Von Martin Berkhan | Benötigte Lesezeit: 8 Minuten |

Eigentlich wollte ich heute über etwas völlig anderes schreiben, wenn da nicht vor ein paar Tagen diese neue und vor allem aufregende Studie erschienen wäre. Die Studie selbst, die unter dem Titel „Training im Fastenzustand verbessert die Glukosetoleranz während einer fettreichen Diät“ publiziert wurde (1), fügt ein weiteres, wissenschaftlich gestütztes, Mosaiksteinchen zu der Annahme hinzu, dass das Training während der Fastenphase einmalige Vorteile* gegenüber einem Training im wohl genährten Zustand aufweist.

*Vorher erschienene Studien haben aufgezeigt, dass Training im Fastenzustand die Ausdauer verbessern und die Glykogenspeicher der Muskeln vergrößern kann (2). Des weiteren gibt es Arbeiten über einen etwaigen „anabolischen Rebound“-Effekt bei einem Workout während der Fastenphase (3).

Rein vom theoretischen Standpunkt aus betrachtet, sollte ein Training unter derartigen Bedingungen außerdem dabei helfen dem hartnäckigem Fett („stubborn fat“), wie es etwa im unteren Bauchbereich bei Männern oder im Hüftbereich und an der Taille bei Frauen vorkommt, zu Leibe zu rücken.

Über Fastentraining, gesteigerte Insulinsensitivität und das richtige Nährstofftiming

Die neue Studie

Doch bevor wir uns mit der eigentlichen Ergebnissen der Untersuchung beschäftigen, lasst mich zunächst einmal die Vorgehensweise näher erläutern, die allein für sich schon recht interessant erscheint. Der Hauptaspekt der Studie beschäftigte sich nämlich mit der Fragestellung, ob ein Workout im Fastenzustand über das Potenzial verfügt, eine verbesserte und bevorzugte Anpassung des Fettstoffwechsels, der Glukosetoleranz sowie der Insulinsensivität auszulösen im Vergleich zu einem Workout im genährten Zustand. Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler hielten die nähere Untersuchung dieser Hypothese, basierend auf zahlreichen Studien die bereits im Vorfeld die immensen Auswirkungen des Fastentrainings auf Fettstoffwechsel und deren metabolisch-ablaufende Genprozesse herausstellte,  für interessant genug. Beispielsweise die Studie von De Bock, et al (2005) und Cluberton, et al (2005).

Um die Vermutungen zu bestätigen, rekrutierten die Forscher zahlreiche gesunde, junge Männer, die ausgesprochen definiert waren und einen aktiven Lebensstil pflegten. Die Probanden absolvierten im Durchschnitt zirka 3,5 Stunden „körperlich anspruchsvolle Tätigkeiten“ pro Woche. Ich nehme an, dies entspricht so zirka auch dem Pensum, welches bei meinen Lesern gängig und üblich ist. Es spricht schon für die Studie, denn die Probanden waren gewiss keine übergewichtigen Couch-Potatoes und die daraus gewonnenen Ergebnisse sollten deswegen durchaus auch auf uns übertragbar sein.

Zwei Wochen vor dem eigentlichen Beginn der Studie wurden zahlreiche Tests durchgeführt, welche sich mit der Körperzusammensetzung, der Fitness, der Ernährungssituation sowie anderen Gesundheitsparametern beschäftigten. Anschließend wurden die Probanden im Zufallsverfahren in drei verschiedene Gruppen eingeteilt, wobei zwei davon einer identischen Ernährungsweise und identischen Trainingsmethoden folgten. Lediglich das Ernährungstiming war bei beiden Gruppen verschieden.

