Für jede Bewegung, die du machst, benötigen deine Muskeln Energie. Von der Fähigkeit, über einen langen Zeitraum aufrecht zu stehen, bis hin zu plötzlichen Reaktionen des Körpers, zum Beispiel wenn du vor einer unerwarteten Bedrohung fliehen musst: Du benötigst Energie.(1)
Aber nicht nur für physische Aktivitäten, sondern auch zum Denken benötigst du Energie. Diese Energie bekommt dein Körper durch Adenosintriphosphat, kurz ATP.
In diesem Artikel zum Thema Adenosintriphosphat wollen wir dir alle wichtigen Informationen über den Hauptenergiespeicher des menschlichen Körpers liefern. Wir erklären dir, an welchen essenziellen Aufgaben des Körpers ATP beteiligt ist, was passiert, wenn dein Körper nicht genug ATP produziert und diskutieren die Frage, ob eine Supplementierung sinnvoll ist.
Das Wichtigste in Kürze
- Adenosintriphosphat, kurz ATP, ist der Hauptenergiespeicher des menschlichen Körpers. Er wird in den Mitochondrien, dem Kraftwerk der Zelle, synthetisiert und dient der Energiebereitstellung und -speicherung.
- Zu den wichtigsten Aufgaben von Adenosintriphosphat zählen unter anderem seine Beteiligung im Nervensystem und bei der Muskelkontraktion sowie seine Funktion als Signaltransmitter zwischen den Zellen.
- Eine Supplementierung von Adenosintriphosphat kann besonders für Sportler von Vorteil sein, um ihre Leistung zu steigern. Die Wissenschaft ist sich allerdings uneinig über weitere positive Effekte von ATP. Die gängigsten Arten von ATP-Supplementen sind Kapseln, Pulver und Lösungen.
Hintergründe: Was du über Adenosintriphosphat wissen solltest
In den folgenden Abschnitten geben wir dir alle wichtigen Informationen rund um das Thema Adenosintriphosphat an die Hand. Dabei beantworten wir die wichtigsten Fragen und liefern dir wissenschaftlich belegte Antworten.
Was ist Adenosintriphosphat und wie ist es aufgebaut?
Adenosintriphosphat wird mit ATP abgekürzt und ist die wichtigste energiereiche Verbindung, die im Zellstoffwechsel vorkommt. ATP entsteht im Körper selbst und ist die Form von Energie, die letztendlich vom Körper verbraucht wird.
Um dem Körper Energie überhaupt erst zuzuführen, musst du wichtige sogenannte Makronährstoffe wie Proteine, Kohlenhydrate und Fettsäuren zu dir nehmen. Bestandteile dieser Nährstoffe sind zum Beispiel Glucose und auch Aminosäuren.
Diese werden in den Mitochondrien, den sogenannten Kraftwerken der Zelle, zu ATP umgewandelt und letztendlich im Stoffwechselvorgang zur Energiebereitstellung und Energiekonservierung verwendet. Adenosintriphosphat zählt zu den wichtigsten energiereichen Verbindungen, da es viele Energie verbrauchenden Reaktionen auf zellulärer Ebene überhaupt erst möglich macht. ATP ist somit für unsere Muskulatur und alle physiologischen Vorgängen beteiligt.(2)
Ein Nukleotid ist ein Molekül, das ein Grundbaustein von DNA oder RNA ist. Viele Arten, unter anderem auch ATP, übernehmen lebenswichtige regulatorische Funktionen im Körper. (3)
Adenosintriphosphat ist ein Nukleotid, das aus dem Triphosphat des Nukleosids Adenosin besteht. Ein ATP-Molekül ist aus einem Adenin-Rest, drei Phosphat-Resten und dem Zucker Ribose aufgebaut. Bei einem durchschnittlichen erwachsenen Menschen beträgt die Menge an Adenosintriphosphat, das täglich auf- und abgebaut wird, in etwa dem eigenen Körpergewicht.(4)
Welche Aufgaben erfüllt Adenosintriphosphat in unserem Körper?
