ELEKTROLYTHAUSHALT BEI EXTREMBELASTUNG
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Elektrolyt und Wasserhaushalt während eines Ultratriathlon

Hyponatriämie und hormonelle Regulation
Institut für Sportwissenschaft, Abt.Sportmedizin Universität Bayreuth
Ziel der Studie war es , das Auftreten hyponatriämischer Zustände und die begleitende endogene Regulation des Salz- und Wasserhaushaltes während eines Ultratriathlons zu untersuchen.
Von 14 Teilnehmern beendeten 12 (27 +- 4 J.; 74,2 +- 5,8 kg; 179 +- 4 cm) den Wettkampf
(Zeit 8:13 bis 10:55h:min, Gewichtsverlust 3,3 +- 1,0 kg, Schweißverlust 11,7 +- 2.1 l). Blut- und Urinproben wurden vor dem Start sowie direkt nach Zielankunft ( letzte Miktion 2.6 +- 1h  vor Ende)
1h und 3h danach genommen. Natrium fiel im Mittel leicht um 2,3 +- 2,9 mmol/l ; 3 Teilnehmer zeigten eine moderate Hyponatriämie.130.3 +- 0,6 mmol/l) ohne weitere klinische Manifestation.Die renale Regulation stand im Zeichen einer  starken Natrium und Wasserretention.: Bei um 51% verminderter GFR nahm das HMV von 2,4 +- 1.0 auf 0.54 +- 1,12 ml/min ab. Reninaktivität (von 10 +- 3 auf 132 +- 64 pg/ml) und Aldosteronkonzentration ( von 89 +- 39 auf 541 +-262 pg/ml ) waren  bis nach 3h stark erhöht, während die natriuretischen Peptide nur bei Wettkampfende angestiegen waren (NT-pro-ANP von 0.2 +- 0.08 auf 0,39 +- 0.12 mmol/l, p> 0.01) bzw. unverändert blieben ( Urodilatin). Infolge starker Aldosteronkonzentration war die Na im Urin um das 2,3 fache erniedrigt
(Fe Na von 1,0 +- 0.4 auf 0,39 +- 0.13%) und die Kalium um das 5,3 fache erhöht (FeK von 5,6 +- 1,9 auf auf 38.1 +- 10,6%).
Zusammenfassung: Es zeigt ein hhes Risiko moderater Hyponatriämien, die renal auch durch hohe
Aldosteronwirkung und geringen Urodilatin

