Mittlerweile wird L-Carnitin als einer der am stärksten wirkenden Leistungsförderer so wie als "Fat-Burner" ("Fettverbrenner") gehandelt. Es gehört jedoch zu den umstrittensten Nahrungsergänzungsmitteln, da es bezüglich seiner Wirkung sehr kontroverse Meinungen gibt.
Aufbau und Vorkommen von L-Carnitin
L-Carnitin (y -Trimethylamino-ß -hyrdoxybutyrat) ist ein Biocarrier (Transportstoff), der in der Leber - sowie als Vorstufe in der Niere - aus den beiden essentiellen Aminosäuren Lysin und Methionin synthetisiert wird.
Die Bildung von L-Carnitin (ca. 16 mg/Tag) findet in fünf Syntheseschritten statt, unter Beteiligung der essentiellen Co-Faktoren Vitamin C, B6, B12, Niacin, Folsäure, Eisen sowie verschiedener Enzyme. Ein Mangel eines einzigen dieser Stoffe kann zu einer eingeschränkten Biosynthese führen.
Der Gesamtbestand an L-Carnitin im Körper beträgt etwa 20-25 g, wobei der Anteil in Geweben mit einem hohen Fettsäuremetabolismus besonders hoch ist. In Herz- und Skelettmuskulatur sind 98 % der Reserven gespeichert. Über die Nieren werden täglich etwa 20 mg in den Urin ausgeschieden. Der Normalwert des L-Carnitins im Plasma liegt zwischen 40 und 80 µmol/l, wovon etwa 70 bis 85 % als freies Carnitin verfügbar sind.
L-Carnitin befindet sich in großen Mengen in rotem Fleisch, insbesondere in Schaf- und Lammfleisch. Geflügelfleisch dagegen ist carnitinärmer, während vegetarische Lebensmittel wenig oder gar kein L-Carnitin enthalten. Bei einer gemischten Kost werden zwischen 10 und 70 mg L-Carnitin durch die Nahrung aufgenommen. Vegetarier führen mit der Nahrung durchschnittlich etwa 2 mg Carnitin zu sich. Der restliche Bedarf wird durch die endogene Synthese gedeckt.
Biologische Funktionen des L-Carnitins
Carnitin fungiert als Carrier-Molekül beim Transport langkettiger Fettsäuren durch die innere Mitochondrienmembran. Langkettige Fettsäuren können die Membran nur durch eine Veresterung mit L-Carnitin passieren, während mittel- und kurzkettige Fettsäuren diese auch ohnen diesen Carrier (Transportmolekül) durchdringen. Im Verlauf der Reaktionen wird Carnitin nicht verbraucht, so daß eine Umsatzsteigerung im Bereich des Fettstoffwechsels auch nicht zu einem Mehrbedarf an Carnitin führt.
Kritiker merken an, daß Personen, die über eine uneingeschränkte Carnitin-Biosynthese verfügen, nicht auf eine exogene Zufuhr angewiesen sind. COLOMBANI ist der Ansicht, das ein gesunder Mensch im Falle eines absoluten Fehlens von Nahrungs-Carnitin in der Lage ist, genügend Carnitin endogen zu synthetisieren - vorausgesetzt es liegt kein Defekt in der Biosynthese vor. Da das Verhältnis der Carnitin-Konzentration zwischen Muskulatur und Blut bei etwa 50 - 100 : 1 liegt, muß die Aufnahme in die Muskulatur gegen einen Konzentrationsgradienten erfolgen. Dies könnte erklären, weshalb eine bis zu zwei Wochen andauernde, chronische Carnitin-Supplementierung nur den Gehalt im Blut und nicht in der Muskulatur erhöht. Eine vermehrte Aufnahme von Carnitin bei einem gesunden Menschen führt daher nicht zwangsläufig zu einer Erhöhung der Speicher.
Dies richtet sich gegen die weit verbreitete Meinung, der menschliche Organismus sei auf eine exogene Zufuhr angewiesen und das Vegetarier einen Mangel an L-Carnitin hätten.
Bei kardiovaskulären Krankheiten kann L-Carnitin durch einen Anstieg der ß-Oxidation der Fettsäuren, erhöhte ATP-Level, einer Reduzierung der Blut- und Gewebefettwerte (freie Fettsäuren) sowie einer Steigerung der Durchblutung im Herzen die Herzleistung, Herzkraft und ATP-Produktion verbessern, womit auch die Herzfrequenz unter Belastung sinkt. Darüber hinaus soll es die Symptome einer Herzschwäche und Angina pectoris reduzieren und insgesamt die Belastbarkeit des Herzen erhöhen.
