Wer sich intensiver mit Fragen zum Training und zur Sporternährung beschäftigt, stößt früher oder später auf die Abkürzung NO. Dahinter verbirgt sich Stickstoffmonoxid, englisch Nitric Oxide. Das winzige Molekül ist nur sehr kurzlebig, übernimmt im menschlichen Körper aber zahlreiche Aufgaben als Signalstoff. Gerade während körperlicher Belastung ist NO interessant, weil es unter anderem an der Regulation der Blutgefäße und an verschiedenen Vorgängen innerhalb der Muskulatur beteiligt ist.
Eine besondere Verbindung besteht dabei zur Aminosäure Arginin. Sie ist ein natürlicher Bestandteil des menschlichen Stoffwechsels und dient dem Körper unter anderem als Ausgangsstoff für die Bildung von Stickstoffmonoxid. Genau dieser Zusammenhang erklärt, warum Arginin im Sportbereich seit vielen Jahren besondere Aufmerksamkeit erhält.
Wie aus Arginin Stickstoffmonoxid entsteht
Stickstoffmonoxid wird im Körper auf verschiedenen Wegen gebildet. Einer davon ist der sogenannte L-Arginin-NO-Stoffwechselweg. Dabei setzen Enzyme aus der Gruppe der Stickstoffmonoxid-Synthasen, kurz NOS, L-Arginin um. Bei diesem Prozess entstehen unter anderem NO und Citrullin.
NO kann anschließend als Signalmolekül wirken. Eine seiner gut untersuchten physiologischen Funktionen betrifft die Gefäßwände. Dort kann NO Signale auslösen, die zur Entspannung der glatten Gefäßmuskulatur beitragen und damit an der Regulation des Gefäßtonus beteiligt sind. Auch in der Skelettmuskulatur selbst wird Stickstoffmonoxid gebildet. Untersuchungen zeigen, dass Muskelkontraktionen und körperliche Belastung den NO-Stoffwechsel beeinflussen können.
Während des Trainings muss der Organismus seine Versorgung innerhalb kürzester Zeit an den erhöhten Energiebedarf der arbeitenden Muskulatur anpassen. Herzleistung, Gefäßweite, Sauerstofftransport und Stoffwechsel werden dabei über zahlreiche miteinander verknüpfte Mechanismen reguliert. NO ist einer dieser Signalstoffe. Es wäre allerdings zu einfach, die während des Trainings steigende Muskeldurchblutung allein auf Stickstoffmonoxid zurückzuführen. An der Steuerung sind mehrere lokale, nervale und metabolische Faktoren gleichzeitig beteiligt.
Auch innerhalb der Muskelzellen wird NO mit verschiedenen Regulationsprozessen in Verbindung gebracht. Wissenschaftlich untersucht werden unter anderem Wechselwirkungen mit dem Energiestoffwechsel, den Mitochondrien und der Muskelkontraktion. Die Forschung zeigt, dass Stickstoffmonoxid kein isolierter „Trainingsstoff“ ist, sondern Teil eines komplexen biologischen Regulationssystems.
Das macht Arginin so interessant
Die Verbindung zwischen Arginin und NO ist biochemisch eindeutig. L-Arginin ist ein Substrat der körpereigenen NO-Synthese. Arginin selbst gehört zu den proteinogenen Aminosäuren und kommt sowohl im menschlichen Körper als auch in Lebensmitteln und Nährstoffkonzentraten vor.
Aufnahme, Verarbeitung und Verfügbarkeit von Arginin sowie die Aktivität der beteiligten Enzyme spielen ebenso eine Rolle wie Trainingszustand und individuelle Stoffwechselsituation.
Genau diese Unterscheidung ist wichtig. Die physiologische Verbindung zwischen Arginin und Stickstoffmonoxid ist wissenschaftlich gut beschrieben.
Interessant ist Arginin vor allem aufgrund seiner Rolle im Stoffwechsel. Der Körper nutzt die Aminosäure für verschiedene biochemische Prozesse, und einer davon ist die enzymatische Bildung von Stickstoffmonoxid. Gerade beim Sport, wenn zahlreiche Regulationsmechanismen gleichzeitig auf die körperliche Belastung reagieren, macht dieser Zusammenhang deutlich, wie eng Aminosäurestoffwechsel, Gefäßregulation und Muskelaktivität miteinander verbunden sind.