Adenosintriphosphat ist der Hauptenergiespeicher der Zellen. Jede Zelle benötigt ATP, um zu funktionieren. Bekommt eine Zelle nicht genug davon, stirbt sie ab. Umkehrt bedeutet das, wenn eine Zelle sehr viel ATP bekommt, arbeitet die Zelle mehr und aktiver. Die Hauptaufgabe von Adenosintriphosphat ist die Speicherung und der Transport der Energie von Zelle zu Zelle.
Am meisten Energie wird für Transportprozesse zwischen den Zellen benötigt.
Und da ATP nur ein kurzfristiger Speicher ist und immer wieder neu synthetisiert werden muss, müssen Makromoleküle in ausreichender Menge zugeführt und umgewandelt werden.
Außerdem spielt Adenosintriphosphat eine wichtige Rolle bei Muskelkontraktionen, denn ATP liefert den Muskeln die benötigte Energie. Im Nervensystem übernimmt ATP unter anderem die Signalübertragung zwischen den Nerven. Zudem regelt ATP die Durchblutung und ist ein Auslöser von Entzündungsreaktionen.(5)
Was passiert, wenn zu wenig Adenosintriphosphat produziert wird?
Wenn dein Körper zu wenig Adenosintriphosphat produziert, hat dein Körper logischerweise weniger Energie, die ihm zur Verfügung steht. Dadurch kommt es zu erhöhter Müdigkeit, Antriebslosigkeit und Erschöpfungszuständen.
Eine zu geringe ATP-Produktion hat somit eine große Auswirkung auf dein Leben und die Funktionalität deines Körpers. Die Hauptursache für eine verminderte ATP-Produktion ist eine Störung in den Mitochondrien der Zellen, da dort das meiste Adenosintriphosphat synthetisiert wird.(5)
Welche Krankheiten und Störungen können auftreten?
Eine zu geringe Konzentration von Adenosintriphosphat in deinem Körper kann verschiedene Krankheitsbilder und Störungen hervorrufen. Wie bereits erwähnt liegt meist eine Störung der Mitochondrienfunktion, einer sogenannten Mitochondriopathie, zugrunde.
Diese Störung kann einerseits genetisch bedingt durch eine Genmutation sein, aber andererseits auch durch eine Vielzahl an anderen Krankheiten ausgelöst werden. Dazu zählen beispielsweise Diabetes, Allergien oder Autoimmunerkrankungen. Mitochondriopathie kann zu weiteren Multiorganerkrankungen führen.(5)
Symptome einer Mitochondriopathie treten meist schon bei Kindern und Jugendlichen auf. Die Störung äußert sich häufig durch Wachstumsstörungen, Muskelschwäche, Augenmuskellähmungen, Migräne oder Krampfanfälle. Betroffene sind häufig müde und erschöpft.(6)(Bildquelle: Christian Erfurt/unsplash)
Eine weitere Störung, die durch eine verringerte ATP-Produktion entstehen kann, ist das chronische Erschöpfungssyndrom (chronic fatigue syndrom, kurz CFS).
Dabei handelt es sich um eine neuroimmunologische Erkrankung, die von lang anhaltenden und starken Erschöpfungszuständen geprägt ist. Erschöpfungszustände in Verbindung mit einer geringen Konzentration von Adenosintriphosphat müssen aber nicht zwangsläufig chronisch sein.(5)
Woran kann ich erkennen, dass mein Körper zu wenig Adenosintriphosphat produziert?
Wie bereits erwähnt zeigt sich eine zu geringe ATP-Produktion häufig in Form von Erschöpfungszuständen. Da aber in den meisten Fällen eine Mitochondriopathie mit einhergeht, können auch andere Symptome auf zu wenig Adenosintriphosphat hindeuten. Zu den häufigsten Symptomen zählen:
- Wachstumsstörungen im Kindes- und Jugendalter
- Belastungsabhängige Muskelschwäche
- Augenmuskellähmungen
- Diabetes mellitus
- Krampfanfälle, beispielsweise in Form von Epilepsie
Treten diese Symptome bei dir häufiger auf und gibt es vielleicht Erbkrankheiten in der Familie, solltest du einen Arzt aufsuchen. Dieser kann, wenn der Verdacht auf eine Mitochondriopathie besteht, mit einer sogenannten Muskelbiopsie Gewebe eines Muskels entnehmen, welches anschließend untersucht wird.
