Immer mehr Erwachsene interessieren sich für Leistungsoptimierung im Sport- und Fitnessbereich. Eine solche Steigerung der körperlichen Performance zielt darauf ab, Trainingsintensität und Erholungsfähigkeit zu verbessern, ohne die eigene Gesundheit zu gefährden. Das beinhaltet sowohl physiologische Faktoren wie Schnell- und Maximalkraft, Ausdauer und Beweglichkeit als auch psychologische Aspekte wie Motivation, Fokus und subjektives Belastungsempfinden. In der Sportwissenschaft macht man sich dafür verschiedene Strategien zunutze. Eine davon ist die gezielte Supplementierung.
Wozu dienen Pre-Workout-Supplements?
Die Aufgabe von Pre-Workout-Supplements (sog. „Booster“) ist es, kurzfristig Energie, Aufmerksamkeit, Muskelpump und Trainingsbereitschaft zu steigern, während eine langfristige Leistungsoptimierung durch trainings- und ernährungsbasierte Anpassungen erreicht wird. Sportler:innen, die Interesse an Boostern haben, verfolgen eines (oder mehrere) der folgenden drei Ziele:
1 Energie, Wachheit, Fokus und Motivation für intensivere Trainingseinheiten
2 Muskelpump und Durchblutung für besseres Trainingsgefühl und Volumen
3 Kraft, Ausdauer und Trainingsvolumen durch reduzierte Ermüdung
Drei Arten von Pre-Workout-Supplements
In Anlehnung an diese Vorhaben unterscheidet man drei Booster-Typen:
1 Stimulanzien-basierte Booster
Enthalten Koffein und ggf. weitere Aufputschmittel. Typisch für schwere Kraft- und Leistungstrainings. Am weitesten verbreiteter Booster-Typ.
2 Pump-/NO (Stickstoffmonoxid)-Booster
Enthalten durchblutungsfördernde Substanzen. Ideal für Volumentraining oder abendliche Trainingseinheiten.
3 Leistungs-Booster
Enthalten Inhaltsstoffe, welche die Energieversorgung optimieren oder die Muskelermüdung hinauszögern. Breit einsetzbar.
Hinzu kommen Mehrkomponenten-Präparate, die zwei oder alle drei der oben genannten Kategorien abdecken. Der tatsächliche Effekt hängt damit stark von der Dosierung und Zusammensetzung ab. Eingenommen werden Booster ca. 30–60 Min vor dem Training.
Vorsicht bei „proprietary blends“
Der Nahrungsergänzungsmittelmarkt im Sportbereich ist stark umkämpft. Manche Hersteller verschwinden über Nacht, wohingegen andere sich behaupten und zu etablierten Anlaufstellen für leistungsbewusste Sportler:innen geworden sind. Um den Mitbewerbern keinen Vorteil zu verschaffen, sind manche Firmen dazu übergegangen, Informationen auf der Verpackung auf ein Minimum zu beschränken. Sogenannte „proprietary blends“ stellen in diesem Zusammenhang ein besonderes Problem dar, da sie zwar die Bestandteile, nicht aber die exakten Einzelmengen der enthaltenen Substanzen offenlegen. Dadurch ist weder eine fundierte Beurteilung der Wirksamkeit noch der Sicherheit durchführbar, insbesondere bei Kombinationen mehrerer Stimulanzien oder sympathomimetischer Wirkstoffe. Das erschwert die Risikoabschätzung und erhöht die Gefahr unbeabsichtigter Überdosierungen. Aus pharmazeutischer Sicht sind Produkte mit vollständiger, transparenter Deklaration und nachvollziehbaren Stoffmengen klar zu bevorzugen. Für viele (wenn auch nicht alle) Inhaltsstoffe existieren etablierte, zum Teil studienbasierte Dosierungen, unterhalb derer keine relevante Wirkung zu erwarten ist und oberhalb derer das Risiko von Nebenwirkungen deutlich ansteigen kann.
