Sporternährung und Wissenschaft

Kohlenhydrate pro Stunde: Von 60 auf 90 Gramm und die Rolle des Darmtrainings

Bei langen Belastungen heißt es oft: Mehr Kohlenhydrate, mehr Leistung. Die Studienlage ist aber differenzierter. Dieser Beitrag zeigt, warum die Aufnahme einer einzelnen Zuckerart bei etwa 60 Gramm pro Stunde endet, was Mischungen, Maltodextrin und neue Darreichungsformen leisten und wie weit sich der Darm trainieren lässt.

Kohlenhydrate, Fueling, Darmtraining, Ausdauer | 8. Oktober | 12 Min. Lesezeit

Richtwerte aus Übersichtsarbeiten und Einzelstudien, siehe Quellen. Die Angaben gelten für gesunde Erwachsene, überwiegend untersucht an trainierten Männern.

Der Beitrag setzt Ernährung nach dem Training fort. Dort ging es um die Zeit nach der Belastung, hier geht es um die Zeit währenddessen.

Warum es eine Grenze gibt: Transporter im Dünndarm

Kohlenhydrate aus Getränk, Gel oder Riegel müssen im Dünndarm ins Blut übertreten, bevor die Muskulatur sie verbrennen kann. Dafür sorgen Transportproteine: Glukose und Galaktose nutzen den Transporter SGLT1, Fruktose den Transporter GLUT5 (Jeukendrup 2017). Lange galt, dass aufgenommene Kohlenhydrate höchstens mit etwa 1 g pro Minute verbrannt werden, also mit 60 g pro Stunde. Jeukendrup (2010) sieht als wichtigsten Engpass die Aufnahme im Darm, vermutlich weil die Transporter gesättigt sind.

Ein Beispiel zeigt, wie das aussieht. In einer Studie mit acht trainierten Radfahrern (Jentjens 2004) brachte die Steigerung von 1,2 auf 1,8 g Glukose pro Minute keinen Zugewinn: Die höchste Oxidationsrate blieb bei etwa 0,8 g pro Minute. Wer mehr von derselben Zuckerart zuführt, erhöht damit die Menge im Darm, aber nicht die Menge, die in der Muskulatur ankommt.

Mischungen: Ein zweiter Transporter hebt die Grenze

Die Lösung liegt darin, Zuckerarten zu kombinieren, die unterschiedliche Transporter nutzen. In derselben Studie (Jentjens 2004) erreichte die Kombination aus 1,2 g Glukose und 0,6 g Fruktose pro Minute eine Spitzenoxidation von 1,26 g pro Minute, rund 55 Prozent mehr als mit Glukose allein. Bei 2,4 g pro Minute, je zur Hälfte Glukose und Fruktose, lagen die Werte bei 1,75 gegenüber 1,06 g pro Minute mit Glukose allein (Jentjens und Jeukendrup 2005, acht Radfahrer, 150 Minuten). Eine Übersicht (Jeukendrup 2010) fasst zusammen, dass die Oxidation mit mehreren Zuckerarten um bis zu 65 Prozent höher liegen kann, dass mehr Flüssigkeit aufgenommen wird und dass die Beschwerden in den meisten Studien geringer ausfielen als mit einer einzelnen Zuckerart.

Auch die Leistung wurde untersucht. In der Studie von Currell und Jeukendrup (2008) mit acht trainierten Radfahrern führte ein Getränk mit Glukose und Fruktose im Verhältnis 2 zu 1 zu einem um 8 Prozent besseren Zeitfahrergebnis als reine Glukose. Wichtig für die Einordnung: Beide Getränke lieferten 1,8 g pro Minute, also rund 108 g pro Stunde. Das liegt weit über dem, was Glukose allein verarbeiten kann. Der Vorteil zeigt sich entsprechend vor allem oberhalb von etwa 50 bis 60 g pro Stunde (Wilson 2014).

Welches Verhältnis ist das beste?

Klassisch gelten 2 Teile Glukose oder Maltodextrin zu 1 Teil Fruktose (Jeukendrup 2014). O'Brien und Rowlands (2011) verglichen bei zehn Radfahrern und Triathleten drei Verhältnisse von Fruktose zu Maltodextrin (0,5, 0,8 und 1,25 zu 1) bei 1,8 g pro Minute. Das Verhältnis 0,8 zu 1 erreichte die höchste Oxidation (etwa 1,14 gegenüber 1,04 und 1,05 g pro Minute), und Völlegefühl, Krämpfe und Übelkeit nahmen dabei am wenigsten zu. Die Unterschiede in der Oxidation waren klein, die Beschwerden unterschieden sich spürbar. Ein höherer Fruktoseanteil als beim klassischen 2 zu 1 könnte also Vorteile haben, belegt ist das aber nur durch kleine Studien.

