Harnsäure, Laktat und die Montmorency Sauerkirsche

Warum Sportler Kirschen essen sollten

Es gibt für Leistungssportler verschiedene physiologische Parameter, die sich messen lassen, und die Rückschluss auf die Leistungsfähigkeit geben. Bei einer sportmedizinischen Untersuchung wird man unter Umständen konfrontiert mit einer Laktat-Messung, einem Belastungs-EKG und einem Lungenfunktionstest. Vielleicht hört man auch etwas von der Erythrozytenzahl und dem Hämoglobingehalt im Blut, eventuell im Zusammenhang mit der Eisenversorgung.

Ein Aspekt, der deutlich seltener zur Sprache kommt, ist der Harnsäure-Gehalt im Blut. Dabei ist dieser gerade bei Leistungssportlern oftmals erhöht, was unter gewissen Umständen auch gesundheitsschädliche Folgen haben kann. Doch was genau ist Harnsäure, wieso kann sie gesundheitsschädlich sein, warum ist sie gerade bei Sportlern oft erhöht und was hat das mit dem Laktat-Spiegel und Muskelabbau zu tun?

Harnsäure und der Purinstoffwechsel

Harnsäure ist das Endprodukt des Abbaus sogenannter Purinnukleotide. Dabei handelt es sich um Moleküle, aus denen die DNA, also die Erbinformation des Menschen, aufgebaut ist. Jedes dieser Moleküle setzt sich zusammen aus einer sogenannten Purinbase, dem Zucker Ribose und einem oder mehreren Teilen Phosphor. Diese Moleküle bilden lange Ketten, von denen sich immer zwei umeinander winden und die charakteristische Form der DNA bilden. Diese Doppelkette liegt „aufgewickelt“ als genetischer Code im Kern von jeder einzelnen Zelle eines Lebewesens.

Im Rahmen des Stoffwechsels werden nun regelmäßig Zellen abgebaut und durch neue ersetzt. Dabei werden Purine frei und müssen abgebaut werden. Außerdem führt man dem Körper jeden Tag mit der Nahrung eine gewisse Menge Purine zu, die ebenfalls verstoffwechselt werden müssen. Vor allem zelldichte Lebensmittel wie Fleisch und Fisch enthalten einen großen Anteil Purine.

Die anfallenden Purine werden in der Leber zur Harnsäure abgebaut, ins Blut abgegeben und durch die Niere über den Urin ausgeschieden.

Purine im Energiestoffwechsel

Purinnukleotide sind jedoch nicht nur Baustein der Erbinformation, sie haben auch andere Funktionen in der Zelle. Vor allem dienen sie als universelles Energiesubstrat für alle Prozesse, die irgendwie Energie benötigen.

Wenn dem Körper energiereiche Stoffe wie Zucker oder Fette zugeführt werden, nutzen die Zellen die potentielle Energie dieser Moleküle, um einen oder mehrere Teile Phosphor an ein Purinnukleotid anzuhängen. Dadurch entsteht das universelle Energiesubstrat ATP. Von diesem Molekül kann dann an anderer Stelle wieder ein Teil Phosphor abgespalten werden, wobei Energie frei wird, die von der Zelle genutzt wird.

Auf diese Weise nutzt der Körper die Energie aus der Nahrung um Muskeln kontrahieren zu lassen, im Darm Stoffe zu absorbieren und elektrische Potentiale in Nervenzellen zu erzeugen.

Harnsäure und Gicht

Harnsäure ist also zunächst einmal ein physiologischer Bestandteil des Blutes. Und als solcher ist die Harnsäure auch nicht gesundheitsschädlich. Im Gegenteil wird der Harnsäure sogar ein großes antioxidatives Potential nachgesagt1.

Das Problem mit der Harnsäure ist ihre schlechte Löslichkeit. Steigt der Anteil der Harnsäure im Blut über 7mg/dl an, kann sie in kristalliner Form ausfallen. Die dabei entstehenden Kristalle können sich in den Gelenken und dem Bindegewebe festsetzen und werden daraufhin vom Immunsystem als Fremdkörper wahrgenommen. Es kommt zu einer schmerzhaften Entzündungsreaktion des Körpers, die unbehandelt langfristig zu Gelenkdeformationen führen kann. Man spricht in diesem Fall von der Gicht.

