Vitamin D Wirkung: deshalb profitierst Du von hohen Werten [Nebenwirkungen]

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KURZINFO

Vitamin D wirkt sich im Körper positiv auf die Gesundheit und die sportliche Leistungsfähigkeit aus. Es ist an zahlreichen Stoffwechselfunktionen beteiligt und wichtig für die Prävention von kardiovaskulären Krankheiten sowie für ein starkes Immunsystem. Vitamin D ist in der Literatur als ergogene Substanz bekannt.

Hast Du Dich jemals gefragt, warum Du in den Sommerzeiten meistens besser gelaunt, körperlich leistungsfähiger und auch vitaler und fitter bist?

Hast Du Dich jemals gefragt, warum Du die Gewichte beim Training meistens im Sommer und nicht im Winter erhöhst?

Dies hat wahrscheinlich mit der Wirkung von Vitamin D zu tun.

D Vitamine sind eine Gruppe fettlöslicher Vitamine, die im Körper die Wirkung und Funktion eines Prohormons haben und entweder durch Sonnenlicht oder durch die Aufnahme über die Ernährung gebildet werden können.

Das wichtigste Vitamin D ist Vitamin D3.

In diesem Artikel erfährst Du alles zur Wirkung und Wirkungsweise von Vitamin D und den Vorteilen auf Deine Gesundheit sowie für Deine sportliche Leistungsfähigkeit.

Wirkung von Vitamin D: deshalb ist Vitamin D so wichtig

Die Rolle von Vitamin D für den menschlichen Körper wird zunehmend untersucht.

In den letzten Jahren haben zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen die Bedeutung von Vitamin D für den menschlichen Stoffwechsel unter Beweis gestellt.

Hierfür braucht Dein Körper Vitamin D:

Aber kann Vitamin-D noch mehr?

Deine Stoffwechselfunktionen laufen mit Creatin bereits auf Hochtouren und für kardiovaskuläre Krankheiten bist Du eh noch viel zu jung.

Gibt es Vorteile auf den Muskelaufbau, die nachgewiesen sind?

Lass uns die Wirkung von Vitamin D noch etwas genauer unter die Lupe nehmen.

Vitamin D Wirkung: So profitiert Deine sportliche Leistungsfähigkeit von Vitamin D

Viele der neu identifizierten Funktionen von Vitamin D haben Relevanz für die sportliche Leistungsfähigkeit und somit hat auch Vitamin D in der Welt der Sporternährung einen hohen Stellenwert.

Die Optimierung der Muskelfunktion, die Erhaltung der Knochengesundheit und die Minimierung des Infektionsrisikos sind wichtige Beispiele dafür, wie Vitamin D dem Athleten zu Gute kommen kann.

Anders als Magnesium ist Vitamin D jedoch – laut einigen Autoren – keine leistungssteigernde Substanz per se, sondern eine biologische Notwendigkeit, und daher ist die Verwendung von exogenem Vitamin D abhängig vom jeweiligen Vitamin-D-Status. [Owens et al.]

Der Deutsche Olympische Sportbund sieht zumindest die Effekte von UVB Bestrahlung (die zu Vitamin D Bildung führt) als signifikant genug, um sie als ergogene Hilfe zu betrachten.

Zur Unterstützung dieses Konzepts behaupten viele Athleten, dass die körperliche Fitness in der Jahreszeit ihren Höhepunkt erreicht hat, wenn das Vitamin D (UVB) auf dem höchsten Niveau ist – also im Sommer und im Herbst. [Organ et al.]

Wie sieht die Welt mit hohem Vitamin-D-Werten also aus?

Ziemlich rosig, wie sich herausstellt und wir kommen später noch genauer auf die nachgewiesenen Wirkungsbereiche zu sprechen.

Für ein besseres Verständnis, schauen wir aber erst, wie Vitamin-D tatsächlich funktioniert:

Die Rolle von Vitamin D bei der Funktion des Muskelgewebes ist mit der großen Zahl der dort vorkommenden Vitamin-D-Rezeptoren (VDRs) verbunden.