Ist eine Adenosintriphosphat Supplementierung sinnvoll?
Die Frage, ob Adenosintriphosphat Supplementierung sinnvoll ist oder nicht, ist viel diskutiert in der Wissenschaft. Laut einigen Wissenschaftlern scheitert der Erfolg von ATP-Supplementierung an seiner Bioverfügbarkeit.
Eine Studie zur oralen Bioverfügbarkeit von ATP zeigt, dass durch die einmalige Einnahme von 5000 Milligramm ATP in Form von Kapseln keine signifikante Anhebung der Vollblut-ATP-Konzentration hergerufen wurde. Außerdem stieg bei den Probanden die Plasmaharnsäurekonzentration an, was den Abbau von ATP zu Harnsäure bedeutet.(7)
Auch eine dauerhafte Verabreichung von 5000 Milligramm ATP zeigt keine Erhöhung von Adenosintriphosphat im Blut, sondern ebenfalls eine Erhöhung des Harnsäurespiegels.(8)
Dem entgegengesetzt liefern andere Studien positive Ergebnisse bei Probanden, die ATP-Präparate eingenommen haben. So zeigte sich zum Beispiel eine Verbesserung der muskulären Anpassungen nach einem mehrwöchigen Krafttraining sowie eine Verhinderung von Leistungseinbußen nach einer Überbelastung der Muskeln durch eine orale Einnahme von 400 Milligramm ATP täglich.(9)
Adenosintriphosphat-Supplemente zeigen bei einigen Studien eine Verbesserung der Leistung von Sportlern, die Krafttraining betreiben. (Bildquelle: Anastase Maragos/unsplash)
Außerdem kann eine zusätzliche Einnahme von Adenosintriphosphat-Präparaten das allgemeine Wohlbefinden steigern, da ATP als Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem fungiert und an der Freisetzung von unter anderem Dopamin beteiligt ist.(10)
Zusätzlich eingenommenes ATP kann außerdem die Schmerzwahrnehmung verringern, da aus ATP gebildetes Adenosin die Schmerzweiterleitung hemmt.(11)
Die Einnahme von Adenosintriphosphat als Nahrungsergänzung solltest du besonders dann in Betracht ziehen, wenn du einen Mangel an ATP bei dir feststellen solltest. Mögliche Symptome findest du unter dem Punkt "Woran erkenne ich, dass mein Körper zu wenig Adenosintriphosphat produziert?". Des Weiteren eignet sich zusätzliches ATP für Sportler, die ihre Leistung steigern wollen.(12)
Welche Arten von Adenosintriphosphat-Supplementen gibt es?
ATP-Nahrungsergänzungsmittel gibt es in verschiedenen Ausführungen. Die häufigsten davon sind solche als Pulver, Kapseln oder Flüssigkeiten. Im Folgenden stellen wir die drei Arten kurz vor und zeigen dir die jeweiligen Vor- und Nachteile auf, sodass du das passende Supplement für dich findest.
ATP als Kapseln
Die häufigste vorkommende Form von ATP-Supplementen sind Kapseln. Diese gibt es in verschiedenen Mengen von 30 bis 100 Kapseln pro Packung und sie kommen teilweise in verschiedenen Geschmacksrichtungen vor, was die Einnahme angenehmer macht. Die folgende Tabelle zeigt wieder die Vor- und Nachteile von ATP-Kapseln auf.
Vorteile- Schnelle, einfache und diskrete Einnahme
- Lange Haltbarkeit
- Einfache Lagerung durch kleine Verpackung
- Keine unangenehmen Gerüche und Geschmäcker, da der Wirkstoff in der Hülle eingeschlossen ist
Adenosintriphosphat als Kapseln eigenen sich im Vergleich zu Pulver und Liquid weniger für Kinder und ältere Menschen, die Probleme mit dem Schlucken von Kapseln und Tabletten haben.
Allerdings haben Kapseln den Vorteil, dass kein Zubereitungsschritt notwendig ist und sie immer und überall ohne große Umstände eingenommen werden können. Die Dosis kann aber nicht angepasst werden und Veganer und Vegetarier müssen nach Präparaten ohne Gelatine und dafür zum Beispiel mit Cellulose achten.
