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Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Von Brad Dieter | Benötigte Lesezeit: Minuten | Seit einigen Dekaden gibt es eine Hypothese, bei der man davon ausgeht, dass das Fasten dazu in der Lage ist die Langlebigkeit zu erhöhen und den Alterungsprozess zu verlangsamen. Ein Großteil dieser Forschung konzentriert sich auf Model-Organismen, wie z.B. Nematoden, Nagetiere und Affen. Eine kürzlich veröffentlichte Untersuchung [...] Der Beitrag Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen erschien zuerst auf...

Von Brad Dieter | Benötigte Lesezeit: 9 Minuten |


Seit einigen Dekaden gibt es eine Hypothese, bei der man davon ausgeht, dass das Fasten dazu in der Lage ist die Langlebigkeit zu erhöhen und den Alterungsprozess zu verlangsamen.

Ein Großteil dieser Forschung konzentriert sich auf Model-Organismen, wie z.B. Nematoden, Nagetiere und Affen. Eine kürzlich veröffentlichte Untersuchung hat versucht die Effekte der Kalorienrestriktion hinsichtlich des Alterungsprozesses beim Menschen zu studieren (1).

Wieso tauchen wir also nicht gleich in das Paper ab, um die Ergebnisse zu diskutieren und ihnen einen entsprechenden Kontext zu verleihen?

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Das Studien Design

Für diese Studie loste man 54 Individuen in einem randomisierten Verfahren entweder einer normalen, einer „isokalorischen“ Ernährung oder einer kalorienreduzierten Ernährung mit einem 25% Kaloriendefizit zu, die für einen Zeitraum von 2 Jahren befolgt wurde.

Die nachfolgende Passage aus der Studie fasst das Experiment in aller Kürze zusammen:

Vom 1 Tag an zielte die Intervention mit Kalorienrestriktion (CR) auf eine anhaltende 25%ige Einschränkung der Energiezufuhr, basierend auf der Basis des Energiebedarfs, die mittels zwei 14-tägigen Messungen mit doppelt gelabeltem Wasser im Ausgangszustand (Baseline) durchgeführt wurde, ab.

Das Ziel der Intervention war eine Adhärenz für einen mathematisch geschätzten Gewichtsverlust, der bei 15,5% des Ausgangsgewichts lag und der innerhalb des ersten Jahres der Maßnahme erreicht werden sollte, gefolgt von einem Gewichtserhalt im zweiten Jahr (Pieper et al., 2011). Teilnehmer erhielten einen wöchentlichen Gewichtsverlustgraphen, welcher einen angepeilten Gewichtsbereich beinhaltete, der als primäres Werkzeug zum Erhalt der Adhärenz während der Intervention diente.

Aufgrund der Variabilität des prognostizierten Gewichtsverlust, der notwendig war, um eine 25%ige Kalorienrestriktion zu erreichen, erhielten die Teilnehmer eine zusätzliche Hilfestellung, die eine „Zone des akzeptablen Gewichtsverlustes, lieferte und die zwischen 12 und 22% lag. Die Ernährungs- und Verhaltensberatung wurde individualisiert und so modifiziert, um den Grad der Gewichtsunterschiede zum Zielwert zu verringern.

Die Adhärenz für eine 25%igen Kalorienrestriktion wurde zusätzlich durch die Bereitstellung von Mahlzeiten innerhalb der ersten 27 Tage der Studie gefördert. Die Teilnehmer aßen die ihnen zugeteilte Kalorienmenge in Form von drei 9-tägigen Ernährungsformen. Die Nahrungsmittelbereitstellung wurde dazu genutzt, um die Individuen bezüglich Portionsgröße, Energiegehalt und den zu erwartenden Veränderungen bei der Ernährung, die notwendig waren, um eine 25%ige Kalorienrestriktion mit unterschiedlichen Ernährungsformen einzuhalten.

Die Verhaltensberatung beinhaltete die Teilnahme an einem strukturierten Lehrplan in der regulären Gruppe sowie individuelle Meetings mit den Interventionisten (klinische Psychologen und Ernährungsberater), aus einem standardisierten Behandlungshandbuch, welches speziell für diese Studie entwickelt wurde (Rickman et al., 2011).

Teilnehmer, die im randomisierten Verfahren der Kontrollgruppe zugelost wurden, wurden dazu angewiesen ihre derzeitige Ernährung auf ad libitum-Basis fortzuführen. Es wurde kein spezifisches Level an körperlicher Aktivität für eine der Gruppen vorgeschrieben oder empfohlen.

Alle Teilnehmer erhielten ein Multivitamin (Nature Made Multi Complete, Pharmavite LLC, Mission Hills, CA) und ein Kalziumsupplement (1.000mg/Tag, Douglas Laboratories, Pittsburgh, PA) um den Nährwert der ausgewählten Ernährungsformen zu verbessern.“ – Redman et al., 2018

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit: Kann eine hypokalorische Ernährung die Lebensdauer im Menschen erhöhen? (Bildquelle: Redman et al, 2018)

Es wurden entsprechende Daten bei den Teilnehmern für Körperkomposition, Energieverbrauch, Schilddrüsenhormone, Leptin, Adiponectin und Lipidperoxidation im Urin zu Beginn des Experiments (Baseline), zum Ende des ersten Jahres und zum Ende des zweiten Jahres erhoben. Für weitere Details bezüglich der durchgeführten Messungen und eine detaillierte Beschreibung der Datenerhebung siehe das entsprechende Paper.

Die Studienergebnisse

Die Kalorienrestriktions-Gruppe hat ihre 25%ige Restriktion nicht ganz so gut eingehalten, aber sie hat im Verlauf der Studie ihre Kalorien um ~15% eingeschränkt. Dies entspricht einer Reduktion um 300 kcal bei einer täglichen Zufuhr von 2.000 kcal pro Tag. Die Kontrollgruppe erfuhr keine Veränderungen (+/- 2%) bei der Energiezufuhr im 2-jährigen Zeitverlauf.

Bevor wir uns nun mit den eigentlichen Ergebnissen infolge der Intervention widmen, gibt es einen wichtigen Punkt, den wir zuvor noch klären müssen. Die Daten, die im Paper präsentiert wird, sind nicht die tatsächlichen Daten mit Durchschnitten und Standardabweichungen. Es handelt sich um die Methode der kleinsten Quadrate und die Standardfehler.

Die Kalorienrestriktions-Gruppe (CR) verlor über die zwei Studienjahre ~9 kg, wobei der Großteil des Gewichtsverlusts im ersten Studienjahr realisiert wurde. Danach wurde das Gewicht gehalten. Das verlorene Gewicht bestand zum großen Teilen aus Körperfett (~70%). Die Kontrollgruppe (AL) verlor keine nennenswerte Menge an Gewicht (siehe untere Grafik). Das ist ein wichtiger Aspekt, da dies Implikationen für die restlichen Ergebnisse und die Interpretation der Daten liefert.

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Kalorienrestriktion (oben) und Veränderung des Körpergewichts im ersten (Y1) und zweiten (Y2) Jahr nach Gruppen. (FM = Fettmasse; FFM = fettfreie Masse). (Bildquelle: Redman et al, 2018)

Die Autoren analysierten ebenfalls den 24-Stunden-Energieverbrauch (bei überwiegend sitzender Tätigkeit) und den Energieverbrauch während des Schlafes mit Hilfe der Methode des doppelt-gelabelten Wassers in einer Stoffwechselkammer.

Der 24-Stunden-Energieverbrauch reduzierte sich in beiden Gruppen, wobei sich der Kalorienverbrauch während des Schlafes nur in der Kalorienrestriktions-Gruppe absenkte.

Da bekannt ist, dass eine Veränderung der Körpermasse (z.B. infolge eines Gewichtsverlusts) den Energieverbrauch senkt, versuchten die Autoren diese Tatsache mit zu berücksichtigen, indem sie eine Anpassung für Gewichtsverlust durchführten. Auch nach dieser Anpassung blieb eine Reduktion beim Kalorienverbrauch während des Schlafes um 7% bestehen.

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Veränderung des Energieverbrauchs während des Schlafes (Bild links) und über 24 Stunden (Bild rechts) im ersten (Y1) und zweiten (Y2) Jahr nach Gruppen. (Bildquelle: Redman et al, 2018)

Weiterhin stellten die Forscher fest, dass ein Teil des gesunkenen Kalorienverbrauchs infolge einer verringerten Tagesaktivität (120 kcal weniger) und einer verringerten spontanen körperlichen Aktivität (30 kcal weniger) zu Stande kam.

Wie zu erwarten war, führen längere Perioden der Kalorienrestriktion zu einer Reduktion von Triidothyronin (T3) und Thyroxin (T4); diese Verringerungen kamen jedoch nicht mit einer Veränderung bei TSH einher, was die Vermutung nahelegt, dass die niedrigeren Werte für T3 und T4 einen „neuen“ Basalstoffwechsel repräsentieren. Außerdem zeigten die Probanden zum Ende des zweiten Jahres eine leicht verringerte Körpertemperatur bei Nacht.

Es konnte ebenfalls eine initiale Verringerung des Fasten-Insulinspiegels in der Gruppe mit der Kalorienrestriktion zum Ende des ersten Jahres festgestellt werden. Dieses Phänomen verschwand jedoch zum Ende des zweiten Jahres, so dass sich der Insulinspiegel wieder normalisierte (dies ist meiner Meinung nach eines der interessanten Erkenntnisse, die wohl ein Loch in die Insulin-Langlebigkeits-Theorie einiger reißt).

Der Leptinspiegel verringerte sich während der Kalorienrestriktion im ersten Jahr ebenfalls moderat, was durchaus zu erwarten war. Im zweiten Jahr blieb der Leptinspiegel auf diesem Niveau, während der Gehalt an Adiponectin in der Gruppe mit der Kalorienrestriktion anstieg. Im Zuge der Reduktion an Fettmasse ebenfalls keine Überraschung.

Die Autoren fanden darüber hinaus eine Korrelation zwischen der Veränderung des Leptins, dem T4-Wert sowie dem Energieverbrauch während des Schlafes. Ansonsten wurden eine Korrelationen erwähnt.

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Veränderung des Leptins (oben links), des T4-Werts (oben rechts), sowie Energieverbrauch in Abhängigkeit der prozentualen Veränderung des Leptins (unten links) und dem Energieverbrauch in Abhängigkeit der prozentualen Veränderung des T4-Werts (unten rechts). (Bildquelle: Redman et al., 2018)

Last but not least analysierten die Wissenschaftler die F2-Isoprostan Ausscheidung über den Urin, was eine Messgröße für die Lipidperoxidation und ein Ersatzmarker für gestiegene Level an oxidativen Stress ist (4). Die Konzentration an F2-Isoprostan waren bei der Kalorienrestriktions-Gruppe im ersten Jahr moderat reduziert (~25%) und blieben auch im zweiten Jahr auf diesem Niveau, während sich bei der Kontrollgruppe im Studienzeitraum keine Veränderung zeigte.

Was können wir von dieser Studie lernen?

Dies ist nicht die erste Studie, die einen Langzeit-Gewichtsverlust untersucht. Es ist jedoch bis dato eine der längsten Interventionen mit Kalorienrestriktion, bei der es eine strikte Kontrolle und solide Messungen der Körperkomposition, des Energieverbrauchs und der hormonellen Veränderung gab.

Eine Einschränkung der Kalorienzufuhr, die zu einem Gewichtsverlust führt, führt in der Regel auch zu einem verringerten Kalorienverbrauch – zumindest solange, wie es nicht durch eine gestiegene körperliche Aktivität aufgefangen wird). Dies ist eines der „Grundfeatures“ der Kalorieneinschränkung und Gewichtsreduktion, die man erwarten kann (und sollte). Dies impliziert zwar eine Verlangsamung des Gesamtstoffwechsels, allerdings ist es schwierig von dieser Reduktion des Gesamtstoffwechsels darauf zu schließen, dass sich die Lebensdauer verlängert oder den Alterungsprozess bei Menschen in bedeutsamen Ausmaße verringert wird.

Die Idee hinter einem langsameren Stoffwechsel, der die Langlebigkeit erhöht, basiert auf einer Literatur, die über Dekaden gewachsen ist, aber es gibt einige fundamentale Gründe, die darauf hinweisen, dass eine solche Annahme zu simplistisch ist. In einem kürzlich veröffentlichten Paper gab Dr. Speakman folgendes Statement ab:

…über Spezies hinweg, verbraucht ein Gramm Gewebe im Schnitt die gleiche Menge an Energie, bevor es stirbt, unabhängig davon, ob sich dieses Gewebe nun in einer Spitzmaus, einer Kuh, einem Elefanten oder einem Wal befindet. Dieser Fakt führte zu der Annahme, dass Alterung und Lebensspanne Prozesse sind, die von der Energiestoffwechselrate reguliert werden und das eine Erhöhung des Stoffwechsels mit einer vorzeitigen Mortalität assoziiert ist – dies ist die sogenannte „Rate of Living“-Theorie.

Die „Free Radical“-Theorie der Alterung liefert einen potenziellen Mechanismus, der den Stoffwechsel mit dem Phänomen der Alterung verbindet, da freie Radikale (Sauerstoffspezies) als Nebenprodukt der oxidativen Phosphorylation entstehen. Trotz dieser potenziellen Synergie in diesen theoretischen Ansätzen, ist die Statur der Theorie der freien Radikale gewachsen, während die Theorie der Lebensrate in Misskredit gelangte.

Die liegt primär daran, weil Vergleiche zwischen Klassen (z.B. Vögel und Säugetiere) die Erwartungen nicht erfüllen und selbst innerhalb der Klassen eine substanzielle interspezifische Variabilität beim massen-spezifischen Energieverbrauch per Lebensspanne besteht. Die Verwendung interspezifischen Daten zum Test der „Rate of Living“-Hypothese führt jedoch aufgrund einiger eklatanter Probleme zur Verwirrung. Zum Beispiel: Die im Verlauf einer Lebensspanne verbrauchte Energie pro Gramm Gewebe ist „zu variabel“ und hängt vielmehr auf der biologischen Signifikanz, anstatt auf einer statistischen Signifikanz der beobachteten Variation. Die maximale Lebensspanne ist außerdem kein guter Marker für Alterung und die Basalstoffwechselrate ist kein guter Marker für den Gesamt-Energiestoffwechsel.