Die Studien an menschlichen Skelettmuskeln zeigen das Vorhandensein von Vitamin-D-Rezeptoren in diesem Gewebe und bestätigten, dass die Expression von Vitamin-D-Rezeptoren entscheidend für die effektive Aufnahme von Calcitriol (die physiologisch aktive Form des Prohormons Vitamin D3) durch Muskelzellen ist. [Książek et al.]

Calcitriol kann seine Wirkung auf die Muskeln direkt und indirekt über zwei Arten von Rezeptoren ausüben:

Die Kern- und Membranrezeptoren.

Nach der Bindung an den Kernrezeptor wirkt Calcitriol direkt auf die Zelle, was zu Veränderungen in der Gentranskription der mRNA und anschließend der Proteinsynthese führt.

Klingt, irgendwie kompliziert – aber: mehr Protein?

Will ich!

Dies könnte zur Vermehrung von Muskelzellen und zum Muskelwachstum führen. [Książek et al.]

Genau das meinte ich.

Vitamin D bindet im Körper an Vitamin-D-Rezeptoren (VDRs). Sie kommen in der Skelettmuskulatur, im Herzmuskel, im kardialen Leitungsgewebe, den Zellen des Immunsystems sowie in vielen anderen Bereichen des Körpers vor.

Calcitriol beeinflusst außerdem das sogenannte myogene Differenzierungsprotein “MYOD1” und myogene Regulationsfaktoren.

MYOD1 steuert den Prozess der Differenzierung von Muskelzellen und spielt eine Schlüsselrolle bei der Regeneration von Muskelfasern durch Vergrößerung ihres Durchmessers. [Książek et al.]

Nach der Bindung an die Membranrezeptoren wirkt Calcitriol indirekt auf die Zelle, was die Rolle von Calcitriol bei der Modulation der Muskelkontraktilität bestätigt und somit die Muskelkraft und Kontraktionsrate erhöhen könnte.

Darüber hinaus verringert Vitamin D die Expression von Myostatin. [Książek et al.]

Das kommt Dir bereits bekannt vor?

Richtig, Creatin hat ebenfalls einen hemmenden Effekt auf Myostatin.

Zur Erinnerung: Myostatin hemmt das Muskelwachstum.

Du willst Deine Myostatinlevel also so niedrig wie nur möglich haben.

Es gibt sogar Biohacker, die sich Spritzen zur Genmanipulation setzten – sogenanntes Myostatin-Knockout-Plasmid – was nach Marke Eigenbau in der eigenen Garage zusammengebraut wird.

Ich schätze, so weit willst Du es jedoch nicht treiben, richtig?

Also zurück zu Vitamin D:

Vitamin D könnte auch den Durchmesser und die Anzahl der Muskelfasern vom Typ II beeinflussen.

Es hat sich gezeigt, dass Vitamin-D-Mangel dazu führen kann, dass die Konzentration an Vitamin-D-Rezeptoren sinkt und zu einer Myopathie beiträgt, die durch Atrophie der Muskelfasern vom Typ IIA verursacht wird. [Książek et al.]

Calcitriol stimuliert die Synthese spezifischer Muskelproteine, was zu einer erhöhten Muskelmasse und mehr Kraft führen könnte.

Die Hypertrophie der Muskelfasern vom Typ IIB kann die Leistungsfähigkeit von Sportler beeinträchtigen.

Es ist auch bekannt, dass Typ-II-Fasern eine schnellere Muskelkontraktion und eine höhere Kraft erzeugen als Typ-I-Muskelfasern.

Daher ist die Fähigkeit, kurze Hochleistungsübungen wie Sprints, Sprünge, oder schnelle Bewegungsänderungen durchzuführen, eng mit Typ II Fasern verbunden.

Dies ist natürlich auch beim Krafttraining von Vorteil.

Vitamin-D-Mangel kann zur Atrophie dieser Muskelfasern vom Typ II beitragen. Dieses Phänomen wird jedoch hauptsächlich bei älteren Menschen beobachtet.[Książek et al.]

Vitamin-D-Rezeptoren wurden auch im Herzmuskel und im kardialen Leitungsgewebe nachgewiesen.

Dies zeigt, dass Calcitriol mit einer maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) durch Sauerstofftransportfähigkeit und Sauerstoffverwertung in verschiedenen Geweben verbunden sein kann.[Książek et al.]

