So beeinflussen Kohlenhydrate nach dem Training unseren Schlaf!

Glykämischer Index: So beeinflussen Kohlenhydrate nach dem Training unseren Schlaf!

Der Mythos, dass eine kohlenhydratreiche Mahlzeit vor dem Zubettgehen den Aufbau von Körperfett begünstigt, gehört mittlerweile glücklicherweise der Vergangenheit an. Die meisten Sportler wissen, dass einer der besten Zeitpunkte für Kohlenhydrate nach dem Training ist, da die Muskelzellen hier besonders aufnahmefähig für diesen Nährstoff sind und die Wiederauffüllung der Glykogenspeicher optimal für die Regeneration der Muskulatur und die körperliche Leistung in der nächsten Trainingseinheit ist. Die Frage ist jedoch, welchen Einfluss die Kohlenhydrate auf unseren Schlaf haben.

Aus zahlreichen Untersuchungen wissen wir, dass die nächtliche Regeneration im Schlaf ein maßgeblicher Faktor für unsere Erfolge im Training darstellt. Studien zeigen, dass die Verlängerung der Schlafdauer auf neun bis zehn Stunden bei Sportlern zu einer signifikanten Steigerung der Leistung führen kann [1, 2]. Wang und Kollegen zeigten außerdem, wie nur eine Stunde weniger Schlaf pro Nacht den Fettverlust beeinflusst. Nach acht Wochen verlor die Gruppe, die acht Stunden pro Nacht schlafen durfte, und auch die Gruppe, die unter der Woche eine Stunde weniger schlief, etwa 3,3 Kilogramm Gewicht. Allerdings betrug der Anteil des verlorenen Gewichtes aus Fettmasse in der ersten Gruppe knapp 83 Prozent, wohingegen die andere Gruppe etwa 39 Prozent des Gewichtes in Form von Magermasse verlor [3]. Ähnliche Ergebnisse zeigte zuvor bereits eine weitere Studie von Nedeltcheva et al. [4].

Schlaf Körperfett
Beide Gruppen verloren zwar die gleiche Menge an Gewicht, die Gruppe, die eine Stunde länger schlief, verlor dagegen deutlich mehr Fettmasse und weniger Magermasse [3].
Wir wissen also bereits sehr gut, dass zu wenig Schlaf oder auch eine zu geringe Schlafqualität nicht nur unsere geistige, sondern auch körperliche Leistung und den Muskelaufbau beeinträchtigen kann. Eine aktuelle Studie von Vlahoyiannis aus Zypern untersuchte dahingehend, wie die Quelle der Kohlenhydrate nach dem Training unseren Schlaf und die Leistung am folgenden Tag beeinflusst [5]. Die Ergebnisse dürften viele von euch überraschen.

Die Studie

Für die Untersuchung in der Abteilung Life and Health Sciences an der Universität von Nicosia rekrutierte man zehn junge, männliche Hobbysportler für eine Studie im Cross-Over-Design. Das bedeutet, dass jeder der Teilnehmer zunächst die eine Intervention bekommt und nach einer Pause die zweite. Die Reihenfolge wurde dabei zufällig festgelegt. Beide Male absolvierten die Athleten am Abend ein Sprint-Intervall-Training, was von der Art der Belastung ähnlich dem Krafttraining ist. Es fand im Labor unter der Anleitung eines Trainings-Physiologen statt. Dabei wärmten sich die Teilnehmer zunächst auf einem Fahrradergometer auf. Anschließend sollten sie sechs Sprints bei maximaler Leistung, gefolgt von jeweils 140 Sekunden aktiver Regeneration ausführen.

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Im Anschluss an das Training bekamen sie eine Testmahlzeit mit einem Kohlenhydratgehalt von circa zwei Gramm je Kilogramm Körpergewicht.

Die Quelle stellte dabei eine von zwei Reissorten dar:

  • Parboiled Reis mit einem glykämischen Index von 52
  • Jasmin-Reis mit einem glykämischen Index von 109

Zusätzlich enthielt die Mahlzeit Gemüse, welches in die Berechnung der Kohlenhydratmenge einfloss. Damit beide Versuche unter gleichen Bedingungen stattfinden und der Kontext der gesamten Ernährung berücksichtigt werden konnten, hielten die Teilnehmer innerhalb des zweiwöchigen Interventionszeitraumes eine Ernährung ein, die ihrem individuellen Erhaltungskalorienbedarf entsprechen sollte. Im Schnitt wurden dabei 1,5 ± 0,2 Gramm Protein und 5,5 ± 0,8 Gramm Kohlenhydrate je Kilogramm Körpergewicht verzehrt.