Ursachen für einen Anstieg der Harnsäure im Blut sind in der Regel eine gestörte Ausscheidung über die Niere, ein gesteigerter Abbau von Zellen, oder ein ungesunder Lebenswandel mit exzessiver Zufuhr von purinreicher Nahrung.

Ein anderes Risiko stellen Nierensteine dar. Dabei bildet die Harnsäure nicht im Blut, sondern im Urin Kristalle. Diese können sich zu Steinen zusammenlagern und die Abflusswege „verstopfen“. Unbehandelt führt dies zu Schmerzen und Harnabflussstörungen.

Harnsäure und Laktat

Wieso ist nun Harnsäure ein Problem für Sportler? Schließlich sind vor allem Menschen mit einem ungesunden Lebenswandel von Gicht betroffen. Moderate körperliche Belastung soll langfristig sogar im Gegenteil förderlich bei Gicht sein und die Ausscheidung von Harnsäure verbessern2.

Ein wichtiger Aspekt bei der Betrachtung von Harnsäure im Sport ist der sogenannte Laktat-Spiegel. Laktat, auch Milchsäure genannt, ist ein Endprodukt des Energiestoffwechsels im Muskel. Bei leichter körperlicher Belastung können die Muskeln Glucose und Fette unter Einbeziehung von Sauerstoff zu Energie verstoffwechseln. Der Stoffwechsel erfolgt aerob, also mit ausreichend Sauerstoff.

Nimmt die Belastungsintensität jedoch zu, fällt es dem Körper schwerer dem Muskel ausreichend Sauerstoff zuzuführen. Der Muskel muss also ohne Zuhilfenahme von Sauerstoff Energie gewinnen. Der Stoffwechsel wird anaerob.

Dieser Zustand des Muskelstoffwechsels kann jedoch nur für relativ kurze Zeit aufrecht gehalten werden, da hierbei Laktat angehäuft wird. Das Laktat senkt den pH des Blutes, was nur in geringem Maße vom Körper toleriert wird. Für Sportler ist es daher von Vorteil, den Übergang zum anaeroben Stoffwechsel, die sogenannte Laktat-Schwelle, durch gezieltes Training nach oben zu treiben.

Laktat kann zum Teil in der Leber zu Glucose umgewandelt werden. Der Rest muss genau wie Harnsäure über die Niere ausgeschieden werden. Und genau darin liegt das Problem. Die Niere hat nur eine gewisse „Filterkapazität“. Harnsäure und Laktat konkurrieren gewissermaßen darum, wer zuerst ausgeschieden wird, was dazu führen kann, dass die Harnsäure-Ausscheidung sinkt, die Harnsäure also gewissermaßen zurückgehalten wird und der Harnsäure-Spiegel im Blut steigt3,4,5.

Erhöhte Harnsäure durch kurze, intensive Belastung

Schon relativ früh hat man erkannt, dass der Harnsäure-Spiegel im Blut gerade nach sehr intensiven Belastungen steigt. Bereits 1921 und 1924 beobachtete man einen Anstieg der Harnsäure im Blut unmittelbar nach schwerer körperlicher Belastung6,7. Daran anknüpfend konnte man 1964 dokumentieren, dass der Anstieg der Harnsäure im Blut auf eine gehemmte Ausscheidung über den Urin zurückzuführen ist8.

1988 verglichen Green und Fraser daraufhin unterschiedliche Belastungsintensitäten im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Harnsäure. Sie kamen zu dem Schluss, dass es vor allem die Intensität und weniger die Dauer der Belastung ist, die den Harnsäure-Spiegel in die Höhe treibt9.

Harnsäure, ATP und Muskelabbau

Neben dem Laktat-Spiegel können noch andere Faktoren die Harnsäure bei Sportlern in die Höhe treiben. Wie bereits eingangs erwähnt, dient das Purinnukleotid ATP als universelles Energiesubstrat. Unter normalen Umständen zirkulieren diese Purine im Stoffwechsel zwischen Systemen der Energiegewinnung und energieverbrauchenden Systemen.

Bei intensiver Belastung mit hohem Energieverbrauch des Muskels kann es jedoch passieren, dass das ATP maximal energetisch verstoffwechselt wird und nicht rezirkuliert. Stattdessen wird es wie andere Purine zu Harnsäure abgebaut und kann den Harnsäure-Spiegel bei intensiver Belastung zusätzlich erhöhen10.