Du sagst jetzt vielleicht:

“Markus, das klingt alles ziemlich gut, aber gibt es positive Effekte, die bei Sportlern wirklich nachgewiesen sind?”

Ich bin froh, dass Du fragst.

Hier sind also einige Beispiele aus Studien, die positive Effekte von Vitamin-D auf die Performance nachweisen konnten:

Vitamin D: Diese Wirkung auf die sportliche Leistungsfähigkeit ist in Studien nachgewiesen

In einer kontrollierten Zufallsstudie wurde gezeigt, dass die Erhöhung der Serum 25[OH]D-Konzentration (25[OH]D bezeichnet die Zirkulationsform von Vitamin D im Blut) auf > 75 nmol/l-1 mit zusätzlichem Vitamin D3 bei 4000 IE am Tag einen positiven Effekt auf die Erholung der Kraft nach exzentrischen Training hatte. [Owens et al.]

Es muss jedoch erwähnt werden, dass die Teilnehmer niedrige 25[OH]D-Konzentration vor Beginn der Supplementation aufwiesen.

In einer anderen Untersuchung [Agergaard et al.] wurden 20 untrainierte, junge und 20 ältere Männer mit 1920 IE Vitamin D3 und 800 mg Kalzium pro Tag oder Kalzium allein (Placebogruppe) in den Wintermonaten auf einem Breitengrad mit sehr geringer Sonneneinstrahlung untersucht.

Während der letzten 12 Wochen der Nahrungsergänzungsphase durchliefen die Teilnehmer ein Widerstandstraining für die Quadrizepsmuskulatur.

Es gab keine Unterschiede zwischen den Gruppen in Bezug auf Kraftzuwachs oder Hypertrophie, aber ein Fasertypwechsel (mehr Typ IIA-Fasern) und eine Verringerung von Myostatin wurden bei den jungen Männern beobachtet, die Vitamin D erhielten. Die älteren Männer, die Vitamin D supplementieren, zeigten eine Verbesserung der Muskelqualität gegenüber der Placebogruppe.

Studien mit Fußballspielern konnten zeigen, dass eine Supplementierung mit Vitamin D Vorteile für die aerobe Ausdauer sowie die Geschwindigkeit und Schnellkraft haben könnte. [Jastrzębska et al. 2016] [Jastrzębska et al. 2018]

Die Autoren einer kürzlich erschienen Studie [Skalska et al.] mit Fußballspielern schreiben:

“Basierend auf den in dieser Meta-Analyse enthaltenen Studien hat die Vitamin-Ergänzung einen kleinen, aber positiven Einfluss auf die globale Muskelkraft, insbesondere auf die unteren Gliedmaßen. Es wurde jedoch kein Einfluss auf die Muskelmasse und die Muskelkraft festgestellt. Diese Studien korrelieren mit den Schlussfolgerungen von Koundourakisa et al., dass der Effekt der Supplementierung mit Vitamin D, zusätzlich zur Muskelkraft, eine größere Effizienz der neuro-muskulären Funktion ist, die sich in der Verbesserung der maximalen Kraft und Geschwindigkeit der Fortbewegung von Fußballspielern manifestiert. Daher können diese motorischen Fähigkeiten zusammen mit dem komplexen körperlichen Akt der Muskelkoordination, unserer Meinung nach, einen wesentlichen Einfluss auf das Fußballspiel haben.

Wir sollten jungen Fußballspielern – unserer Meinung nach – eine Ergänzung mit Vitamin D empfehlen, um ihre spezifischen körperlichen Fähigkeiten zu verbessern, insbesondere in der Zeit, in der Defizite beobachtet werden.

Du willst doch auch noch in die Premier League, oder?

Aber es kommt noch mehr:

Bei körperlich aktiven College-Studenten hatten diejenigen mit Vitamin-D-Spiegeln von > 35 ng/ml signifikant höhere VO2max-Spiegel (maximale Sauerstoffaufnahme) als diejenigen mit niedrigeren 25(OH)D-Spiegeln. [Forney et al.]

Auch bei Profifußballspielern ist dies der Fall. [Koundourakis et al.]

Doch nicht nur Sportler profitieren:

Bei nicht aktiven Personen wurde ebenfalls eine positive Korrelation zwischen 25(OH)D-Werten und der VO2max beobachtet. [Ardestani et al.]

