Die ketogene Ernährung macht sich ihren eigenen Zucker

Bei allen Meinungsverschiedenheiten zwischen den Befürwortern und Kritikern der ketogenen Ernährung gibt es eine Gemeinsamkeit: Mindestens bei intensiven Trainingsformen wie Bodybuilding, Intervalltraining oder auch Kampfsport sind sich die meisten Menschen einig, dass eine ketogene Ernährung zu Überlastungsproblemen führt, mindestens aber zu einer deutlich Leistungsminderung und damit oft auch einem verringerten Trainingserfolg. Grund dieser Einigkeit: Es fehlt das Muskelglykogen.

Am Beispiel einer Studie an trainierten Athleten, die eine ketogene Ernährung über Jahre praktiziert haben, werden wir uns diese Behauptung näher ansehen. Ich gehe nicht davon aus, dass eine ketogene Ernährung ideal für alle Formen der Belastung ist, oder gar, dass es überhaupt keinen Unterschied macht. Aber wir wollen vermeiden, ein vorschnelles Urteil über das Wesen und die physiologische Mechanik der ketogenen Ernährung zu fällen.

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Eine Studie mit echten Keto-Athleten

Volek und seine Kollegen haben eine Beobachtungsstudie an ketogenen Athleten durchzuführen, welche die ketogene Ernährung über einen langen Zeitraum durchgeführt haben.¹ Einer der Probanden war beispielsweise Ben Greenfield, einer der bekanntesten Biohacker aus dem angelsächsischen Bereich ist. Das erwähne ich, weil bei Studien über einen langen Zeitraum die Kontrolle gegen Null geht. Das setzt eine hohe Disziplin für die Probanden voraus.

Langfristig angelegte Studien untersuchen für gewöhnlich nicht die Effekte einer Ernährungsform, sondern die Effekte einer im Rahmen einer Studie gegebenen Instruktionen einer Ernährungsform. Das ist ein großer Unterschied. Haben die Forscher einen gewohnheitsbasierten Ansatz wie Precision Nutrition gewählt? Kennen die Forscher, die Herausforderungen des Lebenswandels und können die Probanden mit den nötigen Werkzeugen ausstatten? Vielleicht ist die Tendenz der Menschen sogar, Fehler gerade nicht zuzugeben, weil sie in den Wissenschaftlern eine Autorität sehen, vor der sie nicht versagen wollen? Für eine echte Wissenschaftlichkeit müsste in den Studien eine genaue Erläuterung der Instruktionen enthalten sein -- was sie gewöhnlich nicht ist. Daher müssen wir Ernährungsstudien äußerst kritisch betrachten. Manchmal werden die Probanden nicht kontrolliert. Das ist das erwähnte Problem. Doch wenn wir äußerst kontrollierte Experimente anlegen, heben wir viele Rückkopplungen auf, die in der echten Welt eben wirksam sind. Eine ketogene Ernährung zeichnet sich dadurch aus, dass sie das Hungergefühl reduziert. Hunger ist ein äußerst wichtiger Faktor für die Ernährung. Sperren wir die Probanden in eine Kammer und geben ihnen nur bestimmte Dinge zu essen, entfernen wir die Rolle des Hungers und damit sind viele Effekte nicht mehr beobachtbar, obwohl sie zweifellos wichtig sind.²

In dieser Studie sind die Forscher wie folgt vergangen: Es gab zwei Gruppen. Die eine Gruppe hat sich bereits über Jahre ketogen ernährt und die andere eine kohlenhydratreiche Ernährung praktiziert. Am ersten Tag haben die Probanden einen Test für die maximale Sauerstoffaufnahme absolviert. Dann durften sie eine für sie übliche Mahlzeit essen. Am nächsten Tag haben sie die Probanden bei 64% ihrer relativen, maximalen Sauerstoffaufnahme für drei Stunden laufen lassen. Dabei und dazwischen haben sie allerlei Messungen vorgenommen.

Wie viel Fett kann man verbrennen?

Einer der zentralen Voraussetzungen für die Argumentation rund um die ketogene Ernährung ist die maximale Fettverbrennung in verschiedenen Zeitabschnitten. Forscher nehmen das, was sie kriegen können. Das sind für gewöhnlich gewöhnliche Menschen. Dadurch klafft eine große Lücke in der Forschung: Was ist das obere Limit.