Analysen der residualen Lebensspanne gegen die residuale Basalstoffwechselrate liefert keine signifikante Beziehung zueinander. Dies basiert jedoch immer noch auf der Basaltstoffwechselrate. Eine neuere Vergleichsmethode nutzt den täglichen Energieverbrauch, anstatt der Basaltstoffwechselrate und legt nahe, dass der Energieverbrauch pro Gramm Gewebe über die Lebenszeit hinweg NICHT unabhängig von der Körpermasse ist und das das Gewebe kleinerer Tiere mehr Energie verbraucht, bevor es verfällt, als bei größeren Tieren. Ein Teil der residualen Variation in dieser Beziehung kann in Säugetieren durch die Umgebungstemperatur erklärt werden. Zusätzlich dazu gibt es einen negativen Zusammenhang zwischen der residualen Lebensspanne und dem residualen täglichen Energieverbrauch in Säugern.

Ein potenziell besseres Model zur Erforschung der Beziehungen zwischen Körpergröße, Stoffwechsel und Alterung ist das Studium intraspezifischer Beziehungen. Diese Studien haben einige Daten generiert, welche die originale „Rate of Living“-Theorie stützen und andere, die damit im Konflikt stehen. Konkret haben einige Studien gezeigt, dass die Beeinflussung von Tieren, die zu einem Mehr- bzw. Wenigerverbrauch an Energie führen, die gewünschten Effekte bezüglich der Lebensspanne liefern (insbesondere dann, wenn die studierten Subjekte ektotherm sind).

Kleinere Individuen mit einer höheren Stoffwechselrate leben jedoch länger, als ihre langsameren, größeren Artgenossen. Ein Zusatz zu diesen verwirrenden Observationen ist eine kürzlich geäußerte Annahme, dass wir unter bestimmten Umständen erwarten können, dass Mitochondrien weniger freie Radikale produzieren, wenn der Stoffwechsel beschleunigt ist – insbesondere dann, wenn dieser entkoppelt wird. Diese neuen Ideen beschäftigen sich mit der Art und Weise, wie Mitochondrien freie Radikale als Funktion des Stoffwechsels bilden und sie werfen etwas Licht auf die Komplexizität von Observationen, die Körpergröße, Stoffwechsel und Lebensspanne miteinander verbinden.“ – Speakman, 2005

Um das Ganze in einigen, wenigen Worten zusammenzufassen: Es gibt keine direkte, eindeutige Beziehung, die zu der Annahme verleitet, dass ein langsamer Stoffwechsel die Langlebigkeit erhöht und die Alterung verlangsamt. In einigen Fällen erhöht eine beschleunigte Stoffwechselrate die Lebensdauer – vermutlich durch eine Entkopplung der Mitochondrien (was Sinn ergeben könnte, da die Freisetzung von Wärme eine niedrigere oxidative Ladung bedingt, als die Produktion freier Radikale, obwohl die „Free Radical“-Theorie der Alterung und ihr Beitrag zur Humansterblichkeit, meiner Meinung nach, sehr dürftig ist).

Es gibt keine direkte und eindeutige Beziehung, welche die Annahme begünstigt, dass eine langsamere Stoffwechselrate die Lebensdauer erhöht und den Alterungsprozess verlangsamt.

Kalorienrestriktion & Langlebigkeit beim Menschen

Wer sich am Esstisch zurückhält, zögert den Alterungsprozess heraus und lebt länger? Diese Behauptung steht (zumindest beim Menschen) auf wackligen Beinen. (Bildquelle: Fotolia / Rido)

Zusätzlich dazu verraten uns diese Daten, bei denen die Schilddrüsenfunktion herunterreguliert wird, nicht wirklich viel hinsichtlich Alterung und Langlebigkeit. Eine niedrigerer basaler Schilddrüsenspiegel bedeutet nur – und da wiederhole ich mich – dass der Stoffwechsel verlangsamt ist.

Dies könnte implizieren, dass – sofern diese Person nicht langfristig eine Kalorienrestriktion einhält – sich einfach nur über die Zeit hinweg das Risiko für eine Fettzunahme erhöht,  da wir eine niedrigere Stoffwechselrate in Ruhe und eine verringerte körperliche Aktivität mit zunehmendem Alter zeigen (6).

Außerdem sollte man die Möglichkeit bedenken, dass Perioden der Kalorienrestriktion – insbesondere eine aggressive Einschränkung der Kalorienzufuhr – in der Zukunft zu einem Fettzuwachs beitragen könnte. In einigen Studien wurde gezeigt, dass das Diätverhalten in jungen Erwachsenen einen zukünftigen Gewichtsanstieg prognostiziert (in einigen Fällen einen größeren Gewichtszuwachs (7) und schlechte Ernährungsgewohnheiten (8).

Sofern wir wissen, dass eine erhöhte Fettleibigkeit ein Risikofaktor für die Sterblichkeit ist und eine Kalorienrestriktion den Gesamt-Stoffwechsel in Erwachsenen verringert, so könnte die initiale Kalorienrestriktion langfristig keinen Nutzen haben, wenn sie nicht mit steigendem Alter aufrechterhalten wird. Zwar gibt es einige dürftige Daten, welche nahelegen, dass dies mit biologischen Aspekten, etwa einem verringerten Stoffwechsel, zusammenhängen könnte, so scheint die realistische Antwort zu lauten, dass es primär eine Sache des Verhaltens und der Gesamtveränderung der Kalorienbilanz ist. Unabhängig vom Mechanismus sind diese Ideen es wert, dass man sie in Betracht zieht, so dass man die potenziellen Vorteile einer Kalorienrestriktion mit dem potenziellen Endresultat (in einem pragmatischen Sinne) gegenüberstellen sollte.

       

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Nun noch ein paar Worte bezüglich oxidativem Stress

Die vorliegende Studie analysierte die Lipidperoxidation im Urin und zeigte eine ~25% Reduktion im Messwert.

Ich habe ein paar Gedanken, welche widersprüchlich und konfliktbehaftet sind. Wird oxidativer Stress nicht „ausbalanciert“, so kann er zu einer zellulären Dysfunktion führen, was wiederum zu einer beschleunigten Alterung führt. Dieser Weg der Forschung könnte uns dabei helfen den Bereich der Anti-Aging Medizin voranzutreiben. Die hier präsentierten Daten sind jedoch nicht besonders überzeugend.

Wir schauen uns hier Endprodukte im Urin an und nicht den direkten Grad an oxidativen Schäden in Zellen. Wir schauen ebenfalls nicht, ob die antioxidative Maschinerie der Zellen während langer Perioden der Kalorienrestriktion aktiviert ist. In einer anderen Untersuchung analysierte man eine Kalorienrestriktion, die in einem ähnlichen Umfang durchgeführt wurde, wie in der in diesem Beitrag diskutierten Untersuchung (9). Darin fand man eine kaum wahrnehmbare Veränderung in den SIRT3 Genen, jedoch nicht in einem der anderen gemessenen antioxidativen Systeme. Ausgehend von dieser Studie, wäre es also etwas vorschnell, wenn man die Annahme äußern würde, dass eine Kalorienrestriktion zu einem bedeutsamen Impact auf den systemischen oxidativen Stress ausübt (oder es bis zu einem Grad tut, wo es zu einer Verlangsamung des Alterungsprozesses kommt).

Lass uns die Ergebnisse in ihrer kontextuellen Bedeutung zusammenfassen:

  1. Die Reduktion der Kalorien um 25% führt zu einem Gewichtsverlust im ersten Jahr, der im zweiten Jahr, ohne zusätzlichen Gewichtsverlust, gehalten wird.
  2. Wie in zahlreichen anderen Studien beobachtet, ist der Gewichtsverlust mit einer Verringerung des Gesamtkalorienverbrauchs und einer Reduktion von T3, T4, Leptin und einem Anstieg bei Adiponectin korreliert.
  3. Messungen des Urins zeigen eine marginale Reduktion der Lipidperoxidation.
  4. Es gibt absolut null Daten in dieser Studie, welche die Annahme stützen würden, dass sich die Langlebigkeit erhöhen bzw. die Alterung via der im Paper propagierten Mechanismen verlangsamen liese.

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Über Brad Dieter

Brad Dieter (PhD) ist ein ausgebildeter Wissenschaftler, Ernährungscoach und Autor. Er ist der verantwortliche Editor von Science Driven Nutrition und strebt danach die Lücke zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit zu schließen. Sein Ziel besteht darin Informationen zum Thema Ernährung richtigzustellen und für jedermann leicht verfügbar zu machen.

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Quellen & Referenzen

(1) Redman, LM., et al. (2018): Metabolic Slowing and Reduced Oxidative Damage with Sustained Caloric Restriction Support the Rate of Living and Oxidative Damage Theories of Aging. In: Cell Metab. URL: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(18)30130-X.

(2) Rickman, AD., et al (2011): The CALERIE study: design and methods of an innovative 25% caloric restriction intervention. Contemp. In: Clin Trials. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21767664.  

(3) Pieper, C. et al. (2011): Development of adherence metrics for caloric restriction interventions. In: Clin. Trials. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21385788.

(4) Milne, GL. / Musiek, ES. / Morrow, JD. (2005): F2-isoprostanes as markers of oxidative stress in vivo: an overview. In: Biomarkers. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16298907.

(5) Speakman, JR. (2005): Body size, energy metabolism and lifespan. In: J Exp Biol. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15855403.

(6) Manini, TM. (2011): Energy Expenditure and Aging. In: Ageing Res Rev. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2818133/.

(7) Speakman, JR. (2005): Body size, energy metabolism and lifespan. In: J Exp Biol. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15855403.

(8) Neumark-Sztainer, D., et al. (2007): Why Does Dieting Predict Weight Gain in Adolescents? Findings from Project EAT-II: A 5-Year Longitudinal Study. In: J Acad Nutr Diet. URL: http://jandonline.org/article/S0002-8223(06)02680-0/abstract.


Bildquelle Titelbild: Fotolia / Maria Sbytova

 


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Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat

Von Myoleanfitness.com | Benötigte Lesezeit: 6 Minuten | Die ketogene Ernährung ist wieder im Rampenlicht – sowohl in der Wissenschaft, als auch in Diskussionen innerhalb der allgemeinen Bevölkerung. Und auch wenn es bezüglich der ketogenen Ernährung im Kontext einer Behandlung und Prävention bei einer Vielzahl an Erkrankungen noch eine ganze Menge zu untersuchen und zu [...] Der Beitrag Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat...

Von Myoleanfitness.com | Benötigte Lesezeit: 6 Minuten |


Die ketogene Ernährung ist wieder im Rampenlicht – sowohl in der Wissenschaft, als auch in Diskussionen innerhalb der allgemeinen Bevölkerung.

Und auch wenn es bezüglich der ketogenen Ernährung im Kontext einer Behandlung und Prävention bei einer Vielzahl an Erkrankungen noch eine ganze Menge zu untersuchen und zu lern gilt, so ist die Forschung im Bereich ketogene Ernährung zum Abnehmen (aka Fettverlust) ziemlich eindeutig.

Schließlich hat die aktuelle Untersuchung von Hall et al. (2016), die in einer Stoffwechselkammer durchgeführt wurde, gezeigt, dass ketogene Ernährungsformen keinen Stoffwechselvorteil oder eine höhere Verlustrate an Körperfett mit sich bringen, als eine isokalorische nicht-ketogene Diät bei einer identischen Zufuhr an Protein (1).

Ironischerweise wurde diese Studie von der Nutrition Science Initiative (NuSI) finanziert, um genau das Gegenteil zu beweisen und herauszustellen, dass die Insulin-Kohlenhydrat-Theorie für Übergewicht der Wahrheit entspricht und dass eine ketogene Diät die überlegende Alternative hinsichtlich des Abbaus von Körperfett darstellt.

Die obige Untersuchung ist, so man dem Gros der wissenschaftlichen Community Glauben schenken mag, der finale Sargnagel für die Insulin-Kohlenhydrat-Theorie für Übergewicht.

Auch wenn dies nun für dich eine Art von überraschender Neuigkeit darstellen sollte, so ist es inzwischen 40 Jahre her, seitdem wir im Bilde darüber sind, wie effektiv eine ketogene Diät – verglichen mit einer nicht-ketogenen Diät – hinsichtlich Fettabbau tatsächlich ist.

Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat

Jo, du hast richtig gelesen.

Es war das Jahr 1976, als die erste Untersuchung, welche die ketogene Ernährung mit einer nicht-ketogenen Ernährung in einer Stoffwechselkammer („metabolic ward“) untersucht hat, im Journal of Clinical Investigation veröffentlicht wurde (2).

Zu jener Zeit existierte nur sehr wenig Forschung auf diesem Gebiet und es gab keine Studien, welche die direkten Auswirkungen einer hypokalorischen ketogenen Ernährung mit einer hypokalorischen nicht-ketogenen Ernährung bezüglich der Körperkomposition in einem solchen Setting mit Stoffwechselkammer untersucht haben.

Aber dies war genau das, was Mei-Uih Yang und Theodore Van Itallie vom Department of Medicine am Institute of Human Nutrition am Columbia University College of Physicians and Surgeons getan haben.

Die Studie der beteiligten Forscher: Was hat man gemacht?

Die Wissenschaftler rekrutierten 6 männliche, übergewichtige Probanden, die sie in einer Stoffwechselkammer für einen Zeitraum von 50 Tagen studiert haben. Die Teilnehmer absolvierten jeweils 10 Tage einen der folgenden 3 experimentellen Zeitpläne, wobei jeder Phase eine 5-tägige Ernährung mit 1.200 kcal (Mischkost) voran gegangen ist.

  1. Ketogene Ernährung mit 800 kcal pro Tag.
  2. Nicht-ketogene Ernährung mit 800 kcal pro Tag.
  3. Hunger-Diät („Starvation Diet“).

Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat

Die Wissenschaftler rekrutierten 6 übergewichtige, männliche Teilnehmer und studierten die Auswirkungen einer hypokalortischen ketogenen Ernährung und einer hypokalorischen nicht-ketogenen Ernährung in einer Stoffwechselkammer bezüglich einer Veränderung der Körperkomposition. (Bildquelle: Yang & Van Itallie, 1976)

Hinweis: Da es in diesem Beitrag um einen Vergleich zwischen einer ketogenen Ernährung und einer nicht-ketogenen Ernährung geht, lassen wir den ganzen „Starvation“-Kram einmal außen vor. Dies beeinträchtigt die Ergebnisse und Schlüsse, die daraus gezogen werden können, keinesfalls.

Zu den Ernährungsformen sei an dieser Stelle erwähnt, dass es sich um Flüssignahrung handelte. Die „Mahlzeiten“ wurden von den Teilnehmern zu vier unterschiedlichen Zeitpunkten des Tages serviert, nämlich um 8 Uhr morgens, um 11 Uhr vormittags, um 13 Uhr nachmittags und um 18 Uhr abends.