Teil 2: Konsequenzen für die Wettkampfernährung         Zapf, Schmidt, Lotz
Zur Beurteilung von Veränderungen des Na-K-Wasserhaushaltes wurden bei 12 Teilnehmern eines Ultratriathlons ( Zeit: 9:56 +- 45 min) die Nahrungsaufnahme analysiert und vor sowie 0h, 1h, 3h nach der Zielankunft Körpergewicht, Blut- und Urinwerte bestimmt. Die Füssigkeitszufuhr von 9,7 +- 2,5l (1,0 +- 0,3 l/h) lag sign. niedriger als der Schweißverlust von 11,7 +- 2,1 l (1,2 +- 0,21 l/h). Der Flüssigkeitsverlust betrug unter Berücksichtigung von 1 kg Substratverlust 3,3 +- 1,5% des KG.. Gleichzeitig sank die Na Serumkonz. von 135,8 +- 1,5 mM auf 133,5+- 2,3 mM. Bei 5 Athleten erfolgte mittels Bioimpedanzanalyseeine Bestimmung des Extrazellulären Volumens, das um 1,5l
 +- 0,3l abnahm. Das errechnete Netto Na-Defizit 5,82 +- 1,48 g wurde hauptsächlich durch Schweißverluste (722 +-146 mg/h) verursacht und konnte durch viel zu geringe  Na-Zufuhr während des Rennens (181 +-43mg/h bei weitem nicht kompensiert werden.Wesentlich geringer war das errechnete K-Defizit. von 1,3 g (Zufuhr: 3,1 +-1,4 g, Verluste: 4,3 +- 0,5g ). Allerdings war die K-Ausscheidung noch 3h nach dem Rennen um den Faktor 5-6 erhöht. Die Na-Verluste dürften neben der Dehydratation  wesentlich für die Verringerung des EZV verantwortlich zu sein.. Keines der konsumierten Getränke hatte einen Na-Gehalt über 48 mg/l. Der Na-Zufuhr durch geeignete Getränke sollte daher auch im Sinne einer Reduzierung des Hyponatriämierisikos mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Die Natrium- und Flüssigkeitsbilanz bei Langzeitbelastungen  
Zapf, Schmidt, Lotsch, Heber
Institut für Sportwissenschaft, Abt.Sportmedizin Universität Bayreuth
Störungen des Flüssigkeithaushaltes können bei Langzeitbelastungen v.a. bei langsameren Athleten als De- als auch als Hyperhydratation auftreten. Aufgrund größerer Unterschiede von Klima - und Umgebungsfaktorenkönnen fixe Empfehlungen nur grobe Anhaltspunkte liefern.
Wiegemöglichkeiten bei Langdistanzen zur Kontrolle des Körpergewichtes wären gagegen eine einfache Möglichkeit für jeden Athlethen, seinen Hydrationszustand individuell festzustellen und im weiteren Verlauf des Rennens dieses durch Erhöhung oder Erniedrigung der Flüssigkeitszufuhr zu korrigieren. Bei der Beurteilung von Gewichtsverlusten muß allerdings berücksichtigt werden, dass  bei ausgeglichenem Flüßigkeitshaushalt trotzdem pro Stunde 200gr. Körpermasse verloren gehen.
Natriumverluste treten in erster Linie über den Schweißverlust  auf und können bei Belastungen im Bereich von 10 oder mehr Stunden einerhebliches Maß erreichen ( 9-15% des Extrazellulären Natriumbestandes). Die gegenwärtige Datenlage zeigt, dass der Ersatz verlorengegangenen Natriums neben der Flüssigkeitszufuhr zur Aufrechterhaltung der körperlichen Leistungsfähigkeit im Sinne einer Hyponatriämie und im Sinne von Volumen- und Thermoregulationsstörungen von größerer Bedeutung sein durfte als bisher angenommen. Die Zusammensetzung der Wettkampfnahrung , insbesondere ein ausreichender Natriumgehalt der Rehydrationsgetränke muß mehr Berücksichtigung finden, da insbesondere die feste Wettkampfnahrung sehr natriumarm ist. Eine Größenordnung des Natriumgehaltes von 300-800mg/L erscheint gegenwärtig dafür Getränke  geeignet und ohne Beeinträchtigung von Geschmacksqualität und Osmolarität des Getränkes realisierbar.

Auf die Bedeutung von Flüssigkeitszufuhr und Getränkeauswahl im Sport wies der Diplom-Oekotrophologe Uwe Schröder vom Institut für Sporternährung in Bad Nauheim hin. Die zu geringe Flüssigkeitsaufnahme sei der häufigste Ernährungsfehler in der Bevölkerung. Außerdem stünden in der Menge der aufgenommenen Getränke in Deutschland noch immer der Bohnenkaffee (160 Liter pro Jahr) deutlich vor den Wässern (102 l).

FLÜSSIGKEITSVERLUST UND DIE FOLGEN

> 0,5 % Durst

2 % Verminderung der Ausdauerleistungsfähigkeit

4 % Verminderung der Kraft

5 % Schwerwiegende physiologische Veränderungen

(Anstieg der Herzfrequenz, Müdigkeit, Apathie, Erbrechen, Muskelkrämpfe)

