Muskelkraft steigern: Könnten Nitrate helfen?

Jul 15, 2023

In einer neuen randomisierten Crossover-Studie zeigen Forscher, dass der Verzehr von Nitraten in der Nahrung die sportliche Leistung verbessert, und sie erklären, warum das so sein könnte.

Die Studie ergab, dass die Teilnehmer während des Trainings im Vergleich zu denen, die das Placebo eingenommen hatten, eine etwa 7-prozentige Steigerung des Muskeldrehmoments oder der Muskelkraft verspürten.

Die Studie stammt von Forschern der University of Exeter im Vereinigten Königreich zusammen mit Forschern der University of Queensland, Australien, und der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH).

Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Acta Physiologica.

Zehn gesunde männliche Freiwillige meldeten sich zur Teilnahme an der Studie an. Sie konsumierten entweder eine Suspension von Kaliumnitrat oder als Kontrollbedingung eine Flüssigkeit, die ein Kaliumchlorid-Placebo enthielt.

Die Forscher führten bei den Teilnehmern viermal Muskelbiopsien durch: vor der Einnahme, eine Stunde später, drei Stunden später und nachdem die Teilnehmer 60 maximale Kontraktionen der Kniestrecker durchgeführt hatten.

Im Vergleich zu denen, die das Placebo einnahmen, wiesen Personen, die die Nitratlösung konsumierten, erhöhte Nitratwerte in den Beinmuskeln des Vastus lateralis, einem Teil des Quadrizeps, auf.

Der Anstieg hielt noch einige Stunden nach der Nitrataufnahme an.

Die Studie untersuchte auch, wie Nitrate die Leistung steigern könnten.

Nitrate sind natürlich vorkommende chemische Verbindungen, die sich positiv auf die Gesundheit auswirken können, zumindest teilweise, weil sie die Produktion von Stickoxid fördern, das der Körper benötigt.

Stickstoffmonoxid spielt eine Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks, der Herz-Kreislauf-Gesundheit, der Produktion von Mitochondrien, den sogenannten Kraftwerken der Zelle, dem Kalziumtransport, der Reduzierung von oxidativem Stress und der Reparatur der Skelettmuskulatur.

Rübensaft bzw. Rote-Bete-Saft enthält Nitrate und kann, wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, den Blutdruck senken und die körperliche Leistungsfähigkeit steigern. Auch in Sellerie und Salat sind reichlich Nitrate enthalten.

Nitrate können bei Kontakt mit Speichel zu Nitriten zerfallen. Nitrite sind ähnliche Verbindungen, allerdings etwas aktiver als die stabileren Nitrate. Sie fördern auch Stickoxid.

Allerdings können sich Nitrate bei starker Hitzeeinwirkung auch in Nitrosamine umwandeln, die krebserregend sind. Dies ist am wahrscheinlichsten bei Nitraten der Fall, die die Bakterienaktivität in Schinken, Käse, Speck und verarbeitetem Fleisch unterdrücken.

„Wir zeigen zum ersten Mal, dass der Nitratspiegel in den Muskeln vor dem Training mit der Menge an Kraft zusammenhängt, die die Muskeln erzeugen können“, sagte der korrespondierende Autor der Studie, Dr. Andrew M. Jones, Professor für angewandte Physiologie an der University of Exeter.

Der Mechanismus hinter der Drehmomenterhöhung muss noch vollständig geklärt werden. Dr. Jones stellte die Hypothese auf, dass „der Muskel das Nitrat offenbar nutzt, um seine Kontraktionsfähigkeit zu verbessern. Wir gehen davon aus, dass er Nitrat in Stickstoffmonoxid umwandelt, was wiederum Auswirkungen auf den Kontraktionsapparat hat.“

Dr. Paul Arciero, Professor in der Abteilung für Humanphysiologische Wissenschaften am Skidmore College in Sarasota, NY, der nicht an der Studie beteiligt war, vertritt eine andere Theorie.

Ihm zufolge „ist es das Nitrat aus der Nahrung, nicht das Stickstoffmonoxid, das diese verbesserten Auswirkungen auf die Muskelleistung zeigt.“

Nahrungsnitrat zielt laut Dr. Arciero „speziell auf die schnell zuckenden Muskelfasern ab, möglicherweise durch eine Erhöhung der Freisetzung von Kalzium, das für Muskelkontraktionen und die Erzeugung maximaler Muskelkraft notwendig ist.“

Dies wäre hilfreich für Sportler, die aus der Startposition heraus schnell beschleunigen müssen, schlug er vor.

Dieser Nitratanstieg wäre besonders bei sportlicher Hochleistungsbelastung von Vorteil und kann die Muskelleistung bei älteren Menschen oder solchen, deren Bewegungen durch Krankheiten beeinträchtigt sind, verbessern.

Dr. Jones stellte fest, dass Veränderungen in der Art und Weise, wie jemand nach dem Verzehr von Nitraten Muskeln aufbaut, derzeit noch unerforscht sind. „Aber“, sagte er, „wenn Sie während eines Trainingsprogramms mehr Kraft erzeugen (mehr Gewicht heben) und dies wiederholt tun können, ist es möglich, dass es zu hypertrophischen Effekten kommt.“

Obwohl die aktuelle Studie die Vorteile von Rübensaft, der reich an Nitraten ist, nicht untersuchte, hat Dr. Arciero zuvor seinen Wert für die Steigerung der Trainingsleistung untersucht.

„Die meisten wissenschaftlichen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der Verzehr von Nitrat aus der Nahrung und in vielen Fällen von Rote-Bete-Saft 60–90 Minuten vor dem Training wirksame Ernährungsstrategien zur Steigerung der Trainingsleistung sind.“

– Dr. Paul Arciero

Konkret, so berichtete er, könne Rübensaft die kontinuierliche Ausdauer während des Trainings fördern, und die Ergebnisse der aktuellen Studie fügen nun hinzu, dass er auch die Produktion hochintensiver Muskelkraft unterstützt.

„Diese Studie liefert eindeutig überzeugende neue Beweise dafür, den Verzehr von Nitrat über die Nahrung in Betracht zu ziehen, um die maximale Drehmomentproduktion, insbesondere der Quadrizepsmuskulatur, zu steigern“, sagte Dr. Arciero.

Er erwähnte auch eine Reihe gut untersuchter und bewährter Ernährungsstrategien zur Steigerung der Kraft- und Muskelkraftproduktion. Dazu gehört der Verzehr von Kreatin-Monohydrat, über den Dr. Arciero ebenfalls geschrieben hat.

Dr. Jones sagte, er hoffe auf weitere Forschung mit einer ausgewogeneren Geschlechterverteilung der Teilnehmer. „Leider haben sich für unsere Studie nur Männer freiwillig gemeldet“, gab er zu.

Er wünscht sich auch Untersuchungen zu den möglichen Vorteilen des Nitratkonsums bei älteren Menschen mit nachlassender Muskelkraft und weist darauf hin, dass dies ihre Fähigkeit, das Leben zu genießen und alltäglichen Aktivitäten nachzugehen, einschränken kann.