Schritt für Schritt: So gestaltest du eine optimale Ernährung für den Muskelaufbau!

Um im Bodybuilding-, Kraftsport- oder Fitnessbereich seine Ziele schnellstmöglich zu erreichen, gilt es drei wichtige Säulen zu optimieren. Während das Training an sich den nötigen Reiz liefert, um Muskulatur und Kraft aufzubauen, müssen auch Nährstoffe über die Ernährung bereitgestellt werden, um die Muskulatur in der Regenerationszeit für die gewünschten Anpassungen und Fortschritte mit Brennstoff und […]

Die Ermittlung der Schlafqualität- und quantität fand zu drei Zeitpunkten statt. Zunächst wurden die Probanden im Labor mit dem Verfahren vertraut gemacht und mussten eine Nacht lang mit einem mobilen Gerät für die Polysomnographie schlafen. Für die beiden Versuche im Anschluss an die Trainingseinheit und die Testmahlzeiten konnten sie die Apparatur mit nach Hause nehmen und in ihrem gewohnten Umfeld schlafen.

Ermittelt wurden dabei folgende Parameter:

  • Gesamte Schlafdauer
  • Dauer der Schlafstadien
    • N1 und N2 (leichter Schlaf)
    • N3 (tiefer Schlaf)
    • REM-Schlafphase
  • Schlafeffizienz (Schlafdauer / Zeit im Bett * 100)
  • Dauer bis zum Eintritt des Schlafes
  • Dauer bis zum Eintritt des REM-Schlafes
  • Dauer bis zum Eintritt des Tiefschlafes (N3)
  • Gesamte Dauer im Wachszustand
  • Gesamte Dauer im Wachszustandes zwischen N1-Schlaf und dem finalen Aufwachen
  • Anzahl der Erregungen pro Stunde in der REM-Schlafphase, in den N1-, N2- und N3-Phasen und insgesamt

Am darauf folgenden Morgen wurden die Regeneration anhand von zwei körperlichen und einem geistigen Leistungstest ermittelt. Dazu diente die Höhe in einem vertikalen Sprungtest, Leistung und Herzfrequenz bei einem Fünf-Kilometer-Lauftest sowie ein visueller Reaktionstest.

Die Ergebnisse

Schlafdauer und Schlafqualität

Im Ergebnis zeigte sich, dass die Teilnehmer nach der Aufnahme der Kohlenhydrate nach dem Training aus Jasmin-Reis signifikant schneller, länger und effizienter schliefen als nach der Aufnahme des Parboiled Reis mit niedrigerem glykämischen Index. Die Schlafdauer betrug nach der Aufnahme des Jasmin-Reis im Durchschnitt 7,1 ± 1,195 Stunden gegenüber 6,05 ± 0,817 Stunden nach dem Parboiled Reis. Bezüglich des prozentualen Anteils der Schlafphasen oder des Erregungs-Zustandes konnte kein signifikanter Unterschied beobachtet werden. Auch die Dauer bis zum Eintritt der Schlafphasen unterschied sich nicht signifikant, wobei allerdings ein Trend hin zu einer kürzeren Dauer bis zum Eintritt der REM-Schlafphase nach der Aufnahme der Kohlenhydrate mit höherem glykämischen Index bestand.

Kohlenhydrate nach dem Training
Die Aufnahme von Kohlenhydraten mit höherem glykämischen Index nach dem Training führte zu einer längeren Schlafdauer und einer besseren Schlafqualität gegenüber der gleichen Menge mit niedrigerem glykämischen Index [5]. *p<0,05

Regeneration

Die körperliche Leistung im vertikalen Sprungtest und im Fünf-Kilometer-Lauftest unterschieden sich zwischen beiden Versuchen nicht signifikant. Allerdings war die Herzfrequenz zum Start und zum Ende des Laufes am Tag nach der Aufnahme der Mahlzeit mit höherem glykämischen Index signifikant erhöht. Es konnte ebenso ein starker Zusammenhang zwischen der Intervention, der Schlafdauer und der Dauer bis zum Eintritt des Tiefschlafes und der Leistung im visuellen Reaktionstest festgestellt werden. Je länger die Probanden schliefen und je schneller der Tiefschlaf eintrat, desto schneller war ihre Reaktion.

