(Wett)Kampfgewicht

von Sabine

Beim Eiger Ultra gibt es Pflichtmaterial, das beim ganzen Lauf mitzuführen ist. Mit diesem Material, dem einen oder anderen zusätzlich mitgenommenen Teil und der Verpflegung werden wir pro Person locker auf 2kg Zusatzgewicht kommen. Man mag über das eine oder andere Pflichtteil streiten – aber verständlich sind solche vom Organisator herausgegebenen und streng kontrollierten Bestimmungen schon, gerade wenn man z.B. an die Todesfälle beim damals nicht reglementierten Zugspitz-Extremberglauf denkt.

Wenn wir also mindestens zwei Kilogramm mehr über die 2500 Höhenmeter bzw. 6700 Höhenmeter schleppen müssen, warum dann nicht mal überlegen, ob wir nicht an unserem Lebendgewicht einsparen können. Zwar sitzt das Hüftgold näher zur Körperachse und schwappt weniger hin und her als ein Laufrucksack (bei letzterem bin ich mir nicht ganz so sicher). Aber spätestens nach den diversen Geburtstags- und Konfirmationsessen, bei dem die Kalorien des sehr leckeren Essens locker als Wettkampfverpflegung für den ganzen Eiger E101 reichen würden, hatte meine Frau genug.

  Abb. 1: Ein kleiner Auszug von dem, was wir in den letzten Wochen auf unsere Hüften gepackt haben.

Sie protokolliert jetzt die Kalorienaufnahme – der Kalorienverbrauch wird ja eh schon über die Laufcomputer an unserem Handgelenk protokolliert. Ziel ist: Input < Output. Höchste Zeit, nochmal darüber nachzudenken, wie man das (Wett)kampfgewicht reduzieren kann …

 Abb 2: Andrea beim Kalorienmessen. Macht so das Frühstück noch Spaß?

Kalorienrestriktion

Ist das einfachste und älteste Konzept von allen. Recht simpel, weil es davon ausgeht, dass der menschliche Körper so funktioniert wie ein Motor: Dieser bringt eine bestimmte Leistung, und die zugeführten Kalorien sind so was wie der Treibstoff. Wenn weniger Treibstoff zugeführt wird, geht der Körper an seine Treibstoffreserven, und das ist nun mal das besagte Hüftgold. Problem ist: Schon in diesem simplifizierten Bild ahnt man, dass im Training und erst recht im Wettkampf dieses Konzept Nachteile haben könnte. Denn meistens stottert der Motor, wenn er nicht genügend Treibstoff bekommt. Also muss man dem Körper erst mal beibringen, an seine Treibstoffreserven zu gehen, denn sonst ist man einfach nur müde und energielos.

Wenn man schon das Bild vom Motor bemühen will, dann ist der menschliche Organismus eher wie ein Tanklaster voll mit Benzin, dem auf einer Fahrt über Land der Tank leer geht. Er hätte mehr als genug an Energie in Form von Benzin „hinten drin“, aber er braucht nun mal Diesel, und dieser (kleine) Dieseltank ist leer. Unser Fett gleicht diesem riesigen Benzinreservoir – denn selbst bei einem Körperfettanteil von nur 10% und einem Gewicht von 70kg würde die Energie dieses Körperfetts ausreichen, vier Tage lang ohne Unterbrechung zu laufen, ohne etwas zu sich nehmen zu müssen - denn 1kg Körperfett beinhaltet 7000 kcal Energie. Wenn man denn nur an diese Reserven herangehen könnte …

Aber noch viel mehr macht dieses Modell des „Kalorien rein / Kalorien raus“ den Fehler, jede Kalorie als gleichwertig zu betrachten. Dabei durchlaufen unterschiedliche Stoffe – Kohlenhydrate, Fett und Protein – verschiedene metabolische Pfade und lösen dabei ganz unterschiedliche hormonelle Reaktionen aus. Zum Beispiel kommt es kurz nachdem man Kohlenhydrate zu sich genommen hat – sei es Zucker oder Mehl – zu einem deutlichen Anstieg von Insulin. Und Insulin sorgt dafür, dass die Kohlenhydrate in Fett umgewandelt und gespeichert werden – wobei es gleichzeitig zu einer Normalisierung des Blutzuckerspiegels beiträgt. Eine solche Insulinausschüttung ist nach dem Verzehr von Protein oder Fett deutlich geringer. Interessanterweise wirken die unterschiedlichen Nahrungsmittel aber nicht nur auf die Insulinausschüttung, sondern auch auf den Ghrelinhaushalt. Ghrelin ist ein Hormon, das den Appetit beeinflusst – ein hoher Ghrelin-Level sorgt für einen starken Appetit. Und während der Verzehr von Kohlenhydraten den Ghrelin-Spiegel kurzfristig sinken lässt (Sättigung nach 1 Stunde), um dann innerhalb von 3 Stunden wieder stark anzusteigen, zeigt sich nach dem Verzehr von Protein dieser Anstieg von Ghrelin nicht [Lomenick 2009] . Vereinfacht gesagt: Protein macht länger satt als Zucker, Nudeln oder Brot.

