ABB. 6
PROTEINSYNTHESE, -BREAKDOWN UND -NETTOBILANZ IN
ABHÄNGIGKEIT VON TRAINING UND NÄHRSTOFFZUFUHR
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REGENERATION
Letztendlich führt erst die Proteinzufuhr nach dem Trai-
ning zu einer deutlicheren Erhöhung der Synthese und
schwächeren Ausprägung des Breakdowns, was dann in
eine positive Nettobilanz mündet.
Wie sind nun die Mechanismen zu bewerten, warum wer-
den mehr Proteine in den Muskel aufgenommen und
hierdurch der Muskelaufbau begünstigt? Ein wichtiger
Faktor hierfür ist das Hormon Insulin. So führt die zu-
sätzliche Zufuhr von Proteinen in Kombination mit Koh-
lenhydraten gegenüber der reinen Kohlenhydratzufuhr
zu einem deutlicheren Insulinanstieg hat.
Mittlerweile deuten auch neuere Arbeiten daraufhin,
dass im Muskel, in dem die Signale der Trainingsbelas-
tung wahrgenommen und in eine Trainingsantwort über-
führt werden, Signalmoleküle zusätzlich durch ein Pro-
teingabe induziert werden (Abb. 7).
Die Proteingabe führt dazu, dass sich die Synthese er-
höht und gleichzeitig der Breakdown verringert, weil
auch ein Teil dieser Proteine und Aminosäuren verstoff-
wechselt, also oxidiert werden kann. Letztendlich mün-
det das in eine positive Stickstoffbilanz als Vorausset-
zung für die Muskelhypertrophie.
Eine weitere Studie hat diese Vorgänge bezüglich des
Krafttrainings im Zusammenhang einer 90-minütigen
Ausdauerbelastung untersucht. Nach der Belastung
und nochmals nach vier Stunden wurde eine Muskel-
biopsie durchgeführt, um den Effekt von zwei Studien-
drinks (Kohlenhydrate/Kohlenhydrate und Proteine) zu
untersuchen. Das Ergebnis der muskulären Protein-
synthese zeigte dabei differenzierte Effekte. So konnte
für die Synthese myofibrillärer Proteine ein fördernder
Effekt der Proteinzufuhr beobachtet werden, während
ein solcher bei den mitochondrialen Proteinen aus-
blieb.
In einem Review wurden kürzlich alle entsprechenden
Studiendaten zum Einfluss von Training und Ernährung
auf die Proteinsynthese, den Breakdown und die Stick-
stoffbilanz zusammengefasst (Abb. 6).
Im nüchternen Zustand und ohne Training liegt im Ver-
lauf eine negative Stickstoffbilanz vor. Nüchternheit
nach dem Training erzeugt die Effekte einer etwas ge-
steigerten Synthese durch den Trainingseinfluss, aber
auch eines deutlichen Anstiegs des Breakdowns. Auch
unter einer solchen Bedingung liegt eine negative Stick-
stoffbilanz vor.
Die Zufuhr von Kohlenhydraten allein führt zu einer Ver-
ringerung des Breakdowns, vermutlich weil weniger Pro-
teine im Rahmen der Substratoxidation verstoffwech-
selt werden. Dadurch erhält man eine günstigere, aber
immer noch negative Stickstoffbilanz.
ABB. 7
MECHANISMEN DER ANABOLEN WIRKUNG
VON PROTEINEN BEI TRAININGSBELASTUNG
Beelen et al. (2010) Int J Sport Nutr Exerc Metab 20: 515-532
Hulmi et al. (2009) J Appl Physiol 106: 1720-1729
Synthese
Breakdown
Nüchtern – kein Training
Nettobilanz
Arbitrary units
6
4
2
0
-2
Synthese
pre
phospho-mTOR
Ser2448
p-mTOR
Protein -TE-
Placebo
Control
Protein
pre 1h 48h 21wk
Placebo
Control
post 1h
post 48h
post 21 wk
Breakdown
Kohlenhydratzufuhr nach Training
Nettobilanz
Arbitrary units
6
4
2
0
-2
Synthese
Breakdown
Nüchtern nach Training
Nettobilanz
Arbitrary units
6
4
2
0
-2
Synthese
Breakdown
Proteinzufuhr nach Training
Nettobilanz
Arbitrary units
6
4
2
0
-2
Signalling
Arbitrary units
45
B
40
35
30
25
20
15
10
5
0
pre 1h 48h 21wk
pre 1h 48h 21wk
*
*
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