Glylämischer Index
Es bestand ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Intervention, der Schlafdauer und der visuellen Reaktionszeit der Teilnehmer [5]. *p<0,05

Interpretation der Daten

Unseres Wissens nach war dies die erste Studie, die untersucht hat, wie sich die Qualität der Kohlenhydrate nach dem Training auf den Schlaf und die Leistung am folgenden Tag auswirkt. Die Autoren machten einen guten Job darin, die gleiche Bedingungen für alle Teilnehmer in beiden Versuchen sicherzustellen. Viele Studien missachten den Kontext der gesamten Ernährung, doch hier hat man versucht, mithilfe von Ernährungsplänen gleiche Rahmenbedingungen für alle Probanden in beiden Versuchen zu schaffen.

Die Effekte, die man allein durch die Veränderung des glykämischen Index auf die Schlafdauer und Schlafeffizienz zeigen konnte, sind beeindruckend. Im Durchschnitt schliefen die Hobbyathleten um 17 Prozent länger und mit einer um 8,1 Prozent höheren Effizienz (prozentuale Dauer des Schlafes an der Zeit im Bett), wenn die Kohlenhydrate nach dem Training aus Jasmin-Reis bestanden anstatt aus Parboiled Reis. Ebenfalls verkürzte sich die Dauer bis zum Einschlafen erheblich. Resultierend daraus zeigte man eine signifikant verbesserte geistige Reaktionsgeschwindigkeit.

Grundsatzfrage: Sind Proteinshakes für den Muskelaufbau notwendig oder überbewertet?

Versucht man sich als Laie über den Muskelaufbau zu informieren, bekommt man schnell den Eindruck, Proteinshakes seien ein elementarer und unverzichtbarer Bestandteil, wenn das Ziel lautet, an Muskelmasse zuzulegen. In so gut wie jedem vorgefertigten Ernährungsplan findet man Wheyprotein und Co. und die sozialen Medien suggerieren uns, dass alle erfolgreichen Athleten sich den eiweißreichen Getränken […]

Die Mehrheit der vorherigen Studien beschäftigten sich anstatt der Qualität der Kohlenhydrate nach dem Training mit der Menge des Nährstoffes und den daraus resultierenden Einflüssen auf den Schlaf und die Regeneration [6, 7]. Darin zeigte man, dass eine geringere Aufnahme den Anteil an REM-Schlaf an der Gesamtdauer reduziert und dafür den parallelen Tiefschlaf (N3) erhöht. Gemessen am prozentualen Anteil der Schlafphasen zeigte die vorliegende Studie zwar keinen Unterschied in der Qualität des Schlafes, allerdings führt die verlängerte Schlafdauer absolut gesehen zu einer längeren Zeit in den verschieden Schlafphasen, inklusive Tief- und REM-Schlaf.

Nicht wenige Sportler leiden besonders nach hoch intensiven Trainingseinheiten am Abend unter Störungen des Schlafes [8, 9]. Die vorliegende Studie hat gezeigt, dass diesen Problemen allein durch die Auswahl der Kohlenhydratquelle entgegengewirkt werden könnte. Die Autoren vergleichen die Effekte sogar mit der Einnahme von Melatonin vor dem Schlafen und geben eine Hypothese für die zugrundeliegenden Mechanismen ab.

Demnach erscheint es logisch, dass der höhere Insulinspiegel nach der Aufnahme der höherglykämischen Kohlenhydrate nach dem Training für ein größeres Verhältnis zwischen Tryptophan und neutralen Aminosäuren im Blutplasma gesorgt haben könnte. Wie wir wissen, tritt Tryptophan mit anderen Aminosäuren in Konkurrenz zum Übergang über die Blut-Hirn-Schranke. Gleichzeitig stellt Tryptophan im Gehirn die Vorstufe für 5-HTP, Serotonin und Melatonin dar. Wenn der höhere Insulinspiegel für einen höheren Tryptophanspiegel im Gehirn sorgt, kann somit gleichzeitig mehr Melatonin synthetisiert werden.