Nicht alle Kalorien sind gleich: GlyX & Co.

Kalorie ist also nicht gleich Kalorie, dazu ist unser Körper zu komplex. Eine Studie von Bonnie Brehm und Mitarbeitern hat gezeigt, dass man mit einer kohlenhydratarmen Diät bei gleichem Kaloriengehalt deutlich stärker aber auch nachhaltiger abnehmen kann als mit einer fettarmen Diät.

Abb. 3.: Gewichtsentwicklung von Frauen, die sich einer 6-monatigen Low-Fat bzw. einer Low-Carb Diät unterzogen haben. Die Gewichtsabnahme bei der Low-Carb Diät war deutlich stärker als mit der Low-Fat Diät. Aus [Brehm 2003]

Um dem Rechnung zu tragen, trotzdem aber ein Bewertungsschema für die unterschiedlichen Nahrungsmittel vorzuhalten, hat man den Glykämischen Index und die Glykämische Last eingeführt: Sie geben wieder, wie stark der Insulinspiegel im Blut nach Aufnahme einer Standardmenge des Lebensmittels insgesamt ansteigt. Die daraus resultierenden Diäten (Glyx-Diät und ähnliche) schauen hauptsächlich auf den Glykämischen Index und nicht auf die Kohlenhydrate. Der nahrungstechnische Bösewicht ist alles aus Zucker und Weißmehl inclusive der resultierenden Back- und Kochwaren, Bier, einige Reissorten, bestimmte Obstsorten (z.B. Bananen) und gekochte, „süße“ Wurzelgemüse wie Sellerie und Karotten.

Auch wenn GlyX ab der Jahrtausendwende durch Ernährungs- und Fitnessmagazine geisterte und gegenüber der reinen Kalorienrestriktion (friss die Hälfte, FdH) sehr viel besser die Antwort des Körpers auf das dargebotene Lebensmittel berücksichtigt – bewährt hat sich der Parameter „Glykämischer Index“ nicht. Schließlich futtern wir ja im Allgemeinen nicht einzelne Lebensmittel, sondern ganze Mahlzeiten … und es gibt durchaus Wechselwirkungen zwischen den Lebensmitteln. Wird zum Beispiel den Kohlenhydraten Fett zugefügt, verzögert und dämpft das die Insulinantwort im Blut. Und auch die Zubereitung (Kochen vs. roh essen, unterschiedliche Kochzeiten) verändert den Glykämischen Index.

Zeitrestriktion statt Kalorienrestriktion?

Es gibt nun noch einen Faktor, der bislang unberücksichtigt blieb: Der Faktor (Tages)Zeit. Es gibt im menschlichen Körper eine innere Uhr, den sogenannten circadianen Rhythmus. Viele Hormone werden nach dieser inneren Uhr ausgeschüttet; andere Hormone dagegen, die primär mit der Nahrungsaufnahme und –verstoffwechslung zusammenhängen, sind im Normalfall von der Nahrungsaufnahme getriggert. Normalfall heißt dabei: Weder die Nahrungsmenge noch die Zeit, in der die Nahrung bereitgestellt wird, sind eingeschränkt. Wenn jedoch die bereitgestellte Energiemenge und die Zeit der Nahrungsaufnahme einer Restriktion unterliegt, werden die Hormone von der Bereitstellungszeit der Nahrung getriggert [Johnston JD, 2014].

      Abb. 4: Regulation des circadianen Rhythmus durch Licht und Nahrung. Aus [Johnston JD, 2014].

