Untersuchung zur Wirkung von Inulin aus Topinambur auf
Menschen unter Extrembelastungen am Beispiel
von Bergsteigern und Hochleistungssportlern
Extremsportler wie z.B. Hochgebirgs-Bergsteiger unterliegen mit Abstand den größten physischen und psychischen Belastungen mit Langzeitwirkung, verglichen mit anderen sportlichen Betätigungen bzw. extremen Belastungssituationen, Von Marathonläufern (Brock-Utne et al., 1,988) und Kosmonauten (Schulze et al., 1986) ist bekannt, dass diese Extrembelastungen sowohl zu drastischen Veränderungen immunologischer, stoffwechselphysiologischer und endokrinologischer als auch bakteriologischer Parameter des Magen-Darm-Kanals führen.
Die häufigsten körperlichen Beeinträchtigungen, die oberhalb von 5000 m über dem Meeresspiegel unter Langzeiteinwirkung die Bergsteiger in ihrer Leistungsfähigkeit beeinflussen, sind dem Sauerstoffmangel, der Kälte und der extremen körperlichen und physischen Belastung geschuldet. Dazu gehören vor allem Schwindelgefühl, Benommenheit, Kopfschmerzen, Abdominalschmerzen, Erbrechen, Diarrhö, Fieber, Appetitlosigkeit, schleichender Kräfteverfall und erhöhte Pulswerte. Verbunden damit ist auch häufig eine gesteigerte Aggressivität der Extremsportler, die das Zusammenleben in engster Gemeinschaft erschweren (Rieck, pers, Mitteilung, 1999).
Diese klinischen Symptome sind aus dem Leistungssport und der Traumatologie als Endotoxin-bedingt bekannt (Rietscheietal, 1993, Brock-Utneetal., 1988).
Die Ursache dieser Körperreaktion im Hochgebirge ist in erster Linie dem Sauerstoffmangel geschuldet, der zu Ischämien (Blutmängel) besonders am Magen-Darm-Trakt führt, Dadurch ist die Barrierefunktion dieses Hohlorgans, das von der Fläche her einem Fußballfeld gleichzusetzen ist, nicht mehr gewährleistet. Die Folge ist der Übertritt von bakteriellen Endotoxinen in die Zirkulation.
Bakterielle Endotoxine sind Zellwandkomponenten bestimmter Bakteriengruppen (Gram-negative, Beispiel - E.coli, Salmonellen, Campylobacter), die massiv in den Energiestoffwechsel (Blockierung der Glukoseaufnahme durch die Zellen infolge Darmregulierung, später Blockierung des Fettstoffwechsels) in das Immunsystem und in das neuroendokrine System eingreifen.
Die Folge sind extrem erhöhte Krankheitsanfälligkeit (Durchfälle, Infektionen der oberen und tiefen Respirationsorgane) und Beeinflussung der körperlichen Leistungsfähigkeit durch Inappetenz (das in den Körper gelangte Endotoxin induziert so genannte Immuntransmitter, z.B, Tumornekrosefaktora, der das Hormon Leptin Appetitzügler induziert).
Endotoxin führt zur so genannten dissiminiereriden intravasalen Koagulopathie, also zu Gerinnungsstörungen, die zur Unterversorgung essentieller Organe wie Gehirn, Magen-Darm-Trakt und Haut mit Sauerstoff und Energieträgern führen (Hurley, 1995, Olson 1995) Die anfangs erwähnten typischen Bergsteigersymptome" sind die Folge.
Das Inulin, ein polymer der Fruktose kommt in Pflanzen wie Zwiebel, Spargel, Zichorie und Topinambur vor. Topinambur, eine ursprünglich in den Hochgebirgsregionen der Anden wachsende Knollenfrucht enthält Inulin als Speicherstoff - Das daraus gewonnene Inulin-Produkt hat nach oraler Applikation einen stimulierenden Effekt auf die Magen-Darm-Flora (SOJALL-Darmil). Es unterstützt und stimuliert die so genannte authochtone Bakterienflora, die dadurch in ihrer Konzentration zunimmt und besonders im Dickdarmbereich wichtige Energieträger für die Darmepithelzellen liefert (Milchsäure, Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure).
