Wirkung der Vitamine D und K auf die sportliche Leistung

15.01.2016

Unter dem Begriff Vitamin D wird eine Gruppe von verschiedenen fettlöslichen Vitaminen zusammengefasst, die mit der Regulierung des Calciumhaushalts und der Mineralisation der Knochen in Verbindung stehen. Sie werden auch als Calciferole bezeichnet. Vitamine D2 und D3 sind streng genommen keine Vitamine, sondern eher Vorläufer von Hormonen. Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin und Rezeptoren dafür gibt es in nahezu jedem Gewebe, vor allem innerhalb der Skelettmuskulatur. Es konnte gezeigt werden, dass Vitamin D als Hormon eine wichtige  Rolle im menschlichen Körper spielt und über 900 Genvarianten regelt (1).

Es wird diskutiert, ob ein erhöhter Vitamin D-Spiegel die Leistungsfähigkeit von Sportlern erhöht und den Testosteronspiegel ansteigen lässt. Momentan sind sich Wissenschaftler aber uneinig  im Hinblick auf die optimale Aufnahme von Vitamin D, die spezifische Form die man einnehmen soll und über die unterschiedlichen Wechselwirkungen von Vitamin D mit Vitamin-K, die die Arterienverkalkung und Hypervitaminose beeinflussen können.

56% der untersuchten Sportler haben einen zu niedrigen Vitamin D Spiegel (1).Sterogyl-226x300

 

Der Vitamin D und K Stoffwechsel

Vitamin D3 wird von der Leber, der Niere und auch von Proteinen des Muskelgewebes zu seiner aktiven hormonell wirksamen Form umgebaut. Das Vitamin D bindet dann im Blut an spezielle Proteine, die Vitamin D Rezeptoren (VDR – Vitamin D receptors) und beteiligt sich dann an verschiedenen Prozessen im ganzen Körper.

Calcium, Vitamin D und Vitamin K wirken synergistisch. Das heißt, dass diese Vitamine zusammen am Knochenaufbau und Erhalt arbeiten. Ist nun der Vitamin K Spiegel zu niedrig, kann dies zu Verlusten von Calcium aus Knochen führen. Deshalb wird vermutet, dass Vitamin D Toxizität nur bei Vitamin K Mangel entsteht (1).

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Vitamin D+K und Leistung

Im Muskelgewebe gibt es viele Rezeptoren für Vitamin D. Deshalb wird auf eine enge Verbindung zwischen Leistungsfähigkeit und Vitamin D vermutet. Es gibt auch einige Studien, die einen hohen Vitamin-D Spiegel mit Muskelkraft, Ausdauer und Muskelmasse in Verbindung setzten (1). So ist bei Sportlern die Sauerstoffaufnahme der Muskeln und auch die Erhohlungszeit deutlich verbessert.

So konnte bei Marathonläuferinnen gezeigt werden, dass eine Überdosis von Vitamin K und Vitamin D die Leistung steigern und bei Frauen Osteoporose verhindern kann (1, 4, 5). Da Vitamin D und K wie oben erwähnt zusammen arbeiten, sollte auf eine optimale Dosierung von beiden Vitaminen geachtete werden.

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Vitamin D Aufnahme

Der Gehalt an Vitamin D wird in zwei Einheiten angegeben, der internationalen Einheit (IU) oder in Mikrogramm (μg oder mcg), die biologische Aktivität von 40 IU ist gleich 1 μg.

Vitamin D3 wird  in der Haut mit UVB Strahlen der Sonne gebildet. Da dies im europäischen Winter nicht genug ist, haben Menschen in Deutschland meist, zumindest im Frühjahr, einen Vitamin D Mangel. Die oft geschriebene Empfehlung diesen Mangel durch den Konsum von Milchprodukten zu beheben ist falsch.

Der natürliche Vitamin D Gehalt der Kuhmilch wird sehr unterschiedlich angegeben und schwankt zwischen 0 – 50 IU pro 100 g.  Eine Schweizer Quelle spricht von 0,06 μg/100g und Hipp gibt 0,088 μg/100g für Kuhmilch an. Da in Deutschland die wenigsten Kühe heute noch auf der Weide stehen, dürften das Höchstwerte sein.

Mehrere Studien zeigen, dass Vitamin D Supplementierung von mehr als 400 IU pro Tag das Risiko einer Fraktur reduziert (2). Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsenen 20 μg, bzw. 800 IU , die Endokrine Gesellschaft (ES) empfiehl sogar bis zu 200o IU Vitamin D3 am Tag. Um also auf die empfohlene Tagesdosis Vitamin D mit Milch zu kommen, müsste man täglich mehr als 40 Liter nicht fettreduzierter Milch trinken.

Deshalb wird Vitamin D, ähnlich wie Vitamin A, in den USA, Kanada und Schweden der Milch künstlich zugesetzt. Um also auf die Empfohlene Menge Vitamin D zu kommen kauft man sich am besten gleich Nahrungsergänzungsmittel.

