Alles im Detail - BCAAs

Der primäre Mechanismus, durch den verzweigtkettige Aminosäuren (BCAAs) die sportliche Leistung beeinflussen, ist Leucins besondere Fähigkeit, den anabolen Signalweg mTOR zu aktivieren, sowie ihre kompetitive Rolle bei der Regulation zentraler Ermüdung.

BCAAs sind essentielle Aminosäuren (EAAs), die der Körper nicht selbst synthetisieren kann. Sie sind insofern ungewöhnlich, als ihr Katabolismus überwiegend in der Skelettmuskulatur und nicht in der Leber stattfindet. Die drei BCAAs sind:

• Leucin (Leu)

• Isoleucin (Ile)

• Valin (Val)

Leucin ist das zentrale anabole Signal und stimuliert die Muskelproteinsynthese (MPS) durch Aktivierung des mTOR-Signalwegs (White, 2019). Diese Aktivierung fördert die Initiation der mRNA-Translation durch die Phosphorylierung von Effektoren wie S6K1 und 4E-BP1. Außerdem sind BCAAs zentral für die Hypothese der zentralen Ermüdung (central fatigue hypothesis, CFH). Sie konkurrieren mit Tryptophan (Trp) um den Transport über die Blut-Hirn-Schranke via das Large Neutral Amino Acid (LNAA)-Transportsystem. Bei längerer Belastung kann das Plasma-Verhältnis von freiem Trp zu BCAAs ansteigen, wodurch die Aufnahme von Trp ins Gehirn und die anschließende Synthese des ermüdungsfördernden Neurotransmitters 5-HT (Serotonin) erhöht werden könnte (Blomstrand, 1988). Durch BCAA-Supplementation soll der Trp-Transport kompetitiv gehemmt und damit zentrale Ermüdung verzögert werden (Newsholme, 2006).

Vereinfacht: Leucin, eine der drei verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs), spielt eine Schlüsselrolle beim Muskelaufbau. Es aktiviert einen wichtigen Signalweg im Körper – den sogenannten mTOR-Weg –, der dafür sorgt, dass neue Muskelproteine gebildet werden. Vereinfacht gesagt: Leucin gibt dem Körper das Signal, mit dem Muskelaufbau zu beginnen.

Neben dieser Funktion beim Muskelaufbau haben BCAAs auch eine mögliche Wirkung auf die geistige Ermüdung während langer Belastungen. Sie konkurrieren mit der Aminosäure Tryptophan um den Transport ins Gehirn. Wenn man lange trainiert, steigt normalerweise der Anteil von Tryptophan im Blut, was dazu führen kann, dass mehr davon ins Gehirn gelangt und dort Serotonin gebildet wird – ein Botenstoff, der Müdigkeit fördern kann. Durch die Einnahme von BCAAs wird dieser Transport von Tryptophan teilweise blockiert, sodass weniger Serotonin entsteht und die geistige Ermüdung verzögert werden könnte.

BCAAs und Maximalkraftleistung

Die wissenschaftliche Evidenz stützt nicht die Behauptung, dass BCAA-Supplementation die absolute Maximalkraft (1-Repetition Maximum, 1RM) bei Athleten mit ausreichender Proteinzufuhr direkt verbessert.

Systematische Übersichtsarbeiten zeigen, dass der Nutzen von BCAAs für Gesamtleistung und Körperzusammensetzung vernachlässigbar ist, wenn die Gesamteiweißzufuhr ausreichend ist (Martinho, 2022). Studien, die speziell die 1RM-Leistung untersuchen, finden meist keine signifikanten ergogenen Vorteile durch isolierte BCAA-Zufuhr. Zwar aktivieren BCAAs, insbesondere Leucin, den anabolen mTOR-Signalweg, dieser Effekt ist aber weniger ausgeprägt als die Antwort nach Aufnahme einer vollständigen Proteinquelle, die alle essentiellen Aminosäuren liefert (Kaspy, 2023).

Der hauptsächliche Nutzen von BCAAs im hochintensiven Krafttraining liegt in der Abschwächung trainingsinduzierter Muskelschäden (EIMD) und in der Beschleunigung der funktionellen Erholung. Dadurch können Athleten ein hohes Trainingsvolumen und eine hohe Trainingsfrequenz aufrechterhalten, was indirekt langfristige Kraftzuwächse unterstützt.

BCAA-Supplementation wurde gezeigt, die Erholung zu unterstützen durch:

• Reduktion von verzögert auftretendem Muskelkater (DOMS). (Rahimlou, 2020)

• Abschwächung des post-exerzitiven Rückgangs der maximalen freiwilligen Kontraktion (MVC). (Howatson, 2012)

• Erhöhung der Erholungsrate isometrischer Kraft und der kraftproduzierenden Leistungsfähigkeit nach schädigender Belastung. (Waldron, 2017)

BCAAs und Schnellkraftleistung

BCAA-Supplementation verbessert akute Schnellkraft-Parameter nicht konsistent direkt, kann jedoch die Wiederherstellung der kraftproduzierenden Fähigkeit nach intensiver, schädigender Belastung beschleunigen.

Direkte Leistungsverbesserungen bei Messgrößen wie Vertikalsprung (VJ) oder Sprintzeiten sind oft vernachlässigbar, wenn die Proteinzufuhr insgesamt ausreichend ist (Martinho, 2022). Eine Studie deutete jedoch an, dass BCAA-Zufuhr die Rate of Force Development (RFD) bei 50 ms verbessern könnte, was auf eine gesteigerte neuromuskuläre Effizienz bei explosiven Bewegungen hinweist (Zhang, 2025).