Ein weiterer Aspekt ist der Abbau von Muskulatur unter hoher Belastung. Muskeln bestehen aus Proteinen, die unter extremen Bedingungen zur Energiegewinnung genutzt werden. Das kann so weit gehen, dass aus den Muskelzellen zusätzlich Purine freigesetzt und zu Harnsäure abgebaut werden. Dieser Zusammenhang konnte bislang zumindest in einer Studie an Rennpferden gezeigt werden. Darin korrelierte der Anstieg der Harnsäure nach dem Rennen mit dem Anstieg von Creatin-Kinase, einem wichtigen Marker für Muskelabbau11.

Harnsäure senken mit Montmorency-Sauerkirschen?

Harnsäure scheint also ein unterschätztes Thema im Leistungssport zu sein. Vor allem Sportler, die sich kurzen, intensiven Belastungen gegenübersehen, sind davon betroffen. Doch wie soll man diesem Problem begegnen?

Nicht wenige Sportler werden medikamentös behandelt, um die erhöhten Harnsäure-Werte zu regulieren. Dabei fragt man sich zwangsläufig, inwieweit es sinnvoll ist, jungen, ansonsten gesunden Menschen dauerhaft Medikamente zu geben. Eine mögliche Lösung könnte die Montmorency-Sauerkirsche sein. Diese ursprünglich französische Kirschsorte wird heutzutage vor allem in den USA kultiviert und hat in einer Reihe von Studien gezeigt, dass sie bei regelmäßiger Einnahme effektiv die Harnsäure senken kann.

In einer Studie der University of California wurde die Harnsäure im Blut von Probanden im Alter zwischen 20 und 40 Jahren vor und nach dem Verzehr von Sauerkirschen gemessen. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass nur durch den einmaligen Verzehr der Sauerkirschen die Ausscheidung der Harnsäure über den Urin um bis zu 75% gesteigert werden konnte, wodurch der Harnsäure-Spiegel im Blut um 15% sank12.

Dieses Ergebnis konnte 2014 noch eindrucksvoller mit Konzentrat aus dem Saft der Montmorency reproduziert werden. Die Probanden erhielten bis zu 60ml Saftkonzentrat, wodurch die Harnsäure im Blut um 36% sank, während die Ausscheidung um ganze 250% zunahm13.

Da schmerzhafte Gichtattacken direkt mit einer Zunahme des Harnsäure-Spiegels assoziiert sind, untersuchte man auch die direkte Wirkung von Sauerkirschen bei Gicht-Patienten. 630 Gicht-Patienten wurden über ein Jahr beobachtet und berichteten von der Zahl ihrer Gichtattacken. Das Ergebnis: Durch den alleinigen Verzehr eines Sauerkirschsaft-Konzentrates sank die Wahrscheinlichkeit einer Gichtattacke um 45%. Hatten die Patienten zusätzlich noch ein Gichtmedikament aus der Klasse der Urikostatika genommen, waren es sogar 75%14.

Wird Harnsäure im Sport zum Problem, erstmal Montmorency-Sauerkirschen

Wie kann man dieses Thema also zusammenfassen? Harnsäure kann gerade im Leistungssport ein Problem sein. Auch wenn man nicht direkt Gicht bekommt, können Harnsäure-Kristalle langfristig gesundheitliche Schäden hervorrufen. Betroffen sind vor allem Athleten aus Sportarten  mit kurzen, intensiven Belastungen.

Die Maßnahmen, um diesem Problem entgegenzuwirken, sind begrenzt. Insbesondere, wenn sich der Sportler bereits gesund ernährt und ausreichend trinkt, bleiben dem Arzt oft nur noch Medikamente. Diese sollten jedoch eigentlich den Menschen vorbehalten bleiben, die ernsthaft an Gicht erkrankt sind, und nicht von jungen, gesunden Sportlern genommen werden. Genau an diesem Punkt kommt die Montmorency ins Spiel.

Die Montmorency hat das Potential, den Harnsäure-Spiegel effektiv und ohne bekannte Nebenwirkungen zu senken. Dabei steht sie in Bezug auf ihren generellen gesundheitlichen Nutzen anderen Beeren und Früchten in nichts nach und kann gerade in der leistungsorientierten Ernährung ohne Probleme integriert werden.

Hinzu kommt, dass die Montmorency ein außergewöhnliches Potential besitzt, die Regeneration nach dem Sport zu unterstützen. Sie wirkt antioxidativ, hemmt belastungsinduzierte Entzündungen, reduziert Infektionen nach dem Sport und verbessert das Schlafverhalten.

