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Kohlenhydrate: Alles, was du über den wichtigen Makronährstoff wissen musst

Kohlenhydrate: Alles, was du über den wichtigen Makronährstoff wissen musst

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Kohlenhydrate – das wahrscheinlich am meisten diskutierte Thema im Bereich Fitness und Ernährung. Zusammen mit Proteinen und Fetten bilden Kohlenhydrate die Makronährstoffe, die Kalorien und Energie liefern.

Bei Kohlenhydraten geht es vorrangig darum, die Rolle zu verstehen, die sie im Körper spielen. Zudem sollte verstanden werden, wie und wann du Kohlenhydrate am sinnvollsten verwendest – das macht die Kohlenhydratzufuhr sehr individuell.

Die Kohlenhydrataufnahme hängt von einer Vielzahl an Faktoren ab, darunter das Aktivitätsniveau, der Körperfettanteil und die Ziele des Einzelnen. Bei den meisten Menschen werden diese Faktoren jedoch nicht berücksichtigt und die Kohlenhydrate bilden somit die Grundlage ihrer Ernährung.

Grundsätzlich sind Kohlenhydrate eine direkte Energiequelle für das Muskel- und zentrale Nervensystem. Sie sind einzigartig, weil sie im menschlichen Verdauungstrakt Energie in Form von Glukose liefern.

Im Gegensatz zu Proteinen (essenzielle Aminosäuren) und Fetten (essenzielle Fettsäuren) gibt es so etwas wie “essenzielle” Kohlenhydrate nicht. Das bedeutet, dass du grundsätzlich auch ohne Kohlenhydrate in deiner Ernährung auskommen kannst –  ob dies immer optimal ist, lassen wir erstmal dahin gestellt.

Was sind Kohlenhydrate?

Kohlenhydrate sind eine Ansammlung von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen. Aufgrund ihrer ähnlichen Struktur fallen Zucker, Stärke und Ballaststoffe alle in diese Makronährstoffkategorie (1).

Die Art der Kohlenhydrate, die du zu dir nimmst, ist einer der wichtigsten Faktoren. Die Menge der Kohlenhydrate – hoch oder niedrig – ist weniger wichtig als die Art der Kohlenhydrate. Gesündere Vollkornprodukte wie Vollkornbrot, Roggen, Gerste und Quinoa sind beispielsweise eine bessere Wahl als Produkte aus hochraffiniertem Weißmehl (1).

Je nach Komplexität ihrer Struktur werden sie in drei Gruppen eingeteilt. Monosaccharide sind die einfachsten, gefolgt von Oligosacchariden und schließlich Polysacchariden.

Je komplexer ein Kohlenhydrat ist, desto langsamer wird es von deinem Verdauungssystem aufgespalten. Unabhängig von der Verdauungsgeschwindigkeit werden jedoch alle Kohlenhydrate letztendlich zu Glukose – der einfachsten Form von Kohlenhydraten – abgebaut.  Diese können zu Glykogenmolekülen gebunden werden, die vor allem im Muskelgewebe und in der Leber gespeichert werden (1).

Kohlenhydrate gibt es in verschiedenen Formen:

  • Obst und Gemüse
  • Körner – einschließlich Weizen, Reis, Hafer, Hirse usw.
  • Nüsse, Samen, Bohnen, Linsen, Soja und andere Hülsenfrüchte
  • Milchprodukte
  • Backwaren, Mehlspeisen
  • zugesetzter Zucker – darunter Limonaden und andere mit Zucker gesüßte Getränke und Lebensmittel

Vollwertige Kohlenhydrate

Vollwertige Kohlenhydrate sind überwiegend pflanzliche Lebensmittel, die in der Natur wachsen und Ballaststoffe enthalten. Sie werden auch als komplexe Kohlenhydrate bezeichnet, weil sie langsam verdaut werden und die Ballaststoffe nicht entfernt wurden.

Beispiele hierfür sind Gemüse, Obst, Getreide, Knollen, Bohnen/Hülsenfrüchte.