Maltodextrin im Sportgetränk: Vor- und Nachteile

Maltodextrin besteht aus Ketten von Glukosebausteinen, die aus Stärke gewonnen werden. Im Darm wird es zu Glukose gespalten und nutzt dann denselben Transporter SGLT1 wie Glukose selbst, es verhält sich in der Aufnahme also wie Glukose (Jeukendrup 2013). In Sportgetränken ist es ein seit Langem verbreiteter Baustein.

Maltodextrin ist damit weder ein Problem noch eine Lösung für sich, sondern ein Baustein. Die Frage ist, ob es allein oder zusammen mit Fruktose eingesetzt wird und in welcher Menge. Für Mengen über 60 g pro Stunde sprechen die Studien für Mischungen.

In den vergangenen 10 Jahren hat sich das Fueling im Rennen und im Training durch hervorragend designte Produkte dramatisch verändert. Hier hat das klassische Maltodextrin im Spitzensport weitgehend ausgedient, man muss schon auf ausgeklügeltere Produkte zurückgreifen.

Von 60 auf 90 auf 120: Was die Empfehlungen sagen

Jeukendrup (2014) leitet Empfehlungen aus Dauer und Intensität ab. Bei Belastungen um eine Stunde können schon kleine Mengen oder eine Mundspülung die Leistung verbessern. Bei zwei bis drei Stunden gelten bis zu 60 g pro Stunde als sinnvoll, bei längeren oder intensiven Belastungen bis zu 90 g pro Stunde, dann aber nur aus mehreren Zuckerarten. Die Empfehlungen hängen nach dieser Übersicht nicht vom Körpergewicht ab, und bei niedriger absoluter Intensität kann weniger genügen, weil die Oxidationsraten dann ebenfalls niedriger liegen. Burke und Kollegen (2011) nennen für längere Einheiten 30 bis 60 g pro Stunde und für Einheiten über 2,5 Stunden bis zu 90 g pro Stunde.

In der Praxis erreichen viele Sportlerinnen und Sportler diese Mengen nicht. In einer Untersuchung an 221 Ausdauersportlern (Pfeiffer 2012) lag die mittlere Aufnahme bei Langdistanz-Triathlons bei 62 bis 71 g pro Stunde und im Marathon bei 35 g pro Stunde. Die einzelnen Werte reichten von 6 bis 136 g pro Stunde. Ernste Magen-Darm-Beschwerden traten bei Langdistanz-Triathlons häufiger auf als im Marathon oder bei einem 100- bis 150-Kilometer-Radrennen.

Und 120 Gramm pro Stunde?

Podlogar und Kollegen (2022) ließen elf hochtrainierte Radfahrer drei Stunden bei 95 Prozent der Gasaustauschschwelle fahren, nüchtern gestartet. Verglichen wurden 120 g pro Stunde (Fruktose zu Maltodextrin 0,8 zu 1) mit 90 g pro Stunde (Verhältnis 1 zu 2). Die Oxidation der aufgenommenen Kohlenhydrate lag mit 120 g pro Stunde höher (1,51 gegenüber 1,29 g pro Minute), die körpereigene Kohlenhydratverbrennung blieb aber gleich. Die zusätzlichen Kohlenhydrate sparten also keine Glykogenspeicher. Ob sich das in Leistung übersetzt, wurde nicht geprüft. Hearris und Kollegen (2022) gaben neun trainierten Männern 120 g pro Stunde als Getränk, Gel, Kaubonbon oder Kombination und fanden eine ähnliche Oxidation von 1,56 bis 1,66 g pro Minute bei geringen Beschwerden, allerdings nach 24 Stunden kohlenhydratreicher Vorbereitung. Beide Studien sind kleine Laborstudien an Männern.

Magen-Darm-Beschwerden: Warum sie entstehen

Eine systematische Übersicht (Costa 2017) zeigt, dass mit der Intensität und Dauer einer Belastung auch Darmschäden, Durchlässigkeit der Darmwand und Aufnahmestörungen zunehmen und Magenentleerung und Darmpassage sich verlangsamen. Hitze und Laufen verstärken das.

Eine Schwelle liegt demnach bei etwa zwei Stunden mit rund 60 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme, unabhängig vom Trainingszustand. Jeukendrup (2017) beziffert den Anteil der Betroffenen mit 30 bis 50 Prozent und nennt Hitze, Flüssigkeitsmangel, Ballaststoffe, Fett und hoch konzentrierte Kohlenhydratlösungen als Faktoren, die Beschwerden verstärken können.