So lange man die innere Uhr vor sich hinticken lässt und nicht durch Nahrungsverknappung weiter stört, dann zeigt sie ganz interessante Eigenschaften. So ist beispielsweise die Insulinantwort auf ein Nahrungsmittel am Morgen am geringsten und am späten Abend bzw. in der Nacht am höchsten. Gibt man einem Probanden eine kontinuierliche Infusion aus Zuckerlösung, dann schüttet der Körper morgens deutlich weniger Insulin aus als später. Und das bedeutet auch für die Mahlzeiten: Beim Frühstück ist weniger Insulin vorhanden, um den Blutzucker als Fett in die Depots zu stopfen, während ein spätes Abendessen vorwiegend „auf die Hüfte“ geht. Der Spruch, man möge „Frühstücken wie ein Kaiser, Mittagessen wie ein König und Abendessen wie ein Bettler“ hat also durchaus seine Berechtigung. Interessanterweise verhält sich die Stärke, mit der das Insulinsystem auf die zugeführte Nahrung antwortet, genau wie die Kurve von Melatonin, dem „Schlafhormon“ – und damit genau entgegengesetzt zum Tageszeitverlauf von Cortisol, dem „Streßhormon“.

Abb. 5: Glukose im Blutplasma als Funktion von der Tageszeit bei kontinuierlicher Glukoseinfusion. Der Anstieg der Glukosekonzentration im Blutplasma am Abend ist ein Ausdruck der abnehmenden Glukosetoleranz. Aus [van Cauter, 1997].

Abb. 6: Kortisol, Melatonin und die Körpertemperatur im Tagesverlauf. Aus [Hickie, 2013]. 

Hormone sind auch verantwortlich dafür, dass die einfache Kalorienrestriktion irgendwann ins Leere läuft. Wenn man Probanden auf längere Zeit hungern lässt, d.h. ihnen weniger Kalorien zuteilt als sie verbrauchen, geht zwar ihr Körpergewicht zurück – gleichzeitig sinkt aber auch ihr Grundumsatz. Das ist eigentlich kein Wunder, denn das Körpergewicht ist ein Faktor, der den Grundumsatz bestimmt. Aber der Rückgang des Grundumsatzes ist sehr viel stärker. In einer Studie von Darcy Johannsen und Mitarbeitern wurden schwer übergewichtige Patienten (mittleres Gewicht von fast 149,2kg) untersucht, die sich über 30 Wochen einer starken Kalorienrestriktion unterzogen. In diesem Zeitraum nahmen sie zwar im Mittel 57,6kg ab – also mehr als 1/3 ihres ursprünglichen Gewichts – aber gleichzeitig reduzierte sich ihr Grundumsatz im Durchschnitt um 789kcal/Tag, und das ist sehr viel mehr als die 286 kcal/Tag, die auf das geringere Gewicht zurückzuführen wären. Der Rest – ganze 503 kcal/Tag, ist auf die sogenannte metabolische Adaptation zurückzuführen: Der gesamte Metabolismus läuft in einem Notfallmodus, und das ist ein wesentlicher Grund für den JoJo-Effekt nach kalorienreduzierten Diäten [Johannsen 2012]. Denn selbst wenn die Probanden die Kalorienreduktion durchhalten, ist irgendwann die Kalorienbilanz nicht mehr negativ, nämlich dann, wenn die metabolische Adaptation die eingesparten Kalorien übersteigt.

Der genaue hormonelle Mechanismus, die den Körper in den Notfallmodus bringt, ist noch nicht aufgeklärt. Allerdings ist klar, dass der Leptinrückgang (Leptin sorgt für ein Sättigungsgefühl) und die Veränderungen bei den Schilddrüsenhormonen T3 und TSH mit diesem Effekt korreliert sind. Die metabolische Anpassung an den Kalorienmangel scheint sich also auf der Achse zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Schilddrüse abzuspielen.

Abb. 7: Grundumsatz (RMR) in Abhängigkeit vom Körpergewicht vor (gefüllte Punkte) bzw. nach 30 Wochen Kalorienreduktionsdiät (konturierte Punkte). Die Werte des gleichen Probanden sind mit einer Linie verbunden. Der Grundumsatz nimmt bei allen Probanden unter der Diät deulich ab. Aus [Johannsen 2012].  

Mach mal ‘ne Pause mit dem Essen: Intermittierendes Fasten

Gibt es überhaupt einen Mechanismus, aus dieser metabolischen Zwickmühle herauszukommen? Sicher kann zusätzliche Bewegung die metabolische Anpassung kompensieren; allerdings dürften sich die Veränderungen der Schilddrüsenhormone auch dahingehend auswirken, dass man sich eher weniger zu sportlichen Aktivitäten aufraffen kann.