• Training: Zwei beaufsichtige 60 Minuten und zwei beaufsichtigte 90 Minuten Trainingsrunden pro Woche; stets zwischen 6:30 und 9:00 Uhr in der früh; Die Einheiten setzten sich aus einer Kombination zwischen Radfahren und Laufen zusammen. Die Trainingsintensität wurde an die Probanden angepasst, so dass ein VO2-Max-Wert [dabei handelt es sich um die maximale Sauerstoffaufnahme, Anmerk. d. Übersetzers] von 70-75 % beim Radfahren und ein VO2-Max-Wert von 85 % beim Laufen erreicht wurde.
• Die C-Gruppe: Trainingseinheiten im genährten Zustand. C erhielt ein kohlenhydrathaltiges Frühstück (675 kcal, 70 % Kohlenhydrate, 15 % Fett, 15 % Protein), zirka 90 Minuten vor dem jeweiligen Workout. Zusätzlich erhielt die Gruppe während des Trainings ein Getränk, welches 1g Maltodextrin pro kg Körpergewicht enthielt.
• Die F-Gruppe: Trainingseinheiten im Fastenzustand. F erhielt das gleiche „Frühstück“ wie C, sowie das Maltodextringetränk, bloß mit dem Unterschied, dass beides erst am Nachmittag konsumiert wurde.
• Die CON-Gruppe: Die Kontrollgruppe absolvierte kein Training, erhielt aber die gleichen Mahlzeiten wie F und C.
• Ernährung: 50 % Fett, 40 % Kohlenhydrate und 10 % Protein. Näher betrachtet ähnelt diese Konstellation so ziemlich derer, die auch ein Durchschnittsamerikaner konsumiert (der Fettanteil liegt nur unwesentlich höher zu Ungunsten der Kohlenhydrate). Die Ernährung war ansonsten hyperkalorisch und beinhaltete zirka 30 % mehr Kalorien, als benötigt wurden, um das aktuelle Gewicht im konstanten Rahmen zu halten (Reichweite: 3000 – 4500 Kilokalorien). Das Mittagessen der Probanden wurde beaufsichtigt eingenommen, während alle anderen Mahlzeiten, Snacks und Getränke durch die Forscher gestellt und in individuell gestalteten Essenspakete mit nach Hause genommen wurden.

Der Betrachtungszeitraum der Studie beläuft sich auf sechs Wochen. Nach Abschluss der Studienuntersuchung wurden erneut Tests durchgeführt, um eine etwaige Veränderung in der Körperzusammensetzung, der Fitness, der Ernährungssituation und den restlichen Gesundheitsparameter festzustellen.

Studienergebnisse

Um euch einiges an Lesearbeit zu ersparen, werde ich die Ergebnisse der Kontrollgruppe nicht näher erläutern. Es dürfte ohnehin klar sein, dass das Rumgammeln in Tateinheit mit einer sechswöchigen, hyperkalorischen Fresskur sich nicht gerade zum Vorteil im Hinblick auf die untersuchten Parameter auswirken dürfte (wie es auch schließlich in der Studie bestätigt wurde). Bis auf weiteres werde ich hier die Ergebnisse der genährten Gruppe ( C ) sowie der Fastengruppe (F) beleuchten und einem direkten Vergleich unterziehen.

• Glukosetoleranz und Insulinsensivität: Im Grunde genommen handelt es sich hier um zwei Seiten von ein- und derselben Medaille. Die Glukosetoleranz korreliert mit der Insulinsensivität und vice versa. Ebenso sind beide Werte ein wichtiges Gesundheitsindiz, wenn es um die Bestimmung des Stoffwechsels und Predispositionen – oder deren Fehlen – zum sogenannten metabolischem Syndrom, geht. Kurz und bündig: Gruppe F verbesserte ihre Glukosetoleranz und die Insulinsensivität im signifikanten Ausmaß. Gruppe C verbesserte sich ebenfalls – aber in einem weitaus schlechteren Verhältnis zur F-Gruppe.
• GLUT4: Beim Glukosetransporter Typ 4 handelt es sich um ein Protein, welches sich für den insulin-regulierten Glukosetransport zur Muskelzelle verantwortlich zeigt. Der Wert erhöhte sich um gigantische 28 % in der Gruppe F und nur um 2-3 % in Gruppe C (dies wird nicht direkt in der Studie erwähnt, aber genau das lese ich aus den in der Studie enthaltenen Graphen ab). Dies erklärt teilweise die immensen Verbesserungen der F-Gruppe bezüglich der Glukosetoleranz und der Insulinsensivität. Da GLUT4 durch AMPK aktiviert wird, welches bei niedriger Glukoseverfügbarkeit erhöht ist,würde man beispielsweise bei einem Training im Fastenzustand vermuten, dass die Erhöhung von GLUT4 durch die Erhöhung von AMPK erklärt werden könnte. Dieser Fall trat auch wie vermutet ein: der AMPK-Wert erhöhte sich um 25 % in Gruppe F, was eng mit der Erhöhung von GLUT4 zusammenhängt.
• Muskelglykogen und intramuskuläre Fettspeicher (IMCL, „intramuscular lipid stores“): Ganz so, wie die Muskelmasse Kohlenhydrate in Form von Glykogen speichert, so fungiert sie gleichermaßen als Reservoir für Fettsäuren. Wenn mich meine Erinnerung nicht täuscht, verfügt ein durchschnittlicher Erwachsener über ungefähr 1800 Kalorien (sobald ich die Referenz für die Daten finde, reiche ich diese nach) in Form von Fettsäuren, welche in den Muskeln gespeichert sind. Wo das im Muskel gespeicherte Glykogen für hoch intensive Aktivitäten verbraucht wird, so werden die intramuskulären Fettspeicher für Aktivitäten mit einer niedrigen Intensität beansprucht. Wie auch in einer ähnlichen Studie, die von mir in diesem Artikel behandelt wurde, erhöhten sich die Muskelglykogenspeicher in der Gruppe F in größerem Ausmaße als in Gruppe C. Jedoch gab es keine nennenswerten Abweichungen was die intramuskulären Fettspeicher betrifft.