ATP in Pulverform
Pulver, die zu einem großen Teil oder rein aus Adenosintriphosphat bestehen, sind weniger häufig als Kapseln. Oftmals kommen sie in Verbindung mit anderen Substanzen vor, die in Sport-Shakes enthalten sind. Die folgende Tabelle führt in aller Kürze auf, was die Vor- und Nachteile von ATP-Präparaten in Pulverform sind.
Vorteile- Bessere Schluckbarkeit als bei Tabletten
- Durch Lösungsvorgang in Wasser können die Wirkstoffe eventuell besser absorbiert werden
- Flexibel dosierbar
Adenosintriphosphat als Pulver eignet sich besonders gut für Personen, die Probleme haben Tabletten oder Kapseln zu schlucken. Dazu gehören insbesondere ältere Menschen und Kinder. Pulver haben den Vorteil, dass sie flexibel dosiert und einfach eingenommen werden können. Allerdings benötigst du zur Zubereitung Wasser, einen Löffel und eventuell eine Waage zum exakten Abmessen.
ATP als Lösung
Es gibt Adenosintriphosphat-Supplemente auch in flüssiger Form. Bei diesen Lösungen liegt der Wirkstoff ATP in Wasser oder Öl gelöst vor und wird meist mit einer Dosierpipette verabreicht. Die nachfolgende Tabelle gibt dir einen Überblick über die Vor- und Nachteile von ATP-Liquiden.
Vorteile- Gute und einfache Schluckbarkeit
- Dosis kann individuell angepasst werden
Besonders eignet sich Adenosintriphosphat in flüssiger Form für Personen, die sich mit dem Schlucken von Kapseln und Tabletten schwertun, insbesondere für Kinder und ältere Menschen. Allerdings ist die Handhabung etwas komplizierter als das einfache Schlucken einer Tablette, sodass besonders Kinder Hilfe bei der Einnahme benötigen.
Welche Nebenwirkungen kann eine Supplementierung von Adenosintriphosphat haben?
Bisher sind keine Nebenwirkungen von einer ATP-Supplementierung, auch über einen mehrwöchigen Zeitraum, bekannt. Es wurden keine Veränderungen Leber- und Nierenparameter festgestellt. Einzig erhöht sich der Harnsäurespiegel.(8) Auch kommt es zu keinen signifikanten Veränderungen im Blut und in der Hämatologie.(9)
Vorsichtig: Ein stark erhöhter Harnsäurespiegel kann in den schlimmsten Fällen zu Gichtanfällen, Bluthochdruck und chronischem Nierenversagen führen.(13) Zu solchen Krankheitsverläufen in Verbindung mit einer ATP-Supplementierung ist bisher nichts bekannt. Trotzdem solltest du präventiv darauf achten und dich gegebenenfalls mit einem Arzt in Verbindung setzen.
Wie dosiert man Adenosintriphosphat-Supplemente?
Die Dosierung von Adenosintriphosphat-Präparaten ist abhängig von der Art des Supplements. Bei Kapseln wird beispielsweise empfohlen eine Kapsel pro Tag morgens mit ausreichend Wasser zu sich zu nehmen. Bei Pulvern wird eine Dosis von circa 400 Milligramm pro Tag empfohlen.
Um bei der Dosierung kein Risiko einzugehen, halte dich am besten an die Vorgaben des Herstellers. Es sind zwar, wie bereits erklärt, keine signifikanten Nebenwirkungen bekannt, dennoch solltest du die vorgegebene Dosis nicht überschreiten. Solltest du dir weiterhin unsicher sein oder möchtest du die Dosis erhöhen, schließe dich mit einem Arzt kurz.
Worauf muss ich bei der Aufbewahrung von Adenosintriphosphat-Supplementen achten?