Neben dem Einfluß auf den Fettstoffwechsel werden dem L-Carnitin gewisse immunstimmulierende Funktionen zugeschrieben. Der Kölner Immunologe UHLENBRUCK und VAN MILL (1992) wiesen experimentell eine membran-assozierende Wirkung nach, die deutliche Auswirkungen auf das Immunsystem hat. Eine Carnitin-Substitution in physiologischen Dosierungen soll die Aktivität der Granulozyten, T-Lymphozyten und Killerzellen steigern und somit die Immunabwehr verstärken. Dieser Aspekt ist gerade für Leistungssportler von Bedeutung, da ihr Immunsystem im erheblichen Maße beansprucht wird.
Wirkungen von L-Carnitin auf den Sportler
Als ein "Wundermittel" gegen Fettpolster, wie vielfach propagiert wird, ist L-Carnitin auf keinen Fall zu sehen. Jedoch sollen Untersuchungen gezeigt haben, daß bei Fettleibigkeit ein L-Carnitin-Mangel vorliegen kann.
Im Falle eines L-Carnitin-Mangels, der durch ein Blutuntersuchung festgestellt werden kann, könnte eine L-Carnitin-Substitution sicherlich sinnvoll sein. Die Einnahme von L-Carnitin kann aber nur in Verbindung mit Sport (Fettverbrennung bei aeroben Ausdauerbelastungen) ihren Zweck erfüllen. Bei der Supplementierung ist zu beachten, daß die optimale Wirkung von L-Carnitin erst 1 ½ - 2 Stunden nach der Einnahme vorliegt.
Gesunde Menschen, die normale Carnitin-Spiegel besitzen, profitieren jedoch keineswegs von einer Supplementierung (Nahrungsergänzung), da sich die Carnitinkonzentration im Muskel an sich nicht verändert. Entgegen manchen Behauptungen führen zusätzliche Carnitinaufnahmen nicht zu einer Steigerung der Fettsäuren-Oxidation (Fettverbrennung).
Um den Fettstoffwechsel anzuregen, scheint es billiger und effektiver zu sein, Coffein in geringen Mengen (100-200 mg, entspricht 1-2 Tassen Kaffee) eine Stunde vor dem Sport dem Körper zu substituieren. Allerdings fällt dieser Effekt bei regelmäßigem Konsum geringer aus als bei einer vorherigen Koffeinabstinenz (von 4-5 Tage).
Carnitin wird im Sport immer noch als einer der am stärksten wirkenden Leistungsförderer und "Fat-Burner" gehandelt.
Über mögliche Leistungsverbesserungen durch die Supplementierung von L-Carnitin gibt es derzeit kontroverse Meinungen.
Experten wie Marconi oder Neumann (Lonza) sind aufgrund von Studien von der positiven Wirkung einer zusätzlichen Carnitineinnahme auf den aeroben und anaeroben Stoffwechsel der Muskulatur (Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel) überzeugt.
In verschiedenen Studien sollte die Einnahme von wenigen Gramm (2-4 g) L-Carnitin zu einer erhöhten Sauerstoffaufnahmekapazität (VO2 max.) - ein Parameter für den Trainingszustand eines Sportlers, einer Veränderung des respiratorischen Quotienten (RQ) (Ein verkleinerter RQ-Wert ist ein Zeichen dafür, daß zur Energiegewinnung vermehrt Fettsäuren anstelle von Glykogen/Glucose) bereitgestellt werden.) und verringerten Laktatwerten führen.
Diese Befunde konnten in anderen Studien jedoch nicht bestätigt werden:
In einer Doppelblind-Crossover Studie von COLOMBANI et al. führte die Zufuhr von 2 g L-Carnitin zwei Stunden vor einem Marathon und nach 20 km abgesehen von einer Erhöhung der Carnitin-Werte im Blut - jedoch zu keinen signifikanten Veränderungen der Laufzeit, des Respirationsquotienten, der Plasmakonzentrationen der Kohlenhydrat-Metaboliten (Glucose, Laktat, Pyruvat), der Fettmetaboliten (freie Fettsäuren, Glycerol, b -Hydroxybutyrat) sowie der Enzyme (Creatinkinase, Lactatdehydrogenase). Bei einem submaximalen Lauftest am Morgen nach dem Marathonlauf wurden ebenfalls keine Veränderungen der gemessenen Parameter festgestellt. Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, daß eine L-Carnitin-Substitution die Leistungs- und Regenerationsfähigkeit bei Ausdauersportlern nicht verbessern kann.
