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Was sind Elektrolyte?
Elektrolyte sind Mineralstoffe, die über eine elektrische Ladung verfügen. Sie sind in wässriger Lösung elektrisch leitfähig und kommen als positiv und negativ geladene Teilchen (Ionen) vor. Die Leitfähigkeit dieser Ionen ist allerdings geringer als für Metalle typisch.
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. Außerdem sind sie für die Flüssigkeitsverteilung und den Wasserhaushalt im menschlichen Organismus zuständig. Zu den wichtigsten Elektrolyten des menschlichen Körpers gehören:
- Natrium
- Kalium
- Calcium
- Magnesium
- Phosphat
- Hydrogencarbonat
Damit man die Funktionsweise der Elektrolyte gleich einordnen kann, wird zusätzlich das Schema der Bewegungsentstehung beschrieben.
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Namensherkunft
Welche Funktionen haben Elektrolyte im Körper?
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Die unterschiedlichen Elektrolyte haben jeweils spezifische Funktionen. Das Zusammenspiel einiger dieser Ionen wird im Abschnitt „Wie entsteht eine Bewegung?“ näher behandelt. In den folgenden Abschnitten beschäftigen wir uns mit den Funktionen der Elektrolyten sowie mit der Frage „Welche Elektrolyte gibt es?“.
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. Mehr zum Thema Magnesium und was du bei der Einnahme und Wirkung des Elektrolyts beachten musst, erfährst du in unserem Blogbeitrag.
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.
Wie entsteht eine Bewegung?
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.
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. Somit spielen Elektrolyte im Sport eine also extrem wichtige Rolle. Sportler sollten dementsprechend 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 beim Sport deutlich erhöht.
Für eine schnellere Regeneration und eine optimierte sportliche Leistung kann eine gezielte Aufnahme von elektrolythaltigen Getränken während und nach dem Sport förderlich sein (schiereffs). Zudem sollte der Sportler nach einer intensiven Einheit auch Proteine zum Muskelaufbau zu sich nehmen. Vor allem das vielseitig beliebte Molkenprotein/Whey Protein wird häufig supplementiert. Aber was ist überhaupt Molkenprotein und warum fördert dies den Muskelaufbau? Die Antwort auf diese Fragen findest du hier, in unserem Blogbeitrag über das allseits beliebte Eiweiß.
Wie beeinflusst man seinen Elektrolythaushalt?
Um die Funktionalität des Elektrolythaushalts im Körper bestmöglich aufrecht zu erhalten, ist es notwendig, die richtige Menge über die tägliche Nahrung aufzunehmen. Die folgende Tabelle stellt dar, welche Menge eine Erwachsene Person täglich über die Ernährung zu sich nehmen sollte, und in welcher Nahrung Elektrolyte in hoher Konzentration vorhanden sind (DGE). Durch eine angemessene Ernährung können somit ausreichend Elektrolyte im Körper sichergestellt werden.
Anhand dessen kann man prüfen, ob man die benötigte Tageszufuhr an Elektrolyten über die tägliche Nahrung 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
Elektrolytmangel - Symptome und Ursachen
Sind die Nieren in ihrer Funktion gestört oder kommen andere Umwelteinflüsse ins Spiel, wie das Treiben von intensivem Sport, so gerät der Elektrolythaushalt durcheinander. Dadurch sind bestimmte Elektrolyte zu viel oder zu wenig im Körper vertreten. Erfährt der Körper ein Mangel an einem der Elektrolyte, sind dessen Funktionen eingeschränkt und man spricht von einem Elektrolytmangel. Die unterschiedlichen Erscheinungen des Elektrolytmangels sind in folgender Tabelle aufgelistet:
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QUELLEN:
- Newhouse, I. J.; Finstad, E. W. (2000): The effects of magnesium supplementation on exercise performance. In: Clinical journal of sport medicine : official journal of the Canadian Academy of Sport Medicine 10 (3). DOI: 10.1097/00042752-200007000-00008.
- Shirreffs, S. M.; Sawka, M. N. (2011): Fluid and electrolyte needs for training, competition, and recovery. In: Journal of sports sciences 29 Suppl 1. DOI: 10.1080/02640414.2011.614269.
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