Seit kurzem macht nun ein neuer Trend die Runde, bei dem man die Kalorienzufuhr nicht nur drosselt, sondern für kurze Zeiten komplett abstellt: Intermittierendes Fasten. Dabei gibt es unterschiedliche Konzepte des Intermittierenden Fastens: Entweder wird tageweise (jeden zweiten Tag oder an einem oder zwei Tagen pro Woche) gefastet, oder die Nahrungsaufnahme auf wenige Stunden pro Tag (maximal 8 Stunden, teilweise aber auch nur 4 Stunden wie bei der „Warrior Diät“) beschränkt.   

Schenkt man den Studien Glauben, die zum Intermittierenden Fasten durchgeführt wurden, dann wirkt sich Fasten ganz anders aus als Kalorienreduktion: Beim Fasten nimmt der Grundumsatz nicht ab, das heißt, der Körper geht nicht in den Notfallmodus. Dies ist auf einen Anstieg von Norepinephrin (=Noradrenalin) zurückzuführen. Zauner und Mitarbeiter zeigten in einer Studie an Probanden, die sie 4 Tage komplett fasten ließen, dass Norepinephrin signifikant von Tag 1 zu Tag 4 anstieg und sich dabei mehr als verdoppelte (Tag 1: 1716 ± 574 mmol/l, Tag 4: 3728 ± 1636 mmol/l). Norepinephrin regt das Herz-Kreislaufsystem an und steigert den Grundumsatz – und genau das konnte in dieser Studie auch gemessen werden, denn der Grundumsatz stieg von 3.97 ± 0.9 kJ/min an Tag 1 signifikant auf  4.43 ± 0.9 kJ/min an Tag 4 an. Dieser Anstieg ist zwar nicht dramatisch, aber der gegenläufige Trend zu den Veränderungen des Grundumsatzes bei Kalorienrestriktion ist bemerkenswert [Zauner, 2000].

Von einigen Ernährungswissenschaftlern und Endokrinologen wird dies so gedeutet, dass hier zwei unterschiedliche Mechanismen ablaufen, die in der Evolution für das Überleben in Notzeiten entscheidend waren. Während bei andauernder Kalorienrestriktion der Verbrauch gedrosselt wird, um möglichst lange das Überleben zu ermöglichen, wird bei komplettem Ausfall der Nahrungsquellen der Mensch durch Hochfahren des Grundumsatzes in die Lage versetzt, Tiere zu jagen und damit wieder eine Nahrungsquelle herzustellen.

Da also beim Intermittierenden Fasten der Kalorienverbrauch nicht gesenkt wird, kommt es zu guten Erfolgen bei der Gewichtsabnahme – in der Studie von Zauner waren dies durchschnittlich 2,7 kg in 4 Tagen, was aber sicher auch zu einem gewissen Anteil auf einen Flüssigkeitsverlust zurückzuführen ist. Gleichzeitig reduzierte sich der Blutzuckerspiegel um fast 30% bis Tag 3, um dann stabil zu bleiben. Ebenso ging das Insulin von Tag 2 auf Tag 3 um 20pmol/l zurück [Zauner, 2000]. 

Für Sportler interessant: Time Restricted Feeding

Es ist also wohl klar, dass längere Fastenperioden von ³2 Tagen positive Wirkung haben. Aber wie ist das mit anderen Fastenregimes? Hier ist für Läufer vor allem das Intermittierende Fasten im Tageszyklus interessant, welches auch als 16/8 (16 Stunden fasten, 8 Stunden essen) oder als Time Restricted Feeding (TRF) bekannt ist – denn es ist anders als längere Fastenperioden auch mit Ausdauertraining vereinbar.

Es gibt einige Tierstudien, die positive Effekte von TRF bei einer Vielzahl von gesundheitsrelevanten Parametern zeigen. So konnte gezeigt werden, dass TRF einen positiven Einfluss auf Tumorwachstum bei einer Vielzahl bösartiger Tumore hat [Lee, 2012], aber auch entzündliche Erkrankungen und Stoffwechselerkrankungen günstig beeinflusst, z.B. Multiple Sklerose [Esquifino, 2007] oder Diabetes [Belkacemi, 2012]. Warum das so ist, ist noch Gegenstand der experimentellen und klinischen Forschung.