Ähnlich wie bei anderen Medikamenten und Nahrungsergänzungsmittel gibt es einige Punkte, die du bei der Lagerung von Adenosintriphosphat-Präparaten beachten solltest. Die folgende Tabelle gibt dir einen groben Überblick über die wichtigsten Dinge, die du beachten solltest.
| Was du beachten solltest | Beschreibung | Lagerungsorte, die du vermeiden solltest |
|---|---|---|
| Feuchtigkeit am Lagerort | Die Wirksamkeit des ATP-Supplements kann durch Feuchtigkeit abnehmen. Bei Pulvern kann die Verunreinigung durch Feuchtigkeit schädliche Folgen nach der Einnahme haben | Badezimmerschrank, Kühlschrank (außer es steht auf der Verpackung anders), Küchenspüle |
| Sonneneinstrahlung und Hitze | Auch Wärme und Lichteinstrahlung kann die Wirksamkeit des Wirkstoffes vermindern. Selten kann es zu Explosionen bei Pulvern kommen | Fensterbrett und Ablageorte, die direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind |
Neben dem richtigen Lagerungsort solltest du darauf achten, die Nahrungsergänzungsmittel außerhalb der Reichweite von Kindern aufzubewahren.
Sie können sich entweder daran verschlucken oder aber, wenn die Supplemente ausschließlich für Erwachsene gedacht sind, eine zu hohe Dosis des ATP bekommen, was eventuell schädliche Folgen haben kann. Achte außerdem auf das Mindesthaltbarkeitsdatum und nimm auf keinen Fall abgelaufene Supplemente ein.
Welche Rolle spielt die Ernährung bei der ATP-Produktion?
Die Ernährung spielt bei der ATP-Produktion eine wichtige Rolle, denn Adenosintriphosphat muss immer wieder neu synthetisiert werden. Dazu benötigt der Körper wichtige Makronährstoffe wie Proteine, Kohlenhydrate und Fettsäuren, welche dann besonders in den Mitochondrien in Adenosintriphosphat umgewandelt werden. Für den Energiestoffwechsel benötigt der Körper ausreichend Mikronährstoffe wie Vitamine und Mineralstoffe.(14)
Nüsse enthalten neben Vollkornprodukten, Kartoffeln und Gemüse langkettige Kohlenhydrate. Diese liefern dir länger Energie als ungesunde Süßigkeiten, die dir nur einen kurzen Energieboost geben. (Bildquelle: Maddi Bazzocco/unsplash)
Wie du bereits in diesem Artikel gelernt hast, ist es essenziell für die ATP-Produktion, dass die Mitochondrien einwandfrei funktionieren und keine Störungen vorliegen. Um die Funktionalität der Mitochondrien zu gewährleisten, benötigen sie mehrere spezifische Mikronährstoffe, die eine wichtige Rolle beim Energiestoffwechsel und damit der ATP-Produktion spielen. Dazu zählen unter anderem B-Vitamine, Zink, Melatonin und Taurin.(15)
Fazit
Adenosintriphosphat ist für den menschlichen Körper von größter Wichtigkeit. Es ist der Hauptenergiespeicher und ohne ATP kann der Körper nicht existieren. ATP ist an zahlreichen Funktionen des Körpers beteiligt, unter anderem als Signaltransmitter zwischen den Zellen, im Nervensystem und besonders bei der Muskelkontraktion.
Ein Mangel an Adenosintriphosphat geht meist mit einer Dysfunktion der Mitochondrien einher. Dies zeigt sich besonders durch Erschöpfungszustände, Krampfanfälle und Muskelschwäche. Treten diese Symptome bei dir häufiger auf, solltest du unbedingt einen Arzt aufsuchen.
Über die Effektivität von Adenosintriphosphat-Supplements ist sich die Wissenschaft uneinig. Es gibt Studien, die zusätzlich eingenommenem ATP eine positive Wirkung besonders in der Leistungsfähigkeit von Sportler zuschreibt.
Wieder andere stellen keine Erhöhung des ATP-Gehalts im Blut fest, sondern ausschließlich eine Erhöhung des Harnsäurespiegels. Da bisher allerdings keine Nebenwirkungen von Adenosintriphosphat-Präparaten bekannt sind, kann sich eine Supplementierung für Sportler lohnen.