Von Bedeutung sind hier besonders die Laktobazillen, Bifidobakterien und Propionibakterien, Ihre Stoffwechselprodukte führen zu einer Stabilisierung des mikroökologischen Gleichgewichtes der Magen-Darm-Flora, zu einer Minderbelastung des menschlichen Stoffwechsels mit toxischen Produkten besonders des Eiweißstoffwechsels. Diese ausgesprochen positiven, prebiotischen Eigenschaften und die antiinflammatorische Wirkung von Fruktosen per se dichten die Darmbarriere ab und reduzieren bzw. verhindern die oben infolge von Translokationen von Endotoxinen beschriebenen pathophysiologischen Reaktionen.
Das Ziel der durchgeführten Untersuchungen bestand darin, die Wirkung von Inulin nach oraler Applikation auf Befindlichkeiten, Erkrankungshäufigkeiten und Leistungsvermögen von Hochgebirgsbergsteigern bzw. Leistungssportlern zu untersuchen. Vor Beginn und nach Abschluss der Expedition wurden Blutproben und Kotproben von den Bergsteigern entnommen, um den Einfluss von Inulin und der Belastung auf den Keimgehalt des Kotes und auf die Blutparameter wie bakterielles Endotoxin, reaktives Protein (Akute-Phase-Protein) und Antikörper gegen Endotoxin zu untersuchen.
Die Expedition führte in den Himalaja und dauerte 65 Tage- Innerhalb dieser Expedition wurden 26 d oberhalb von 5000 m über Meeresspiegel zugebracht. Der höchste Punkt, den alle Bergsteiger auch erreichten, war der 6734 m hohe Cho Polu.
Ergebnis der Diskussion
Die durch Selbstbeobachtung erfassten allgemeinen, respiratorischeil und Magen-Darm-Trakt-assoziierten Parameter lassen deutlich den Schluss auf eine Verbesserung der Gesundheit und der Leistungsfähigkeit der Bergsteiger durch Inulinapplikation unter Hochgebirgsbedingungen zu, Besonders der bei den Versuchsbergsteigern kaum veränderte Appetit ist ein wesentlicher Hinweis darauf.
Auch die Parameter Kopfschmerz, Benommenheit, Schwindelgefühl und Aggressivität deuten darauf hin, dass die physische und psychische Belastbarkeit der Inulingruppe besser als bei der Kontrollgruppe war. Bei M.W., dem Expeditionsleiter, wird bei Aggressivität besonders der Zeitraum b (Akklimatisation und Errichtung des Basislagers) deutlich, der bei ihm durch zahlreiche organisatorische Probleme mit den zulassenden Behörden geprägt war. Von größter Bedeutung sind jedoch die bakteriologischen und immunologischen Ergebnisse.
Bei beiden Inulinprobanden stabilisiert sich die Stuhlflora 14 d nach Applikation (Tab. 7), während in der Kontrollgruppe bedingt durch den Stress der Abreisevorbereitungen ein zum Teil dramatischer Abfall festzustellen war. Diese Differenz, die gegenüber dem Ausgangswert sehr groß ist, wird nur bei D.R. zum Zeitpunkt der Rückkehr den Normalbereich erreichend nachgewiesen, Bei O.R. ist der Ausgangswert nicht erreicht worden. Die Inulinsupplernentierung von Extremsportlern ist somit eine Möglichkeit, die physische und psychische Leistungsfähigkeit der Sportler zu stabilisieren.
Unter den Bedingungen des Hochgebirgsbergsteigens dürfte sich die Stabilisierung der Leistungsfähigkeit auch positiv auf Abstürze infolge Kräfteverfalls auswirken.
Aufgrund des wissenschaftlich belegten Niederbruchs der Magen-Darm-Barriere infolge Sauerstoffmangels wäre die Ausrüstung von Bergsteigern und anderen Extremsportlern mit Inulin oder ähnlichen Produkten ein Weg, um den Endotoxin-assoziierten Beeinträchtigungen des Stoffwechsels, der Psyche und des Immunsystems vorzubeugen und somit auch die Leistungsfähigkeit von Sportlern positiv zu beeinflussen. In Anbetracht der gegenwärtigen Doping-Diskussionen bei Leistungssportlern, könnten sich Lebensmitteln, welche u.a. Topinambur enthalten als eine unbedenkliche Alternative anbieten.
Weitere Informationen über Topinambur in der Ärztlichen Praxis