Für die Praxis heißt das: Beschwerden haben mehrere Ursachen, und die Kohlenhydratmenge ist nur eine davon. Die Mehrfachzucker-Studien stammen außerdem überwiegend von Radfahrern bei hoher Leistung und lassen sich nicht ohne Weiteres auf Läufer bei niedrigerer absoluter Intensität übertragen (Jeukendrup 2017, Wilson 2014).

Darmtraining: Was die Studien zeigen

Die Idee des Darmtrainings: Der Darm passt sich an das an, was er regelmäßig verarbeiten muss. Jeukendrup (2017) beschreibt, dass in Tierversuchen mehr Kohlenhydrate in der Ernährung die Zahl der SGLT1-Transporter erhöhen, bei Mäusen etwa um das 1,9-fache nach zwei Wochen. Direkte Messungen beim Menschen gibt es nicht, die Übertragung ist eine Schlussfolgerung. Dafür gibt es Studien am Menschen, die indirekte Hinweise liefern.

Cox und Kollegen (2010) ließen 16 Radfahrer und Triathleten 28 Tage trainieren, die Hälfte mit kohlenhydratreicher, die andere mit kohlenhydratärmerer Ernährung. In der kohlenhydratreichen Gruppe stieg die Oxidation von getrunkener Glukose während 100 Minuten Fahrt von 54,6 auf 63,6 g, in der anderen Gruppe veränderte sie sich nicht. Die Leistung verbesserte sich insgesamt um rund 6 Prozent, und die Veränderungen im Stoffwechsel änderten daran nichts. Der Körper nimmt also mehr auf, ein zusätzlicher Leistungsvorteil folgte daraus in dieser Studie nicht.

Direkter auf den Darm gerichtet waren zwei Studien einer Arbeitsgruppe aus Australien mit Läufern. In der Studie von Costa und Kollegen (2017) trainierten 25 Läufer zwei Wochen lang täglich eine Stunde mit Kohlenhydraten als Gel, als Nahrungsmittel oder mit Placebo. Beim anschließenden Test (zwei Stunden Laufen mit 30 g Kohlenhydraten alle 20 Minuten, danach ein Stundentest) gingen die Beschwerden mit dem Gel um rund 60 Prozent und mit Nahrungsmitteln um 63 Prozent zurück. Der Wasserstoffwert in der Atemluft, ein Hinweis auf nicht aufgenommene Kohlenhydrate, war mit Gel am niedrigsten, und die Laufstrecke im Stundentest verbesserte sich um 5,2 Prozent (Gel) und 4,3 Prozent (Nahrung), während sie mit Placebo um 2,1 Prozent sank. Miall und Kollegen (2018) fanden bei 18 Läufern mit 90 g Kohlenhydraten pro Stunde ähnliche Ergebnisse: weniger Magen-Darm-Beschwerden und weniger Übelkeit, einen Rückgang des Atem-Wasserstoffs von 13 auf 6 ppm und eine Steigerung der Laufstrecke von 11,7 auf 12,3 km. Die beiden Studien stammen aus derselben Arbeitsgruppe, ihre Teilnehmer könnten sich überschneiden.

Neue Produkttechnologien: Hydrogel, Verhältnisse, Darreichungsform

Auf dem Markt gibt es inzwischen Produkte, die über klassische Maltodextrin-Getränke hinausgehen. Drei Ansätze lassen sich unterscheiden, ohne einzelne Produkte zu bewerten.

Hydrogel

Hier werden Kohlenhydrate mit Natriumalginat und Pektin kombiniert. Die Idee ist, dass die Mischung den Magen schneller verlässt und Beschwerden mindert. Die Studienlage ist klein und uneinheitlich:

• Sutehall und Kollegen (2020) gaben acht gesunden Männern in Ruhe 500 ml Getränk mit 180 g Kohlenhydrat pro Liter. Die Hälfte des Getränks hatte den Magen mit Alginat und Pektin nach rund 21 Minuten verlassen, ohne Zusatz nach 37 Minuten, bei der Glukose-Fruktose-Variante nach 51 Minuten. Blutzucker und Insulin unterschieden sich nicht.
• Rowe und Kollegen (2022) ließen elf trainierte Läufer 120 Minuten laufen und dann einen 5-km-Test absolvieren, mit 90 g pro Stunde Glukose und Fruktose (2 zu 1) als Hydrogel, als gewöhnliche Lösung oder Placebo. Das Hydrogel war 2,1 Prozent schneller als die gewöhnliche Lösung und 7,6 Prozent schneller als Placebo, die Oxidation der Kohlenhydrate etwas höher (68,6 gegenüber 63,4 g), und die Beschwerden lagen unter denen der gewöhnlichen Lösung.
• Sutehall und Kollegen (2022) fanden bei acht trainierten Läufern keinen Unterschied der Oxidation zwischen Hydrogel und gewöhnlichem Getränk bei 70 g pro Stunde. Ein Hydrogel-Getränk mit 180 g pro Stunde erreichte eine Spitzenoxidation von rund 1,13 g pro Minute, aber mit stärkeren Beschwerden wie Aufstoßen, Blähungen und Stuhldrang.