Bei Frauen war ein höher Vitamin D Serumspiegel außerdem mit einem niedrigeren Körperfettanteil verbunden. [Mowry et al.]

Hier sind noch weitere Studien, die positive Effekte einer Vitamin-D-Supplementation nachweisen konnten:

Eine 8-wöchige Vitamin-D-Supplementierung bei einer Dosis von 5000 IE/Tag verbesserte die Sprintzeit auf 10 m und ebenfalls die erreichte Sprunghöhe im Vergleich mit der Placebogruppe [Close et al.]

Eine aktuelle Studie mit iranischen Elite Athleten konnte durch eine wöchentliche Gabe von 50.000 IU Vitamin D eine signifikante Leistungssteigerung bei der Übung Beinpresse und bei einem Sprinttest nachweisen. [Alimoradi et al.]

Man kann also sagen, egal ob Du Crossfitter, Fußballspieler oder Bodybuilder bist:

Optimale Vitamin-D-Spiegel können Deine Leistungsfähigkeit wahrscheinlich signifikant verbessern.

Und an alle Damen: Ihr liebt es doch zu tanzen, oder?

Gut, dass eine 4-monatige Vitamin-D-Ergänzung die isometrische Kraft und die vertikale Sprunghöhe bei weiblichen Profitänzerinnen erhöhte. [Wyon et al.]

Aber auch wenn die Wirkung von Vitamin D auf die Performance in vielerlei Hinsicht unter Beweis gestellt werden konnte, sollte an dieser Stelle noch erwähnt werden, dass nicht alle Studien zu dem selben Ergebnis kommen.

Meistens kommt es nur zu einer signifikanten Leistungsverbesserung bei Personen, die ein Defizit an Vitamin D haben.

So kam auch eine Metaanalyse zum dem Ergebnis, dass eine Vitamin-D- Supplementation bei Personen mit ausreichend hohen Leveln, keine signifikanten Effekte auf die Muskelkraft hat. [Stockton et al.]

Eine hohe Wirksamkeit der Vitamin-D-Supplementierung auf die Muskelkraft bei Judokämpfern, Ruderern, Hockeyspielern, Leichtathleten und Tänzern besteht jedoch, wenn diese zuvor niedrige Vitamin-D-Spiegel aufwiesen. [Stockton et al.]

Auch eine kürzlich erschienen Studie konnte keine Effekte auf die Performance nachweisen und erwähnte, dass die positiven Effekte von Vitamin D von manchen Autoren [Todd et al. & Cannel et al.] möglicherweise überschätzt sein könnten. [Carswell et al.]

Eine andere Studie stellte die Frage, ob eine Vitamin D Supplementation für Athleten Sinn oder Unsinn ist:

“Die Frage, ob Sportler mit Vitamin D ergänzen sollten, ist umstritten. Während es Argumente für und gegen eine Vitamin-D-Ergänzung gibt, ist zusätzliche Forschung erforderlich, um festzustellen, ob eine Vitamin-D-Ergänzung für Sportler von Vorteil ist. Dennoch, basierend auf den wachsenden Beweisen, dass viele sportliche Populationen unzureichende Vitamin-D-Werte oder einen Mangel haben, wird empfohlen, dass Athleten ihre Serum-Vitamin-D-Konzentration überwachen und sich mit ihrem Arzt und/oder Ernährungsberater beraten, um festzustellen, ob sie gesundheitliche Vorteile von Vitamin D erhalten würden.” [Powers et al.]

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass eine Wirkung auf die sportliche Leistungsfähigkeit durch eine Vitamin-D-Supplementation geben ist, aber diese in der Regel nur vorhanden ist, wenn nicht adequate Vitamin-D-Level bestehen.

Dies macht außerdem umso mehr Sinn, wenn man folgende Ergebnisse von [Organ et al.] betrachtet:

“Die grundlegenden Vitamin-D-Funktionen werden effizient bei 25(OH)D-Werten >32 ng/ml nachgewiesen; jedoch werden bei noch höheren Werten überlegene Vorteile beobachtet.

Zum Beispiel beginnt Vitamin D erst bei 25(OH)D-Werten >40 ng/ml im Muskel und Fett für die spätere Verwendung gespeichert zu werden.