Die Zusammensetzung der Ernährung sah so aus:

Ketogene Ernährung

  • 800 kcal
  • 50g Protein (25%)
  • 62g Fett (70%)
  • 10g Kohlenhydrate (5%)

Nicht-ketogene Ernährung

  • 800 kcal
  • 50g Protein (25%)
  • 27g Fett (30%)
  • 90g Kohlenhydrate (45%)

Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat

Tägliche Makronährstoffzufuhr sowie Salz- & Kaliumaufnahme während des Studienzeitraumes (Bildquelle: Yang & Van Itallie, 1976)

Die Körperkomposition wurde mittels der Energie-Stickstoff-Bilanz-Methode analysiert, die – essenziell gesprochen – eine Messung der Stiffstoffbilanz verwendet, um eine Schätzung der Veränderung des Körperproteingehalts zu errechnen und anschließend eine Energiebilanz-Messung vorsieht, um eine Veränderung des Körperfettgehalts zu ermitteln.

Wie du bereits sehen kannst, besitzt diese Studie einige Stärken, darunter:

  • Die Teilnehmer verbrachten die komplette Zeit (50 Tage) in der Stoffwechselkammer und erhielten zubereitete Mahlzeiten, was bedeutet, dass es bezüglich der Nahrungsaufnahme keine Fehlangaben geben kann (ein Problem, welches in „Free Living“-Situationen auftritt).
  • Die ketogene Ernährung und die nicht-ketogene Ernährung waren isokalorisch, d.h. der Kaloriengehalt war exakt gleich.
  • Die Proteinzufuhr war in beiden Gruppen identisch. Dies ist ein wichtiger Aspekt, da Protein einen sehr hohen thermischen Effekt besitzt, der – sollte er nicht mit berücksichtigt werden – zu verzerrten Endresultaten führen kann. (Du kannst in dieser 3-teiligen Artikelreihe von Damian mehr über den thermischen Effekt der drei Makronährstoffe erfahren: Teil 1 (Fette) | Teil 2 (Kohlenhydrate) | Teil 3 (Proteine)).

Ketogene Ernährung Vs. Nicht-ketogene Ernährung | Die Studienergebnisse

Die Forscher führten zahlreiche Messungen während der Untersuchung durch, darunter jene zur Stickstoffbilanz, zur Energiebilanz, zur basalen Stoffwechselrate (BMR, der Ketonkörper-Konzentration usw.

Wie man eventuell erwarten würde, gab es keine statistisch signifikanten Differenzen zwischen der ketogenen Ernährung und der nicht-ketogenen Ernährung hinsichtlich Stoffwechselrate, Stickstoffbilanz und Energiebilanz. Aber es gabt natürlich eine signifikante Differenz in der täglichen Ausscheidungsmenge der Ketonkörper, wobei eine höhere Rate während der ketogenen Ernährung festgestellt werden konnte.

Gewichtsverlust & Körperkomposition

Uns (und dir vermutlich auch) geht es primär um den festgestellten Gewichtsverlust und die Veränderung der Körperkomposition, oder?

Nun, hier sind die Ergebnisse:

Beide Diätformen, also sowohl die ketogene Ernährung als auch die nicht-ketogene Ernährung, führten zu identischen statistischen Veränderungen der Körperkomposition, wobei das Gewicht während der ketogenen Ernährung stärker sank, was – so man die Daten ansieht – dem höheren Wasserverlust zu Schulden ist (Kohlenhydrate/Glykogen binden intrazellulär Wasser! Weniger Glykogen = weniger gespeichertes Wasser im Körper = weniger Gewicht; dies sollte jedoch nicht mit Fettverlust verwechselt werden!).

Um die Autoren zu zitieren:

“…the increment in weight loss exhibited during the ketogenic diet period was due solely to excretion of excess water. Rates of fat loss were not significantly affected by the composition of the diet.” – Ying & Van Itallie, 1976

Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat

Zusammensetzung des Gewichtsverlustes bei der ketogenen Ernährung und der nicht-ketogenen Ernährung. (Bildquelle: Yang & Van Itallie, 1976)

Wie du aus der obigen Grafiken entnehmen kannst, führen beide Ernährungsformen zu einem identischen Fettverlust. Die Ausscheidung von Körperwasser fiel jedoch in der ketogenen Ernährung stärker aus.

Sollten diese Ergebnisse nun bekannt vorkommen, dann liegt das daran, dass es dieselben Resultate sind, wie sie von Dr. Hall und Kollegen ermittelt wurden (1) und die wir zu Beginn des Beitrags bereits angesprochen hatten.

Jepp, wir hatten eine solche Studie (mit Stoffwechselkammer), welche eine ketogene Diät mit einer nicht-ketogenen Diät studiert und dabei Kalorien- und Proteinzufuhr kontrolliert hat, bereits seit 1976 in den Archiven. Und diese Studie zeigte absolut gar keine Unterschiede hinsichtlich des Abbaus von Körperfett.

Wie ein Ritt auf einem toten Pferd (welches nicht durch Insulin getötet wurde)

Wenn die Wissenschaft also die Insulin-Kohlenhydrat-Theorie für Übergewicht bereits widerlegt hat, kann man sich an dieser Stelle fragen, ob wir nicht 40 Jahre später noch immer auf einem toten Pferd herumreiten.

Nun, es könnte daran liegen, dass einige Leute daran gutes Geld verdienen, wenn sie einem Glauben machen, dass Insulin der Erzfeind ist und sie uns vor genau diesem Feind beschützen können, indem sie uns Zeug andrehen (wir wollen an dieser Stelle nicht mit einem Finger auf Personen zeigen. Jason Fung, Gary Taubes und Peter Attia haben damit rein gar nichts zu tun…)

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Schlussbetrachtung & Empfehlungen

Mit den obigen Studienergebnissen im Hinterkopf, fragst du dich sicherlich nun, zu welchem Fazit wir gelangen, oder?

In der kurzfristigen Betrachtung ist es so gut wie sicher, dass eine ketogene Ernährung keinen Stoffwechselvorteil gegenüber einer nicht-ketogenen Ernährung liefert und auch zu keinem höheren Fettverlust beiträgt. Es stimmt allerdings, dass das Gewicht bei einer ketogenen Ernährung schneller sinkt, was ganz einfach mit einer höheren Ausscheidungsrate von Körperwasser zusammenhängt. Dieses Körperwasser kehrt jedoch zurück (wird erneut eingespeichert), wenn Kohlenhydrate wieder in die Ernährung eingeführt werden.

Ein solches Statement heißt natürlich nicht, dass ketogene Ernährungsformen und Diäten nutzlos sind, wenn es um Gewichts- und Fettverlust geht. Es heißt lediglich, dass ketogene Diäten und Low Carb Diäten genauso gut funktionieren, wie andere Diätansätze, sofern sie dir dabei helfen ein Kaloriendefizit über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Übrigens: Dies gilt für jede Ernährungsintervention. Sofern dein Diätansatz keine Rücksicht auf deine persönlichen Präferenzen nimmt und langfristig ertragbar ist, wirst du keine bahnbrechenden Resultate hinsichtlich des Abbaus von Körperfett erzielen.

Und das ist auch die Take Home Message dieses Artikels.

Wenn du nachhaltigen Fettverlust anstrebst, solltest du eine Diätform finden, die du nicht hasst und die dir dabei hilft weniger Kalorien zu essen, als du verbrauchst – idealerweise kommen die zugeführten Kalorien aus minimal verarbeiteten, mikronährstoffreichen Lebensmitteln.

Und sorge dafür, dass du genügend Protein isst.

Und trainiere mit Gewichten.

Und teile diesen Artikel mit Freunden und Bekannten.


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Quellen & Referenzen

(1) Hall, KD., et al. (2016): Energy expenditure and body composition changes after an isocaloric ketogenic diet in overweight and obese men. In: Am J Clin Nutr. URL: http://ajcn.nutrition.org/content/early/2016/07/05/ajcn.116.133561.abstract.

(2) Yang, MU. / Van Itallie, TB. (1976): Composition of weight lost during short-term weight reduction. Metabolic responses of obese subjects to starvation and low-calorie ketogenic and nonketogenic diets. In: J Clin Invest. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/956398


Bildquelle Titelbild: Fotolia /


Der Beitrag Ketogene Ernährung zum Abnehmen: Was uns die Wissenschaft 40 Jahre zuvor gelehrt hat erschien zuerst auf AesirSports.de.



Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Von Brad Dieter | Benötigte Lesezeit: 7 Minuten | Wie genau der menschliche Körper Fett und Kohlenhydrate während dem Training verwendet, scheint derzeit ein heiß debattiertes Thema in der Fitnessbranche zu sein – und das wundert mich in gewisser Weise. Die Wissenschaft hat über die letzten 30 Jahre genau darlegen können, wie unser Körper Fette, Proteine [...] Der Beitrag Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings erschien zuerst auf...

Von Brad Dieter | Benötigte Lesezeit: 7 Minuten |


Wie genau der menschliche Körper Fett und Kohlenhydrate während dem Training verwendet, scheint derzeit ein heiß debattiertes Thema in der Fitnessbranche zu sein – und das wundert mich in gewisser Weise.

Die Wissenschaft hat über die letzten 30 Jahre genau darlegen können, wie unser Körper Fette, Proteine und Kohlenhydrate bei verschiedenen Trainingsintensitäten verwendet. Die Tatsache, dass es trotzdem noch so stark diskutiert wird, macht offensichtlich wie gut einige dabei sind, wissenschaftliche Studien zu lesen und zu interpretieren.

Nachdem das gesagt ist, wird es an der Zeit das wir diese Wissenslücken beseitigen und in die wissenschaftlichen Daten abtauchen, damit wenigstens DU weißt, was Sache ist.

Energie, Scotty! Über die Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Die Energiesysteme des menschlichen Körpers

Bevor wir uns auf die Kohlenhydrat- und Fettverwendung während des Trainings stürzen, sollten wir uns einen Überblich über die drei Energiesysteme des Körpers verschaffen.

Sowohl in Bewegung, als auch Ruhe, benötigt unser Körper Energie, um irgendwie funktionieren zu können. Die ultimative Energiequelle des Körpers stellt dabei das Adenosintriphosphat (ATP) dar.

Der Körper besitzt drei Energiesysteme:

Diese Systeme sind ziemlich kompliziert und eine tiefe biochemische Erklärung soll nicht Thema dieses Artikels sein. Wen es interessiert, der findet im Netz gute Erläuterungen dazu. Unten siehst du eine Grafik der drei Energiesysteme und ihrer Beziehung zueinander.

Kreatinphosphat liefert die Mehrheit der ATP-Produktion des phosphagenen Systems (daher funktioniert Creatin!), während Kohlenhydrate und Fette die Hauptenergiequelle für Glykolyse und oxidative Phosphorylierung (aerober Stoffwechsel) sind.

Was du von dem Bild mitnehmen solltest ist, dass jedes der Energiesysteme andere Nährstoffe als Energiequelle verwendet (Creatinphosphat, Glukose, Fettsäuren), sie miteinander verbunden sind und die alle dasselbe Ziel verfolgen: Die Produktion von ATP.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Das phosphagene Energiebereitstellungssystem des Körpers ist ein Teil des anaeroben Stoffwechsels (Energiegewinnung ohne Sauerstoff). (Bildquelle: Asgardfit.com)

Energiesysteme & Training

Während des Trainings hat dein Körper einen erhöhten Bedarf an ATP. Das phosphagene System ist in seiner Kapazität sehr eingeschränkt verglichen mit der Glykolyse und oxidativen Phosphorylierung, was bedeutet, dass Glykolyse und oxidative Phosphorylierung die Hauptarbeit bei der Bereitstellung von ATP leisten.

Jedes Energiesystem nutzt andere Energieträger zur Produktion von ATP und daher macht es Sinn, dass das Verhältnis zwischen Fett und Kohlenhydratverwendung beim Training davon abhängt, welches der Energiesysteme gerade die Hauptarbeit leistet. Vielleicht wäre es hilfreich eine Studie durchzuführen, die erklärt wie genau diese Energieträger verwendet werden?

Nun, gut für uns, dass Wissenschaftler sich längst dieser Fragen angenommen haben und dieser Experimente durchgeführt haben.

In einer Studie aus dem Jahre 1993 (manche von euch waren damals noch nicht einmal auf der Welt), ließ eine Gruppe Wissenschaftler ihre Probanden körperlich bei 25%, 65% und 85% ihres VO2max arbeiten und schauten sich an wie ihr Körper in diesen unterschiedlichen Intensitätsbereichen Fette und Kohlenhydrate zur Energiegewinnung verwendet (1).

Ich glaube es ist das Beste, wenn wir die Daten für sich selbst sprechen lassen.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

(Bildquelle: Romijin et al, 1993)

Die erste Grafik zeigt uns Fett- und Glukoseaufnahme in die Zellen und wie sich die Verwendung bei unterschiedlichen Intensitäten verändert. Wie man sehen kann, haben wir geringere Werte bei der Fettaufnahme in die Zellen. Mit steigender Intensität bildet sich eine U-förmige Korrelation der Fettverwendung.

Dies legt nahe, dass bei einer Belastung im mittleren Intensitätsbereich die Fettverbrennung am höchsten ist. Wenn wir die Intensität jedoch weiter steigen, fällt die Rate der Fettoxidation wieder ab.

Interessanter Weise sehen wir dabei trotz reduzierter Fettoxidation eine weiterhin erhöhte Aufnahme von Fettsäuren in die Zellen – was auf eine weiterhin erhöhte Verwendung von Muskeltriglyceriden, auch bei höheren Intensitäten, hindeutet (2).

Die Kohlenhydratgeschichte ist ein wenig geradliniger (untere Grafik), was bedeutet, dass mit steigender Intensität auch die Verwendung von Kohlenhydraten ansteigt und dass die Verbrennung abnimmt.

Was heißt das nun in Bezug auf die generelle Verwendung während dem Training? Die Autoren des zuvor genannten Papers haben diese Frage ebenfalls in den Raum gestellt. Wenn wir die Trainingsintensität erhöhen, erhöht sich der allgemeine Energieverbrauch.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Bei moderaten Intensitäten (65%) sehen wir einen erhöhten Bedarf an Muskelglykogen und Muskeltriglyceriden (das ist Fett, welches wie Glykogen im Muskel gelagert wird, denk hier an das marmorierte Steak, welches du dir abends in die Pfanne haust).

