr 2007 fand heraus, dass Omega-3 eine Vasodilierung (Erweiterung) des Arterien-Endothels bewirken kann. Das Endothel ist eine Zellschicht, welche die gesamte Innenwand der Blutgefäße auskleidet. Es ist ein sehr aktives Organ und ist ständig mit der Aufrechterhaltung der Homöostase (Gleichgewichtszustand) beschäftigt und Stress kann dazu führen, dass es sich verengt. Die Studie zeigte, dass die Omega-3-Fettsäuren aufgrund ihres vasodilierenden Effekts eine bessere Durchblutung ermöglichten [1].

Omega-3-Fettsäuren haben noch einen weiteren positiven Effekt auf unser Blut, denn sie wirken Entzündungen entgegen. Sowohl Omega-3 als auch Omega-6 produzieren Hormone, die Eicosanoide genannt werden und Entzündungen sowohl lindern als auch verstärken können. Wenn sich das Verhältnis von Omega-3 und Omega-6 zu sehr zugunsten von Omega-6 verschiebt, wie es bedingt durch die Ernährung vieler Menschen heute häufig der Fall ist, so wird ein Überschuss an entzündungsfördernden Eicosanoiden produziert. Das liegt daran, dass Omega-3 und Omega-6 um das gleiche Enzym konkurrieren, und zwar Delta-6 Desaturase.

Die entzündungsauslösenden Hormone, die durch einen Überschuss von Omega-6 produziert werden, Thromboxan (A2) und Prostaglandin (E2), verursachen eine Gefäßverengung der Arterien. Gemeinsam mit dem Enzym Cyclooxygenase, welches überschüssiges Omega-6 in Thromboxan (A2) und Prostaglandin (E2) umwandelt, reduziert Omega-3 die Konzentration dieser Hormone im Körper. Dies wiederum verringert die Thrombozytenaggregation (Klebrigkeit der Blutkörperchen), erweitert die Blutgefäße und verbessert die Durchblutung [2-4].

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Blut- und Sauerstoffzufuhr der Muskeln und damit auch die Leistung begrenzt, ist die „Versteifung“ der Erythrozyten während des Trainings [5], welche eine Verringerung der Sauerstoffzirkulation zur Folge hat [6]. Erythrozyten sind die wichtigsten und häufigsten roten Blutzellen in unserem Körper und reich an Hämoglobin, einem eisenhaltiges Molekül, das Sauerstoff bindet und Blut seine rote Farbe verleiht.

How Omega 3 Boosts Performance By Increasing Oxygen And Blood Flow To The Muscles During Exercise. 1

Steife Erythrozyten sind deshalb ein Problem, weil diese die Arterien und das Kapillarnetz durchqueren müssen, um Kohlendioxid aus dem Gewebe, wie beispielsweise den Muskeln beim Training, abzutransportieren und es gleichzeitig mit Sauerstoff zu versorgen. Die Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße im Körper und bilden eine Mikrozirkulation, welche Blut aus den Arterien aufnimmt und dieses dann an die Venen weiterleitet, über die es zurück zum Herz gelangt. Das Diagramm links veranschaulicht den Aufbau des Kapillarsystems.

Das Problem ergibt sich daraus, dass Erythrozyten von Natur aus in ihrer normalen Form zu groß sind um das Kapillarnetz zu passieren. Kapillaren müssen extrem eng sein und einen hohen osmotischen Druck aufrechterhalten, um sicherzustellen, dass die Diffusion und der Austausch von Blut zwischen den Kapillaren und dem umgebenden Gewebe effizient sind. Aus diesem Grund muss die aus einer speziellen Struktur von Proteinen und Lipiden bestehende Zellmembran elastisch bleiben. Diese Elastizität ermöglicht der Zelle, sich zu verformen und so durch die Kapillaren zu passen, sich quasi hindurchzuquetschen. Unten sehen Sie ein Diagramm eines Erythrozyt, das eine Kapillare passiert.