Auch bei einem Fahrrad-Ergometer-Test an der anaeroben Schwelle konnte COLOMBANI keinen Einfluß von Carnitin auf die Erholung der untersuchten Athleten feststellen.
In einer neueren Studie von PLATEN et al. an der DSHS Köln wurden 20 männlichen und weiblichen Sprintern über 7 Tage jeweils 3 g L-Carnitin/d verabreicht. Bei einer intensiven Laufbandergometerbelastung und einem 200 m Lauf konnten keine positiven Effekte auf die Leistungsfähigkeit, die Herzfrequenz und Lactatansammlung sowie auf spiroergometrische Parameter (beim Ergometertest) gemessen werden. Sie kommen zu der Feststellung, daß eine kurzfristige Carnitin-Supplementierung keine Verbesserung der sprint- und ausdauerspezifischen Kapazität bewirkt.
Unabhängige und wissenschaftlich ausgelegte Studien können die o.g. erwünschten Wirkungen also nicht bestätigen. Die erhöhte Fettsäure-Oxidation (Fettabbau) durch Carnitinsupplementation konnte nur in-vitro-Versuchen (im Labor) festgestellt werden. Die Ergebnisse sind jedoch nicht in-vivo auf den Menschen übertragbar.
Ergogene (leistungssteigernde) Effekte in manchen Studien erweisen sich häufig als versuchsdesign- oder placeboinduzierte Fehlinterpretationen.
Fazit:
Trotz nicht erwiesener leistungssteigernder Wirkung wird eine Supplementierung mit L-Carnitin kontrovers diskutiert. Anbieter von Carnitin-Produkten werben mit den positiven Ergebnissen einiger genannter Studien, welche nicht überbewertet werden sollten. Bei bestimmten Erkrankungen und einem Carnitin-Mangel können dem Carnitin dennoch therapeutische Wirkungen zugesprochen werden, so daß hier physiologische Dosierungen . mit dem Arzt abgesprochen . durchaus nützlich sein können.
Abgesehen von etwaigen immunstimmulierenden Eigenschaften kann mit einer L-Carnitin-Supplementierung im Sport keine leistungssteigernden Effekte erzielt werden, sofern kein Mangel vorliegt.
L-Carnitin spielt zwar bei der Fettverbrennung eine wichtige Rolle, eine Mehraufnahme kann diesen Prozess (bei einem aeroben Ausdauertraining) nicht fördern, zumal der Körper höhere Dosierungen nicht in vollem Umfang resorbiert (aufnimmt).
Bei Fitness-Training sollte man bedenken, daß der Körper Fette nur bei leichten bis mittelschweren Belastungen verbrennen kann, da die Energiebereitstellung aus Fetten wesentlich langsamer ist und mehr Sauerstoff erfordert als bei der Verbrennung von Kohlenhydraten (Glykogen/Glucose).
Den optimalen Belastungspuls kann man nach folgender Formel berechnen:
Ruhepuls + (max. Puls . Ruhepuls) x 0,7
(max. Puls = 220 . Lebensalter)
Dieser Puls sollte beim Ausdauertraining nicht überschritten werden, da sonst im Verhältnis zum Gesamtkalorienverbrauch weniger Fette und mehr Glykogen verbrannt werden.
Literatur:
SCHECK, "Ist eine L-Carnitin-Substitution bei Sportlern sinnvoll ?" in: Leistungssport, 1994; 2, S. 29-35
COLOMBANI, "Carnitin im Sport . Eine Bestandaufnahme. " In: Schweizerische Zeitschrift für Sportmedizin und Sporttraumatologie. 1996; 4, S. 147-148
UHLENBRUCK/van MILL, "Immunologische Experimente mit L-Carnitin: Neue, sportmedizinische relevante Aspekte ?" in: Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 43 (1992), Sonderheft S. 502-510
SCHMIDT, H. "Bedeutung und Wirkung der Supplementnahrung für den Fitness-Sportler", 1. Staatsexamensarbeit für das Lehramt SII/Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 10/1999
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