In höheren Intensitätsbereichen (85%) haben wir einen noch höheren Energiebedarf, welcher fast ausschließlich durch die Aufnahme und Verbrennung von Glukose aus dem Blut und Muskelglykogen gedeckt wird.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

(Bildquelle: Romijin et al, 1993)

Weiterhin scheint es eine zeitliche Komponente zu geben. Wenn wir die Dauer der Trainingseinheit verlängern, fangen wir an weniger Glykogen und Muskeltriglyceride zu verwenden, so dass wir mehr von den aus dem Blut aufgenommenen Nährstoffen abhängig (hier greift die Intra-Workout Nutrition).

Aber wie kann das sein? Nun, wenn sich deine Energiespeicher in den Muskelzellen leeren, muss dein Körper auf andere verfügbare Nährstoffe zurückgreifen – und da bleibt nur das Blut übrig. Diese Studie wurde so auch an weiblichen Probanden wiederholt und lieferte dieselben Ergebnisse.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Energie Mix während des Trainings (Bildquelle: Crossfitinvoke.com)

Alle drei Energiesysteme laufen parallel ab. Es ist nicht wie beim Autofahren, wo man von einem Gang in den nächsten schaltet, sondern alle Systeme werden gleichzeitig benutzt. Mit steigender Intensität verändert sich jedoch der relative Beitrag den jedes einzelne System bei der Bereitstellung von ATP leistet (Energie-Mix).

Lass mich es für dich ein wenig vereinfacht darstellen, um dir einen Überblick zu verschaffen, welches Energiesystem in welchem Intensitätsbereich vorherrscht.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Energiegewinnung und Substratnutzung im Training nach Zeit und Intensität.

Energiebereitstellung im Training: Abhängig von der Ernährung

Eine oftmals unterschätzte, aber genauso einfache Ernährungsstrategie für Leute, die hart trainieren, ist es so zu essen, dass man im Training eine optimale Nährstoffversorgung gewährleistet. Ja, ich weiß, dass ich es sehr vereinfacht darstelle, aber für die meisten Leute ist es dennoch zielführend.*

* Ja, es gibt auch andere Wege, um Kohlenhydrate zu ersetzen, die während des Trainings verbrannt werden, aber für 95% der Leute ist dies der praktikabelste Weg. Vergleiche es mit dem Betanken eines Autos. Sicher kannst du deinen Motor neu verkabeln, eine zweite Batterie einbauen, die ihn über ein Solarpanel speist, damit du deinen  Benzinverbrauch reduzieren kannst, aber für die meisten Leute funktioniert es auch einfach vollzutanken, damit sie von Punkt A nach Punkt B gelangen.

Das bringt mich zurück zu dem Paper, sowie der Rolle der Energiesysteme und setzt es in einen einfach zu verstehenden Kontext. Während höherer Trainingsbelastung sind wir mehr vom phosphagenen und glykolytischen System (anaerober Stoffwechsel) abhängig, um genügend ATP zur Verfügung zu stellen.

Es gibt eine Art „Sweet Spot“ an dem der Körper die Verwendung von Glukose als Energieträger maximiert und der liegt so bei 50-85% der maximalen Trainingsintensität.**

** Das ist ein Bereich, den ich nach langem studieren der Literatur herausbekommen habe. Dies schwankt ziemlich stark von Person zu Person aber stellt einen guten Referenzwert dar.

Wenn du bei geringerer Intensität trainierst, wirst du größtenteils freie Fettsäuren verbrennen, wohingegen der phosphagene Weg bei höheren Belastungen vorherrschend ist. Wenn wir die Intensität des Trainings erhöhen, tuen wir außerdem zwei Dinge:

Der einfachste ernährungstechnische Parameter um das Training zu optimieren, ist es also, die Kohlenhydrataufnahme dem Trainingsoutput anzupassen. Sprich, die Intensität des Trainings hat einen großen Einfluss darauf in welchem Verhältnis Fette und Kohlenhydrate zur Energiebereitstellung verwendet werden (wie in den beiden Papern zuvor festgehalten). Für die Bestimmung der richtigen Menge, solltest du meinen anderen Artikel hier auf Aesir Sports lesen: „Berechnung der idealen Makronährstoffzufuhr für Fortschritte im Training“.

Die zweite Sache, die du einkalkulieren musst, ist die Dauer der Trainingseinheit – vorrangig da, je härter das Training ist, desto weniger lange kann man es durchhalten. Lass dieses Konzept einmal kurz auf dich wirken: Kannst du länger sprinten oder länger spazieren gehen?

Die Antwort wäre natürlich, dass du länger spazieren gehen kannst, als zu sprinten.

Um nun die Menge der benötigten Kohlenhydrate zu ermitteln, die während des Trainings verbrannt werden, musst du das Integral aus Trainingsintensität und Trainingsdauer bilden (Na, bekommst du jetzt mathematische Albträume?)

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Der Sweet Spot für die Nutzung von Kohlenhydraten zur Deckung des Energiebedarfs im Training

       

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Fazit und praktische Tipps

In der tatsächlichen Praxis ist es jedoch ein wenig einfacher: Je höher die Intensität und je länger die Trainingsdauer, desto mehr Kohlenhydrate solltest du zu dir nehmen. Jede Person ist da ein wenig anders und es gibt Werkzeuge, um das ganze messbar zu machen.

Sowohl Fette als auch Kohlenhydrate werden verwendet, um die nötige Energie für das Training bereitzustellen, aber deine Trainingsweise entscheidet darüber, welches davon vorrangig herangezogen wird.  Bei höheren Intensitäten sind es eher die Kohlenhydrate; bei geringen Intensitäten wird mehr Fett benutzt.

Energie, Scotty! Fett- & Kohlenhydratverbrennung während des Trainings

Ein großer Trugschluss ist es hier zu glauben, dass die Trainingsgestaltung nach der Relation der Substratverwendung auch optimal für den Fettabbau sei, z.b. mit niedriger Intensität zu trainieren, da hierbei mehr Fett verbrannt wird (Mythos „Fettverbrennungspuls“).

Das ist NICHT die beste Form des Trainings um maximal an Körperfett abzubauen. Das ist ein Thema für einen anderen Tag und anderen Artikel.

Ernähre dich dementsprechend deiner Trainingsanforderung und du hast schon mal einen großen Schritt in die richtige Richtung gemacht. Es bringt dir nichts, wenn du deine Energiezufuhr derart drosselst oder makronährstofftechnisch ausgestaltest, dass du nicht mehr vernünftig trainieren kannst. Jedenfalls nicht langfristig.


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Über Brad Dieter

Brad Dieter (PhD) ist ein ausgebildeter Wissenschaftler, Ernährungscoach und Autor. Er ist der verantwortliche Editor von Science Driven Nutrition und strebt danach die Lücke zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit zu schließen. Sein Ziel besteht darin Informationen zum Thema Ernährung richtigzustellen und für jedermann leicht verfügbar zu machen.

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Quellen & Referenzen

(1) Romijin, JA., et al. (1993): Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. In: Am J Physiol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8214047.

(2) Gorski, J. (1992): Muscle triglyceride metabolism during exercise. In: Can J Physiol Pharmacol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1581846.


Bildquelle Titelbild: Pixabay / SFReader ; CC Lizenz


        

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Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Von Damian N. Minichowski | Benötigte Lesezeit: 13 Minuten Protein ist schon ein echter Wunderkraftstoff und in der heutigen Zeit das Makroelement, welches vermutlich am wenigsten Prügel einstecken musste. „Kohlenhydrate machen fett“ und „Fette machen krank“ – so oder so ähnlich lautet der Tenor und auch wenn eine solche Aussage sehr unreflektiert ist und die [...] Der Beitrag Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme erschien zuerst auf...

Von Damian N. Minichowski | Benötigte Lesezeit: 13 Minuten


Protein ist schon ein echter Wunderkraftstoff und in der heutigen Zeit das Makroelement, welches vermutlich am wenigsten Prügel einstecken musste. „Kohlenhydrate machen fett“ und „Fette machen krank“ – so oder so ähnlich lautet der Tenor und auch wenn eine solche Aussage sehr unreflektiert ist und die Ernährung nicht in derartige Schwarz-Weiß-Kategorien eingeteilt werden sollte.Richtig lautet es eher: Zu viel Kohlenhydrate und zu viel Fette machen auf lange Sicht fett und krank – aber nicht ohne Kalorienüberschuss und Bewegungsmangel.

Nach dem Low Fat Hype, kam die Low Carb Welle…aber bei Protein?

Wer ein wenig für seinen Körper tun möchte oder einfach nur auf seine Ernährung achtet, der lernt die erste Regel ziemlich flott: Ob Aufbau oder Diät – die Proteinzufuhr verbleibt auf einem hohen Niveau.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Protein: Das Aufgabengebiet

Und das aus gutem Grund: Sieht man einmal davon ab, dass der Körper zu großen Teilen aus Wasser besteht, folgt Protein sogleich auf dem Fuße und belegt den zweiten Rang.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Das Einzelelement der Proteine ist die Aminosäure (die Perle einer Kette). Man klassifiziert sie nach der Kettenlänge, wobei kurze Ketten von bis zu 10 Aminosäuren als Peptide, bis 50 als Polypeptide bezeichnet werden. Mit mehr als 50 Aminosäuren sprechen wir von sogenannten “Proteinen”. Ihr Aufgabenspektrum ist Legion. (Bildquelle: Wikimedia.org / Ladyofhats ; CC Lizenz

Eiweiße dienen als Bausubstanz und geben den Zellen ihre Struktur – sie finden sich nicht nur in Muskelfleisch, sondern auch in Haut und Haar. Sie sind Teil der Zellmembran und dienen als Vorstufen der Nukleinsäuren. Sie sind Enzyme, Co-Enzyme, Hormone, sorgen dafür dass das Immunsystem tadellos funktioniert und dienen Transportvehikel im Blut. Und ja, Protein kann auch als Energiequelle, nämlich zur Herstellung von ATP, verwendet werden…wenn es hart auf hart kommt.

Ohne eine gesicherte Zufuhr an Protein kann unser Körper nicht Instand gehalten werden, (muskuläres) Wachstum ist nicht möglich, Leistung und Wohlbefinden sind beeinträchtigt.

Protein aus der Nahrung: Wozu eigentlich?

Weißt du eigentlich, wieso du Protein mit deiner täglichen Nahrung konsumieren musst? Das liegt ganz einfach daran, weil wir ein bestimmtes Set an Aminosäuren – das sind die Bauelemente der Proteine – nicht aus eigener Kraft synthetisieren können. Was der Körper nicht selbst nachbauen kann, muss er aus seiner Umwelt aufnehmen – oder in unserem Fall essen und trinken.

9 essenzielle Aminosäuren

Heutzutage werden 9 Aminosäuren als essenziell (lebensnotwendig) eingestuft und zum Glück können wir aus einem reichen Fundus an Proteinquellen wählen, die uns die Bausteine liefern, die wir sonst nirgendwo anders herbekommen.

Und das sind die essenziellen Aminosäuren (na, kommen dir einige Namen bekannt vor?):

6 semi-essenzielle Aminosäuren

Abseits der essenziellen Aminosäuren gibt es auch eine Untergruppe, die man semi-essenzielle Aminosäuren nennt. Das sind die Bausteine, die unter besonderen Bedingungen (im Säuglingsalter, bei Krankheit, bei hoher Stressbelastung (Training oder Verletzungen)) nicht in ausreichender Menge gebildet werden können – der Körper kommt mit ihrer Produktion trotz höherem Bedarf nicht hinterher.

Diese Aminosäuren können u.U. semi-essenziell sein:

Proteinqualität: Die Zusammensetzung spielt eine Rolle

Ganz so, wie man nicht alle Fette und Kohlenhydrate über einen Kamm scheren kann, so muss man auch bei der Art von Protein, die man verzehrt, einen Unterschied machen. Kaum ein (natürliches) Lebensmittel besteht NUR aus Kohlenhydraten oder NUR aus Fett oder NUR aus Protein. Selbst im kohlenhydratreichen Obst oder stärkehaltiges Gemüse finden sich Spuren von Eiweiß – auch wenn man zugeben sollte, dass es nicht sehr praktikabel wäre darüber seinen Proteinbedarf zu decken.

Wie gesagt: Proteine sind nichts weiter als eine Aneinanderreihung von Aminosäuren und man spricht auch von Aminosäureketten. Die Qualität eines Proteins, für die es unterschiedliche Bestimm-Methoden gibt (Biologische Verfügbarkeit (BV), Chemical Score (CS), Net Protein Utilization (NPU), Protein Efficiency Ratio (PER), Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)) wird am Aminosäurespektrum, dem relativen Verhältnis von Aminosäuren die im Lebensmittel vorhanden sind, unterteilt und unterschiedlich stark gewichtet und gemessen.

Die Tabelle gibt einen kleinen Einblick in die Wertigkeit von gängigen Proteinquellen durch unterschiedliche Messverfahren. Für Hersteller von Supplementen ist es natürlich von Vorteil einfach die Messemethode zu wählen, die das Protein am positivsten abbildet – so wird fast jede Sorte “zum Besten Protein, was der Markt zu bieten hat.” *zwinker*

Wertigkeit gängier Proteinquellen anhand unterschiedlicher Messverfahren

Proteinquelle PER BV NPU PDCAAS
Milch 2.5 91 82 1.00
Whey 3.2 100 92 1.00
Vollei 3.9 100 94 1.00
Sojabohne 2.2 74 61 1.00
Casein 2.5 77 76 1.00
Rindfleisch 2.9 80 73 0.92
Kichererbsen       0.69
Kidneybohnen       0.68
Erbsen       0.67
Würstchen (Schwein)       0.63
Pintobohnen       0.61
Haferflocken, gewalzt       0.57
Schwarze Bohnen       0.53
Linsen       0.53
Erdnüsse 1.8     0.52
Vollkornweizen       0.40
Weizen-Gluten 0.8 64 67 0.25

Tabelle 1: Proteinqualität einiger typischer Proteinquellen nach unterschiedlichen Messverfahren. Adaptiert aus: McDonald, L.: The Protein Book. S.51.

Je „optimaler“ das Aminosäureverhältnis ist – und dazu gehört auch das Vorhandensein der essenziellen Aminosäuren – desto vollständiger („kompletter“) ist das enthaltene Protein. Fehlen bestimmte essenzielle oder semi-essenzielle Aminosäuren, spricht man von einem unvollständigen („minderwertigen“) Protein.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Muskelaufbau und die Errichtung eines Hauses sind gar nicht so verschieden: Das Protein ist die Bausubstanz. Kohlenhydrate die Bauarbeiter und Fette (Kalorien). Damit aber alles an seinen Platz kommt, braucht es ein ganz besonderes Aminosäureverhältnis. Fehlt auch nur eine Aminosäure, kann nicht weitergebaut werden. (Bildquelle: Public-Domain-Pictures.com / USAID ; CC Lizenz)

Aber was bedeutet das eigentlich?