Das Bild: Ein Effekt auf die Magenentleerung ist in Ruhe gezeigt, auf die Leistung gibt es eine kleine positive Studie, und sehr hohe Mengen führten zu mehr Beschwerden. Alle drei Studien arbeiteten aber lediglich mit acht bis elf Männern. In der Praxis ergibt sich ein anderes Bild, das sind aber lediglich Beobachtungen.

Optimierte Mischverhältnisse

Wie oben beschrieben, wird statt des klassischen 2 zu 1 zunehmend ein höherer Fruktoseanteil verwendet. Die Daten dazu (O'Brien und Rowlands 2011, Podlogar 2022) stammen aus Laborstudien mit zehn und elf Männern. Welches Verhältnis im Alltag das beste ist, hängt vermutlich von der Person, der Menge und der Belastung ab.

Darreichungsform

Ob die Kohlenhydrate als Getränk, Gel oder Kaubonbon zugeführt werden, spielte in Studien für die Oxidation keine Rolle. Die Wahl kann sich damit nach Geschmack, Praktikabilität und Verträglichkeit richten, etwa bei Einheiten, in denen Trinken schwierig ist.

Einordnung für die Praxis

Grenzen der Datenlage

Die Studien zu Kohlenhydraten pro Stunde sind überwiegend kleine Laborstudien mit acht bis 25 Teilnehmern, meist trainierten Männern auf dem Rad. Eine Auswertung von 24 Studien zu Mehrfachzuckern (Wilson 2014) fand unter 266 Teilnehmenden nur 17 Frauen. Aussagen für Läuferinnen, Triathletinnen, Ältere oder Hobbysportler sind damit vorsichtig zu treffen.

Eine höhere Oxidationsrate ist nicht dasselbe wie eine bessere Leistung. In der Studie von Podlogar und Kollegen (2022) stieg die Oxidation mit 120 g pro Stunde, ohne dass Glykogen gespart wurde, und in der Studie von Cox und Kollegen (2010) verbesserten sich Oxidation und Leistung unabhängig voneinander. Die Laborbedingungen (konstante Leistung, nüchterner Start, festgelegte Produkte) entsprechen zudem nur teilweise einem Rennen. Podlogar und Wallis (2022) halten in ihrer Übersicht daher fest, dass die Empfehlungen künftig stärker auf die einzelne Person zugeschnitten werden sollten.

Für das Darmtraining stammen die Belege aus zwei Studien einer Arbeitsgruppe mit 25 und 18 Läufern. Ein Mechanismus im menschlichen Darm wurde bisher nicht direkt gemessen (Jeukendrup 2017).

Was die Evidenz nicht trägt:

• Dass 90 g pro Stunde für jede Person und jede Belastung das Optimum sind.
• Dass 120 g pro Stunde die Leistung verbessern.
• Dass Hydrogel Magen-Darm-Beschwerden bei allen verhindert.
• Dass Darmtraining Beschwerden bei allen beseitigt.
• Dass Maltodextrin ungeeignet wäre. Es hat eine Grenze, wenn es allein eingesetzt wird.

Aus der Praxis: Je besser das Fueling, desto mehr greift man der Regeneration vor, desto weniger belastend sind lange, aber auch intensive Einheiten. Man schont die Muskulatur, indem man Depletion weitgehend vermeidet. Das gilt es zu managen. Im Spitzensport stehen bei guten Trainern diese Fueling-Mengen bei den Trainingssessions dabei. Auch nehmen Profis, etwa bei Ironmanbewerben, höhere Mengen an Kohlenhydraten zu sich als in den Studien. 

Weiterlesen: Ernährung nach dem Training: Was Kohlenhydrate und Protein wirklich leisten und Kreatin: Das am besten untersuchte Supplement, nüchtern betrachtet.

Dieser Beitrag dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche oder ernährungsmedizinische Beratung. Bei Magen-Darm-Erkrankungen, Diabetes, bestehenden Erkrankungen oder Unsicherheit über den eigenen Bedarf empfiehlt sich eine Rücksprache mit einer Ärztin, einem Arzt oder einer Ernährungsfachkraft. Nahrungsergänzungsmittel und Sportprodukte ersetzen keine ausgewogene Ernährung.

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