Am Stoffwechsel beteiligte Enzyme

Passenderweise wurde hier ein besonderes Augenmerk auf die Enzymgruppe geworfen. Interessant hierbei ist die Tatsache, dass die Veränderung in der Citrat Synthase und der HAD, zwei Marker für die Effizienz der Energienutzung, keinen großen Unterschied in Gruppe F und C aufzeigte. Jedoch erhöhten sich zwei andere, wichtige Marker für den Glukose- und Fettstoffwechsel, namentlich FAT/CD36 und CPT1, um sage und schreibe ~30 % in Gruppe F, während sich bei Gruppe C nüschts tat.

Körperzusammensetzung

Kommen wir zum spannendsten Punkt. Abgesehen davon, dass zahlreiche Probanden mit 1000 Kalorien und mehr pro Tag überfüttert wurden, stieg in Gruppe F das Gewicht um läppische 0,7 kg. Von einem wissenschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, ist das eigentlich nicht einmal erwähnenswert. Eine derartige Gewichtszunahme könnte allein durch unterschiedlich gefüllte Glykogenspeicher erklärt werden. Der fehlende Massezuwachs in Gruppe F konnte jedenfalls nicht durch die Herangehensweise an das Training erklärt werden. Immerhin wurde die Gruppe immer noch mit zirka 15-20 % überernährt, wenn man noch zusätzliche Aktivitäten berücksichtigt. Dies allein schlug bei den  Probanden mit einem täglichen Kalorienplus von 650 kcal zu Buche – was einem durchschnittlichen Gewichtszuwachs von ~3,5 kg auf einem Zeitraum von sechs Wochen entsprechen sollte.

Und wie stehts um Gruppe C? Nun, das Gewicht der Probanden dieser Gruppe stieg um 1,4 kg, was ungefähr der doppelten Menge von Gruppe F entspricht und das obwohl der Umfang des Trainings und die Kalorien- und Nährstoffaufnahme identisch war.

Trainingskapazität

Der Zeitpunkt bis zur Erschöpfung erhöhte sich in beiden Gruppen in einem ähnlichen Verhältnis (+15 %). Gruppe C zeigte jedoch einen erhöhteren Wert in der maximalen Sauerstoffaufnahme VO2-Max. Andererseits erhöhte sich der „FATmax“-Wert, die maximale Oxidationsrate von Fett, in einem wesentlich größeren Umfang bei Gruppe F und ging mit keiner Erhöhung in Gruppe C einher.

Die Ergebnisse lassen sich aller Wahrscheinlichkeit nach durch die Abwesenheit von Kohlenhydraten in der Pre-Workout-Phase erklären. Die Erhöhung der maximalen Sauerstoffaufnahme in Gruppe C resultiert vermutlich aus der damit verbundenen Fähigkeit, das Training mit einer erhöhten Intensität zu absolvieren. Immerhin hängt eine hohe Trainingsintensität mit der Glukoseverfügbarkeit zusammen, die ja in der Frühstücks- und Maltodextrin-Gruppe ( C ) in reichlichem Ausmaße vorhanden war.