12 % Unfähigkeit zu schlucken

15-20 % Tod

Triathlet bewußtlos zusammengebrochen
Ein Teilnehmer eines Ironman (3,8 km swim, 180km bike, 42,2 km run)brach am Ziel mit generalisierten Krämpfen zusammen. Bei Einlieferung in die Klinik waren Herzfrequenz und Blutdruck normal, es wurde jedoch eine Hyponatriämie von 116 mmol festgestellt.In den folgenden acht stunden erhielt der Patient hypertone Salzlösung (20mmol/h) bis das Serumnatrium bis auf 127 mmol/l angestiegen war. Eine zu schnelle Korrektur des Natriumspiegels ist zu vermeiden, da hier das Risiko eine pontinen Myelinolyse besteht. In den folgenden beiden Tagen traten weiterhin mehrere behandlungsbedürftigen Krampfanfällen auf. Erst am dritten Tag war der Patient bei vollem Bewußtsein und konnte extubiert werden. Auf Befragung gab der Mann an, während des Wettkampfs innerhalb von 14 Stunden etwa 23 Liter Flüssigkeit konsumiert zu haben, darunter größere Mengen Glucoselösung. Durch Getränke mit höherem Natriumgehalt und bei einer insgesamt geringeren Trinkmenge wäre die Hyponatriämie wahrscheinlich vermeidbar gewesen.
Speedy D.B. et al. J Emerg Med 18 (2000) 41-44

Triathlon und Elektrolytgetränke:
Obwohl der Mensch überwiegend aus Wasser besteht, reagiert er auf geringe Verluste bereits sehr empfindlich. Durch einen Wasserverlust von 1-2 % des Körpergewichts, das sind bei einem 70 kg schweren Sportler 0,7-1,4 Liter, wird die Leistungsfähigkeit bereits eingeschränkt. Dies kann bei intensiver Belastung bereits nach 45 Minuten auftreten. Bei größeren Wasserverlusten besteht die Gefahr von Kreislaufstörungen bis hin zum Kollaps. Durch die erhöhte Schweißbildung verliert der Körper auch eine große Menge Mineralstoffe, die für die Regulation des Wasserhaushalts unverzichtbar sind. Während eines Triathlon ist deswegen auf eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme zu achten. Wegen des hohen Anteils an Kohlenhydraten, Vitaminen und Mineralien eignen sich hierfür am besten sogenannte Elektrolytgetränke. Wichtig hierbei ist außerdem für die Aufrechterhaltung des Kreislaufsystems, daß genügend Natrium und Kalium im Getränk enthalten sind.

Energieverbrauch während eines Triathlon (Ironman):
Ca. 9.000 kcal. verbraucht ein 70 kg schwerer Athlet um den Ironman zu bewältigen. Will man diese Energie durch Kohlenhydrate decken, so entspricht dies einer Nahrungsaufnahme von ca. 15 kg Kartoffeln, 13 kg Naturreis oder 10 kg Nudeln (gekocht) oder man verbrennt 1 kg Körperfett.
Genauer:
Für 9000 kcal muss der Körper 1,28 Kg Fett verbrennen!