Das ist einer der häufigen Lücken, mit denen wir heute konfrontiert sind. Wir wissen in vielen Bereichen nicht, können nicht einmal abschätzen, was der Mensch erreichen könnte. Venables et al. stellten einen Durchschnittswert von 0,46g/min Fettoxidation fest, aber mit 0,18--1,01 g/min gab es eine sehr große Variation der Messwerte.³ Das erklärte Ziel der Forscher war es, den Beitrag der Fettoxidation zur Energiebereitstellung beim Training zu messen. Doch die interindividuellen Unterschiede führen dazu, dass man mit so einem Wert kaum etwas anfangen kann.

Das Problem bei einer solchen Studie liegt in ihrer Verwendung. Es ist falsch, quantitative Aussagen zum tatsächlichen Beitrag der Fettoxidation bei trainierten Sportlern zu machen. Bei trainierten Sportlern konnten Phinney et al. bereits Werte von 1,5g/min messen.⁴ In der Beobachtungsstudie, die wir hier im Fokus haben, konnten sie maximale Werte von 1.74g/min messen.¹ Im Vergleich zu Athleten mit einer kohlenhydratreichen Kost konnten die ketogenen Athleten 2,3 Mal so viel Fett pro Minute verbrennen. Die Probanden dieser Studie waren allesamt schlanke Menschen von durchschnittlich 67kg. Der schwerste Athlet wog 80kg. Wieviel Fett pro Minute kann ein ketogen-angepasster Sportler von 110kg verbrennen? Wahrscheinlich wesentlich mehr.

Denken wir einen Schritt weiter: Haben diese Athleten wirklich alle Werkzeuge benutzt, um ihre Anpassung an die ketogene Ernährung zu verbessern? Kälteanpassung ist noch relativ neu und unbekannt. Bisher habe ich noch von keinem geplanten und systematischen Umgang gelesen, der aus der bloßen Kälteaussetzung ein Kältetraining macht. Man kann viele kleine oder wenige große Sitzungen planen. Man könnte mit verschiedenen Intensitäten spielen, Progression planen und mit dem sonstigen Training abstimmen. Haben die Athleten auf eine Ernährung reich an Organfleisch und Meeresfrüchten geachtet? Haben sie mit Salzen supplementiert? Haben sie ihre Sitzzeiten aufgebrochen, um Veränderungen Stoffwechsels zu verhindern?⁵ Wie haben sie gefastetes Training eingebaut? Haben sie intensiv oder extensiv trainiert? Wie verändert man die Arten des Trainings unter ketogenen Bedingungen am günstigsten? Die Frage ist, wie weit man gehen kann, wenn man lernt, das Training auf eine ketogene Ernährung abzustimmen.

Im Bereich der ketogenen Ernährung befinden wir uns noch größtenteils im Niemandsland. Wissenschaftlich gesehen haben wir keine gute Datenlage darüber, wie und ob man die ketogene Ernährung mit Sport kombiniert.⁶ Wir kennen weder ihre Grenzen noch können wir ihre innere Mechanik gut abschätzen, wie wir später sehen werden.

... pro Stunde?

Legen wir die Werte der Studien von trainierten Athleten zu Grunde, können wir von einem stündlichen Kalorienumsatz von 810-940kcal nur über die Fettverbrennung ausgehen.⁷ Pro Stunde ist das völlig ausreichend, um beispielsweise den Energiebedarf von Fußballspielen, Kampfsporttraining und ähnlich intensive Belastungen vollständig aus der Fettverbrennung zu decken. Das ist nicht der limitierende Faktor für solche Athleten.

Ein vernünftiger Einwand dagegen ist, auf die innere Struktur einer solchen Trainingseinheit hinzuweisen. Boxen ist bedeutet explosive Bewegungen und intensive Ausdauerbelastungen. Ebenso wie Fußball oder Crossfit. Daher finden wir hier oft den Hinweis darauf, dass eine ketogene Ernährung nicht mit intensiven Sportarten kombinierbar ist. Kurz: Für die intensiven Belastungsspitzen brauchen wir Kohlenhydrate und sollten daher Kohlenhydrate essen.

Dieser Einwand basiert eigentlich auf einer einzigen Annahme: Zu Beginn der Trainingseinheit steht dem Sportler, der eine ketogene Ernährung praktiziert, weniger Glykogen zur Verfügung. Seine Speicher sind von vornherein geleert. Eben das stellt die Studie in Frage.

Eiern und Speck füllen die Glykogenspeicher wieder auf

In der Studie von Volek et al. konnten die Forscher keinen Unterschied beim Glykogengehalt der Muskeln feststellen. Sowohl die sich ketogen ernährenden Athleten als auch diejenigen, die sich kohlenhydratreich ernährten, wiesen den gleichen Gehalt an Muskelglykogen auf. Das läuft dem bisherigen Erkenntnisstand zuwider. Bisherige Studien ergaben, dass der Glykogengehalt der Muskulatur reduziert ist, wenn die Probanden auf eine ketogene Ernährung wechselten.⁴ Hier jedoch nicht. Die ketogenen Athleten konnten mit dem gleichen Glykogenvorrat in die Belastung starten.