Stimulanzien-basierte Booster
Stimulanzien-basierte Booster zielen primär auf eine akute Steigerung von Wachheit, Antrieb, Konzentration und subjektiver Belastungstoleranz ab. Sie wirken überwiegend durch eine Aktivierung des sympathischen Nervensystems. Der bekannteste und zugleich am besten untersuchte Wirkstoff ist Koffein, ein kompetitiver Antagonist an Adenosin A1- und A2A-Rezeptoren. Koffein antagonisiert den physiologisch dämpfenden Effekt von Adenosin, was zu einer erhöhten neuronalen Erregbarkeit, gesteigerter Wachheit, Aufmerksamkeit und reduzierter subjektiver Ermüdung führt. Sekundär beeinflusst Koffein das katecholaminerge System, indem es die Freisetzung von Noradrenalin und Dopamin indirekt verstärkt. Auf peripherer Ebene kann es die neuromuskuläre Erregbarkeit erhöhen und die Rekrutierung motorischer Einheiten erleichtern, was bei Maximal- und Schnellkraftleistungen relevant ist.
L-Tyrosin dient dem Körper als Vorstufe für die Katecholamine Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin. Durch eine ausreichende Zufuhr kann L-Tyrosin die Neurotransmitter-Synthese unter Stress, Schlafmangel oder hoher psychischer Belastung unterstützen. Das verbessert die Resilienz, Aufmerksamkeit und kognitive Leistungsfähigkeit.
Das aus Bitterorangen gewonnene Synephrin ist ein Sympathomimetikum, das seine Wirkung über adrenerge Rezeptoren vermittelt. Aufgrund der in der Literatur beschriebenen höheren Affinität zu β₃- als zu α- oder β₁/β₂-Rezeptoren wird Synephrin gerne als „mildes“ Stimulans mit potenziell geringerer kardiovaskulärer Belastung beworben. Der Benefit für Sportler:innen ist jedoch inkonsistent und scheint schwächer als der von Koffein zu sein. Die Kombination der beiden Stoffe wirkt synergistisch und kann Blutdruck- und Herzfrequenzanstiege provozieren.
Demgegenüber steht die große Gruppe der amphetaminähnlichen Substanzen mit Vertretern wie DMAA (Syn.: 1,3-Dimethylamylamin, 1,3-Dimethylpentylamin, Methylhexanamin, 2-amino-4-methylhexan, Geranamin), DMHA (Syn.: 1,5-Dimethylhexylamine, 2-aminoisoheptan, 2-amino-5-methylheptan, 2-amino-6-methylheptan, Amidrin) und DMBA (Syn.: 1,3-Dimethylbutylamin, AMP-Citrate, 4-amino-2-methylpentan). Amphetamin-Abkömmlinge wirken zentral und peripher stark sympathomimetisch. Sie können Wachheit, Fokus und Leistungsbereitschaft kurzfristig erheblich steigern. Damit einhergehend sind allerdings ausgeprägte Nebenwirkungen möglich. Dokumentiert sind u. a. Blutdruckkrisen, Tachyarrhythmien, Myokardischämien, Schlaganfälle sowie neuropsychiatrische Begleiterscheinungen. Infolgedessen wurden viele dieser Stoffe verboten und/oder von (inter-)nationalen Anti-Doping-Organisationen untersagt. Die rechtliche Einstufung weiterer Analoga ist oft unklar und problematisch. In Österreich und der EU sind viele dieser Stoffe (z. B. DMAA, DMHA, DMBA) als Nahrungsergänzungsmittel verboten (Novel-Food-Verordnung, AGES) und von WADA untersagt.
NO-basierte Pump-Booster
NO-basierte Pump-Booster erhöhen die endotheliale NO-Verfügbarkeit und intensivieren dadurch den muskulären Blutfluss sowie das subjektive „Pump“-Empfinden während des Trainings. Physiologisch vermittelt NO seine Effekte, indem es die lösliche Guanylatzyklase aktiviert. Das Enzym ist für die Produktion von cGMP verantwortlich, einem sekundären Botenstoff, der vor allem die Relaxation der glatten Gefäßmuskulatur steuert. Als Inhaltsstoffe werden in erster Linie L-Citrullin und Nitrate eingesetzt.
L-Citrullin verstärkt über die Umwandlung zu L-Arginin die systemische Arginin-Verfügbarkeit, wodurch die NO-Synthese indirekt über eNOS ansteigt. Die Supplementation von L-Arginin ist ebenfalls möglich, aufgrund der starken intestinalen und hepatischen Metabolisierung aber weniger zuverlässig wirksam. In Studien zeigte L-Arginin nur bei höheren Dosen oder in speziellen Populationen konsistente Effekte.