Raffinierte Kohlenhydrate

Raffinierte Kohlenhydrate stammen aus raffiniertem Getreide und anderen Pflanzen, denen die Ballaststoffe entzogen wurden. Vielen raffinierten Kohlenhydraten ist zudem Zucker zugesetzt.

Raffinierte Kohlenhydrate werden auch als einfache Kohlenhydrate bezeichnet, da sie schnell verdaut werden, weil sie keine intakten Ballaststoffe enthalten.

Beispiele hierfür sind Brot, Müsli, Nudeln, Chips, Süßigkeiten sowie Lebensmittel und Getränke mit Zuckerzusatz.

Die meisten Ernährungsexperten sind sich einig, dass raffinierte Kohlenhydrate zugunsten von Vollkornprodukten eingeschränkt werden sollten. Der durchschnittliche westliche Mensch nimmt mindestens 50% seiner Kalorien aus raffiniertem Getreide zu sich. Unser Verdauungssystem ist einfach nicht in der Lage, so viel Zucker in so kurzer Zeit effektiv zu verarbeiten (1).

Weitere Gründe, raffinierte Kohlenhydrate zu meiden, sind folgende (1):

  • Sie sind kalorienreich, aber nährstoffarm.
  • Diese Lebensmittel enthalten selten nützliche Ballaststoffe.
  • Sie sind schnell verdaut und treiben den Blutzucker und den Insulinspiegel in die Höhe.
  • In Verbindung mit einem bewegungsarmen Lebensstil erhöhen sie das Risiko für Stoffwechselprobleme und Diabetes.
  • Sie regen die Nahrungsaufnahme an, indem sie die Belohnungsbahnen im Gehirn aktivieren, so dass man mehr Kalorien zu sich nimmt, als würde man ein ähnliches Lebensmittel in unraffinierter Form essen.
  • Sie verändern im Laufe der Zeit die Architektur des Gehirns, weil sie den Neurotransmitterspiegel verändern.

Welchen Zweck erfüllen Kohlenhydrate im menschlichen Körper?

Energiegewinnung

Vielleicht erinnerst du dich noch aus dem Biologieunterricht, dass der Körper zur Energiegewinnung ATP verwendet. Der Körper zerlegt Kohlenhydrate in Glukose, um den Zellen “Energie” in Form von ATP zur Verfügung zu stellen (2).

Viele Menschen glauben, dass Kohlenhydrate für die Energiegewinnung notwendig sind, aber das stimmt nicht so ganz, denn ATP kann sowohl aus Eiweiß als auch aus Fett gewonnen werden. Richtig ist jedoch, dass der Prozess mit Kohlenhydraten schneller abläuft – dies ist vor allem für Sportler in Vorteil (2).

Wohingegen es bei übergewichtigen oder auch allgemein zur Körperkompositionsverbesserung vorteilhaft sein kann, einen Teil der ATP-Produktion aus Fett zu beziehen (2).

Ballaststoffe

Eine weitere wichtige Rolle der Kohlenhydrate sind die Ballaststoffe.

Ballaststoffe verlangsamen die Verdauung und ernähren die gesunden Bakterien in deinem Darm. Ballaststoffe regulieren auch den Blutzuckerspiegel und tragen dazu bei, das Energieniveau konstant zu halten.

Wie viele Kohlenhydrate du essen solltest, hängt zwar von deiner individuellen Situation ab, aber Studien zeigen immer wieder, dass natürliche Ballaststoffe in Lebensmitteln wie Gemüse, Obst und gekochtem Getreide vor verschiedenen chronischen Krankheiten wie Krebs, Herzerkrankungen und Diabetes schützen (2).

Der glykämische Index

Die Einteilung in einfache und komplexe Kohlenhydrate berücksichtigt nicht die Auswirkungen von Kohlenhydraten auf den Blutzucker und chronische Krankheiten.

