Muskelkater dürfte jedem bekannt sein, der nach längerer Pause wieder sportlich aktiv wird oder ein ambitioniertes Training absolviert. Unter Wissenschaftlern ist er als DOMS, delayed onset muscle soreness, bekannt.
Er macht sich zwischen acht und 48 Stunden nach dem Training schmerzhaft bemerkbar. Muskelkater ist harmlos und verschwindet nach 3 bis 7 Tagen von selbst, doch ist er nicht nur unangenehm und schmerzhaft, sondern steht auch weiterem Training oder einer Bewegungstherapie im Wege. Daher wird er von Sportwissenschaftlern erforscht und es werden immer wieder verschiedene Strategien zur Vermeidung von Muskelkater vorgeschlagen.
Es ist nicht vollständig geklärt, was bei DOMS im Muskel vorgeht.
Derzeit gibt es sechs Theorien zur Ursache des Muskelkaters:
- Milchsäure
- Spasmen der Muskulatur
- Schädigung des Bindegewebes
- Schäden am Muskel selbst
- Entzündungsreaktionen oder
- Enzym-Ausfluss
Einige Forscher halten auch eine Kombination von verschiedenen Ursachen für denkbar. Daneben gibt es einige Vorschläge und Untersuchungen darüber, wie man Muskelkater vermeiden oder seine Symptome lindern kann.
Die Einnahme von nicht-steroidalen Antirheumatika wie Aspirin hat lindernde Effekte abhängig von Einnahmedosis und –zeitpunkt gezeigt. (1) Als hilfreich haben sich oft auch Massagen erwiesen. (2) Je nach Anwendungszeitpunkt und Massagetechnik wurden hier unterschiedlich erfolgreiche Ergebnisse erzielt. Dagegen verschaffen viele andere Behandlungsmethoden keine Erleichterung der Symptome, darunter Kältetherapie (3), Homöopathie (4), Stretching (5), Ultraschall (6,7), Laserbehandlung (8) und Elektrostimulation (9). Ob Akupunktur helfen kann, ist nicht geklärt.
Japanische Wissenschaftler setzten sie erfolgreich gegen DOMS ein (10), andere Forscher dagegen konnten keinen Effekt nachweisen. (11)
Sportliche Aktivität bei geringer Intensität und Dauer oder unter Schonung der betroffenen Muskelgruppen ist jedoch ein wirksames Mittel, Muskelkater zu bekämpfen. Leichte Übungen können den Muskelschmerz effektiv, wenn auch temporär, dämpfen. (12) Intensives Training oder neue Trainingsprogramme sollten stets langsam über einen Zeitraum von ein bis zwei Wochen aufgenommen werden, um DOMS zu vermeiden. (13)
Da immer wieder oxidativer Stress von Zellen für die Symptome von Muskelkater verantwortlich gemacht wird, untersuchten einige Forscher den Effekt von antioxidativen Reagenzien auf DOMS. Tatsächlich konnte nachgewiesen werden, dass dadurch der Level an freien Sauerstoffradikalen im Gewebe sinkt. Doch die Symptome des Muskelkaters blieben gleich. Zudem gibt es Hinweise, dass die als Antioxidantie verwendete Ascorbinsäure (Vitamin C) die Erholung der Muskeln verzögert. Daher folgern Wissenschaftler, dass entweder freie Radikale nicht für Muskelkater verantwortlich sind oder dass Vitamin C nicht an die Stellen gelangt, wo es effektiv wirken kann. (14,15)
Auch Sauerkirschsaft mindert mit seinen Flavonoiden und Anthocyanen den oxidativen Stress der Zellen. (16) Sportler, die sieben Tage vor sowie während eines Ausdauerlaufes den Saft tranken, litten laut einer Untersuchung weniger an Muskelschmerzen. (17) Nach sportlicher Anstrengung unterstützt der Saft die Erholung der Muskulatur und hemmt Entzündungsreaktionen. (18)
Es existieren verschiedene Hinweise für und gegen eine Beteiligung von freien Radikalen bei der Entstehung von Muskelkater, doch der Zusammenhang zwischen den freien Radikalen, die beim Training entstehen, und Muskelkater konnte bislang nicht abschließend geklärt werden. (19)
Eine Verletzung des Muskelgewebes als Ursache von Muskelkater scheint ebenfalls nicht ausgeschlossen. Diese Vermutung wird dadurch bestätigt, dass die Gabe von Protease an Sportler von einem Tag vor einem Training bis zwei Tage danach die Symptome von Muskelkater dämpft und die Erholung der Muskulatur beschleunigt. Dies hatten US-Forscher an 20 männlichen Studienteilnehmern gezeigt. (20) Nahrungsergänzungen für Sportler, die neben anderen Bestandteilen Proteasen enthalten, wurden bereits entwickelt. Eine davon enthält neben Proteasen Phytosterole, Curcumin, Resveratrol sowie Vitamin C und konnte laut einer Pilotstudie an 10 Teilnehmern Muskelschmerzen effektiv vermindern. (21)
Die Idee von Milchsäure (siehe auch: Milchsäurebakterien) als Verursacher von Muskelkater wurde dagegen inzwischen einhellig verworfen, da Milchsäure, beziehungsweise Laktat, auch in hohen Dosierungen keine Muskelschmerzen hervorruft, wie Wissenschaftler schon vor längerer Zeit belegen konnten. (22, 23)
Zudem wird Milchsäure nach dem Training schnell wieder abgebaut.
