Isotonisch, hypotonisch, hypertonisch

C. Wachter/tricomponents.info am 01.11.2007 - 21:29 Uhr

Die Versorgung mit Nahrung ist gerade im Ausdauersport das A und O. Besonders gilt dies in flüssiger Form für eine hinreichende und schnelle Bereitstellung von Wasser sowie Nährstoffen. Dabei ist der Begriff „isotonisches Getränk“ seit langem zu einer festen Konstante im Sportsektor geworden. Mit folgendem Artikel wollen wir näher beleuchten, was man sich eigentlich unter „isotonisch“ vorzustellen hat, wie solche Getränke wirken und was es mit den beiden anderen Varianten „hypotonisch“, „hypertonisch“ auf sich hat.

Bevor man der Frage nachgeht, was eigentlich „isotonisch“ oder „isoton“ als solches bedeutet, sollte man sich zunächst vergegenwärtigen, wie die Flüssigkeitsaufnahme im menschlichen Körper grundsätzlich funktioniert. Nehmen wir ein Getränk zu uns, so gelangt es wie die feste Nahrung auch durch den Magen in den Darmtrakt. Hier wird Wasser durch die Magen- bzw. Darmwand in das Blut geschleust – also durch Zellwände oder -membranen der zwischen Getränk und Blut liegenden Zellen. Treibender Motor dabei sind zwei grundlegende physikalische Phänomene; das eine bezeichnet man als Diffusion (von lat.: diffundere = „ausbreiten“, „verstreuen“, „ausgießen“). Hierunter versteht man die Grundeigenschaft von Teilchen, sich gleichmäßig zu verteilen. Gibt man beispielsweise ein Stück Speisesalz in ein Glas Wasser, werden nach entsprechender Zeit die Moleküle des sich auflösenden Salzes gleichmäßig in dem Wasser verteilt sein, ohne das umgerührt werden muss. Mit anderen Worten: Ein Konzentrationsgefälle kann sich recht unkompliziert zu beiden Seiten beliebig ausgleichen.



Das zweite Phänomen baut hierauf auf und trägt den Namen Osmose (von griech.: osmos = „Stoß“, „Schub“). Sie ist bei der Flüssigkeitsaufnahme wegen der speziellen Eigenschaften der Körperzellmembranen von entscheidender Bedeutung; diese sind nämlich „halbdurchlässig“ (semipermeabel), lassen Wassermoleküle hindurch, gelöste Nährstoffteilchen können sie aber nicht passieren. Die Osmose beschreibt nun die natürliche Eigenschaft, dass auf beiden Seiten der Membran die gleiche Konzentration an solchen gelösten Teilchen geschaffen wird. Ist die Konzentration solcher so genannten osmotisch wirksamen Teilchen auf einer Seite der Membran größer, entsteht ein osmotischer Druck. Die Folge ist, dass ein Konzentrationsausgleich stattfindet, unweigerlich – eben wegen der Semipermeabilität der Zellmembranen – dadurch, dass so viel Wasser durch die Membran hindurchdiffundiert, bis sich die Konzentrationen auf beiden Seiten der Zellwand gleichen.



Die richtige Mischung macht´s
Es ist also von entscheidender Bedeutung, wie das Konzentrationsverhältnis der gelösten Teilchen beiderseits der Membran aussieht, um einen Wasserfluss in eine bestimmte Richtung zu erhalten. Für den Athleten und sein Trinkverhalten ist dies folglich insofern von entscheidender Bedeutung, als dass er aufpassen muss, was er genau trinkt und wie er seinen Körper damit versorgen kann. Osmotisch wirksame Teilchen sind in der menschlichen Ernährung vor allem Nährsalze/Elektrolyte und Zucker. Enthält sein Getränk nun konzentriert mehr davon als sein Blut, entzieht er seinem Körper Wasser, um eben des Getränks Teilchen auszugleichen. Bei einem solchen Getränk spricht man auch von einer hypertonen (von griech.: hyper = „über“, „übermäßig“ und tonos = „Druck“, „Spannung“) Lösung. Ist die Konzentration außerhalb der Zellen jedoch geringer, so spricht man von einer hypotonen (von griech.: hypo = "unter", „weniger“ und tonos = „Druck“, „Spannung“) Lösung; Wasser strömt vermehrt durch die Zellmembranen in das Blut. Der dritte und letztmögliche Fall wäre der, dass kein Konzentrationsgefälle besteht, also auch keine Osmose stattfindet; hier läge dann eine isotone (von griech.: isos = „gleich“ und tonos = „Druck“, „Spannung“) vor.

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Dass es wenig sinnig ist, ein hypertonisches Getränk zu sich zu nehmen – dazu gerade während des Sportes – liegt auf der Hand, zumal jeder weiß, dass beispielsweise das Trinken von Salzwasser dem Körper Wasser entzieht und den Durst mehrt. Nun mag man meinen, der Genuss eines Getränkes mit hypotoner Eigenschaft wäre besser als ein Isodrink, da doch der Körper mehr mit Wasser versorgt wird. Ganz so einfach sieht es in der Praxis dann allerdings doch nicht aus: Nimmt man eine hypotone Lösung zu sich, dann nimmt das Blut zwar Wasser auf, dadurch kann aber eben die Konzentration an Zucker zu stark abnehmen. Passiert dies, wird man müde und hat mit einem Leistungsabfall zu kämpfen. Man muss also bei Hypotonie aufpassen, ob man nicht eher im guten Willen einen Negativeffekt hervorruft. Andererseits ist dies natürlich auch davon abhängig, wie stark hypoton das Getränk ist und wie viel man davon zu sich nimmt; bei leichter Hypotonie kann man genau den Verlust des Wassers ausgleichen, ohne dabei den Spiegel an Nährteilchen zu gering werden zu lassen, weil Wasser allgemein durch den Schweiß wesentlich schneller ausgeschieden wird als Mineralien. Wie erwähnt, gilt dies bei leichter Hypotonie und bei gezielt abgestimmten Verzehr; ein Extrembeispiel, wozu allgemein Hypotones jedoch auch führen kann, stellt destilliertes Wasser dar: Es hat gar keine Teilchen gelöst und nimmt somit ein Maximum an Hypotonie an. Trinkt man von ihm – auch wenn es keine große Menge ist – so ist der Osmose-Effekt so stark, dass das Blut und dessen rote Blutkörperchen so viel Wasser aufnehmen, dass letztere platzen. Die Folge wäre der Tod.

Mehr als ein Werbespruch
Ein isotonisches Getränk hingegen stellt generell genau den Lösungstyp dar, den der Körper sowieso normal schon im Blut vorweist. Nun nimmt man zwar nicht so rasch H20 auf, ist jedoch eine körperliche Belastung da und schwitzt man dadurch, so erhöht sich durch den Wasserverlust natürlich die Teilchenkonzentration im Blut. Nun kann der Isodrink Nachschub liefern und der Körper saugt Wasser auf. Augrund dieser Tatsache wurden isotonische Getränke zur klassischen Getränkeform für den Athleten.

Der Vollständigkeit halber muss letztlich noch darauf hingewiesen werden, dass natürlich auch die im Getränk enthaltenen Nährstoffe direkt in das Blut gelangen – auch wenn die Zellmembran als solche für sie nicht durchlässig ist. Sie besitzt nämlich spezielle Strukturen und Mechanismen, die die Teilchen quasi durch die Membran „schleusen“ (so genannte „Carrier-Proteine“).



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