Um zu erklären, wie sich verschiedene Arten von kohlenhydratreichen Lebensmitteln direkt auf den Blutzucker auswirken, wurde der glykämische Index entwickelt, der als eine bessere Methode zur Kategorisierung von Kohlenhydraten, insbesondere von stärkehaltigen Lebensmitteln, gilt.

Der glykämische Index stuft Kohlenhydrate auf einer Skala von 0 bis 100 danach ein, wie schnell und wie stark sie den Blutzuckerspiegel nach dem Essen ansteigen lassen. Lebensmittel mit einem hohen glykämischen Index, wie z.B. Weißbrot, werden schnell verdaut und verursachen erhebliche Schwankungen des Blutzuckerspiegels. Lebensmittel mit einem niedrigen glykämischen Index, wie z.B. Haferflocken, werden langsamer verdaut und führen zu einem allmählichen Anstieg des Blutzuckerspiegels (3).

  • Lebensmittel mit niedrigem glykämischen Index haben einen Wert von 55 oder weniger.
  • Lebensmittel mit mittelhohem glykämischen Index haben einen Wert von 56-69.
  • Lebensmittel mit einem Wert von 70-100 gelten als hochglykämische Lebensmittel.
  • Der Verzehr vieler Lebensmittel mit hohem glykämischen Index, die den Blutzuckerspiegel stark ansteigen lassen, kann zu einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes (3), Herzerkrankungen (4,5,8) und Übergewicht (6,7,8) führen.
  • Es gibt auch erste Arbeiten, die einen Zusammenhang zwischen hochglykämischer Ernährung und altersbedingter Makuladegeneration (9), Unfruchtbarkeit der Eierstöcke (10) und Darmkrebs herstellen (11).
  • Lebensmittel mit einem niedrigen glykämischen Index tragen nachweislich zur Kontrolle von Typ-2-Diabetes und zur Gewichtsabnahme bei (3).
  • Eine 2014 durchgeführte Überprüfung von Studien, die die Qualität von Kohlenhydraten und das Risiko chronischer Krankheiten untersuchten, ergab, dass eine Ernährung mit niedrigem glykämischen Index entzündungshemmende Vorteile bieten kann. (12)

Viele Faktoren können den glykämischen Index eines Lebensmittels beeinflussen, darunter die folgenden (13):

  • Verarbeitung: Getreide, das gemahlen und raffiniert wurde, d.h. bei dem die Kleie und der Keim entfernt wurden, hat einen höheren glykämischen Index als minimal verarbeitetes Vollkorn.
  • Physikalische Form: Fein gemahlenes Getreide wird schneller verdaut als grob gemahlenes Getreide. Deshalb kann der Verzehr von Vollkorngetreide in seiner “ganzen Form” wie brauner Reis oder Hafer gesünder sein als der Verzehr von stark verarbeitetem Vollkornbrot.
  • Ballaststoffgehalt: Ballaststoffreiche Lebensmittel enthalten weniger verdauliche Kohlenhydrate, was die Verdauung verlangsamt und zu einem allmählicheren und geringeren Anstieg des Blutzuckerspiegels führt.
  • Reifegrad: Reifes Obst und Gemüse hat in der Regel einen höheren glykämischen Index als unreifes Obst.
  • Fettgehalt und Säuregehalt: Fett- oder säurehaltige Speisen werden langsamer in Zucker umgewandelt.

Der Insulinspiegel

Nach einer Mahlzeit steigt der Blutzucker – je nachdem, wie viele Kohlenhydrate, Proteine und Fette du zu dir genommen hast – an.

Insulin ist ein Hormon, das von der Bauchspeicheldrüse ausgeschüttet wird, um die Glukose entweder als Muskelglykogen (die Energiequelle für den Muskel) oder als Fett zu speichern. Der Körper “bevorzugt” es, zuerst Glykogen aufzufüllen und speichert überschüssige Glukose nur dann als Fett, wenn die Glykogenspeicher voll sind (14).