Daher ist der Körper bei einem Gehalt von <40 ng/ml auf einen täglichen Nachschub von Vitamin D angewiesen, um seinen täglichen Bedarf direkt zu decken, der in der normalen Ernährung jedoch wahrscheinlich nicht vorhanden ist.

Bei Werten unter 40 ng/ml scheint es gerade genug zirkulierendes 25(OH)D für alle unmittelbaren Stoffwechselbedürfnisse zu geben; gespeichertes Vitamin D ist jedoch für fortschreitende, weitere Prozesse in der Regel nicht verfügbar.

Um den 25(OH)D-Spiegel von 40 ng/ml aufrechtzuerhalten, ist eine Vitamin-D-Ergänzung, insbesondere in den Wintermonaten, gerechtfertigt. Das 25(OH)D-Ziel von 40 ng/ml wird für Sportler empfohlen, da – wie bereits erwähnt – auf dieser Ebene Vitamin D beginnt, im Muskel und im Fett für die zukünftige Verwendung gespeichert zu werden.

Als Sportler brauchst Du Reserven.

Darüber hinaus ist Vitamin D bei Werten unter 32 ng/ml wahrscheinlich nicht ohne weiteres für die fortgeschrittenen Prozesse, die an den autokrinen Pfaden beteiligt sind, verfügbar, was der Weg ist, der die Leistung am ehesten beeinflusst. Dieses Niveau wird auch durch die beiden vergleichbaren Close et al. Studien gestützt, bei denen die Studie mit 25(OH)D-Werten über 40 ng/ml signifikante Auswirkungen auf die Leistung zeigte.”

So weit so gut.

Aber geht da vielleicht sogar noch mehr?

Gibt es noch weitere Vorteile durch die Wirkung von Vitamin-D?

Darauf kannst Du wetten.

Kommen wir nun zu etwas, bei dem nicht nur profitierst, wenn Du Sportler bist.

Vitamin D Wirkung: Deshalb profitiert Dein Immunsystem

Genau wie Zink hat Vitamin D einen positiven Einfluss auf Dein Immunsystem.

Das liegt daran, dass Vitamin-D-Rezeptoren ebenfalls in den Zellen des Immunsystem vorkommen.

Die Aktivierung des Immunsystems kann durch die Zirkulation von 25(OH)D reguliert werden.

Es wurde festgestellt, dass Vitamin D die Genexpression für antimikrobielle Breitband Peptide (AMPs) erhöht, die wichtige Regulatoren der angeborenen Immunantwort sind.

Calcitriol (die physiologisch aktive Form des Prohormons Vitamin D3) trägt zur immunmodulatorischen Wirkung auf T- und B-Zellen bei erworbener Immunität bei.

AMPs sind wichtige Proteine für die angeborene Immunität und helfen Dir, Dich gegen akute Infektionen, einschließlich Grippe und Erkältung, zu schützen. [Książek et al.]

Unterschiede in der Konzentration von Vitamin D können die Immunantwort beeinflussen.

Studien haben negative Assoziationen zwischen dem Vitamin D-Spiegel und der Häufigkeit von Infektionen der oberen Atemwege bei Sportlern gezeigt, insbesondere während hochintensiver Übungen oder längerer und anstrengender Trainingszeiten. [Książek et al.]

Auch bei Militärpersonal und der allgemeinen Bevölkerung konnte dies nachgewiesen werden. [Owens et al.]

Hier findest Du weitere Maßnahmen, um Dein Immunsystem zu stärken.

Nebenwirkungen einer Vitamin D Supplementation

Nach all den positiven Wirkungen, denkst Du vielleicht, Du solltest Vitamin D von nun an wie bunte Smarties einschmeißen.

Aber nicht so schnell.

Wie schon gesagt, sollte man erst seine Spiegel kennen, bevor man wild drauf los supplementiert.

Trotzdem sind schädliche Nebenwirkungen von Vitamin D in der Regel eher unwahrscheinlich, da man dafür mit sehr hohen Dosierungen supplementieren muss.