Es lohnt sich also definitiv, als Sportler der Montmorency Sauerkirsche eine Chance zu geben. Insbesondere dann, wenn man ansonsten dazu gezwungen wäre, dauerhaft Medikamente einnehmen zu müssen. Man kann von ihrem positiven Einfluss auf Harnsäure-Spiegel, Regeneration, Leistungsfähigkeit und die allgemeine Gesundheit profitieren.

Quellen

1. Sautin, Y. Y., & Johnson, R. J. (2008). Uric acid: The oxidant-antioxidant paradox. In Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (Vol. 27, pp. 608–619). https://doi.org/10.1080/15257770802138558
2. Bosco, J. S., Greenleaf, J. E., Kaye, R. L., & Averkin, E. G. (1970). Reduction of serum uric acid in young men during physical training. The American Journal of Cardiology, 25(1), 46–52. https://doi.org/10.1016/0002-9149(70)90813-1
3. Mount DB, Kwon CY, Zandi-Nejad K. Renal urate transport. Rheum Dis Clin North Am. 2006;32:313–331. doi: 10.1016/j.rdc.2006.02.006. vi.  http://www.rheumatic.theclinics.com/article/S0889-857X(06)00023-8/abstract
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5. Nichols J, Miller A, Hiatt E: Influence of muscular exercise on uric acid excretion in man. J Appl Physiol 3:501-507. 1951. http://journals.lww.com/ajpmr/Citation/1952/12000/Influence_of_Muscular_Exercise_on_Uric_Acid.8.aspx
6. Rakestraw N: Chemical factors in fatigue: The effects of muscular exercise upon certain common blood constituents. J Biol Chem 47:565-591, 1921. http://www.jbc.org/content/47/3/565.full.pdf
7. LEVINE, S. A., GORDON, B., & DERICK, C. L. (1924). SOME CHANGES IN THE CHEMICAL CONSTITUENTS OF THE BLOOD FOLLOWING A MARATHON RACE. Journal of the American Medical Association, 82(22), 1778. https://doi.org/10.1001/jama.1924.02650480034015
8. Nasrallah, S., & Al-Khalidi, U. (1964). Nature of purines excreted in urine during muscular exercise. J Appl Physiol, 19, 246–248. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.976.5913&rep=rep1&type=pdf
9. Green HJ1, Fraser IG . Differential effects of exercise intensity on serum uric acid concentration. Department of Kinesiology, University of Waterloo, Ontario, Canada. PMID: 3343917. 1988. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3343917
10. KENNON T. FRANCIS, PHD,‘ MAYNARD E. HAMRICK, PHD~. Exercise and Uric Acid: Implication in Cardiovascular Disease. THE JOURNAL OF ORTHOPAEDIC AND SPORTS PHYSICAL THERAPY. http://www.jospt.org/doi/pdf/10.2519/jospt.1984.6.1.34?code=jospt-site
11. Castejón, F., Trigo, P., Muñoz, A., & Riber, C. (2006). Uric acid responses to endurance racing and relationships with performance, plasma biochemistry and metabolic alterations. Equine Veterinary Journal, 38(SUPPL.36), 70–73. https://doi.org/10.1111/j.2042-3306.2006.tb05516.x
12. Jacob, R. A., Spinozzi, G. M., Simon, V. A., Kelley, D. S., Prior, R. L., Hess-Pierce, B., & Kader, A. A. (2003). Consumption of cherries lowers plasma urate in healthy women. The Journal of Nutrition, 133(6), 1826–9. Retrieved from http://jn.nutrition.org/content/133/6/1826.full.pdf+html
13. Bell, P. G., Gaze, D. C., Davison, G. W., George, T. W., Scotter, M. J., & Howatson, G. (2014). Montmorency tart cherry (Prunus cerasus L.) concentrate lowers uric acid, independent of plasma cyanidin-3-O-glucosiderutinoside. Journal of Functional Foods, 11, 82–90. https://doi.org/10.1016/j.jff.2014.09.004
14. Zhang, Y., Neogi, T., Chen, C., Chaisson, C., Hunter, D. J., & Choi, H. K. (2012). Cherry consumption and decreased risk of recurrent gout attacks. Arthritis and Rheumatism, 64(12), 4004–11. https://doi.org/10.1002/art.34677