Dieses Zusammenspiel von Insulin und Glukagon sorgt dafür, dass die Zellen im ganzen Körper und insbesondere im Gehirn ständig mit Blutzucker versorgt werden. Während die Zellen den Blutzucker aufnehmen, beginnt der Blutzuckerspiegel zu sinken.

Kohlenhydrate lassen den Blutzuckerspiegel am stärksten ansteigen (stärker als Eiweiß oder Fett) und lösen eine hohe Insulinausschüttung aus. Natürlich gibt es viele verschiedene Kohlenhydrate (14).

Raffinierte und flüssige Kohlenhydrate treiben den Blutzuckerspiegel viel stärker in die Höhe als Obst oder Gemüse. Stark erhöhte Blutzuckerwerte sind ein Problem, weil der Körper dazu neigt, die erforderliche Insulinmenge zu überschätzen und zu viel Insulin auszuschütten (14). Hält sich dieser Zustand über mehrere Jahre, kann es passieren, dass die Zellen nicht mehr auf das Insulin ansprechen. Die Folge: Der Insulinspiegel bleibt lange nach dem Essen unverändert hoch, die insulinproduzierenden Zellen erschöpfen durch die starke Beanspruchung und die Insulinproduktion wird schließlich eingestellt – Diabetes Typ 2 ist somit dein neuer Freund (3,14).

Dies ist der Grund dafür, dass insulinresistente Frauen in einer Studie kein Fett abbauen konnten, selbst wenn sie die Kalorienmenge, die sie zu sich nahmen, während der gesamten Studiendauer um 340kcal pro Tag reduzierten. Sie hatten einen sehr hohen Nüchterninsulinspiegel, der sich im Laufe der Studie auch nicht verbesserte. Da mehr als 50% dieser Kalorien aus Kohlenhydraten stammten, lagerte ihr Körper die Kohlenhydrate einfach als Fett ab (15).

Interessant ist, dass die insulinresistenten Frauen, die sich kohlenhydratarm ernährten, die Diät ebenfalls mit einem hohen Nüchterninsulinspiegel begannen. Nach einem Jahr kohlenhydratarmer Ernährung sank der Nüchterninsulinspiegel am Ende der Studie um 65%. Die Frauen verloren nicht nur Körperfett, sondern die kohlenhydratarme Ernährung “reparierte” auch ihren Stoffwechsel (15).

Vorteile des Kohlenhydratverzichts

Geringerer Heißhunger

Menschen, die eine Zeit lang auf Kohlenhydrate verzichten, berichten, dass sie weniger Verlangen nach zuckerhaltigen Lebensmitteln haben. Viele haben das Gefühl, dass sich ihre Geschmacksnerven umstellen.

Wenn der Körper an ein ständiges Angebot an zuckerhaltigen Lebensmitteln gewöhnt ist, kommt es zu Heißhungerattacken, sobald eine oder zwei Mahlzeiten keinen Zucker enthalten – der Körper will Glukose.

Eine kurze Phase der kohlenhydratarmen Ernährung kann dabei helfen, den Heißhunger auf Junkfood besser in den Griff zu bekommen, auch wenn es oft erst einmal ein paar Tage mit stärkerem Heißhunger zu überstehen gilt.

Eine sehr ausgedehnte kohlenhydratarme Diät könnte jedoch genau das Gegenteil bewirken – der Körper sehnt sich nach Kohlenhydraten.

Reduzierung einer Insulinresistenz

Eine wiederholte Überstimulation des Insulins kann dazu führen, dass die Rezeptoren der Muskel- und Leberzellen resistent gegen Insulin werden.

Diese Insulinresistenz kann dazu führen, dass ein größerer Prozentsatz der aufgenommenen Kohlenhydrate als Fett und nicht in den Zellen der Skelettmuskulatur gespeichert wird (14, 15).

Eine Reduzierung der Kohlenhydrate könnte helfen, die Insulinresistenz zu bekämpfen – und demnach auch das Risiko von Folgeerkrankungen wie Diabetes reduzieren.