Der primäre Nutzen von BCAAs für Schnellkraft ist somit indirekt: Fokus auf Erholung nach hochvolumigem Training. Durch Reduktion von EIMD können Athleten schneller ihre Spitzenausgangsleistung wieder erreichen (Negro, 2008). Diese beschleunigte funktionelle Erholung ist entscheidend, um die hohe Trainingsfrequenz zu erhalten, die für optimale Schnellkraftadaptation nötig ist.

BCAAs und Ausdauerkraftleistung

Obwohl die theoretische Grundlage, dass BCAAs zentrale Ermüdung verzögern können, solide ist, stützt die beständigste Evidenz ihre Rolle vor allem in der Reduktion trainingsinduzierter Muskelschäden (EIMD) und in der Beschleunigung der Erholung — somit indirekt auch die Ausdauer-Kraftleistung.

Die Hypothese der zentralen Ermüdung besagt, dass bei länger andauernder Belastung ein Abfall des Plasma-BCAA/Trp-Verhältnisses die Aufnahme von Trp ins Gehirn und die Serotoninproduktion (5-HT) erhöht. BCAA-Supplementation zielt darauf ab, den Trp-Transport kompetitiv zu hemmen und dadurch zentrale Ermüdung zu verzögern (Blomstrand, 2006). Studien zu direkten Leistungssteigerungen liefern jedoch gemischte Ergebnisse und zeigen häufig keinen zusätzlichen Nutzen gegenüber alleiniger Kohlenhydratzufuhr.

Der primäre Nutzen in Ausdauer-Kraft-Protokollen (z. B. hochvolumiges Training) liegt in der Abschwächung von Muskelschäden. Supplementation reduziert post-exerzitative Spiegel von Muskelschadens-Biomarkern wie Creatin-Kinase (CK) und Lactatdehydrogenase (LDH) nach längerer Belastung signifikant (Greer, 2007).

Diese Reduktion von EIMD führt zu verbesserter funktioneller Erholung, was für Athleten mit hoher Trainingsfrequenz oder langer submaximaler Belastung entscheidend ist.

Ernährungsunterschiede: Omnivore, Vegetarisch und Vegan

Pflanzenbasierte Ernährungsweisen, besonders vegane Diäten, sind mit niedrigeren zirkulierenden Konzentrationen von BCAAs verbunden als omnivore Diäten — das hat wichtige Konsequenzen für Muskelanabolismus und Supplementationsstrategien.

Der BCAA-Status unterscheidet sich deutlich zwischen Ernährungsgruppen. Untersuchungen, darunter Wang (2019), berichten, dass zirkulierende Konzentrationen von Leucin, Isoleucin und Valin bei Vegetariern und Veganern signifikant niedriger sind als bei Omnivoren (Wang, 2019). Diese Differenz ist nicht nur auf den generell geringeren BCAA-Gehalt und die niedrigere Qualität pflanzlicher Proteine zurückzuführen, sondern möglicherweise auch auf Veränderungen der Darmmikrobiota, etwa einer Hochregulierung von BCAA-Abbauwegen bei pflanzenbasiert essenden Personen (Wang, 2019).

Gut geplante vegane Diäten können zwar den Gesamtproteinbedarf decken und ernährungsphysiologisch adäquat sein (Nebl, 2019), doch die geringere BCAA-Verfügbarkeit stellt für Kraftsportler eine Herausforderung dar. Leucin ist der Hauptaktivator des mTOR-Signalwegs und damit entscheidend für die Initiierung der Muskelproteinsynthese (MPS).

Für vegetarische und vegane Kraftsportler kann BCAA-Supplementation daher von einem marginalen Leistungsverbesserer zu einer notwendigen Maßnahme werden, um ausreichende anabole Signale sicherzustellen:

• Geringere zirkulierende BCAA-Spiegel erfordern gezielte Zufuhr, um die für MPS nötige Leucin-Schwelle zu erreichen (Wang, 2019).

• Supplementation kann die niedrigere biologische Wertigkeit und das limitierende Aminosäureprofil vieler pflanzlicher Proteinquellen ausgleichen (Rogerson, 2017).

• Eine strategische BCAA-Zufuhr ist wichtig, um die anabole Reaktion nach Widerstands-/Krafttraining in diesen Gruppen zu maximieren (Rogerson, 2017).

Fazit und Evidenzlage zur Wirkung von BCAAs

Die Gesamtevidenz zeigt, dass BCAAs keine direkten akuten Leistungssteigerungen (Maximalkraft, Schnellkraft, Ausdauerkraft) bewirken, sofern die Gesamteiweißzufuhr adäquat ist. Ihre primäre Funktion liegt in der Minderung trainingsinduzierter Muskelschäden (EIMD), was zu schnellerer funktioneller Erholung führt und damit indirekt Trainingsfrequenz und -qualität unterstützt. Die theoretische Grundlage der zentralen Ermüdung konnte in der Praxis nicht konsistent bestätigt werden.

Die Notwendigkeit einer Supplementation hängt stark von der Ernährungsweise ab. Für Omnivore mit ausreichender Proteinzufuhr sind BCAAs meist überflüssig, weil vollständige Proteinquellen alle essentiellen Aminosäuren liefern und die mTOR-Aktivierung wirksamer unterstützen. Für vegane und vegetarische Kraftsportler mit tendenziell niedrigeren zirkulierenden BCAA-Spiegeln kann dagegen eine gezielte BCAA-Zufuhr strategisch wichtig sein, um die Leucin-Schwelle für die Muskelproteinsynthese zu erreichen.

Zusammenfassend sind BCAAs kein notwendiges Supplement zur direkten Leistungssteigerung, wohl aber ein sinnvolles Werkzeug zur Optimierung der Erholung — ihre Relevanz nimmt zu, je stärker die Proteinquellen eingeschränkt sind (z. B. bei rein pflanzlicher Ernährung).

Referenzen

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