How Omega 3 Boosts Performance By Increasing Oxygen And Blood Flow To The Muscles During Exercise. 2

from Hosseini SM, Feng JJ. A particle-based model for the transport of erythrocytes in capillaries, 2009 [7].

Diese Verformbarkeit der roten Blutzellen ist absolut unverzichtbar für einen gesunden und gut funktionierenden Körper und eine mangelnde Erythrozyten-Elastizität steht in Verbindung mit einer ganzen Reihe von gesundheitlichen Problemen wie etwa der Sichelzellkrankheit oder einer Erhöhung der Blutviskosität und des Gefäßwiderstands. Es wurde bereits in mehreren Studien gezeigt, dass eine Supplementierung mit Omega-3-Fettsäuren die Verformbarkeit roter Blutzellen verbessert [8][9]. Die Versteifung der Erythrozyten durch körperliche Anstrengung wurde auf die Produktion zusätzlicher freier Radikale während des Trainings zurückgeführt, welche die Lipidmembranen der roten Blutkörperchen beschädigen [10].

Deshalb können die verringerte Lipidoxidation und der erhöhte Transport von Sauerstoff und Nährstoffen bedingt durch eine verbesserte Verformbarkeit dieser Zellen durch die Einnahme von Omega-3-Fettsäuren die sportliche Leistungsfähigkeit erhöhen.

Und was zeigen Studien an trainierten Sportlern?

Bereits mehrere Studien haben die Wirkungen von Omega-3-Fettsäuren auf die Verformbarkeit der roten Blutzellen von gut trainierten Sportlern gezeigt. In einer Studie erhielten zwei Gruppen von gut trainierten Radrennfahrern entweder 6 Wochen lang Omega-3-Nahrungsergänzungsmittel oder eine „normale“ Ernährung. Anschließend wurde die Verformbarkeit ihrer roten Blutkörperchen über einen 1-stündigen Zyklus bei 70% der maximalen Sauerstoffaufnahme und bei Normalnull sowie in einer Höhenkammer gemessen. Die Autoren stellten fest, dass die Gruppe, die Omega-3 genommen hatte, eine deutliche verbesserte Blutzellenverformbarkeit besaß [11].

Eine weitere Studie an trainierten Radfahrern testete die Effekte von Omega-3-Nahrungsergänzung gegenüber einer Kontrollgruppe, die stattdessen Olivenöl nahm, über einen Zeitraum von 8 Wochen. Dabei fanden die Forscher heraus dass, die Omega-3 nehmende Gruppe eine deutlich verringerte Herzfrequenz bei zunehmender Belastung bis zur Erschöpfung sowie eine niedrigere Herzfrequenz bei submaximaler Dauerbelastung (das heißt einen geringeren Puls bei konstanter Anstrengung unterhalb der maximalen Leistung) hatten. Zusätzlich besaßen sie einen geringeren Ganzkörper-Sauerstoffverbrauch (also eine effizientere Nutzung von Sauerstoff) und ein niedrigeres RRP (eng.: rate pressure product; ein Maß, das zur Messung der Arbeitsbelastung oder des Sauerstoffverbrauchs des Herzens verwendet wird) [12]. Eine weitere Studie fand heraus, dass die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln mit Omega-3-Fettsäuren die maximale Sauerstoffaufnahme bei gut trainierten Sportlern erhöht [13].

Um die wichtigsten Gesundheitsvorteile von Omega-3-Fettsäuren zu erhalten und eine erhöhte Verformbarkeit der roten Blutzellen und körperliche Leistung zu erreichen, empfehlen wir Ihnen, Omega-3 für mindestens 6 Wochen zu nehmen, besser noch länger. So hat ihr Körper ausreichend Zeit, die Fettsäuren in die Zellmembranen zu integrieren. Unsere Empfehlung basiert auf einer Studie, in der festgestellt wurde, das eine nur 3-wöchige Einnahme von Omega-3 keine verbesserte Verformbarkeit der roten Blutzellen zur Folge hatte [14]. Weitere Forschungen haben gezeigt, dass es bis zu 10 – 12 Wochen dauern kann, bis die Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA vollständig in die Zellmembranen aufgenommen werden [15].