Nährstoffreichere Mahlzeiten

Eine Reduzierung des Kohlenhydratanteils in der Ernährung kann helfen, den Schwerpunkt der Mahlzeiten auf Eiweiß und Gemüse zu verlagern. 

Die Gewohnheit zu jeder einzelnen Mahlzeit Kohlenhydrate hinzuzufügen, trägt dazu bei, die Mahlzeiten weniger nährstoffreich, dafür aber hochkalorisch ausfallen zu lassen.  Kohlenhydrate sollten bewusst und zur richtigen Tageszeit eingebaut werden, um das Maximum ihrer Wirkung entfalten zu können.

Die optimale Kohlenhydratmenge

Nach den oben genannten Fakten rund um Kohlenhydrate denkst du jetzt wahrscheinlich, dass du natürlich sehr viele Kohlenhydrate zu dir nehmen solltest. Ganz so einfach ist es nicht!

Die Kohlenhydratmenge wird bei uns zunächst anhand des Körperfetts, der Muskelmasse und des Aktivitätsniveaus eines jeden Kunden bestimmt – je muskulöser und je weniger Körperfettanteil, desto höher ist die Kohlenhydratempfänglichkeit.

Das bedeutet: Kunden mit einem Körperfettanteil über 20% werden wahrscheinlich alle (begrenzten) Kohlenhydrate aus grünem Gemüse, Nüssen und Samen zu sich nehmen.

Kunden mit einem Körperfettanteil unter 12% bzw. bei Kundinnen mit einem Körperfettanteil unter 16% und einem dementsprechenden Aktivitätsniveau werden durchaus auch 2-3mal täglich – sprich zu jeder Hauptmahlzeit – auf Kohlenhydrate zurückgreifen können.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Kohlenhydratzufuhr im umgekehrten Verhältnis zur Fettaufnahme stehen sollte – ernährst du dich fettreich, sollten Kohlenhydrate nicht auch noch im Vordergrund stehen, andersrum genauso. Wichtig zu verstehen ist, dass Fette und Kohlenhydrate Makronährstoffe mit einer hohen Energiedichte sind, weswegen beide möglichst nicht in gleichen Mengen zu sich genommen werden sollte.

Möchten unsere Kunden ihre Ernährung genaustens Tracken, setzen wir das Verhältnis aller Makronährstoffe in ein prozentuales Verhältnis von 40/40/20 (Protein/Fett/Kohlenhydrate). Folgende Fragen können helfen, die Makronährstoffverteilung individuell anzupassen:

  • Wie ist deine Konzentration und Leistungsfähigkeit bei der Arbeit?
  • Hast du genug Kraft und bist Leistungsfähig während deinem Training?
  • Schläfst du gut?
  • Bekommst du Heißhungerattacken?

Solltest du dich an Hand dieser Fragen mit deiner Makronährstoffverteilung nicht wohl fühlen bzw. bist du sehr aktiv und hast durchaus auch noch einen körperlich anstrengenden Beruf, so können die Makronährstoffe in ein Verhältnis von 30/35/35 gesetzt werden, um deinem Körper ein wenig mehr Kohlenhydrate zur Verfügung zu stellen.

Willst du genaustens wissen, wie gut du welche Kohlenhydrate verträgst und wie dein Blutzucker nach dem Konsum reagiert, kann dir ein Blutzuckermesssensor dabei helfen.

Das optimale Kohlenhydrattiming

Das Timing der Nährstoffzufuhr kann eine sehr nützliche Rolle dabei spielen, wie du dich fühlst und welche Leistung du abrufen kannst.

Der erste Zeitpunkt für die Aufnahme von Kohlenhydraten ist das Zeitfenster nach dem Training. Dies ist der richtige Zeitpunkt, um nicht nur den Abbau von Muskelprotein zu stoppen, sondern auch die bereits durch die Proteinzufuhr angeregte Proteinsynthese zu verstärken.