Nun, stell dir vor du willst ein Haus bauen: Du brauchst Ziegel (wohlmöglich in unterschiedlichen Ausführungen), Zement, Dämmstoffe, Holz, Lehm und vielleicht sogar Stahl wenn du etwas wirklich Solides aufbauen willst. Fehlt dir aber ein elementarer Bestandteil, kannst du das Haus nicht fertig stellen. Fehlen Ziegel und Zement, werden die Wände instabil. Fehlen Dachschindeln und Holz kannst du das Dach nicht bauen.

Der menschliche Körper funktioniert auf ähnliche Art und Weise, nur mit dem Unterschied, dass du hier keine polnischen Bauarbeiter hast, die wohlmöglich einen Workaround für das Problem haben: Fehlt ein Bauelement, kann das Endprodukt nicht gebaut werden – und das kann mitunter gravierende metabolische und physiologische Folgen haben. Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit werden leiden, wenn der Mangel über die Nahrungszufuhr nicht beseitigt wird.

Über die Qualität diverser Proteinquellen werde ich mich heute nicht auslassen – das habe ich bereits im Proteinpulver Guide anschaulich dargestellt (inklusiver Minimumgesetz / Liebig’schen Fasses).

8 simple Richtlinien zur Proteinaufnahme

Damit sollte dir die elementare Wichtigkeit von Protein in deiner täglichen Ernährung ein wenig deutlicher geworden sein. In der heutigen Gesellschaft, wo kaum noch jemand wirklich Ahnung von einer sinnstiftenden Ernährung hat, lassen sich in aller Regel schnelle (positive) Ergebnisse erzielen, indem man einen genaueren Blick auf die tägliche Proteinzufuhr wirft und diese einfach erhöht

Fangfrage: Was passiert, wenn man 25 gesunden Frauen über einen Zeitraum von 8 Wochen so viel Protein gibt, dass sie im Kalorienüberschuss sind? Sie bauen Muskeln – nicht Fett – auf… Ein klares Indiz, dass einige Menschen zu wenig Protein in der Ernährung haben – der Körper kompensiert und holt auf, indem funktionale Masse synthetisiert wird. Fehlten den Damen vielleicht einige essenzielle Aminosäuren…? *zwinker* *zwinker*.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Die High Protein Gruppe (schwarze Kreise) erhöhte innerhalb von 8 Wochen den Anteil der Magermasse. Die Low Protein Gruppe (schwarze Vierecke) baute dagegen Muskeln ab bei gleichzeitigem Gewichtanstieg – sie wurden dicker. (Quelle: Bray et al. (2012))

Eine proteinreiche Ernährung bietet eine ganze Menge Vorteile hinsichtlich Gesundheit, Wohlbefinden, Leistungsfähigkeit und Körperkomposition. Im folgenden Abschnitt biete ich dir ein paar „Best Practice“ Vorschläge zur täglichen Proteinaufnahme. Sieh das Ganze mehr als Empfehlungen, die sich in der Praxis mehr als einmal bewährt haben und die dir jeder ernstzunehmende Trainierende bestätigen wird.

Richtline zur Proteinaufnahme #1: Ignoriere die offizielle Empfehlung

Im Grunde genommen spielt es keine Rolle, welche offizielle Ernährungs-Institution du zu Rate ziehst, um dir Tipps und Ratschläge zur optimalen Proteinzufuhr zu holen – du solltest sie ignorieren, sofern du körperlich gesund bist und (Kraft-)sport betreibst. (Wenn du dich dafür interessierst, wie die offiziellen Referenzwerte für die Zufuhr bestimmter Substanzen ermittelt werden, solltest du dir einmal diesen Artikel zu Gemüte führen.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Institutionelle Empfehlungen sind zwar schön und gut für Otto Normal – wir aber sind Sportler und wollen vorankommen. Mit 0,8g Protein kommst du allerdings nicht weit … (Bildquelle: Pixabay.com / jarmoluk ; CC Lizenz)

Es stimmt zwar, dass der Körper einer Durchschnittsperson (kein Athlet) nicht viel Protein benötigt, wenn es darum geht den Status Quo zu halten, aber wenn dein Ziel darin besteht dich optisch zu verändern und deine körperliche Gesundheit auf ein höheres Level zu heben, ist es mit 0,8g Eiweiß pro Tag definitiv nicht getan. Verstehen sollte man auch, dass Referenzwerte selten Optimalwerte repräsentieren, sondern vornehmlich dazu da sind Mängel vorzubeugen. Das Mindestmaß ist allerdings selten auch gleichzeitig das Optimum.

Eine Diät (Kaloriendefizit) oder Muskelaufbau erhöht nachweislich den Protein-Turnover und gerade Sportler und Athleten sind – je nach Betätigungsfeld – mit 1,4-2g Eiweiß pro Tag gut beraten, um optimale Ergebnisse zu erzielen (1)(2)(3).

Richtline zur Proteinaufnahme #2: Decke deine Tagesproteinzufuhr

Dein täglicher Proteinbedarf ist von einer ganzen Reihe an unterschiedlichen Faktoren abhängig, darunter Geschlecht, Alter, Körpergröße, Klima, Gesundheitszustand, körperliche Aktivität, Lifestyle und schlussendlich der persönlichen Zielsetzung. Bist du männlich, schwer und groß benötigst du mehr Protein auf täglicher Basis, als eine zierliche Frau. Wenn du Handwerker bist oder anderweitig körperlich schwer arbeitest oder viel stehst und gehst, brauchst du mehr Protein, als ein Büromensch oder die bettlägrige Oma. Wenn du dich sportlich betätigst und wohlmöglich schwer trainierst, benötigst du mehr Protein, als jemand, der sich nach dem Feierabend aufs Sofa legt und fernsieht.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Manchmal muss man hinterher sein: Überlasse in Sachen Proteinzufuhr nichts dem Zufall. Davon hängt ab, ob du Fortschritte erzielst oder dich im Kreis bewegst. (Bildquelle: Flickr / Bradleypjohnson ; CC Lizenz)

Damit wird auch deutlich, dass die optimale Proteinmenge je nach Tagesablauf schwanken kann. Wenn du allerdings regelmäßig trainierst und nicht nur alle Jubeljahre das Studio beehrst, dann ist dein Stoffwechsel permanent beschleunigt – egal ob du heute trainiert hast oder einen Pausentag eingelegt hast. Aus Gründen der Einfachheit wählen die meisten Trainierenden daher einen fixen Proteinwert der nahezu konstant gehalten wird und im Falle von Muskelaufbau liegt die Menge irgendwo bei 1,6-2g Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag.

Wenn du ernsthaft Fortschritte machen willst, solltest du alles Erdenkliche tun, um diese Menge zu erreichen. Als Ausdauerathlet liegst du bei 1,4-1,6g Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag. Im Zweifelsfall solltest du den folgenden F.A.Q. Artikel zur Rate ziehen: „F.A.Q. #5: Wie viel Protein sollte ich am Tag zu mir nehmen?

Richtlinie zur Proteinaufnahme #3: Kalkuliere mit einschlägigen Proteinquellen

Erinnerst du dich an die Proteinqualität? Unterschiedliche Lebensmittel verfügen über eine unterschiedliche Aminosäurezusammensetzung. Proteinreiche Produkte kommen oft in einer Kombination mit dem Makronährstoff Fett (tierische Proteinquellen) oder mit einer beträchtlichen Anzahl an Kohlenhydraten (pflanzliche Proteinquellen) daher, allerdings gibt es heutzutage auch viele Lebensmittel, die fast vollständig aus Eiweiß bestehen.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Grünzeug enthält auch Protein, aber wieso komplizierter machen als es ist? Nutze und rechne mit einschlägigen Proteinquellen. (Bildquelle: Wikimedia.org / Smastronardo ; CC Lizenz)

Je nachdem, wie viel Betonung du auf die anderen beiden Makronährstoffe legst (z.B. ketogene Diät, die reich an Fett und arm an Kohlenhydraten ist oder eine Low Fat Diät mit Kohlenhydratdominanz), kannst du dir deine Proteinquellen zusammenstellen.

Wenn du deine tägliche Proteinaufnahme kalkulierst, solltest du einschlägige Proteinquellen wählen. Damit meine ich folgendes: Suche dir zum einen proteinreiche (protein-dominante) Lebensmittel, um auf deinen Zielwert zu kommen. Zum anderen musst du das im Salat oder Obst enthaltene Protein nicht unbedingt mit in der Bilanz berücksichtigen. Verzettle dich nicht in Nichtigkeiten und zähle die hochwertigen Quellen.

Für Vegetarier und Veganer gilt: Du darfst 10-20 % auf deinen ermittelten Proteinbedarf raufschlagen. Dadurch nimmst du tendenziell mehr Protein auf, was dafür sorgt, dass sich unvollständige Proteine besser ergänzen (weil einfach die absoluten Mengen der zugeführten Aminosäuren höher ausfallen – siehe auch das obige Studienergebnis mit den Damen, die 8 Wochen über mehr Protein in der Ernährung hatten).

Richtline zur Proteinaufnahme #4: Nutze den anabolen Drive

Ein Fehler den viele Neulinge und Einsteiger (oft aus Angst vor Fettaufbau) machen, ist, dass sie zu wenig Kalorien im Tagesverlauf zu sich nehmen. Eine kalorienrestringierte Ernährung macht Sinn, wenn du dich in einer Diät befindest und die Reduktion von Körperfett im Vordergrund steht, aber optimalen Muskelaufbau wirst du auf dem Weg nicht erreichen – der Körper braucht Energie und zwar ausreichend.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Aufbau mit Kaloriendefizit? Das wird kaum klappen. Am Ende bist du drahtig und sehnig. Das Plateau ist nicht mehr weit. (Bildquelle: Pixabay.com / Unsplash ; CC Lizenz)

Zuwächse in Kraft und Muskulatur erreichst du am besten, indem du 10 % über deinem Gesamtbedarf (in Kalorien) isst. Damit stellst du dem Körper genügend Brennstoff zur Verfügung, um das kräftezehrende Workout durchzustehen und nutzt gleichzeitig das anabole Umfeld.

Crash-Kurs: Wie ermittle ich meinen Bedarf?

Zuerst berechnest du mit Hilfe einer Formel oder einem Online-Rechner, wie hoch dein Gesamtumsatz (Grundumsatz + Leistungsumsatz) ist. Notiere dein Gewicht auf der Waage (bevorzugt morgens nach der Morgentoilette). Esse für 1-2 Wochen strikt nach der Kalorienmenge, die dir deine Rechnung ermittelt hat. Wiege dich an einem festen Wochentag und ziehe Bilanz.

Wenn du abgenommen hast oder sich nichts getan hat rechnest du 10 % drauf (Gesamtumsatz + 10 %) und wiederholst das Spielchen – so lange, bis du langsam aber stetig zunimmst. Lass den Quatsch mit den +500 kcal, wenn du lean aufbauen willst. Insbesondere bei Frauen wird das eher zu erhöhtem Fettansatz führen, da hier die Relationen nicht passen (und eher auf Männer mit hohem Kalorienumsatz zutreffen).

Zur Brechnung deines Bedarfs siehe auch unseren Artikel: “Kalorien- und Makronährstoffberechnung: Wie viel braucht der Körper.”

Richtline zur Proteinaufnahme #5: Nutzen den proteineinsparenden Effekt

Eine gesicherte Proteinzufuhr auf täglicher Basis ist ein solides Fundament, um deine Ziele zu erreichen – bedenke allerdings stets, dass Protein nicht der einzige Nährstoff ist, der dir zur Verfügung steht. Kohlenhydrate und Fette besitzen einen „proteineinsparenden Effekt“ und diesen Mechanismus solltest du sowohl in der Diät (Fett) als auch im Aufbau (Kohlenhydrate) nutzen.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Nutze den proteineinsparenden Effekt, der durch die Kombination von Protein und Kohlenhydraten bzw. Protein und Fetten auftritt – so verhinderst du unnötige Proteinoxidation. (Bildquelle: Flickr / georgereyes ; CC Lizenz)

Was ist der proteineinsparende Effekt?

Ganz einfach: Fette und Kohlenhydrate sind das Benzin, welches deinen Körper am Laufen hält, während Protein eher ein Baustoff ist. Weiter oben habe ich dir schon gesagt, dass Protein kein besonders effizientes Brennmaterial ist und nur als Notreserve in größeren Mengen verbrannt werden sollte. Damit das aber passiert, müssen entweder Fette ODER Kohlenhydrate (oder ein Mix aus beiden) vorhanden sein: Statt wertvollem Protein werden Kohlenhydrate (Glukose) und Fette (Triglyceride) für die ATP-Gewinnung herangezogen.

Der häufigste Fehler in der Diät besteht darin beides, Fette und Kohlenhydrate, auf einem (zu) niedrigen Level zu halten. Wenn dem Körper das Energie-Substrat fehlt, dann wird er sich händeringend an das Protein klammern, welches in einem Prozess namens Gluconeogenese verarbeitet wird. Die Folgen sind umfassend: Neben einer sinkenden Trainingsleistung (Intensität) wirst du dich müde und lethargisch fühlen, anfällig für Erkältungen werden, ständig frieren und wohlmöglich auch Muskeln verlieren.

Versteh mich nicht falsch: Das alles sind Dinge, die in einer Diät früher oder späte sowieso anfallen können, aber mit einer Low Carb Low Fat Diät erhöhst du die Wahrscheinlichkeit um mehrere Faktoren, also: Entweder LowFat/High Carb oder Low Carb/High Fat – aber nicht beides!

Richtline zur Proteinaufnahme #6: Erhöhe die Proteinzufuhr in der Diätphase

…womit wir auch schon beim zweiten Punkt sind. In einem Kalorienplus kannst du den proteineinsparenden Effekt natürlich maximal nutzen, da genug Kalorien in Form von Fetten und Kohlenhydraten aufgenommen werden, so dass die Proteinoxidation minimalisiert wird. Startest du aber eine Diät, dann resultiert dies in einer von dir herbeigeführten Hungerperiode – ein Zeitraum des Energiemangels – der automatisch dafür sorgen wird, dass sich der Körper nach anderweitigen Energiequellen umschauen wird. Dies passiert umso schneller, je niedriger die Glykogenspeicher sind.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Das Ei ist das ideale Lebensmittel für die Diät: Reich an hochwertigem Protein und mit Fett ausgestattet, sorgt es für Muskelschutz und Drive im Training. (Bildquelle: Pixabay.com / Hans ; CC Lizenz)

Die alternative Energiequelle sind insbesondere zu Beginn der Hungerphase Proteine: Die Leber entledigt sich der Aminogruppe (Deamination) und nutzt das Kohlenstoffskelett zur Herstellung von Kleinstmengen an Glukose. Mit fortschreitender Zeit setzt ein weiterer energieeinsparender Effekt ein – aber nur wenn die Fettzufuhr in der Ernährung dominiert, die Herstellung sogenannter Ketonkörper.

