elektrolyte

Elektrolyte

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Elektrolyte spielen eine essenzielle Rolle bei einer Vielzahl physiologischer Vorgänge im Körper. Ohne sie wäre beispielsweise keine einzige muskuläre Bewegung möglich, und unsere Nervenzellen könnten keine Signale leiten. Es ist also sinnvoll, sich näher mit dem Thema Elektrolyte zu beschäftigen. In diesem Artikel werden die Elektrolyte näher behandelt, die Maßgeblich an der Bewegungsentstehung und der Reizleitung in Nerven beteiligt sind. Diese sind:

Damit man die Funktionsweise der Elektrolyte gleich einordnen kann, wird zusätzlich das Schema der Bewegungsentstehung beschrieben.

Namensherkunft

Der Name Elektrolyt stammt den zwei griechischen Wörtern „elektron“ und „lytikos“ ab. Ersteres heißt im übertragenen Sinne „elektrisch“, letzteres bedeutet „auflösbar“.

Eigenschaften

Elektrolyte sind chemische Verbindungen, die in Atome oder Moleküle mit elektrischer Ladung (Ionen) aufgeteilt sind. Diese Verbindungen sind elektrisch leitfähig. Die Leitfähigkeit dieser Ionen ist allerdings geringer als für Metalle typisch.

Welche Funktionen haben Elektrolyte im Körper?

Die unterschiedlichen Elektrolyte haben jeweils spezifische Funktionen. Das Zusammenspiel einiger dieser Ionen wird im Abschnitt „wie entsteht eine Bewegung?“ näher behandelt.

Natrium. Natrium ist ein häufig vorkommendes chemisches Element. In tierischen Organismen ist es am neunthäufigsten zu finden. Es ist zudem das dritthäufigste anorganische Ion. Natrium Ionen spielen eine essenzielle Rolle bei der Weiterleitung von Reizen in Nervenzellen.

Kalium. Auch Kalium ist an der Reizleitung in Nervenzellen maßgeblich beteiligt. Eine Supplementierung kann zur (gewünschten) Blutdrucksenkung führen.

Calcium. Mengenmäßig am stärksten vertretener Mineralstoff im menschlichen Körper. Ungefähr 1 kg sind im Menschen gebunden. 99% davon sind in den Knochen und Zähnen, von das Calcium als Hydroxylapatit gebunden ist. Diese Verbindung verleiht Festigkeit.
Außerdem spielt Kalzium eine essenzielle Rolle bei der Muskelkontraktion! Erst durch den Einstrom von Calcium-Ionen in die Muskulatur (und eine Anheftung an das Troponin im dünnen Filament) kann eine Kontraktion eingeleitet werden.


Zusätzlich ist Calcium an der Blutgerinnung und der Aufrechterhaltung von Zellmembranen beteilig.

Magnesium. Magnesium fungiert als Kofaktor für über 325 Enzymatische Reaktionen (Newhouse & Finstad, 2000). Die meisten dieser Reaktionen sind im Anabolismus und Katabolismus sowie in der Funktion der Muskulatur involviert. Magnesium trägt außerdem entscheidend zur Nutzbarmachung von ATP bei, da das ATP an Magnesium gebunden ist.

Hydrogencarbonat. Hydrogencarbonate sind die Salze der Kohlensäure. Sie beeinflussen den PH-Wert (ist etwas eher sauer oder basisch?) des Körpers, und sind meistens mit Calcium oder Magnesium gebunden.

Phosphat. Phosphat fungiert als Puffer für Schwankungen im PH-Wert.

sportlerin mit l-arginin

Wie entsteht eine Bewegung?