Nitrate, meist in Form von Rote-Bete-Extrakt, folgen einem NO-Synthese-unabhängigen Weg über die Nitrat-Nitrit-NO-Achse. Ihre Wirksamkeit hinsichtlich der Gefäßfunktion und Effizienz bei submaximaler Belastung gilt als vergleichsweise gut belegt. Ergänzend finden sich häufig Glycerol (zur osmotischen Hydratation) und Agmatin (Modulation des Arginin-Stoffwechsels und der NO-Signalwege), deren Datenlage zum Einsatz im leistungsorientierten Sport jedoch wesentlich dünner ist.
Leistungssteigernde Booster
Diese Booster zielen auf eine Verbesserung von Kraft, Ermüdungstoleranz und Regenerationsfähigkeit ab. Die enthaltenen Stoffe beeinflussen die:
• ATP-Verfügbarkeit
• Intramuskuläre Azidose
• Zelluläre Hydratation und Kraftentwicklung
• Neuromuskuläre Funktion und Kalziumhomöostase
• Muskelproteinsynthese
Kreatin (als Monohydrat) ist wahrscheinlich die am besten belegte sportliche Ergänzung überhaupt. Es fördert nachweislich die Schnellkraft, Kraftleistung und Muskelmasse, indem es die intramuskuläre Phosphokreatin-Konzentration erhöht und zu einer schnelleren Resynthese von ATP über die Kreatinkinase-Reaktion bei kurzzeitigen, hochintensiven Belastungen beiträgt. Zusätzlich wirkt Kreatin osmotisch zellvolumenvergrößernd, was anabole Signalwege stimulieren kann.
Beta-Alanin ist eine limitierende Vorstufe für die intrazelluläre Synthese von Carnosin, einem wichtigen pH-Puffer im Skelettmuskel. Bei höheren Carnosin-Konzentrationen wird die durch anaerobe Glykolyse induzierte Protonenakkumulation verzögert. Das kann die muskuläre Ermüdung bei kurzzeitigen Belastungen reduzieren. Die für Beta-Alanin typischen Kribbel-Empfindungen sind harmlos und werden von vielen Sportler:innen als angenehm empfunden.
Taurin moduliert die intrazelluläre Kalziumhomöostase im Muskelgewebe und beeinflusst dadurch die elektromechanische Kopplung und Kontraktionskraft. Betain (Trimethylglycin) fungiert als Methylgruppendonator im Homocystein-Methionin-Stoffwechsel und maximiert die endogene Kreatinsynthese. Darüber hinaus wirkt Betain als organisches Osmolyt, das die Zellhydration und Proteinstruktur reguliert.
Keine Booster bei personen aus Risikogruppen
• Kardiovaskuläre Erkrankungen
• Erkrankungen des zentralen Nervensystems
• Psychiatrische Erkrankungen
• Leber- und Niereninsuffizienz
• Schwangerschaft und Stillzeit
• Medikamentöse Interaktionen
• Kinder und Jugendliche unter 18 Jahren
Fazit
Pre-Workout-Supplements (Booster) können Energie, Fokus, Pump und Trainingsmotivation spürbar augmentieren. Aus pharmazeutischer Sicht ist der ergänzende Einsatz im Sport bei gesunden Erwachsenen vertretbar, sofern die Dosierungen transparent angeführt sind und im evidenzbasierten Bereich liegen. Nebenwirkungen sind bei korrekter Anwendung selten. Klinisch relevant werden sie bei bestimmten Vorerkrankungen und Präparaten, die stark sympathomimetisch wirksame Substanzen enthalten.
QUELLEN
• Antonio J, et al.: The Top 5 can't-miss sport supplements. Nutrients 2024; 16(19): 3247
• Arazi H, et al.: Effects of short-term betaine supplementation on muscle endurance and indices of endocrine function following acute high-intensity resistance exercise in young athletes. J Int Soc Sports Nutr 2022; 19(1): 1-16
• Bogdanis GC, et al.: Effects of oral creatine supplementation on power output during repeated treadmill sprinting. Nutrients 2022; 14(6): 1140
• Cohen PA, et al.: A synthetic stimulant never tested in humans, 1,3-dimethylbutylamine (DMBA), is identified in multiple dietary supplements. Drug Test Anal 2015; 7(1): 83-87
• Cohen PA, et al.: Four experimental stimulants found in sports and weight loss supplements: 2-amino-6 methylheptane (octodrine), 1,4-dimethylamylamine (1,4-DMAA),
1,3-dimethylamylamine (1,3-DMAA) and 1,3-dimethylbutylamine (1,3-DMBA). Clin Toxicol (Phila) 2018; 56(6): 421-426
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