Quellen

[1] Hill A.M., J.D.Buckley, K.J.Murphy, P.R.C.Howe (2007) Combining fish-oil supplements with regular aerobic exercise improves body composition and cardiovascular disease risk factors. Am.J.Clin.Nutr. 85:1267-1274.

[1-4] Hu, F.B., L.Bronner, W.C.Willett, M.J.Stampfer, K.M.Rexrode, C.M.Albert, J.E.Manson (2002) Fish and omega-3 fatty acid intake and risk of coronary heart disease in women. JAMA 287:1815-1821.
[1] Galea G., R.J.L.Davidson (1985) Hemorrheology of marathon running. Int.J.Sports.Med. 6:136-138.

[3] Trebble T.M., S.A.Wootton, E.A.Miles (2003) Prostaglandin E2 production and T-cell function after fish-oil supplementation: response to antioxidant co-supplementation. Am.J.Clin.Nutr. 78:376-382.

[2] Robinson J.G., N.J.Stone (2006) Antiatherosclerotic and antithrombotic effects of omega-3 fatty acids. Am.J.Cardiol. 98:39i-49i.

[5] Galea G., R.J.L.Davidson (1985) Hemorrheology of marathon running. Int.J.Sports.Med. 6:136-138.

[6] Suzukawa M., M.Abbey, P.R.Howe, P.J.Nestel (1995) Effects of fish oil fatty acids on low density lipoprotein size, oxidizability, and uptake by macrophages. J.Lipid Res. 36:473-484.

[7] Hosseini SM, Feng JJ. A particle-based model for the transport of erythrocytes in capillaries. Chemical Engineering Science 2009; 64:4488-97.

[8] Cartwright I. J., A.G.Pockley, J.H.Galloway, M.Greaves, F.E.Preston (1985) The effects of dietary ω-3 polyunsaturated fatty acids on erythrocyte membrane phospholipids, erythrocyte deformability and blood viscosity in healthy volunteers. Atherosclerosis 55:267-281.

[9] Terano T., A.Hirai, T.Hamazaki, S.Kobayashi, T.Fujita, Y.Tamura, A.Kumagai (1983) Effect of oral administration of highly purified eicosapentaenoic acid on platelet function, blood viscosity and red cell deformability in healthy human subjects. Atherosclerosis 46:321-331.

[10] Szygula Z. (1990) Erythrocytic system under the influence of physical exercise and training. Sports Med. 10:181-197.

[11] Guezennec C.Y., J.F.Nadaud, P.Satabin, F.Leger, P.Lafargue (1989) Influence of polyunsaturated fatty acid diet on the hemorrheological response to physical exercise in hypoxia. Int.J.Sports Med. 10:286-291.

[12] Peoples G.E., P.L.McLennan, P.R.Howe, H.Groeller (2008) Fish oil reduces heart rate and oxygen consumption during exercise. J.Cardiovasc.Pharm. 52:540-547.

[13] Leaf D.A., C.R.Rauch (1988) Omega-3 supplementation and estimated VO2 max: a double blind randomized controlled trial in athletes. Ann.Sport Med. 4:37-40.

[14] Oostenbrug G.S., R.P.Mensink, M.R.Hardeman, T.De Vries, F.Brouns, G.Hornstra (1997) Exercise performance, red blood cell deformability, and lipid peroxidation: effects of fish oil and vitamin E. J.Appl.Physiol. 83:746–752.

[15] Stasi DD, Bernasconi R, Marchioli R, et al. 2004. Early modifications of fatty acid composition in plasma phospholipids, platelets and mononucleates of healthy volunteers after low doses of n3 polyunsaturated fatty acids. Eur J Clin Pharmacol 60: 183–190.

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