Zunächst muss der Befehl vom Zentralen Nervensystem zur entsprechenden Muskulatur gelangen. Das geschieht über die Weiterleitung eines Elektrischen Impulses über die Nerven. Diese sind in der Ausgangslage negativ geladen, es herrscht ein Zustand des Ruhepotentials (negative Ladung).
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Soll eine bewusste oder unbewusste Bewegung eingeleitet werden, werden die entsprechenden Nerven stimuliert. Daraufhin treten Natriumionen in die Nervenzelle ein. Kaliumionen strömen für den Ladungsausgleich nach außerhalb der Nervenzelle. Es kommt zu einer Potentialumkehr, in der Nervenzelle liegt jetzt ein Aktionspotential (positive Ladung) vor. Dieses Aktionspotential stimuliert die nächstgelegene Nervenzelle. Das Aktionspotential der ersten Zelle kehrt sich wieder um, Ionenpumpen fördern die Natriumionen wieder nach außerhalb der Zelle. Kalium strömt wieder in die Zelle, und die Ausgangslage ist wiederhergestellt.

Erreicht der Stimulus durch die Weiterleitung des Aktionspotentials eine Muskelfaser, kommt es zu einer Ausschüttung von Calcium in den Bestandteilen der Muskulatur, die sich tatsächlich zusammenziehen. Über weitere Zwischenschritte werden die Myosinköpfchen der Muskelfaser aktiviert und können umknicken. Die Myosinköpfchen können sich an die dünnen Filamente anheften. Man kann sich das ähnlich vorstellen, wie wenn ein Ruderer sein Paddel ins Wasser taucht. Das Abknicken der Myosinköpfchen entspricht dem Zug mit dem Paddel.

Innerhalb jedes Muskelabteils (Sarkomer) sind viele Reihen Myosinköpfen übereinander gelagert, und stehen sich zusätzlich gegenüber.
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In dem Prozess des „Umknickens“ sind wiederum Magnesium und Phosphat beteiligt.

ATP (Adenosintriphosphat) ist der Stoff, der das Myosinköpfchen zum Umknicken bringt. Und dieses ATP ist an Magnesium gebunden. Beim Umknicken wird dann eines von den drei im ATP enthaltenen Phosphatmolekülen abgespalten.

Zusammenfassung: Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Phosphat sind an jeder einzelnen muskulären Bewegung entscheidend beteiligt. Für Sportler ist es also extrem wichtig, stets genügend Elektrolyte zur Verfügung zu haben.

Welche Rolle spielen Elektrolyte im Sport?

Sportler, die viele muskuläre Bewegungen und die auch in höherer Intensität machen, durchlaufen den Entstehungsprozess einer Bewegung sehr oft. Folglich ist auch der Bedarf der daran beteiligten Elektrolyte erhöht.

Für eine schnellere Regeneration und eine optimierte Leistung kann eine gezielte Aufnahme von Elektrolythaltigen Getränken förderlich sein (schiereffs).

Wie beeinflusst man seinen Elektrolytehaushalt?

Um die für die Funktionalität des Körpers optimale Konzentration aller Elektrolyte aufrecht zu erhalten, ist es notwendig, die richtige Menge über die tägliche Ernährung aufzunehmen. Die folgende Tabelle stellt dar, welche Menge eine Erwachsene Person täglich über Nahrung zu sich nehmen sollte, und in welchen Lebensmitteln die Elektrolyte in hoher Konzentration vorhanden sind (DGE).

Anhand dessen kann man prüfen, ob man die benötigte Tageszufuhr über die tägliche Ernährung einhält.

Welche Unterschiede gibt es zwischen Elektrolyte Pulver und Elektrolytelösung?

Elektrolyte Pulver

Elektrolyte in Pulverform haben den Vorteil, dass man den die Dosierung leichter selbst bestimmen kann, indem man nur so viel Pulver in die Flüssigkeit gibt, wie man für optimal hält.

Elektrolytelösung

Das Elektrolyte Pulver wird im Endeffekt auch zur Elektorlytelösung, indem man es mit Flüssigkeit trinkbar macht. Schon fertig gemischte Elektrolytegetränke sind allerdings meistens mit viel zusätzlichem Zucker und gemischt, und der Elektrolyteanteil ist meist gering.

Welche Folgen hat ein Elektrolytmangel?

Herrscht ein Mangel in einem der Elektrolyte, sind dessen Funktionen eingeschränkt. Die einzelnen Mangelerscheinungen sind in folgender Tabelle aufgelistet.
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