8000 Kalorien pro Etappe - bei der Tour nicht selten
Der Flüssigkeitsverlust pro Tag kann bis zu zwölf Liter betragen / Spaghetti, Omelett und Müsli zum Frühstück
NEU-ISENBURG (ts). Tour der Leiden wird respektvoll das wohl härteste Straßenradrennen der Welt genannt. Knapp 3400 Kilometer ist die 23tägige Tour de France dieses Jahr lang, wobei 21 Pässe überwunden werden müssen. Die Strapazen auf den teilweise über 200 Kilometer (bis 230,5) langen Etappen bei einem Tempo von oft mehr als 40 Kilometern pro Stunde sind gewaltig.
Bis zu fünfzig Liter Blut pumpen Spitzenfahrer wie etwa Lance Armstrong und Jan Ullrich pro Minute durch die Blutgefäße. Zum Vergleich: Ein Freizeitsportler hat ein Herzminuten-Volumen von etwa 25 bis 30 Liter. Mit acht Litern hat zum Beispiel der mehrfache spanische Tour-Gewinner Miguel Induríain ein doppelt so großes Lungenvolumen wie ein gleichaltriger Mann, der keinen Sport treibt.
Der Energieverbrauch und der Flüssigkeitsverlust der Radsport-Athleten sind nach Berechnungen von Sportmedizinern enorm: Durchschnittlich etwa 6100 Kilokalorien täglich - etwa dreimal so viel wie bei einer Bürotätigkeit - haben 1989 fünf Tour-Fahrer verbraucht, wie eine Studie des niederländischen Wissenschaftlers Dr. Wim Saris aus Maastricht ergeben hat (Int J Sports Med 10, 1989, 25).
Der Flüssigkeitsverlust pro Tag betrug im Mittel fast sieben Liter.
Und bei Bergetappen sind ein Energieverbrauch von 8000 Kilokalorien und ein Wasserverlust von zwölf Litern nicht ungewöhnlich.
Schon morgens müssen die Fahrer daher gewaltige Energiemengen zu sich nehmen: Zwei Teller Spaghetti mit Olivenöl und Käse, dazu ein Omelett aus sechs Eiern, Müsli, Schinken, Obst und 200 Gramm Honig sind für die Rad-Profis, die bei der Tour de France an den Start gehen, eine ganz normale Frühstückskost.
Während der einzelnen Tour-Etappen ist vor allem regelmäßiges Trinken ein oberstes Gebot, um Flüssigkeits- und Elektrolytverluste auszugleichen. Viele Fahrer sind bereits nach wenigen Tagen so erschöpft, daß sie anfällig sind für Infektionskrankheiten, vor allem für eine virale Magen-Darm-Grippe. Sogar Spitzenathleten müssen aufgrund völliger Erschöpfung immer wieder aufgeben. Ärzte Zeitung, 08.07.2003

Gute Tips:

http://www.gssiweb-de.com/reflib/refs/25/SSEroundtable_43_deutsch.cfm?pf=1&CFID=4414285&CFTOKEN=34511404

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Marathonlauf: Hyponatriämie durch Sportgetränke