Behaltet im Hinterkopf, dass die Fastengruppe erhöhte VO2-Max-Werte und Spitzen im Kraftbereich in jener Studie signifikant erhöht hatte (2). Worin könnten die Gründe in einem so konträreren Ergebnis liegen? In der älteren Studie war die Intensität der Einheiten mit 65 % vom VO2-Max-Wert weitaus niedriger. Dabei handelt es sich um ein Level, in dem die Fettoxidation maximiert wird. Die Probanden waren in dieser Studie weit weniger von der Verfügbarkeit von Glukose als Energietreibstoff abhängig.

Betrachten wir nun die aktuelle Studie, in der die Übungen mit einem VO2-Max-Wert von 75 – 85 % absolviert wurden, so erscheint es logisch, dass die Glukose hier eine weitaus größere Rolle spielt. Trainiert man mit einer höheren Intensität als beispielsweise 65 % VO2-Max so verringert sich die Fettverbrennung auf einen minimalen Anteil, welcher bei einer Intensitätshöhe von 82-85 % VO2-Max nahezu nonexistent ist (4).

Oder um es einfach auszudrücken: Gruppe C verbesserte ihre maximale Sauerstoffaufnahme dadurch, da sie die dafür notwendigen Treibstoffsubstrate [durch eine vorangegangene Nahrungsaufnahme] erübrigen konnte. Andererseits wurde Gruppe F effizienter, wenn es darum ging, Fett bei einer hohen Intensitätsstufe zu verbrennen: dies zeigen die erhöhten Werte in FATmax. Erklärt werden kann dieser Prozess mit der Erhöhung der Fettverbrennungsenzyme FAT/CD36 und CPT1.

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Meine Gedanken zu dem Thema

Wie ihr aus den Ergebnissen ersehen könnt, schlug die Fastengruppe ihren Konterpart (Gruppe C) in nahezu allen untersuchten und relevanten Parametern. Und was vielleicht für die meisten von euch am wichtigsten sein könnte: die Fastengruppe zeigte signifikante Verbesserungen in allen Parametern, die mit einer besseren Körperzusammensetzung und Gesundheit zusammenhängen, während die Frühstücksgruppe hier Einbußen hinnehmen musste.

Diese Studie untermauert die Theorien der Ausdauer- & Glykogenstudie (2), der sich mit den Vorteilen des Trainings im Fastenzustand beschäftigt (im Hinblick auf Ausdauer und Konditionstraining oder im Bereich des Bodybuilding)  behandelt habe. Dennoch könnte diese Studie aufgrund der hier untersuchten, höheren Trainingsintensität weitaus interessanter sein – immerhin ist hier eine Ähnlichkeit zu Methoden wie CrossFit, Kettlebell- und Widerstandstraining vorhanden, denn all diese Aktivitäten sind in einem weitaus umfangreicheren Ausmaß von der Glukosenutzung abhängig, als von der Fettoxidation.

Zusätzlich finde ich den Aspekt mit der fehlenden Gewichtszunahme trotz Kalorienplus in der Fastengruppe erwähnenswert. Die Verbesserungen in Glukosetoleranz, Insulinsensivität, in den metabolischen Enzymen und der maximalen Fettoxidationsrate geben einen Hinweis darauf, dass der Effekt des Timing der Nährstoffaufnahme sich entscheidend darauf auswirkt, wie und wo die Nährstoffe gespeichert und verbrannt werden. Kohlenhydrate werden verstärkt als Glykogen gespeichert, anstatt zum Aufbau von Depotfett mittels de novo lipogenese zu dienen. Jenes Fett, welches in einem früheren Stadium aufgebaut wurde, könnte hierbei wesentlich leichter wieder freigesetzt und während des Fastentrainings verbrannt werden. Und so weiter und so fort.

Zusammengefasst eine sehr interessante Studie und das ohne einschneidende Patzer in der Vorgehensweise. Die daraus gewonnenen wissenschaftlich gestuetzten Erkenntnisse sprechen eindeutig für das Fastentraining. Des weiteren war es ein passendes Thema, welches rudimentär einige Aspekte aufgreift, die ich in meinen nächsten Artikeln aufgreifen möchte.

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Bildquelle Titelbild: Wikimedia.org /Jean Fortunet  ; CC Lizenz

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