Einzelnachweise(15)
- Westerblad H, Bruton JD, Katz A. Skeletal muscle: energy metabolism, fiber types, fatigue and adaptability. Exp Cell Res. 2010 Nov 1;316(18):3093-9. doi: 10.1016/j.yexcr.2010.05.019. Epub 2010 May 24. PMID: 20580710. Quelle
- Bonora M, Patergnani S, Rimessi A, De Marchi E, Suski JM, Bononi A, Giorgi C, Marchi S, Missiroli S, Poletti F, Wieckowski MR, Pinton P. ATP synthesis and storage. Purinergic Signal. 2012 Sep;8(3):343-57. doi: 10.1007/s11302-012-9305-8. Epub 2012 Apr 12. PMID: 22528680; PMCID: PMC3360099. Quelle
- Gruber A, Haferkamp I. Nucleotide Transport and Metabolism in Diatoms. Biomolecules. 2019 Nov 21;9(12):761. doi: 10.3390/biom9120761. PMID: 31766535; PMCID: PMC6995639. Quelle
- Knowles JR. Enzyme-catalyzed phosphoryl transfer reactions. Annu Rev Biochem. 1980;49:877-919. doi: 10.1146/annurev.bi.49.070180.004305. PMID: 6250450. Quelle
- Dr. med. Nonnenmacher. Adenosintriphosphat. 2021 Jan, 02. Quelle
- Dr. med. Nonnenmacher. Mitochondriopathie. 2020 Nov, 09. Quelle
- Arts IC, Coolen EJ, Bours MJ, et al. Adenosine 5'-triphosphate (ATP) supplements are not orally bioavailable: a randomized, placebo-controlled cross-over trial in healthy humans. J Int Soc Sports Nutr. 2012;9(1):16. Published 2012 Apr 17. doi:10.1186/1550-2783-9-16 Quelle
- Coolen EJ, Arts IC, Bekers O, Vervaet C, Bast A, Dagnelie PC. Oral bioavailability of ATP after prolonged administration. Br J Nutr. 2011 Feb;105(3):357-66. doi: 10.1017/S0007114510003570. Epub 2010 Dec 6. PMID: 21129239. Quelle
- Wilson JM, Joy JM, Lowery RP, Roberts MD, Lockwood CM, Manninen AH, Fuller JC, De Souza EO, Baier SM, Wilson SM, Rathmacher JA. Effects of oral adenosine-5'-triphosphate supplementation on athletic performance, skeletal muscle hypertrophy and recovery in resistance-trained men. Nutr Metab (Lond). 2013 Sep 22;10(1):57. doi: 10.1186/1743-7075-10-57. PMID: 24330670; PMCID: PMC3849389. Quelle
- Ute Krügel, Holger Kittner, Peter Illes. Adenosine 5′-triphosphate-induced dopamine release in the rat nucleus accumbens in vivo. Neuroscience Letters. Volume 265, Issue 1. 1999. https://doi.org/10.1016/S0304-3940(99)00206-2. Quelle
- Sawynok J, Sweeney MI. The role of purines in nociception. Neuroscience. 1989;32(3):557-69. doi: 10.1016/0306-4522(89)90278-9. PMID: 2689906. Quelle
- Purpura M, Rathmacher JA, Sharp MH, Lowery RP, Shields KA, Partl JM, Wilson JM, Jäger R. Oral Adenosine-5'-triphosphate (ATP) Administration Increases Postexercise ATP Levels, Muscle Excitability, and Athletic Performance Following a Repeated Sprint Bout. J Am Coll Nutr. 2017 Mar-Apr;36(3):177-183. doi: 10.1080/07315724.2016.1246989. Epub 2017 Jan 12. PMID: 28080323. Quelle
- Bailey CJ. Uric acid and the cardio-renal effects of SGLT2 inhibitors. Diabetes Obes Metab. 2019 Jun;21(6):1291-1298. doi: 10.1111/dom.13670. Epub 2019 Mar 15. PMID: 30762288. Quelle
- Huskisson E, Maggini S, Ruf M. The role of vitamins and minerals in energy metabolism and well-being. J Int Med Res. 2007 May-Jun;35(3):277-89. doi: 10.1177/147323000703500301. PMID: 17593855. Quelle
- Wesselink E, Koekkoek WAC, Grefte S, Witkamp RF, van Zanten ARH. Feeding mitochondria: Potential role of nutritional components to improve critical illness convalescence. Clin Nutr. 2019 Jun;38(3):982-995. doi: 10.1016/j.clnu.2018.08.032. Epub 2018 Aug 31. PMID: 30201141. Quelle