Serumkonzentration Vitamin D

Die Empfehlungen für die Serumkonzentration gehen von 70 nmol/L  als absolutes Minimum bis auf über 120 nmol/L . Bei Werten unter 50 nmol/L geht man von einem Mangel aus. Dabei sollte die tägliche Aufnahme von Vitamin D über Nahrungsergänzungsmittel den Wert von 10.000 IU nicht übersteigen (1). In der Literatur werden diese Zahlen aber kontrovers diskutiert und vor allem bei Sportlern in Frage gestellt. So sind auch bis heute keine Nebenwirkungen bei Überdosierung bekannt, aber die Möglichkeit von Nierensteinen und Gefäßverkalkungen bei dauerhafter Überdosierung von über 40.000 IU wird für möglich gehalten (1).

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Ähnlich wie Vitamin D, hat auch Vitamin K zwei Varianten: Vitamin K1 und Vitamin K2.

Vitamin K1 ist vor allem in grünen Pflanzen zu finden:

  • Kohl, Petersilie, Spinat, Brokkoli, Mangold, Rosenkohl.
  • Avocado, Kiwi und grüne Trauben.
  • Pflanzenöle wie Sojaöl und Rapsöl.

Vitamin K2 wird vor allem von Bakterien gebildet und ist meist in fermentierten Lebensmitteln zu finden. Siehe auch hier: http://www.dr-nepomuk.de/darmbakterien/

  • Natto mit der höchsten Menge von 1100 µg/100g (4).
  • Sauerkraut oder allgemein fermentiertes Gemüse können bis 500 µg/100g Vitamin K2 enthalten.
  • Fermentierter Käse.

Die empfohlene Tagesdosis von Vitamin K liegt im Bereich von 50 µg bis 1000 µg (3,4). Wobei diese Konzentrationen in der Literatur diskutiert werden, da die Vitamin K Speicher im Körper sehr schnell geleert werden. Klinische Studien haben Vitamin K Ergänzungsmittel in Dosierungen bis 10 mg Vitamin K1 und bis 45 mg für Vitamin K2 verwendet und fanden keinen Hinweise auf toxische Effekte (4). Die Einnahme von zu viel Vitamin E in Form von Nahrungsergänzungen kann sich negativ auf den Vitamin K Spiegel auswirken (4)

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Serumkonzentration Vitamin K

Die Empfehlungen für die Serumkonzentration gehen von mindestens 0,5 nmol/L  für Vitamin K aus. Ein anderes Maß ist das „untercarboxylierte Osteocalcin“ (undercarboxylated osteocalcin), dessen Wert nicht über 4,0 ng/ml steigen sollte (4).  Es gibt viele Studien, die einen Vitamin K Mangel mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung ringen. So soll bei einem Mangel das Risiko für Osteoporose, Osteoarthritis, Arterienverkalkung und auch Krebs steigen (4).

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Diskussion

In einigen Studien konnte gezeigt werden, dass eine Überdosis von Vitamin K und Vitamin D die Leistung steigern und bei Frauen Osteoporose verhindern kann (1, 2, 3, 4, 5).  Da Vitamin D und K wie oben erwähnt, zusammen arbeiten, sollte auf eine optimale Dosierung von beiden Vitaminen geachtete werden. Auch soll bei einem Mangel das Risiko für Osteoporose, Osteoarthritis, Arterienverkalkung und auch Krebs steigen (4).

Aus diesen Gründen sollte man seine Werte kontrollieren und vor allem im Frühjahr durch Nahrungsergänzungen die Speicher auffüllen. Auch wenn die Wissenschaft sich nicht über Grenzwerte einig ist, so scheinen die Gefahren einer Überdosierung doch deutlich geringer, als ein Mangel.

Wer gerne zusätzliche Infos will, hat oder gerne darüber diskutiert, der ist in meinem Forum willkommen: http://www.dr-nepomuk.de/forum/

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(1) Plausible ergogenic effects of vitamin D on athletic performance and recovery. Dylan T. Dahlquist, Brad P. Dieter, Michael S. Koehle. Journal of the International Society of Sports Nutrition. (2015)

(2) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB, et al. Arch Intern Med. (2009)

(3) A high phylloquinone intake is required to achieve maximal osteocalcin gamma-carboxylation. Neil C Binkley, Diane C Krueger, Tisha N Kawahara, Jean A Engelke, Richard J Chappell, John W Suttie. Am J Clin Nutr. (2002)

(4) Vitamin K and musculoskeletal health in postmenopausal women. Maryam S. Hamid, Angela M. Cheung. Molecular Nutrition & Food Research. (2014)

(5) Does vitamin K2 play a role in the prevention and treatment of osteoporosis for postmenopausal women: a meta-analysis of randomized controlled trials. Huang et al. Osteoporos Int. (2015)

 

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