Die Synthese von Melatonin aus Tryptophan
Die Forscher gehen davon aus, dass der höhere Insulinspiegel für einen höheren Anteil an Tryptophan im Blut sorgt, woraufhin im Gehirn mehr Melatonin gebildet werden kann [5].
In dieser Studie konnte kein signifikanter Unterschied der körperlichen Leistung gemessen an der Sprunghöhe und der Leistung bei einem Lauf festgestellt werden. Diese Tatsache ist jedoch wahrscheinlich dem Umstand geschuldet, dass es sich hierbei um eine sehr kurzzeitige Untersuchung handelte. Die Reduktion der Schlafdauer von rund sieben auf sechs Stunden wird nach einer Nacht vielleicht noch keinen statistisch signifikanten Unterschied ergeben. Wie die eingangs zitierten Studien jedoch zeigen, kann eine dauerhafte Reduktion des Schlafes nicht nur erhebliche Auswirkungen auf die Leistung haben, sondern auch auf unsere Körperzusammensetzung.

Fazit und Zusammenfassung

Die aktuelle Untersuchung zeigt, dass wir mithilfe der Auswahl der Kohlenhydrate nach dem Training unseren Schlaf verbessern könnten. Die Daten deuten darauf hin, dass ein etwas höherer glykämischer Index einer komplexen Kohlenhydratquelle wie Jasmin-Reis dazu führen kann, dass wir schneller einschlafen, besser durchschlafen und vor allem länger schlafen. Zwar konnte in diesem kurzzeitigen Setup dadurch kein Vorteil bezüglich der körperlichen Leistung gezeigt werden, doch lässt sich im Kontext der verfügbaren Daten vermuten, dass sich die Beobachtungen langfristig in eine bessere körperliche Regeneration übertragen.

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Die meisten von uns wissen, dass nach dem Training einer der besten Zeitpunkte für den Verzehr von Kohlenhydraten ist. Sie fördern die Wiederauffüllung der Glykogenspeicher und sorgen durch das Insulin für eine gesteigerte Muskelproteinsynthese. Da nicht wenige Sportler jedoch Schwierigkeiten damit haben, nach hoch intensiven Trainingseinheiten am Abend in die nächtliche Regenerationsphase zu finden, haben Forscher untersucht, wie die Auswahl der Kohlenhydratquelle den Schlaf beeinflusst. Man verglich daher die Auswirkungen von Jasmin-Reis mit einem GI von 109 und Parboiled-Reis mit einem GI von 52 und fand heraus, dass die Dauer und Qualität des Schlafes nach der Mahlzeit mit dem höheren GI besser waren. Gleichzeitig verringerte sich die Dauer bis zum Einschlafen. Im Kontext der gesamten Studienlage können wir so darüber spekulieren, dass die Auswahl der Kohlenhydrate nach dem Training durch den besseren Schlaf auch unsere körperlichen Fortschritte verbessert. Die umfangreiche Analyse dieser Studie findet ihr in einem neuen Artikel auf www.gannikus.de 😎

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Literaturquellen:
  1. Mah CD, Mah KE, Kezirian EJ, Dement WC. The effects of sleep extension on the athletic performance of collegiate basketball players. Sleep. 2011 Jul 1;34(7):943-50.
  2. Schwartz J, Simon RD Jr. Sleep extension improves serving accuracy: A study with college varsity tennis players. Physiol Behav. 2015 Nov 1;151:541-4
  3. Wang, Xuewen, et al. "Influence of sleep restriction on weight loss outcomes associated with caloric restriction." Sleep 41.5 (2018): zsy027.
  4. Nedeltcheva, Arlet V., et al. "Insufficient sleep undermines dietary efforts to reduce adiposity." Annals of internal medicine 153.7 (2010): 435-441.
  5. Vlahoyiannis, Angelos, et al. "Effects of high vs. Low glycemic index of post-exercise meals on sleep and exercise performance: A randomized, double-blind, counterbalanced polysomnographic study." Nutrients 10.11 (2018): 1795.
  6. Porter, J. M., and J. A. Horne. "Bed-time food supplements and sleep: effects of different carbohydrate levels." Electroencephalography and clinical neurophysiology 51.4 (1981): 426-433.
  7. Afaghi, Ahmad, Helen O’Connor, and Chin Moi Chow. "Acute effects of the very low carbohydrate diet on sleep indices." Nutritional neuroscience 11.4 (2008): 146-154.
  8. Drew, Michael, et al. "Prevalence of illness, poor mental health and sleep quality and low energy availability prior to the 2016 Summer Olympic Games." Br J Sports Med 52.1 (2018): 47-53.
  9. Vitale, Jacopo A., et al. "Sleep quality and high intensity interval training at two different times of day: A crossover study on the influence of the chronotype in male collegiate soccer players." Chronobiology international 34.2 (2017): 260-268.
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