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Einige Wissenschaftler haben in der Vergangenheit vermutet, dass eine unzureichende Versorgung mit leicht metabolisierbaren Kohlehydraten Muskelkater hervorrufen kann. Doch diese Theorie konnte sich ebenfalls nicht halten, da die Versorgung mit Kohlehydraten keinen Einfluss auf DOMS hat, wie inzwischen in unterschiedlichen Untersuchungen gezeigt werden konnte. (24)
Für Sportler werden zahlreiche verschiedene Nahrungsergänzungen angeboten, die die Leistung der Muskulatur verbessern und Muskelkater vorbeugen sollen.
Während kurzer, intensiver Muskelaktivität im anaeroben Bereich wird Glykogen als Substrat verbraucht. Dabei entsteht Milchsäure, die in Laktat und Wasserstoff-Ionen zerfällt. Den dabei stattfindenden Abfall des pH-Wertes abzudämpfen ist ein wichtiger Puffermechanismus, den die Zelle leisten muss. Dabei spielen Imidazole eine Rolle. Sie enthalten Stickstoff-Atome, die Protonen binden können. Solche Imidazole sind in Histidinen enthalten, die als Aminosäure, in Proteinen oder Dipeptiden wie Carnosin vorkommen. (25)
Dabei handelt es sich um ein Dipeptid aus ß-Alanin und Histidin mit der chemischen Bezeichnung ß-Alanyl-L-Histidin. Carnosin spielt bei der Muskelkontraktion als Protonenpuffer eine wichtige Rolle und wird daher oft als Nahrungsergänzung angeboten. Es kommt vor allem in Muskeln und im zentralen Nervensystem, aber auch in anderem Gewebe vor. Es besitzt die Fähigkeit als Puffer den pH-Wert der Zellen stabil zu halten und wirkt antioxidativ. Daneben hat es andere Funktionen im Körper. Bei kurzen, intensiven Trainingseinheiten im anaeroben Bereich bilden sich vermehrt Metabolite wie Wasserstoff-Ionen, die den pH-Wert in den sauren Bereich verschieben und so den Muskel ermüden lassen. (26)
Neben Bicarbonaten soll auch Carnosin in dieser Situation als Puffer dienen. Nachweislich trägt ein hoher Level an Carnosin zur Leistungsfähigkeit der Muskeln bei intensiver Anstrengung bei. (27) Als Nahrungsergänzung ist Carnosin bislang eher wenig wissenschaftlich untersucht worden. Es gibt Hinweise, dass die Einnahme von Carnosin den Level im Muskel nicht erhöhen kann (28), vermutlich, da das Dipeptid verdaut wird.
Auch konnte keine Leistungssteigerung durch Carnosin-Einnahme belegt werden (29) und viele Daten zu seiner positiven Wirkung stammen aus Versuchen im Reagenzglas. Andere Studien dagegen zeigen einen Anstieg an Carnosin im Muskel von über 60%, wenn der Stoff oral angenommen wird. (30)
Die Datenlage zu Carnosin als Nahrungsergänzung für Sportler ist also unzureichend und erste Untersuchungen zu einer möglichen Leistungssteigerung nicht eben ermutigend, sodass die Mittel derzeit nicht empfohlen werden können. Zudem stehen Untersuchungen zu möglichen Nebenwirkungen aus.