Was man schon weiß ist, wie TRF den Stoffwechsel beeinflusst. Wenn nach etwa 10 Stunden Fasten die schnell verfügbaren Glykogen-Speicher in Muskel und Leber entleert sind (hier werden etwa 1500 bis 2000 kcal an schnell verfügbarer Energiemenge gebunkert), kommt es zu einer Freisetzung von Fettsäuren aus dem Fettgewebe ins Blut. Diese werden dann wiederum in der Leber via b-Oxidation zu Acetyl-CoA verstoffwechselt und in einem weiteren komplexen Stoffwechselweg zu Ketonkörpern, die ins Blut abgegeben werden und die sowohl im Nervengewebe als auch im Muskel die Blut-Gewebeschranke überqueren können und dort schließlich zum Energieträger ATP umgebaut werden [Mattson, 2014]. Der therapeutische Effekt von TRF beruht nun zum einen darauf, dass zum einen die meisten Tumorzellen nicht in der Lage sind, Ketonkörper als Energielieferanten zu verwerten. Außerdem werden proinflammatorische Zytokine wie der Tumornekrosefaktor und Interleukin-6, die die Ausbreitung von Entzündungsreaktionen modulieren, bei TRF in geringerem Maße gebildet werden als normal [Kroeger, 2012].

Was bewirkt TRF aber bei der Gewichtsabnahme? Obwohl diese Art der Nahrungsaufnahme zunehmend propagiert wird, gibt es kaum Untersuchungen am Menschen. Wohl aber Tierversuche, die z.B. gezeigt haben, dass junge Ratten weniger zunehmen, wenn sie eine bestimmte Kalorienmenge ausschließlich in einem kleinen Zeitfenster zur Verfügung gestellt bekommen [Olsen, 2017]. Eine einzige Studie zur Gewichtsentwicklung bei Bodybuildern, die sich teils einer normalen Diät und teils einer TRF-Diät mit gleicher mittlerer Kalorienmenge unterzogen, ergab, dass der Fettanteil am Körpergewicht unter einer 8-wöchigen TRF geringfügig, aber signifikant zurückging. Gleichzeitig verbesserten sich die oben schon genannten Entzündungsfaktoren. Eine Auswirkung auf den Grundumsatz hatte TRF nicht, allerdings war das auch kaum zu erwarten, da es nicht mit einer zusätzlichen Kalorienrestriktion verbunden war [Moro, 2016].

Die Schlussfolgerung: Mit Time Restricted Feeding wird man sicher nicht eine vergleichbare Gewichtsreduktion erzielen können wie mit dem echten Intermittierenden Fasten. Aber die positive Wirkung auf die Gesundheit scheint belegt, und kleine Erfolge bei der Gewichtsreduktion, vor allem bei der Reduktion der Fettmasse scheinen möglich zu sein. Außerdem ist diese Art des „Fastens“ recht gut mit dem normalen Alltag, aber auch dem Trainingsalltag vereinbar. Aber ACHTUNG: Einen Haken gibt es bei der Sache doch: Wenn man TRF zur falschen Uhrzeit betreibt, droht sogar eine Gewichtszunahme. Wenn also Menschen die Nahrungsaufnahme zu sehr in die Nacht verschieben (oder man nachtaktive Nager tagsüber füttert), bringt der starke Reiz der Nahrungsaufnahme auf den zirkadianen Rhythmus die innere Uhr so sehr aus dem Takt, dass Fressattacken, körperliche Inaktivität und Gewichtszunahme bis hin zur Adipositas die Folge sind [Yasumoto, 2016]. Das ist wohl auch ein Grund für die in Studien beobachtete Gewichtszunahme bei Personen, bei denen aufgrund von Schichtarbeit der Tag/Nacht-Rhythmus und die Nahrungsaufnahme auf den Kopf ist [Siqueria, 2016]. Und ein Grund dafür, warum man Untersuchungen zum TRF nicht bei Muslimen während des Ramadans machen kann, denn obwohl hier ein klassisches TRF vorliegt, findet auch dort die Nahrungsaufnahme - aus ernährungsphysiologischer Sicht - zum falschen Zeitpunkt statt.

Was lernen wir also aus dem ganzen?

1. Friss-die-Hälfte alleine bringt es nicht.
2. Nicht alle Kalorien sind gleich – es ist besser, Lebensmittel zu verwenden, die möglichst wenig Insulin-Spikes erzeugen.
3. Intermittierendes Fasten ist hocheffizient – wenn man es denn nur durchhält.
4. Time Restricted Feeding ist gesund – aber nur dann, wenn man tagsüber isst und nicht zu spät am Abend.

Und: Es ist noch sehr vieles NICHT erforscht – fast zu jeder Studie gibt es eine Studie mit gegensätzlichem Ergebnis. Zwei Wissenschaftler – drei Meinungen. Und es bleibt abzuwarten, ob der gegenwärtige Hype hinsichtlich Intermittierendem Fasten und TRF nicht wieder abnimmt.

Außerdem: Vom Schreiben nimmt man nicht ab. Darum geh‘ ich jetzt laufen.

See you on the trails!