Danach sollten Kohlenhydrate vorrangig am Abend zum Abendessen eingeplant werden, da sie dir helfen, dich optimal auf den Schlaf vorzubereiten. Der Konsum von Kohlenhydraten senkt das Cortisol (Stresshormon) und bewirkt die Ausschüttung von Serotonin. Serotonin ist ein Neurotransmitter, welches das Wohlbefinden in unserem Körper einstellt – es ist auch als “Glückshormon” bekannt. Als Vorläufer von Melatonin begünstigt es einen guten Tiefschlaf. Ein Grund dafür, warum Kohlenhydrate den Tag über gemieden werden sollten – wir werden träge und müde nach dem Konsum dieser.

Referenzen

  1. Mozaffarian D, Hao T, Rimm EB, Willett WC, Hu FB. Changes in diet and lifestyle and long-term weight gain in women and men. N Engl J Med. 2011;364:2392-404.
  2. Lieberman, Daniel E. The Story of the Human Body. New York: Pantheon Books. 2013.
  3. de Munter JS, Hu FB, Spiegelman D, Franz M, van Dam RM. Whole grain, bran, and germ intake and risk of type 2 diabetes: a prospective cohort study and systematic review. PLoS Med. 2007;4:e261.
  4. Beulens JW, de Bruijne LM, Stolk RP, et al. High dietary glycemic load and glycemic index increase risk of cardiovascular disease among middle-aged women: a population-based follow-up study. J Am Coll Cardiol. 2007;50:14-21.
  5. Halton TL, Willett WC, Liu S, et al. Low-carbohydrate-diet score and the risk of coronary heart disease in women. N Engl J Med. 2006;355:1991-2002.
  6. Anderson JW, Randles KM, Kendall CW, Jenkins DJ. Carbohydrate and fiber recommendations for individuals with diabetes: a quantitative assessment and meta-analysis of the evidence. J Am Coll Nutr. 2004;23:5-17.
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  8. Maki KC, Rains TM, Kaden VN, Raneri KR, Davidson MH. Effects of a reduced-glycemic-load diet on body weight, body composition, and cardiovascular disease risk markers in overweight and obese adults. Am J Clin Nutr. 2007;85:724-34.
  9. Chiu CJ, Hubbard LD, Armstrong J, et al. Dietary glycemic index and carbohydrate in relation to early age-related macular degeneration. Am J Clin Nutr. 2006;83:880-6.
  10. Chavarro JE, Rich-Edwards JW, Rosner BA, Willett WC. A prospective study of dietary carbohydrate quantity and quality in relation to risk of ovulatory infertility. Eur J Clin Nutr. 2009;63:78-86.
  11. Higginbotham S, Zhang ZF, Lee IM, et al. Dietary glycemic load and risk of colorectal cancer in the Women’s Health Study. J Natl Cancer Inst. 2004;96:229-33.
  12. Buyken, AE, Goletzke, J, Joslowski, G, Felbick, A, Cheng, G, Herder, C, Brand-Miller, JC. Association between carbohydrate quality and inflammatory markers: systematic review of observational and interventional studies. The American Journal of Clinical Nutrition Am J Clin Nutr. 99(4): 2014;813-33.
  13. AlEssa H, Bupathiraju S, Malik V, Wedick N, Campos H, Rosner B, Willett W, Hu FB. Carbohydrate quality measured using multiple quality metrics is negatively associated with type 2 diabetes. Circulation. 2015; 1-31:A:20.
  14. Robertson, M., et al. Insulin-sensitizing effects on muscle and adipose tissue after dietary fiber intake in men and women with metabolic syndrome. Jour
  15. Brehm, B., et al. A Randomized Trial Comparing a Very Low Carbohydrate Diet and a Calorie-Restricted Low Fat Diet on Body Weight and Cardiovascular Risk Factors in Healthy Women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2002. 88(4).

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Dennis Naab, 

Sportwissenschaftler,
liz. Personal Trainer und Gründer
von Mainperformance Personal Training. 

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