Nachdem der zweite Test abgeschlossen war, entnahmen die Forscher weitere Proben. Sie wollten untersuchen, was mit den Glykogenspeichern nach der Belastung passiert. Obwohl die ketogenen Sportler keine Kohlenhydrate nach dem Sport zu sich nahmen,⁸ füllten sich ihre muskulären Glykogenspeicher genauso auf wie die Speicher der sich kohlenhydratreich ernährenden Sportler, die nach dem Training einen kohlenhydratreichen Shake zu sich nahmen. Einschränkend müssen wir die Zusammensetzung des Shakes für die High-Carb-Athleten berücksichtigen. Er bestand zum Teil aus Agavendicksaft und hatte einen Fettanteil von 36%. Das ist nicht gerade der optimale Shake nach dem Training.

Nichtsdestotrotz regenerierte sich das Muskelglykogen der ketogenen Sportler sich innerhalb von zwei Stunden bereits stark. Die Forscher schreiben mutig:

Thus, we show for the first time that chronic keto-adaptation in elite ultra-endurance athletes is associated with a robust capacity to increase fat oxidation during exercise while maintaining normal skeletal muscle glycogen concentrations.¹

Damit ist das Argument des Glykogenmangels vom Tisch. Die ketogenen Athleten konnten mit genauso viel Glykogen in die zweiten Einheit starten, verbrauchten genauso viel und konnten ohne externe Zufuhr genauso regenerieren wie die Kohlenhydratathleten. Zumindest in diesem Experiment brauchten die ketogenen Athleten keine externe Kohlenhydratzufuhr.

Es gibt viele Hinweise auf die zu Grunde liegenden Mechanismen: Der Laktatspiegel war beispielsweise deutlich höher, als bei der High-Carb-Gruppe. Das Laktat, kann im Cori-Zyklus unter Fettverbrauch zurück zu Glucose umgewandelt und wieder dem Kohlenhydratstoffwechsel zugeführt werden. Glucose wird vielleicht nicht mehr vollständig verbraucht, sondern über die Leber recycelt und wiederverwendet, wenn man einen stark trainierten Fettstoffwechsel hat.

Metabolische Flexibilität ist für alle da

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Gruppen war die ähnliche Erhöhung von freien Fettsäuren, während die Keto-Gruppe einen doppelt so hohen Glycerolwert im Blut hatte und auch wesentlich mehr Fett pro Minute verbrannte. Die Körper beider Gruppen versuchten im gleichen Maße Fett als Energiequelle zu mobilisieren. Doch die Körper der High-Carb-Gruppe scheiterten. Die ketogenen Athleten konnten dagegen das freigesetzte Fett besser verwerten. Der Flaschenhals des Fettstoffwechsels ist nicht, die Fähigkeit Fettsäuren aus dem Speck freizusetzen, sondern diese zu nutzen.

Das gleiche Muster finden wir bei Übergewichtigen wieder. Auch in ihrem Blut finden wir höhere Werte freier Fettsäuren wieder, gleichzeitig aber eine Unfähigkeit des restlichen Körpers, diese zu nutzen. Diese Ähnlichkeit zeigt, welchen Weg sowohl Ultraausdauersportler als auch Übergewichtige einschlagen müssen, wenn sie fitter werden wollen: Sie müssen die Fettoxidationsfähigkeit verbessern. Dieser Zusammenhang zeigt aber auch, dass das Ziel einer kohlenhydratreduzierten Kost nicht ist, Fettsäuren aus dem Körperfett freizusetzen. Das Ziel ist die Fähigkeit (und das tatsächliche Verhalten!) des Körpers zu verbessern, Fett als Energie zu nutzen. Das deckt sich mit den Ergebnissen, dass die metabolische Flexibilität nur mit Ausdauertraining zu verbessern ist.

Sowohl für Ausdauersportler als auch für Übergewichtige, die dauerhaft gesund werden wollen, ist der Fettstoffwechsel gleichermaßen zentral, um die jeweiligen Aufgaben zu meistern. Wir finden an diesem Beispiel wieder ein Muster dafür, dass es zugrunde liegende Prinzipien gibt, die für fast alle Menschen wirksam sind. Wir finden sie im korrekten Grad der Abstraktion. Leistungssportler und kranke Menschen versuchen die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit zu erweitern. Wir können die Aussage noch weiter treiben: Gesundheit und Fitness sind zwei Seiten der gleichen Medaille. Gesundheit erreicht man durch leistungsorientiertes Training.