BOSTON. „Trinken, bevor der Durst kommt“ ist das Motto vieler Marathonläufer, das die Hersteller von Sportgetränken durch Werbung fördern. Doch die exzessive Zufuhr von hypotonen Getränken kann zu einer Hyponatriämie führen, warnen Mediziner im New England Journal of Medicine (NEJM 2005; 352: 1550-1556).
Unter vielen Marathonläufern und anderen Extremsportlern ist die Angst vor einer Dehydrierung sehr verbreitet. Auch von Sportmedizinern werden die Risiken hervorgehoben, zu denen es infolge des hohen Wasserverlustes beim Schwitzen kommen soll. Andere Mediziner schätzen die Risiken als gering ein und sprechen eher vom Schüren einer Angst, die nur den Getränkeherstellern nutze.
Viele Marathonläufer bedienen sich reichlich an den Getränkeständen, die am Rand der Marathonstrecken aufgebaut sind. Nicht wenige unterbrechen den Lauf um Flüssigkeit nachzutanken. Nicht weniger Läufer machen die Erfahrung, dass sie nach dem Lauf mehr wiegen als vorher.
Nach Ansicht von Christopher Almond von der Harvard Universität in Boston schadet die übermäßige Zufuhr von Flüssigkeit eher. Unter Medizinern kursieren seit einiger Zeit Fallberichte wie der einer 28-jährigen Teilnehmerin des Boston-Marathons, die nach fünf Stunden Lauf an einem Versorgungspunkt 16 Becher geleert haben soll. Minuten später brach sie tödlich zusammen. Die Blutuntersuchung ergab einen Natriumwert von 113 Mikromol/Liter. Bereits ab einem Wert unter 120 Mikromol/Liter kann es zu einer tödlichen Hirnschwellung kommen. Die Pathogenese: Wegen des zu niedrigen osmotischen Drucks im Blut „saugen“ die Hirnzellen vermehrt Wasser aus dem Blut. Da das Gehirn sich unter der Schädelkalotte aber nicht ausdehnen kann, steigt der Hirndruck. Dies führt zunächst zur Benommenheit, später zur Bewusstlosigkeit. Auch epileptische Anfälle sind möglich. Die Mediziner können dies leicht mit einem „Hitzeschlag“ durch Dehydrierung verwechseln und in der Notfallaufnahme könnten dann fatalerweise intravenös noch weitere Flüssigkeit substituiert werden.
Um die Prävalenz der Hyponatriämie zu untersuchen, haben Almond und Mitarbeiter 488 Teilnehmern des Boston Marathons 2002 unmittelbar nach dem Rennen Blutproben entnommen. Ihr Befund: Jeder siebte (16 Prozent) hatte eine Hyponatriämie. Bei drei Sportlern (0,6 Prozent) wurden Natriumkonzentrationen von 119, 118 und 114 Mikromol/Liter gemessen, also lebensgefährliche Werte.
Bei den Frauen war die Prävalenz der Hyponatriämie mit 22 Prozent deutlich höher als bei Männern (acht Prozent), was Almond vor allem auf die längere Laufzeit und das geringere Körpergewicht von Frauen zurückführt. Laufzeit und niedriger Bodymass-Index waren wichtige Risikofaktoren wie auch die Zufuhr von mehr als drei Litern Flüssigkeit während des Rennens. Dabei spielt es nach Ansicht Almonds keine Rolle, ob die Läufer Wasser oder Sportgetränke zu sich nahmen.
Auch den Ärzten des St.Thomas Hospital in London ist eine Zunahme von Notaufnahmen nach dem Marathons des Jahres 2003 aufgefallen (NEJM 2005; 352: 1613-4). In diesem Jahr mussten in der Klinik, die sich in der Nähe der Ziellinie befindet, 17 Läufer wegen Bewusstseinsstörungen (Glasgow Coma Scale 11-13) aufgenommen werden. Bei elf lag eine Hyponatriämie vor (bei den anderen wurde eine Hyperthermie diagnostiziert). Auffallend war, dass viele Personen nicht sofort nach dem Rennen eingeliefert wurden, sondern erst Stunden später. Die Mediziner vermuten, dass die Läufer nach dem Rennen versucht hatten, die Symptome der Hyponatriämie durch Zufuhr von Getränken selbst zu behandeln. Die Läufer selbst konnten sich nicht mehr daran erinnern. Sie wussten aber auch nicht mehr, ob und wie sie das Rennen beendet hatten.
Die Mediziner raten den Läufern dazu, nicht zu viel während des Laufes zu trinken. Wer unsicher sei, sollte vor und nach dem Rennen auf die Waage steigen. Auch Gewichtskontrollen während des Laufes wären wohl sinnvoll. Professionelle Leichtathleten nehmen während eines Marathonlaufs übrigens nur wenig Flüssigkeit zu sich, da dies die Leistung mindert. Aerztezeitung 15. April 2005
 

Volume 352:1550-1556 April 14, 2005 Number 15
Hyponatremia among Runners in the Boston Marathon
Christopher S.D. Almond, M.D., M.P.H., Andrew Y. Shin, M.D., Elizabeth B. Fortescue, M.D., Rebekah C. Mannix, M.D., David Wypij, Ph.D., Bryce A. Binstadt, M.D., Ph.D., Christine N. Duncan, M.D., David P. Olson, M.D., Ph.D., Ann E. Salerno, M.D., Jane W. Newburger, M.D., M.P.H., and David S. Greenes, M.D.

ABSTRACT
Background:
Hyponatremia has emerged as an important cause of race-related death and life-threatening illness among marathon runners. We studied a cohort of marathon runners to estimate the incidence of hyponatremia and to identify the principal risk factors.

Methods: 
Participants in the 2002 Boston Marathon were recruited one or two days before the race. Subjects completed a survey describing demographic information and training history. After the race, runners provided a blood sample and completed a questionnaire detailing their fluid consumption and urine output during the race. Prerace and postrace weights were recorded. Multivariate regression analyses were performed to identify risk factors associated with hyponatremia.