An dieser Stelle aber trotzdem eine Zusammenfassung möglicher Nebenwirkungen einer zu hohen Vitamin-D-Supplementation:

Da viele Athleten heute eine Nahrungsergänzung durchführen und oft extreme Dosen von Vitamin D einnehmen, ist es wichtig zu beurteilen, ob übermäßiges Vitamin D gesundheitsschädlich sein kann. [Owens et al]

Es wurde argumentiert, dass toxische Effekte nur auftreten, wenn die Konzentrationen von Serum 25[OH]D größer als 180 nmol/l-1 sind, aber Daten deuten darauf hin, dass eine hochdosierte Supplementierung problematisch sein könnte. Schließlich gibt es einen paradoxen Zusammenhang zwischen Serum 25[OH]D Konzentration, Ethnizität und Markern der Knochengesundheit. [Owens et al]

Abbildung 1 verdeutlicht, dass zu hohe Serum 25[OH]D-Spiegel (> 180 nmol/l-1) toxisch sein können.

Owens et al. untersuchten auch die Auswirkungen einer hochdosierten Vitamin-D3-Ergänzung (35.000 IE vs. 70.000 IE pro Woche) auf alle wichtigen Vitamin-D-Metaboliten (25[OH]D, 1,25[OH]2D3, 24[25[OH]D und PTH) in einer Gruppe von Spitzensportlern.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass beide Dosen das Serum 25[OH]D und 1,25[OH]2D3 effektiv erhöhten; die höchste Dosis (70.000 IE/Woche) erhöhte jedoch auch das Produkt des Vitamin-D-Abbaus, 24,25[OH]D.

Es wird angenommen, dass dieser Metabolit einen negativen Effekt ausübt, wodurch bestimmte weitere Umwandlungsprozesse gestört werden.

Auch andere Autoren äußerten Bedenken hinsichtlich der Toxizität durch übermäßige Supplementierung. Die weit verbreitete Vitamin-D-Anreicherung von Lebensmitteln und Getränken aus den 1930er bis 1950er Jahren in den Vereinigten Staaten und Europa führte zu gemeldeten Toxizitätsfällen. [Alshahrani et al.]

Hyperkalzämie ist die Ursache der meisten Symptome der Vitamin-D-Toxizität verantwortlich. Frühe Symptome der Vitamin-D-Toxizität sind:

  • gastrointestinale Störungen
  • Anorexie
  • Durchfall
  • Verstopfung
  • Übelkeit
  • Erbrechen
Nebenwirkungen wie Magen-Darmbeschwerden sind auf zu hohe Dosierungen zurückzuführen.

Weitere Symptome, die innerhalb weniger Tage oder Wochen auftreten können:

  • Knochenschmerzen
  • Schläfrigkeit
  • anhaltende Kopfschmerzen
  • unregelmäßiger Herzschlag
  • Appetitlosigkeit
  • Muskel- und Gelenkschmerzen
  • häufiges Wasserlassen, besonders nachts
  • übermäßiger Durst
  • Schwäche, Nervosität
  • Juckreiz
  • Nierensteine

[Alshahrani et al.]

Eine Studie berichtete, dass die Vitamin-D-Toxizität wahrscheinlich nach einem chronischen Konsum von etwa 40.000 IE/Tag auftritt. [Vieth et al.]

Toxizität kann in der Regel nur durch Supplementation auftreten, weil eine übermäßige Sonneneinstrahlung nicht zu einer Vergiftung mit Vitamin D führt, da Sonnenlicht überschüssiges Vitamin D abbaut. [Alshahrani et al.]

Fazit

Die Wirkung von Vitamin D ist entscheidend für wichtige Aufgaben und Funktionen in Deinem Körper.

Für die sportliche Performance hat eine Supplementation nur einen Vorteil, wenn Du ein Defizit oder niedrige Vitamin-D-Spiegel hast.

Da zu hohe Vitamin-D-Level schädliche Nebenwirkungen verursachen, solltest nicht einfach blind Vitamin D supplementieren, sondern zuerst einen Test machen und Deine Vitamin-D-Spiegel bestimmen lassen.

Bei niedrigen Werten ist eine Supplementation zu empfehlen und von Vorteil – in die Sonne zu gehen ist natürlich auch nicht verkehrt.

Was hälst Du von einer Vitamin D Supplementation?

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