Aus diesem Grund ist es insbesondere zu Anfang sinnvoll, die Proteinzufuhr in der Diät auf 2-2,5g Eiweiß pro Kilogramm zu erhöhen, um der Verzuckerung des Eiweißes Rechnung zu tragen. Viele Athleten und Kraftsportler werden dir überdies hinaus in der Diät zu einer generellen Erhöhung des Eiweißanteils raten, um Muskelabbau vorzubeugen, eine höhere Sättigung zu erreichen – und damit das Wohlbefinden in der Diät zu steigern.

Richtline zur Proteinaufnahme #7: Setze Proteinsupplemente dort ein, wo es nötig ist

Lass dir von niemandem erzählen, dass Nahrungsergänzungsmittel unbedingt nötig sind, um dein Ziel zu erreichen. Sie machen vieles einfacher und bequemer – ja, aber notwendig sind sie sicherlich nicht. Proteinpulver sind heutzutage technologisch so weit fortgeschritten, dass sie bekömmlich schmecken und eine reine Proteinquelle liefern, die zudem auch noch kosteneffizient ist, wenn du den Preis pro Gramm berechnest.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Protein Shakes und Supplemente sind eine bequeme Art und Weise, um den Proteinbedarf aufzupolieren. Notwendig sind sie aber nicht.(Bildquelle: Flickr / Health Gauge ; CC Lizenz)

Der Vorteil von Proteinpulvern, darunter Whey und Casein, besteht darin, dass sie transportabel und leicht zu konsumieren sind. Zudem besitzen die meisten Proteinpulver einen verhältnismäßig geringen Kohlenhydrat- und Fettanteil, weshalb sie sich ideal für all jene eignen, die ihre Makronährstoffverteilung erreicht haben und nur noch die Proteinzufuhr nach oben schrauben möchten.

Innerhalb einer Diät, wo Hunger dominiert, bevorzuge ich lieber einen Pott Quark – da hast du nicht nur was Handfestes zum Essen, sondern erzielst vermutlich auch eine länger-anhaltende Sättigungswirkung. Im Aufbau kann es mitunter problematisch werden auf die erforderlichen Proteinmengen zu kommen, wenn du zu den schlechten Essern (Hardgainern) gehörst.

Machen wir uns nichts vor: Shakes gehören dazu, sind aber keine Verpflichtung und machen den ganzen Prozess nur bequemer.

Richtline zur Proteinaufnahme #8: Übertreibe es nicht

Proteine liefern eine ganze Menge an Vorteile und eine hohe Zufuhr wird dich in den meisten Fällen erheblich weiterbringen (vorausgesetzt deine Nierenfunktion ist nicht eingeschränkt). Und auch wenn längst klar ist, dass der Körper mehr als nur 30g Eiweiß pro Mahlzeit sinnvoll nutzen kann, gibt es für alles eine Obergrenze.

Guide: 8 simple Richtlinien zur Optimierung der Proteinaufnahme

Der menschliche Körper verträgt viel Eiweiß, aber übertreiben solltest du es nicht. Nieren und Leber kommen irgendwann auch an ihre Kapazitätsgrenzen.(Bildquelle: Wikimedia.org / National Cancer Institute ; CC Lizenz)

Weiter oben habe ich geschildert, dass ein hoher Proteinanteil bei vergleichsweise geringer Kohlenhydrat- und Fettzufuhr zu einer verstärkten Proteinoxidation führt. Dies ist im Idealfall nichts, was du anstreben möchtest. Eine „Protein only“-Strategie macht daher kaum Sinn – egal ob in der Diät oder im Aufbau.

Abseits davon kann der Darm eines gesunden Menschen eine ordentliche Portion an Eiweiß pro Tag resorbieren. Die Leber braucht dagegen eine gewisse Vorlaufzeit, ehe sie sich an größere Mengen adaptiert, da mehr proteinspaltende Enzyme für die Verwertung gebildet werden müssen. Das ist aber lediglich ein temporäres Problem. Weitaus komplizierter wird es, wenn es um die Filtrierung der anfallenden Stoffwechselprodukte, allen voran Ammoniak, geht.

Davon ausgehend lässt sich sagen, dass 200-300 Gramm pro Tag, je nach Individuum, kein Problem darstellen (4). Mengen über 3g Protein pro Kilogramm Körpergewicht sollten im Falle eines naturalen-Athleten (d.h. ohne Nutzung von Steroiden) ohnehin nicht praktikabel erscheinen, folglich würde ich solche Mengen auch niemanden empfehlen.

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Abschließende Worte

Protein schmeckt, macht satt und zufrieden…und trägt zu einer vorteilhaften Körperzusammensetzung bei – nicht nur, wenn man trainiert. Die hier dargelegten 8 Ernährungstipps zum optimale(re)n Proteinkonsum sollten beherzigt werden, um die bestmöglichen Ergebnisse – körperlich, mental und gesundheitlich – zu erreichen.

Lasst einen Kommentar da, wenn euch die hier präsentieren Tipps weitergeholfen haben oder ihr Feedback zum Artikel geben wollt.


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Über Damian Minichowski

Damian N. „Furor Germanicus“ Minichowski ist der Gründer und Kopf hinter dem Kraftsport- und Ernährungsmagazin AesirSports.de. Neben zahlreichen Gastautorenschaften schreibt Damian in regelmäßigen Abständen für bekannte Online-Kraftsport und Fitnessmagazine, wo er bereits mehr als 200 Fachartikel zu Themen Kraftsport, Training, Trainingsphilosophie, Ernährung, Gesundheit und Supplementation geschrieben hat.

Zu seinen Spezialgebieten gehört das wissenschaftlich-orientierte Schreiben von Fachartikeln rund um seine Passion – Training, Ernährung, Supplementation und Gesundheit.

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Quellen & Referenzen

(1) Tipton, KD. / Wolfe, RR. (2004): Protein and amino acids for athletes. In: J Sports Sci. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14971434.

(2) Campbell, B., et al (2007): International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise . In: J Int Soc Sports Nutr. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17908291.

(3) Rodriguez, NR. / DiMarco, NM. / Langley, S; American Dietetic Association; Dietetians of Canada; American College of Sports Medicine Position of the American Dietetic Association, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine (2009): Nutrition and athletic performance. In: J Am Diet Assoc. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19278045.

(4] Tipton, KD. (2011): Efficacy and consequences of very-high-protein diets for athletes and exercisers. In: Proc Nutr Sci. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21375795.


Bildquelle Titelbild: Fotolia / bonezboyz


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Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit: Wie reagiert das Insulin?

Von Damian Minichowski | Benötigte Lesezeit: 10 Minuten | Vermutlich werde ich nicht der einzige sein, der bereits diesen „Mythos“ aus dem Bro-Scientologenlager aufgesessen ist und wenn ihr euch selbst etwas für den Bereich der gesunden Ernährung erwärmen könnt, dann werdet ihr diese Behauptung auch schon gehört haben: Fett in einer kohlenhydrathaltigen Mahlzeit verringert die [...] Der Beitrag Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit: Wie reagiert das Insulin? erschien...

Von Damian Minichowski | Benötigte Lesezeit: 10 Minuten |


Vermutlich werde ich nicht der einzige sein, der bereits diesen „Mythos“ aus dem Bro-Scientologenlager aufgesessen ist und wenn ihr euch selbst etwas für den Bereich der gesunden Ernährung erwärmen könnt, dann werdet ihr diese Behauptung auch schon gehört haben: Fett in einer kohlenhydrathaltigen Mahlzeit verringert die Insulinausschüttung! Das ist mal ein Statement, oder? Easy, boy: Will man also die Ausschüttung des Speicherhormons Insulin minimieren, muss man einfach nur zur Nudelportion einen Klotz Butter dazu essen, wie es Kollege Furious Pete schon einmal vorgemacht hat –  et voilá. Wirklich gerissen!

Jetzt einmal Spaß beiseite: Abgesehen davon, dass es in vielfacher Weis unpraktikabel wäre, zu jeder Mahlzeit Unmengen an Fett zu vertilgen (es sei denn ihr macht gerade die Anabole Diät oder lebt rein ketogen), so würde euch dies vermutlich in relativ kurzer Zeit selbst zu einem Butterklotz werden lassen. Was mit Leuten geschieht, die gerne Fett mit Kohlenhydraten kombinieren, dürfte ja kein großes Geheimnis sein. (Auch wenn etwas Sport die Schäden sicherlich begrenzen könnte).

Das ist aber noch gar nicht das Schlimmste an der ganzen Storyline, denn es sieht ganz so aus, als ob zusätzliches Fett zu kohlenhydrathaltigen Mahlzeit gar nicht die „versprochene Wirkung“ zu haben scheint. Welch Frevelei: Studien zeigen sogar, dass das Gegenteil der Fall ist und sogar mehr Insulin ausgeschüttet wird, wenn Fett zugegen ist, als wenn man sich die Kohlenhydrate pur gibt.

Aber schauen wir uns die Literatur einmal genauer an.

Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit: Wie reagiert das Insulin?

Die Collier/O’Dea-Studie: Fett bringt nüchsts

Eine der Studien mit denen wir uns näher befassen wollen, hat Doc Andro bereits auf Suppversity aufgedröselt (ein hervorragender Blog!) Schauen wir daher zuerst einmal auf die Arbeit von Collier/O’Dea (1983), die die Auswirkungen einer Mahlzeit auf den Insulinspiegel bei einer zusätzlichen Aufnahme von 50 Gramm reiner Butter untersucht haben (n=8). Wahr ist, dass die Verdauungsrate der Mahlzeit mehr Zeit in Anspruch nimmt, als bei KH-only:

In the present study we examined the effect of coingestion of 50 g fat (butter) on the postprandial glucose, insulin, and gastric inhibitory polypeptide responses to 50 g carbohydrate (potato) or 50 g protein (low fat veal) in eight normal subjects. The coingestion of fat with either carbohydrate or protein resulted in greatly increased gastric inhibitory polypeptide responses, the effect being more pronounced with carbohydrate.” – Collier/O’Dea (1983)

Hat sich die Theorie „Fett verringert Insulin“ bestätigen lassen? Nope, diese Frage müssen wir klarerweise vereinen verneinen.

“The addition of fat to a carbohydrate meal also reduced the postprandial glucose response. [blaue Säule] This could have been due to several factors including a delayed glucose absorption, secondary to a fat-induced inhibition of gastric emptying. However, despite the lower blood glucose levels in the presence of fat the insulin response was not reduced, suggesting a potentiation of insulin secretion in the presence of fat. Thus, despite the apparent improvement in glucose tolerance when carbohydrate is ingested together with fat, the accompanying potentiation of insulin secretion could form the basis of long-term changes in insulin sensitivity which accompany alterations in dietary fat intake. – Collier/O’Dea (1983)

Suppversity_Collier_ODea_Graph

Hierzu konkludiert der Doc persönlich:

Doc. Andro:In fact, the addition of 50g of butter on top of the 50g of carbohydrates the 8 lean, weight stable men and women (N=4, each) consumed in form of potatoes, did not have any effect on the post-prandial insulin release at all.” (beige Säule)

Die zusätzliche Aufnahme von Fett bei einer KH-reichen Mahlzeit stimuliert aber die Ausschüttung eines Hormones namens GIP, (lila Säule) welches dafür verantwortlich ist dass beides – Glukose und Triglyceride – gepeichert werden.“

Wer also massig Fett zu einer kohlenhydratreichen Mahlzeit hinzufügt in der Hoffnung, damit einen Insulinflash zu verhindern, der ist schief gewickelt. Die Kombi Fett+KH kann nicht zuletzt durch die Stimulation bestimmter Hormone (GIP) über einen längeren Zeitraum mit einem deftigen Kalorienplus (Masse-Phase?) – unter anderem – für eine stärkere Einlagerung von Fett verantwortlich sein und damit auch die Insulinsensitivität langfristig negativ beeinflussen. In der Diät dürfte das allerdings weniger kritisch sein.

Gibt es da eine klare Linie?

Die Moghaddam-Studie: Fett bringt bisschen was in Sachen  Blutzuckerkontrolle, sorgt aber auch gleichzeitig für mehr Insulin.

Moghaddam et al. (2006) untersuchten in einem anderen Feldversuch die Auswirkungen von Protein und Fett auf die glykämische Reaktion in 2 Gruppen:

  1. 10 gesunde Teilnehmer mit einem Fasten-Insulinspiegel ≤ 40 pmol/L (CONTROL)
  2. 10 gesunde Teilnehmer mit einem Fasten-Insulinspiegel von ≥ 40 pmol/L (HYPER)

Zur Gruppenaufteilung und Klassifkation erfolgte anhand des FPI (Fasten-Insulinspiegels), welcher stellvertretend auch als Indikator für die Insulinsensitivität gesehen werden kann.

Die Untersuchungen erfolgten üblicherweise nach der Bettruhe (14h „overnightfast“). Die Probanden erhielten anschließend ein Glukosewasser (250ml; 50g Glukose) mit entweder 0, 5, 10 oder 30 Gramm Fett und/oder 0, 5, 10, 30 Gramm Protein. Die Forscher testeten also, wie sie selbst klarstellen, jedes Fettlevel mit jedem Proteinlevel (und natürlich mit der Glukoselösung):

„Dietary intake was measured using a 3-d food record. Gram per gram, protein reduced glucose responses approximately 2 times more than fat (P < 0.001) with no significant fat x protein interaction (P = 0.051). The effect of protein on glycemic responses was related to waist circumference (WC) (r = -0.56, P = 0.011) and intake of dietary fiber (r = -0.60, P = 0.005) but was unrelated to FPI or other nutrient intakes. The effect of fat on glycemic responses was related to FPI (r = 0.49, P = 0.029) but was unrelated to WC or diet. We conclude that, across the range of 0-30 g, protein and fat reduced glycemic responses independently from each other in a linear, dose-dependent fashion, with protein having approximately 3-times the effect of fat. A large protein effect was associated with high WC and high dietary-fiber intake, whereas a large fat effect was associated with low FPI. These conclusions may not apply to solid meals. Further studies are needed to determine the mechanisms for these effects.” (3)

Daraus ergibt sich, dass die Proteinmenge – Gramm für Gramm – in der Lage war den nachfolgenden Anstieg des Blutzuckers zu verringern. Fett PLUS Protein brachte dagegen keinen signifikant höheren Erfolg beim „Kampf gegen den Blutzucker.“ Die Forscher resümieren aber, dass die dämpfende Wirkung des Proteins mit dem Hüftumfang und der Aufnahme von Ballaststoffen korrelierte.

Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit. Wie reagiert das Insulin?

Die aufgeführte Grafik zeigt die Blutzuckerreaktion nach einer Glukoselösung mit 50 Gramm Glukose plus 0, 5, 10 oder 30 Gramm Fett bzw. 0, 5, 10, 30 Gramm Protein in nicht-diabetischen Testprobanden. Im Bezug auf die Peaks gab es hier keine größeren reaktionären Abweichungen beider Gruppen. (Bildquelle: Moghaddam et al. (2006))

Doch darum geht es uns in erster Linie ja gar nicht, denn wir wollen wissen, wie sich das Fett in diesem ganzen Cocktail verhalten hat:

Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit. Wie reagiert das Insulin?

Die Grafik zeigt die Durchschnittswerte von Fett (schwarze Kreise und Balken), sowie Protein (weiße Kreise und Balken) bei den Testprobanden nach einer Glukoselösung (50 Gramm). Die Blutzuckerreaktion wird dargestellt als glykämische Ladung („AUC“ – area under curve) – gemessen wurde also die tatsächlich ausgeschüttete Insulinmenge, nicht die Peaks). Zu sehen ist die signifikant höhere Dämpfung bzw Reduzierung des AUC infolge einer Proteinzufuhr. (Bildquelle: Moghaddam et al. (2006))

Die vielleicht interessanteste Grafik dürfte aber mit Sicherheit die Regressionsaufzeichnung sein, bei der wir ganz deutlich die Effekte von wahlweise Protein oder Fett in Abhängigkeit des FPI und des Hüftumfangs sehen können:

Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit. Wie reagiert das Insulin?

Die Grafik stellt die Beziehung von Fett bzw. Protein im Hinblick auf den FPI und den Hüftumfang der Teilnehmer her. (RGR = relative Blutzuckerreaktion). Hierin sehen wir die Trendgeraden, welche bei Protein eine klare dämpfende Wirkung nachskizzieren (bei FPI & Hüftumfang gleichermaßen). Die Trendgerade bei Fett dagegn zeigt in eine völlig andere Richtung, nämlich nach oben. Zwar gab es Testsubjekte, wo eine Verringerung der RGR gemessen wurde, es gab aber auch Ausreisser nach oben. Der dämpfende Effekt von Protein wird von den Forschern daher als 2-3 mal so stark quantifiziert als bei Fett. (Bildquelle: Moghaddam et al. (2006))

In der vorliegenden Studie hat die Fettzufuhr eine gewisse dämpfende Eigenschaft auf den Anstieg der Blutzuckerkonzentration. Probanden, die einen niedrigeren Fastein-Insulinspiegel aufwiesen, schienen dabei in größerem Umfang zu profitieren, während diejenigen mit einem größeren Hüftumfang wesentlich besser auf eine hohe Protein- und Ballaststoffzufuhr reagierten. (besser, im Sinne eines geringeren Anstiegs):

„The results showed that both protein and fat reduced the glycemic response elicited by oral glucose in normal humans. The effects of protein and fat were independent of each other, but gram-for-gram, protein had a 2 to 3 times larger effect than fat. Fat reduced glycemic responses to a greater extent in subjects with low FPI, whereas protein had more effect in subjects with a high WC and a high intake of dietary fiber.

Previous studies suggest that adding fat and protein to carbohydrate reduces glycemic responses nonlinearly, with the glycemic impact reaching a plateau as more and more protein and fat are added (6,8). However, we found no evidence for a nonlinear dose response over the range of doses used (0–30 g).

Adding fat and protein to carbohydrate is thought to reduce glycemic responses by similar mechanisms (1,2), namely, delayed gastric emptying (3,30), mediated by gut hormones such as gastric inhibitory polypeptide and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) (31–34), and increased insulin secretion mediated by direct effects of fatty and amino acids (35,36) and/or by the hormones of the entero-insulin axis (37). However, the lack of correlation between fat slopes and protein slopes in the different subjects and the 2–3 times greater effect of protein than fat, suggest that the mechanisms by which fat reduces glycemic responses differ from those for protein.” (3)

Auch die Forscher schauten bei ihrer Hypothese, nach der Fett der “große Blutzuckersenker” sei, in die Röhre, denn es war vielmehr das Protein und die Ballaststoffe, die dem energiereichen Makronährstoff die Schau stiehlten:

The results did not support our hypothesis that the acute glucose-lowering effect of fat is reduced by a high fat intake. However, unexpectedly, there was a strong relation between dietary fiber intake and protein slope, such that a high fiber intake was associated with a larger protein effect.”  (3)

“Adding fat and protein to carbohydrate is thought to reduce glycemic responses by similar mechanisms, namely, delayed gastric emptying, mediated by gut hormones such as gastric inhibitory polypeptide and glucagon-like peptide-1 (GLP-1), and increased insulin secretion mediated by direct effects of fatty and amino acids and/or by the hormones of the entero-insulin axis.” (3)

Die Gannon-Studien: Fett verstärkt die Insulinmenge, dämpft jedoch den Blutzuckeranstieg in gewissen Situationen.

Gannon et al. (1993) (und damit meine ich nicht den Oberbösewicht von Zelda, der einem ständig auf die Nüsse geht) stellten ein ähnliches Setup zusammen, wie es bereits Collier/O’Dea getan haben: 10 Testprobanden konsumierten morgens auf nüchternen Magen entweder 50 Gramm Kohlenhydrate in Form von Kartoffeln oder 50 Gramm Kohlenhydrate plus 50 Gramm Fett in Form von Butter. Gemessen wurden in 4-stündigen Abständen zur Mahlzeit unter anderem die Plasmaglukosespiegel, C-Peptid (connecting peptide bestehend aus rund 31 Aminsäuren; es wird häufig für die Differentialdiagnostik bei der berühmt-berüchtigten Zuckerkrankheit als Paramter herangezogen), sowie die Triglyceridkonzentration im Blut. Das Ergebnis:

„The glucose area response was 2.2 mmol hour/l following the potato meal. This was significantly reduced following ingestion of the meal containing fat (1.3 mmol hour/l) (p < 0.01). The insulin area response was slightly greater following the meal containing fat (459  pmol hour/l) compared to potato alone (423 pmol hour/l) (p < 0.01). The C-peptide area response following the meal containing fat was 0.80 pmol hour/ml, clearly greater than following potato alone (0.58 pmol hour/ml) (p < 0.01). The triglyceride area response also was much greater following the meal containing fat compared to potato alone (0.74 and 0.08 mmol hour/l, respectively).” (4)

Das ist ein wenig tricky und ich muss leider zugeben, dass ich keinen Zugriff auf das komplette Paper habe (daher nicht genau nachvollziehen kann, wie die Mahlzeiten genau aufgeteilt und zugeführt wurden). Gannon et al. kommen jedoch zu dem überraschenden Ergebnis, dass die zusätzliche Gabe von Fett in einer kohlenhydratlastigen Mahlzeit die ausgeschüttete Insulinmenge nicht nur nicht senkt, sondern – im Gegenzug zu Kohlenhydraten alleine – sogar verstärkt, nämlich 459  pmol h/l KH+Fett zu  423 pmol hour/l KH alleine. Die Forscher äußern die Vermutung, dass die verstärkte Ausschüttung des Insulins aus einem Hormon resultiert, welches im Darm aktiv ist und die „glucose disposable ability“ (GIP?) zu erhöhen vermag (die Fähigkeit, den Zucker auf schnellstem Wege aus der Blutbahn zu filtern und den Blutzuckerwert wieder abzusenken).

In einer Folgestudie haben dieselben Wissenschaftler den Anstieg der Blutzuckerkonzentration (jedoch mit anderem Setup, nämlich mehreren Mahlzeiten) – untersucht. (n= 9; gesunde männliche Probanden). Es wurden die selben Lebensmittel und diesselben Mengen verwendet, jedoch in vier Kombinationen:

  1. Kartoffeln als erste Mahlzeit & Kartoffeln als zweite Mahlzeit
  2. Kartoffeln als erste Mahlzeit & Kartoffeln + Butter als zweite Mahlzeit
  3. Kartoffeln + Butter als erste Mahlzeit & Kartoffeln als zweite Mahlzeit
  4. Kartoffeln + Butter als erste Mahlzeit & Kartoffeln + Butter als zweite Mahlzeit

Machen wir es kurz & schmerzlos: typischerweise stieg der Blutzuckerwert bei der zweiten Mahlzeit weniger stark an, als bei der ersten (setup-unabhängig) – was bei einer Aufnahme auf nüchternen Magen durchaus logisch erscheint. Der Schlüsselmoment ist aber folgender: Fett hat durchaus eine dämpfende Blutzuckerwirkung gezeigt, jedoch nur, wenn die Mahlzeit davor fettarm gewesen ist. Die totale Insulinmenge blieb unbeeinflusst, d.h. dass das Fett weder eine senkenden noch einen erhöhenden Effekt zeigte:

„When fat was ingested with carbohydrate in either the first or second meal, the glucose area response was decreased. However, when both meals contained fat, a decrease in the glucose area response did not occur with the second meal. The glucose area responses all were greater after the second meal compared with those after the first meal, i.e., the opposite of a Staub-Traugott effect was observed. The insulin area responses to the first and second meals were similar whether fat was ingested or not. (2)

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Zusammenfassung: Die Lösung des Mysteriums & praktische Implikationen

Wir haben den Sachverhalt nun mittels unterschiedlicher Studien genauer ausgeleuchtet und erfasst. Die unterschiedlichen Studien zeigen, dass die Gabe von Fett in der Lage ist den Anstieg des Blutzuckerspiegels zu dämpfen. Moghaddam und Kollegen zeigten überdies, dass die Auswirkung von Fett oftmals überschätzt wird – als „Blutzuckerdämpfer“ ist der energiereichste Makronährstoff nämlich bei weitem nicht so eindeutig und effektiv, wie das gute alte Protein. Aus dieser Studie geht auch hervor, dass der Fett-Effekt stark mit dem FPI (Fasten-Insulinspiegel) korreliert ist, jedoch nicht mit dem Hüftumfang und der Ernährung selbst (die dämpfende Wirkung von Protein dagegen korrelierte stark mit einem steigenden Hüftumfang und der Zufuhr von Ballaststoffen).

Gannon et al. kommen folglich zu einem ähnlichen Ergebnis: Fett dämpft den Blutzuckeranstieg, verstärkt jedoch die Insulinausschüttung. Was passiert hier?! Ist da Magie im Spiel? Keinesfalls!

Beysen und Kollegen (2002) liefern das fehlende Puzzlestück für die vermehrte Insulinausschüttung in Gegenwart von Fett: es sind die Fettsäuren selbst, die dafür verantwortlich sind (vermutlich in Tat Einheit mit einem spezifischen Hormon (GIP?), welches sich im Darm befindet und so die Darm-Insulin-Achse beeinflusst). Demnach entfalten einfach-ungesättigte Fettsäuren den größten verstärkenden Effekt, gefolgt von mehrfach-ungesättigten Fettsäuren. Die gesättigten Fette, so fanden jene Forscher heraus, zeigten die geringste Auswirkung. [5] (siehe angefügte Grafik unten)

Fett & Kohlenhydrate in einer Mahlzeit. Wie reagiert das Insulin?

Plasma-Insulinspiegel (in pmol/l) nach Gabe unterschiedlicher Fettsäure-Arten im Verhältnis zur Kontrollmahlzeit (MUFA = einfach ungesättigte Fettsäuren, PUFA = mehrfach ungesättigte Fettsäuren, SFA = gesättigte Fettsäuren)

Wir haben bereits in der Moghaddam-Studie gesehen, dass die Auswirkung von zusätzlichem Fett in einer Mahlzeit durchaus starke intra-individuelle Variabilitäten aufweisen kann (z.B. in Abhängigkeit des FPI). In ihrer Folgestudie haben Gannon und Kollegen (1994) gezeigt, dass die blutzuckerdämpfende Eigenschaft von Fett maßgeblich davon beeinflusst wird, ob in vorangegangenen Mahlzeiten bereits Fett konsumiert wurde oder nicht.

Welche Konsequenzen kann man aus der ganzen Geschichte ziehen?

Nun, zuerst einmal sollte man mitnehmen, dass der Anstieg des Blutzuckers und die Insulinausschüttung zwei paar Schuhe sind. Wie wir gesehen haben, besitzt Fett die viel zitierte dämpfende Eigenschaft, wenn es um den Anstieg der Blutzuckerkonzentration geht. Beysen et al. (2002) zeigten jedoch, dass Fettsäuren die ausgeschüttete Insulinmenge beeinflussen können (positiv) und zwar in folgender Reihenfolgen: MUFAs > PUFAs > SFAs.

Natürlich lässt sich ein gewisser Hang zur Haarspalterei nicht widerlegen, wenn man nun eine Debatte darüber anzettelt, ob die Eier/den Quark/das Leinöl oder was-auch-immer, abends  eine gute Idee sind oder ob man nicht besser mit protein-only beraten wäre. Die Antwort folgt aber gleich auf dem Fuße: Es hängt von eurer restlichen Ernährung ab. Die vermehrte Insulinsekretion die vielleicht aus den Fettsäuren resultieren könnte, wird eure Diät nicht sabotieren oder in einer Katastrophe enden lassen – dafür ist der Impact viel zu gering und marginal. Auf der anderen Seite hat sich im Kraftsportbereich der Habitus durchgesetzt, dass die letzte Mahlzeit Fett+Protein enthalten soll, welches, wie wir ja bereits in der Moghaddam-Studie gesehen haben, die Blutzuckerkonzentration ohnehin in wesentlich-stärkerem Ausmaß beeinflusst als Fett alleine (nämlich durch das Protein)

Schlussendlich gibt es eine ganze Menge von individuellen Faktoren, die die ausgeschüttete totale Insulinmenge beeinflussen, auf die man im kurzfristigen Zeithorizont sowieso keinen Einfluss hat. Die zuverlässigste Methode – so man diese Faktoren denn überhaupt berücksichtigen möchte – liegt darin selbst zum Versuchskaninchen zu werden und sich ein Blutzuckermessgerät für eigene Experimente anzuschaffen. Merke: One-size fits all-Konzepte sind eine gute Basis um anzufangen, jedoch kann nichts die individuelle Anpassung der Ernährung toppen.

Fragen & Anregungen? Dann schaut doch mal bei uns im Forum rein – wir diskutieren gerne und sind lieb. 