Neben Carnosin wirkt Bikarbonat im Blut als Puffer. Doch die Einnahme von Bikarbonat in einer Menge, die die extrazelluläre Pufferkapazität effektiv erhöht, ist schwer zu realisieren. Viele Mediziner geben die notwendige Menge von 0,25 Gramm pro Kilo Körpergewicht an, die 90 Minuten vor dem Sport eingenommen werden müsste. Für einen Menschen mit 75 Kilo Körpergewicht wären das 18,75 Gramm Bikarbonat. Neben den praktischen Problemen wird diese Menge pur eingenommen bei den meisten Menschen zu Verdauungsproblemen führen. (26)
Im Körper wird Carnosin aus den Aminosäuren Histidin und ß-Alanin zusammengefügt. Während Histidin im Körper reichlich vorhanden ist, ist ß-Alanin nicht immer in ausreichender Menge verfügbar, um Carnosin zu synthetisieren. Wie Forscher zeigen konnten, beeinflusst die verfügbare Menge an ß-Alanin das Carnosin-Level im Muskel. Die Wissenschaftler hatten Pferden sowohl ß-Alanin als auch Histidin als Nahrungsergänzung gegeben und nur bei der Gabe von ß-Alanin einen deutlichen Anstieg des Muskel-Carnosins verzeichnen könnnen. (31)
Auch bei Menschen konnte nachgewiesen werden, dass ß-Alanin für den Level an Muskel-Carnosin ausschlaggebend ist und eine Einnahme der Aminosäure (6,4 g/Tag) den Carnosin-Level der Muskeln erhöht. Sportliches Training dagegen konnte keinen Anstieg an Carnosin erreichen. (32)
Daher wird die Aminosäure ebenfalls als Nahrungsergänzung für Leistungssportler angeboten, damit der Körper selbst Carnosin in großer Menge herstellen kann. Zu den Auswirkungen der ß-Alanin-Einnahme sind bereits viele Studien durchgeführt worden.
Einige Studien fanden keine Verbesserung sportlicher Leistungen wie Kraft und Ausdauer (33). Doch konnten in vielen anderen Studien positive Wirkungen der ß-Alanin-Nahrungsergänzung belegt werden, wie eine Erhöhung des Muskel-Carnosins und weniger Ermüdung bei Sprintern (4,8 g/Tag; (34) oder eine höhere und verlängerte Leistungsfähigkeit von jungen Frauen beim Radfahren (35). Nebenwirkungen sind bislang keine bekannt und daher wird ß-Alanin weitgehend als sicher und wirkungsvoll akzeptiert. (36)
Auch aus der Nahrung werden Aminosäuren wie Alanin oder Dipeptide wie Carnosin zugeführt. Vor allem Produkte mit tierischem Eiweiß sind hier hilfreich, wie Eier, Fisch oder Fleisch. Bei älteren Menschen hat sich gezeigt, dass sie generell meist weniger Carnosin in der Muskulatur haben. Gründe dafür könnten ein geringer Verzehr von Fleisch und Fisch oder auch fortschreitende Nierenschwäche sein. Älteren könnte daher die Einnahme von ß-Alanin wieder zu mehr Kraft verhelfen und gefährlichen Stürzen vorbeugen. Tatsächlich wurde die Aminosäure bereits erfolgreich in einer Studie mit Teilnehmern zwischen 55 und 92 Jahren getestet und gab den Menschen mehr Muskelkraft- und ausdauer. (37)
Wegen dem geringen oder fehlenden Anteil an tierischem Protein in der Nahrung könnten ebenso Vegetarier und Veganer von der Einnahme profitieren.
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Auch die Einnahme von Kreatin kann den Level an Carnosin im Muskel erhöhen und die Muskulatur vor Ermüdung schützen. Dies wurde im Mausmodell (38) wie am Menschen (39) bereits belegt. Zudem ließ sich damit der Trainingseffekt steigern, als den Studienteilnehmern vier Tage lang 20 Gramm Kreatin und anschließend zehn Wochen lang fünf Gramm täglich verabreicht wurde. (40)
In einer anderen Studie, bei der von Anfang an nur fünf Gramm Kreatin täglich verabreicht wurde, konnte dagegen kein positiver Effekt bestätigt werden. (41) Nach der aktuellen Studienlage gilt Kreatin jedoch als wirksam und sicher. (43)
Die Langzeitwirkung ist umstritten, denn während Kreatin in den ersten Tagen der Einnahme gut absorbiert wird, lässt die Aufnahme anschließend nach, wie in einer britischen Studie gezeigt wird. Daher empfehlen die Forscher in den ersten sechs Tagen 20 Gramm Kreatin einzunehmen und den erhöhten Level anschließend mit nur zwei Gramm täglich aufrechtzuerhalten. (42)
Mit einem guten Trainingsplan und der richtigen Ernährung kann jeder sportliche Erfolge erzielen. Ältere, Vegetarier, Veganer oder ambitionierte Sportler könnten zudem von speziellen Nahrungsergänzungsmitteln profitieren. ß-Alanin kann dabei als sicher und effektiv gelten, während es zudem kostengünstiger ist als Produkte mit Carnosin oder Kreatin.