Was ist mit Refeed-Tagen?

Wenn du eine zyklische ketogene Ernährung praktizierst und für Tage aus der Ketose fliegst, gestaltest du deine Refeedtage falsch. Und noch viel wichtiger: Wenn du nach einem Refeedtag Verschlechterungen deiner Leistungsfähigkeit merkst, ist das kein LowCarb-Flu. Du bist schlicht und ergreifend nicht fit (metabolisch flexibel) genug.

Ein Zweck der Refeedtage ist, die Glucosespeicher aufzufüllen. Angesichts des veränderten Glucosestoffwechsels der trainierten Keto-Athleten ist es fraglich, ob das tatsächlich nötig ist. Vielleicht sind Refeedtage solange nützlich, bis der Energiestoffwechsel genügend trainiert ist. Das ist nicht anders als bei bei einer Ausdauerbelastung, bei der man dann Kohlenhydrate zuführen muss, wenn der Fettstoffwechsel nicht stark und der Glukosestoffwechsel nicht effizient genug.

Ein weiterer Grund für den Refeed-Tag ist, den eingeschlafenen Stoffwechsel wieder aufzuwecken. Die wichtigsten Spieler sind Leptin und Schilddrüse. Doch steht die ketogene Ernährung nicht einfach als Ernährung alleine da. Ernährung kann nur vor dem Hintergrund aller Faktoren des Lebenswandels bewertet werden. Das gilt auch für die den Stoffwechsel einschläfernde Wirkung der ketogenen Ernährung.

Die Schilddrüse wird von Kälte⁹ aktiviert und gefastetes Training scheint ein Leptinmimetikum zu sein. Was ist, wenn eine ketogene Ernährung mit Sprinttraining und Kältetraining kombiniert wird? Was passiert, wenn eine ketogene Ernährung mit hochaktivem Leptinstoffwechsel und hoher Schilddrüsenaktivität kombiniert werden kann? Vielleicht sind Refeedtage dann völlig überflüssig? Der Kontext der ketogenen Ernährung ist entscheidend.

Das heißt nicht, dass Refeedtage generell etwa Schlechtes sind. Auch Krücken sind nicht generell etwas Schlechtes. Aber die Begründung, eine ketogene Ernährung könne nicht dauerhaft ohne Refeed-Tage praktiziert werden, kann nicht im Glucosestoffwechsel begründet werden.

Darüber hinaus müssen wir die Praxis des Refeedtags überdenken. Wir können nicht davon ausgehen, dass bei einer ketogenen Ernährung oder sogar nach einer schweren sportlichen Belastung die Glykogenspeicher radikal geleert sind. Für einen tatsächlichen Refeed zum Auffüllen der Speicher reichen meistens erheblich weniger Kohlenhydrate, als angenommen.

Der Refeed-Tag ist ein Werkzeug unter vielen. Der Zweck des Refeed-Tags ist den Leptin- und Schilddrüsenstoffwechsel zu verbessern. Vielleicht können wir diesen Zweck mit anderen Mitteln erreichen.

Fazit

Die Position, eine ketogene Ernährung könne keine Grundlage für intensive Bewegungspraktiken sein, basiert auf der Annahme, dem Körper stehe nicht genügend Glykogen zur Verfügung. Wir können diese Annahme vorläufig zurückweisen: Eine richtig praktizierte ketogene Ernährung scheint den glucoseabhängigen Stoffwechsel nicht einzuschränken. An Schlittenhunden hat man dieses Phänomen bereits untersucht.¹⁰¹¹ Ich vermute, dass es noch einige Überraschungen geben wird, wenn man Menschen untersucht, die einen entsprechenden Lebenswandel praktizieren. Falls sich ein Arzt für ein Fallbeispiel interessant, möge er mich gerne anschreiben.

Es ist völlig in Ordnung, wenn man den Refeed-Tag damit begründet, dass man sich Freiraum für den sozialen Aspekt der Ernährung verschaffen will. Doch man sollte dies auch so begründen und nicht den Fehler machen, die wissenschaftlichen Annahmen nach seinen Wünschen auszuwählen.

Ernährung ist ein Teil des Lebenswandels. Ob die ketogene Ernährung funktioniert oder nicht, hängt davon ab, ob du die restlichen Bereiche deines Lebenswandels im Griff hast.