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Quellen & Referenzen

(1) Collier, G. / O’Dea, K. (1983): The effect of coingestion of fat on the glucose, insulin, and gastric inhibitory polypeptide responses to carbohydrate and protein. In: The American Journal of Clinical Nutrition: 1983:37 (6); S.941-944. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6342357 .

(2) Ercan, N. / Gannon, MC. / Nuttall, FQ. (1994): Effect of added fat on the plasma glucose and insulin response to ingested potato given in various combinations as two meals in normal individuals. In: Diabetes Care: 1994; 17 (12); S.1453-1459. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7882816 .

(3) Moghaddam, E. / Vogt, JA. / Wolever, TMS. (2006): The Effects of Fat and Protein on Glycemic Responses in Nondiabetic Humans Vary with Waist Circumference, Fasting Plasma Insulin, and Dietary Fiber Intake. In: The Journal of Nutrition: 2006; 136 (10); S.2506-2511. URL: http://jn.nutrition.org/content/136/10/2506.long .

(4) Gannon, MC. / Nuttall, FQ. / Westphal, SA. / Seaquist, ER (1993): The effect of fat and carbohydrate on plasma glucose, insulin, C-peptide, and triglycerides in normal male subjects. In: Journal of The American College of Nutrition: 1993; 12 (1); S.36-41. URL: http://www.jacn.org/content/12/1/36.abstract .

(5) Beysen, C. / Karpe, F. / Fielding, B. / Clark, A. / Levy, J. / Frayn, K. (2002): Interaction between specific fatty acids, GLP-1 and insulin secretion in humans. In: Diabetologia: 2002; 45 (11); S.1533-1541. URL: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-002-0964-9.


Bildquelle Titelbild: Fotolia / Pineapple studio


 

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Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review

Von Adel Moussa | Benötigte Lesezeit: 5 Minuten | Du kannst dir sicher denken, dass die Angaben zum Kalorienverbrauch an klassischen Cardiogeräten völlig neben der Realität liegen. Leider liegen auch die besten Fitness-Tracker um ca. 10% falsch – und das selbst schon bei einfach zu messenden Aktivitäten, wie Gehen, Joggen oder Laufen. Wenn du dich [...] Der Beitrag Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review erschien zuerst auf...

Von Adel Moussa | Benötigte Lesezeit: 5 Minuten |


Du kannst dir sicher denken, dass die Angaben zum Kalorienverbrauch an klassischen Cardiogeräten völlig neben der Realität liegen. Leider liegen auch die besten Fitness-Tracker um ca. 10% falsch – und das selbst schon bei einfach zu messenden Aktivitäten, wie Gehen, Joggen oder Laufen.

Wenn du dich schon länger mit dem Thema beschäftigst, dann dürftest du mittlerweile ebenfalls realisiert haben, dass wir den Kalorienverbrauch von Liegestützen, Klimmzügen, Burpees und anderen Übungen mit dem eigenen Körpergewicht systematisch unterschätzen. 

Doch weißt du auch, wie viele Kalorien du in deiner letzten Einheit an den Gewichten wirklich verbrannt hast? Ich kann dir garantieren, dass es nicht die Zahl ist, die auf deinem Fitness-Tracker steht.

Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review

In den nachfolgenden Abbildungen wird sich schnell zeigen, dass Trainierende die meisten Kalorien vermutlich in CrossFit Boxen verbrennen – sogar normales Zirkeltraining verbrennt durchschnittlich 10 kcal/min (Gettmann 1981). Andere Studien vermuten, dass sehr anstrengende Crossfit-Workouts bis zu 20 kcal/min verbrennen können (Babiash 2013). (Bildquelle: Fotolia / master1305)

Ich kenne die wahren Werte nicht, aber ich kann dir sagen, wie du sie einer realistischen Schätzung annähern kannst. Rodrigi Ferro Magosso et al. haben kürzlich “die Beziehung zwischen dem aeroben sowie anaeroben Metabolismus und den einflussreichen Faktoren für den Kalorienverbrauch während dem Training mit Gewichten” untersucht (5). Üblicherweise wird der Kalorienverbrauch während dem Training anhand der Sauerstoffaufnahme (VO2) gemessen. In diesen Messungen werden die aeroben sowie anaeroben Komponenten aufsummiert, um einen Mittelwert des Kalorienverbrauchs zu bestimmen. Diese Schätzung bringt drei Überraschungen zum Vorschein.

3 überraschende Fakten über den Kalorienverbrauch beim Krafttraining | Studien Review

Überraschung #1: Der Großteil der verbrauchten Energie während dem Training mit Gewichten stammt aus dem aeroben (=”Cardio”) und nicht dem anaeroben (= Sprinten & Krafttraining) Umfeld

Vielleicht ist diese Feststellung nicht gerade intuitiv, allerdings deutet die bestehende Forschung darauf hin, dass ein Großteil des Kalorienverbrauchs während und nach dem Krafttraining nicht über den anaeroben, sondern über den aeroben Metabolismus verbrannt wird. 

Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review

Abbildung 1: Relativer Anteil (%) der aeroben und anaeroben Komponenten des Kalorienverbrauchs während verschiedenen Trainingsprotokollen (die Abbildung basiert auf einer tabellarischen Übersicht der Studien von Scott (10) und Campanholi (2) in (5); LP = Beinpresse, BP =Bankdrücken, BC = Bicepscurl

Die beispielhaften Daten aus Abbildung 1 zeigen ziemlich überzeugend, dass sogar im Training mit dem größten anaeroben Anteil der Großteil der Energie in den aeroben und nicht den anaeroben Kreislauf eingespeist werden (der Durchschnitt aller vier Studien ist 72 % zu 28 % (aerob zu anaerob).

Überraschung #2: Beim Krafttraining verbrennst du kaum mehr Kalorien, als wenn du mit deinem Hund im Park spazieren gehst

Wenn du dich schon länger mit diesem Thema beschäftigt, dann sollte das keine Überraschung für dich sein – aber für den durchschnittlichen Bro dafür umso mehr. Dieser wundert sich regelmäßig, warum er trotz 2-stündigen Einheiten im Studio dennoch immer fetter wird. Der maximale Kalorienverbrauch, der bisher im Krafttraining festgestellt wurde, beträgt 8,3 kcal/min – und ist deutlich geringer als während dem Joggen.

Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review

Abbildung 2: Abbildung über den Einfluss von Pausen, sequentiellem vs. Superset-Training und der Anwendung von 4s vs. 2s Tempo auf den Kalorienverbrauch (kcal/min). Untersucht an gesunden Testsubjekten in ausgesuchten Studien (basierend auf der tabellarischen Übersicht von (5)).

Wie man in Abbildung 2 sehen kann, ist dies das Ergebnis einer Studie von Kelleher aus dem Jahre 2010, in der er ein reguläres sequentielles Trainingsprogramm mit einem Supersatz-Programm verglich (4) – ansonsten handelte es sich um das gleiche Programm:

Durchgeführt wurde Bankdrücken, vorgebeugtes Rudern, Bizepscurls, Trizepsextensions im Liegen und Beincurls mit je 4 Sätzen bis zum Muskelversagen (70% des 1RM und 1 Minute Pause zwischen den Sätzen / Supersätzen).

Die Ergebnisse dieser Studie passen zu den Beobachtungen, dass kürzere Pausenzeiten den Kalorienverbrauch signifikant erhöhen – hierbei muss man aber beachten, dass sich durch die geringere gesamte Dauer des Trainings der Kalorienverbrauch wieder leicht verringert … in der ersten Überraschung haben wir ja schon festgestellt, dass ein Großteil der Kalorien zwischen den Sätzen und nach dem Training verbrannt wird. Die einfache Aussage “Je weniger Pause ich mache, desto mehr verbrenne ich.” trifft also nicht zu.

Überraschung #3: Eine einzelne Wiederholung verbrennt kaum mehr Kalorien, als die Grundfunktionen des Körpers

Ebenso trifft die Aussage, dass man direkt beim Bewegen des Gewichtes viel Kalorien verbraucht, nicht zu. Zu diesem Ergebnis kamen 2 der 3 Studien, die ich in Abbildung 3 dargestellt habe.

Kalorienverbrauch beim Krafttraining: 3 überraschende Fakten | Studien Review

Abbildung 3: Effekte der Intensität ausgedrückt in % des 1RM auf den Kalorienverbrauch pro Wiederholung (kcal/rep) in Studien mit trainierten Subjekten von Scott et al (2006 (8), 2009 (9) & 2011(11) / basierend auf einer tabellarischen Übersicht von (5)). 

Die Abbildung macht deutlich, dass der Kalorienverbrauch pro Wiederholung zwischen 0,42 kcal/min und 1,99 kcal/min liegt und sich exponentiell mit der Intensität basierend auf dem 1RM erhöht (dies sieht man vor allem in Scott, 2009 (9)).

       

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Abschließende Worte

Viele von uns sind jetzt sicher enttäuscht und auch ich würde mir wünschem, dass das man nach einer heftigen Trainingseinheit entsprechend der eigenen Erschöpfung Kalorien verbrannt hat. Die harte Wahrheit ist aber leider, dass man im Vergleich zu Cardio und vor allem HIIT, während dem Krafttraining nicht allzu viele Kalorien verbrennt.

Zum Glück gehst du aber sowieso nicht ins Studio, um Kalorien zu verbrennen. Wenn du Fett verlieren willst, dann gibt es nur einen Weg: Diät!

Wenn du immer noch denkst, dass du mit dem bisschen Training die drei Stücke Pizza oder fünf Flaschen Bier ausgleichen kannst, dann musst du dich beim Blick in den Spiegel nicht wundern. Für die Fettverbrennung hilft nur eine Diät – das Training ist für den Erhalt oder den Aufbau von Muskelmasse da! 


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Über Adel Moussa

Adel Moussa: “In den Seminaren die ich im Fachbereich Physik an der Uni halte, geht es darum den Studenten Daten, Fakten und Techniken zu vermitteln, die – obschon sie nichts mit Religion zu tun haben – so sicher sind, wie das sprichwörtliche “Amen in der Kirche”. Gerade das aber, also “Daten und Fakten” findet man im Internet kaum, wenn man nach Informationen über Training, Ernährung und Nahrungsergängzungsmitteln sucht. Das war jedenfalls vor ca. 4 Jahren so, und Grund genug für mich meinen eigene Blog zum Thema zu starten.

Der Name “SuppVersity” – Ihr hört schon, da stecken die Worte “University” und Supplement” drin – ist Programm. Unter www.suppversity.com nehme ich dort täglich die neusten Studien aus den Gebieten Training, Ernährung und Gesundheit unter die Lupe. Immer auf der Suche nach dem, was es vermutlich gar nicht gibt: Dem optimalen Trainings-, Ernährungs und Nahrungsergänzungsplan für mich, Euch und jedermann.”

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Adel Moussa: “In den Seminaren die ich im Fachbereich Physik an der Uni halte, geht es darum den Studenten Daten, Fakten und Techniken zu vermitteln, die – obschon sie nichts mit Religion zu tun haben – so sicher sind, wie das sprichwörtliche “Amen in der Kirche”. Gerade das aber, also “Daten und Fakten” findet man im Internet kaum, wenn man nach Informationen über Training, Ernährung und Nahrungsergängzungsmitteln sucht. Das war jedenfalls vor ca. 4 Jahren so, und Grund genug für mich meinen eigene Blog zum Thema zu starten.

Der Name “SuppVersity” – Ihr hört schon, da stecken die Worte “University” und Supplement” drin – ist Programm. Unter www.suppversity.com nehme ich dort täglich die neusten Studien aus den Gebieten Training, Ernährung und Gesundheit unter die Lupe. Immer auf der Suche nach dem, was es vermutlich gar nicht gibt: Dem optimalen Trainings-, Ernährungs und Nahrungsergänzungsplan für mich, Euch und jedermann.”


          

Quellen & Referenzen

(1) Babiash, PE. (2013): Determining the energy expenditure and relative intensity of two Crossfit workouts. In: Minds@UW. Diss. UNIVERSITY OF WISCONSIN-LA CROSSE. URL: https://minds.wisconsin.edu/handle/1793/66173.

(2) Campanholi Neto, J. (2015): Demanda energética na sessão de exercício resistido com características de hipertrofia e resistência muscular localizada. In: Reposit Instituc Unesp. URL: https://repositorio.unesp.br/handle/11449/132554.

(3) Gettman, LR. / Pollock, ML. (1981): Circuit weight training: a critical review of its physiological benefits. In: Phys Sportsmed. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27462744.

(4) Kelleher, AR., et al. (2010): The metabolic costs of reciprocal supersets vs. traditional resistance exercise in young recreationally active adults. In: J Strength Cond Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20300020.

(5) Magosso, RF. / Campanholi Neto, J. / Paulo, J (2017): A Review of Ergogenesis and Effect of Training Variables on Energy Expenditure in Resistance Training Exercises. In: J Exerc Physiol Online. URL: https://web.b.ebscohost.com/abstract?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=10979751&AN=122655658&h=4dgU2a2uDrD5nOfLqj4tE5bsF6mmuiGwz6DuHU8s7DVJSF7%2b8laqmZpI2ekMywyqyj9gQ1hNsrjYFO6p%2bb8%2fmA%3d%3d&crl=c&resultNs=AdminWebAuth&resultLocal=ErrCrlNotAuth&crlhashurl=login.aspx%3fdirect%3dtrue%26profile%3dehost%26scope%3dsite%26authtype%3dcrawler%26jrnl%3d10979751%26AN%3d122655658.

(6) Mazzetti, S., et al. (2007): Effect of explosive versus slow contractions and exercise intensity on energy expenditure. In: Med Sci Sports Exerc. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17762362.

(7) Ratamess, NA., et al. (2007): The effect of rest interval length on metabolic responses to the bench press exercise. In: Eur J Appl Physiol. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17237951.

(8) Scott, CB. (2006): Contribution of blood lactate to the energy expenditure of weight training. In: J Strength Cond Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16686572.

(9) Scott, CB. / Croteau, A. / Ravlo, T. (2009): Energy expenditure before, during, and after the bench press. In: J Strength Cond Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19197214.

(10) Scott, CB. / Leary, MP. / TenBraak, AJ. (2010): Energy expenditure characteristics of weight lifting: 2 sets to fatigue. In: Appl Physiol Nutr Metab. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21326385.

(11) Scott, CB., et al. (2011): Aerobic, anaerobic, and excess postexercise oxygen consumption energy expenditure of muscular endurance and strength: 1-set of bench press to muscular fatigue. In: J Strength Cond Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20703175.


Bildquelle Titelbild: Fotolia / nikolas_jkd


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