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Quellen:
1) Barlas et al., Managing delayed-onset muscle soreness: Lack of effect selected oral systemic analgesics. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 2000;81:966–72; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10896014
2) Smith et al., The effects of athletic massage on delayed onset muscle soreness, creatine kinase, and neutrophil count: A preliminary report, The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy, 1994;19:93–9; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8148868
3) Sellwood et al. Ice-water immersion and delayed-onset muscle soreness: a randomised controlled trial. British Journal of Sports Medicine. 2007;41:392–397; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2465319/
4) Vickers et al., Homoeopathy for delayed onset muscle soreness: a randomised double blind placebo controlled trial, British Journal of Sports Medicine, 1997 Dec;31(4):304-7; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1332564/
5) Herbert & De Noronha. Stretching to prevent or reduce muscle soreness after exercise, Cochrane Database Syst Rev. 2007:CD004577; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17943822
6) Craig et al., Delayed onset muscle soreness: lack of effect of therapeutic ultrasound in humans. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 1999;80:318–23; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10084441
7) Ciccone et al.. Effects of ultrasound and trolamine salicylate phonophoresis on delayed-onset muscle soreness, Physical Therapy, 1991;71:666–75; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1881957
8) Craig et al., Delayed-onset muscle soreness: lack of effect of combined phototherapy/low-intensity laser therapy at low pulse repetition rates. Journal of Clinical Laser Medicine & Surgery. 1996;14:375–80; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9467328
9) Craig et al.. Lack of effect of transcutaneous electrical nerve stimulation upon experimentally induced delayed onset muscle soreness in humans. Pain. 1996;67:285–9; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8951922
10) Itoh et al., Effects of tender point acupuncture on delayed onset muscle soreness (DOMS)–a pragmatic trial, Chinese Medicine, 2008 Nov 25;3:14; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19032777
11) Barlas et al.,. Lack of effect of acupuncture upon signs and symptoms of delayed onset muscle soreness. Clinical Physiology. 2000;20:449–456; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11100392
12) Zainudin et al. Light concentric exercise has a temporarily analgesic effect on delayed-onset muscle soreness, but no effect on recovery from eccentric exercise. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism. 2006 Apr;31(2):126-34; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16604130
13) Cheung et al., Delayed onset muscle soreness : treatment strategies and performance factors, Sports Medicine, 2003;33(2):145-64; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12617692
14) Close et al., Ascorbic acid supplementation does not attenuate post-exercise muscle soreness following muscle-damaging exercise but may delay the recovery process, The British Journal of Nutrition, 2006 May;95(5):976-81; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16611389
15) Thompson et al., Post-exercise vitamin C supplementation and recovery from demanding exercise, European Journal of Applied Physiology, 2003 May;89(3-4):393-400, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12682838
16) Traustadottir et al., Tart cherry juice decreases oxidative stress in healthy older men and women, The Journal of Nutrition, 2009 Oct;139(10):1896-900, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19692530
17) Kühl et al., Efficacy of tart cherry juice in reducing muscle pain during running: a randomized controlled trial, Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2010 May 7;7:17; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20459662
18) Howartson et al., Influence of tart cherry juice on indices of recovery following marathon running, Scandinavian Journal of Medicine and Sciences in Sports, 2010 Dec;20(6):843-52; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19883392
19) Close et al., The emerging role of free radicals in delayed onset muscle soreness and contraction-induced muscle injury, Comparative Biochemistry and Physiology, 2005 Nov;142(3):257-66; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16153865
20) Miller et al., The effects of protease supplementation on skeletal muscle function and DOMS following downhill running, Journal of Sports Sciences, 2004 Apr;22(4):365-72, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15161110
21) Udani et al., BounceBack™ capsules for reduction of DOMS after eccentric exercise: a randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover pilot study, Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2009; 6: 14; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2698827
22) Armstrong RB. Mechanisms of exercise-induced delayed onset muscular soreness: a brief review. Medicine and Science in Sports and Exercise, 16: 529–538, 1984; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6392811
23) Schwane et al. Is lactic acid related to delayed-onset muscle soreness? Physical Sportsmedicine, 11: 124–131, 1983
24) Close et al., Effects of dietary carbohydrate on delayed onset muscle soreness and reactive oxygen species after contraction induced muscle damage, British Journal of Sports Medicine, 2005 Dec;39(12):948-53, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16306505
25) Begum et al., Physiological role of carnosine in contracting muscle. International Journal of Sports Nutrition and Exercise Metabolism. 2005 Oct;15(5):493-514; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16327029
26) A Special Interview with Dr. Craig Sale, https://mercola.fileburst.com/PDF/ExpertInterviewTranscripts/Interview-Craig-Sale.pdf
27) Suzuki et al., High level of skeletal muscle carnosine contributes to the latter half of exercise performance during 30-s maximal cycle ergometer sprinting. The Japanese Journal of Physiology, 2002 Apr;52(2):199-205. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12139778
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33) Kendrick et al., The effects of 10 weeks of resistance training combined with ß-alanine supplementation on whole body strength, force production, muscular endurance and body composition. Amino Acids, 2008 May;34(4):547-54; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18175046
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42) Hultman et al., Muscle creatine loading in men. Journal of Applied Physiology, 81: 232–237, 1996; https://jap.physiology.org/content/81/1/232.abstract
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