Results:
Of 766 runners enrolled, 488 runners (64 percent) provided a usable blood sample at the finish line. Thirteen percent had hyponatremia (a serum sodium concentration of 135 mmol per liter or less); 0.6 percent had critical hyponatremia (120 mmol per liter or less). On univariate analyses, hyponatremia was associated with substantial weight gain, consumption of more than 3 liters of fluids during the race, consumption of fluids every mile, a racing time of >4:00 hours, female sex, and low body-mass index. On multivariate analysis, hyponatremia was associated with weight gain (odds ratio, 4.2; 95 percent confidence interval, 2.2 to 8.2), a racing time of >4:00 hours (odds ratio for the comparison with a time of <3:30 hours, 7.4; 95 percent confidence interval, 2.9 to 23.1), and body-mass-index extremes.

Conclusions:
Hyponatremia occurs in a substantial fraction of nonelite marathon runners and can be severe. Considerable weight gain while running, a long racing time, and body-mass-index extremes were associated with hyponatremia, whereas female sex, composition of fluids ingested, and use of nonsteroidal antiinflammatory drugs were not.

Source Information
From the Departments of Medicine (C.S.D.A., A.Y.S., E.B.F., R.C.M., B.A.B., C.N.D., D.P.O., A.E.S., D.S.G.) and Cardiology (D.W., J.W.N.) and the Clinical Research Program (D.W.), Children's Hospital; the Department of Pediatrics, Harvard Medical School (C.S.D.A., A.Y.S., E.B.F., R.C.M., D.W., B.A.B., C.N.D., D.P.O., A.E.S., J.W.N., D.S.G.); and the Department of Biostatistics, Harvard School of Public Health (D.W.) — all in Boston.
Address reprint requests to Dr. Almond at the Department of Cardiology, Children's Hospital, Bader 2, 300 Longwood Ave., Boston, MA 02115, or at christopher.almond@childrens.harvard.edu
 

Lebensgefahr für Läufer
Bei drei der 62 Probanden war die Konzentration sogar derart gering, dass sie in Lebensgefahr waren. „Das stärkste Indiz für diese Hyponatriämie war eine beachtliche Gewichtzunahme, weil die Läufer übertrieben viel getrunken hatten – teilweise über drei Liter“, so Almond.

Wenn man viel trinkt, gelangt Wasser in die Blutgefäße. Dadurch wird das Blut verdünnt, die Natriumkonzentration sinkt. Werden die Adern zu prall gefüllt, strömt Wasser ins umliegende Gewebe und kann sich auch im Gehirn einlagern. Schwindel, Schwächeanfälle und Muskelkrämpfe sind die Folgen – die gleichen Symptome wie sie Sportler zeigen, wenn sie zu wenig getrunken haben.

Von den 488 Läufern, die nach dem Rennen für die Untersuchung zur Verfügung standen, hatten immerhin 13 Prozent eine Hyponatriämie, also eine Serum-Natrium-Konzentration von weniger als 135 mmol/L. 0,6 Prozent hatten einen Wert von weniger als 120 mmol/L, was bereits als kritisch gelten muss.

Genauere Analysen zeigten, dass von einer Hyponatriämie vor allem Personen mit geringem Body Mass Index betroffen waren. Auch jene, die länger als vier Stunden für die gesamte Strecke benötigten, hatten ein erhöhtes Hyponatriämie-Risiko. Daraus kann man schließen, dass die Gefahr einer Hyponatriämie vor allem bei Hobbyläufern besteht, während Spitzensportler davon eher selten betroffen sind.

MEDICA.de; Quelle: New England Journal of Medicine 2005, Vol. 352, S. 1550-1556

Einen Todesfall wegen Hyponatriämie gab es beim Boston Marathon 2002. Eine 28-Jährige erreichte erst nach fünf Stunden die Ziellinie völlig erschöpft und trank sofort große Mengen Wassers. Minuten später brach sie zusammen – hirntot. Der Sodiumgehalt ihres Blutes wurde mit 113 Mikromoles pro Liter als gefährlich gering festgestellt. Beim London Marathon 2003 wurden 14 Läufer mit Hyponatriämie diagnostiziert, alle mussten sich einer Krankenhausbehandlung unterziehen.


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