Eine neue Studie zeigt: Eine ketogene Ernährung kann bei Mäusen einen wichtigen Trainingseffekt wiederherstellen, den ein hoher Blutzuckerspiegel zuvor unterdrückt hatte. Dadurch konnte körperliche Aktivität den Sauerstoffverbrauch erneut steigern.
Dieses Ergebnis verändert den Blick auf eine eingeschränkte Trainingsantwort. Es legt nahe, dass die Stoffwechselkontrolle darüber entscheiden kann, ob Ausdauertraining seine volle Wirkung entfaltet.
Wo die Trainingseffekte ausbleiben
Bei Mäusen mit erhöhtem Blutzucker führte aerobes Training nicht mehr zu dem in der Studie beschriebenen üblichen Anstieg des Sauerstoffverbrauchs.
Sarah J. Lessard vom Fralin Biomedical Research Institute der Virginia Tech untersuchte diesen ausbleibenden Effekt und stellte fest, dass eine ketogene Ernährung den Blutzucker innerhalb einer Woche normalisierte.
Nachdem der Glukosespiegel gesunken war, entwickelten die Muskeln der Tiere wieder die auf Ausdauer ausgerichteten Merkmale, die regelmäßiges Training zuvor nicht hatte erzeugen können.
Die Ergebnisse verweisen damit auf eine Grenze des Trainings allein und werfen die grundlegende Frage auf, weshalb der Stoffwechsel bestimmen kann, ob Training wie vorgesehen wirkt.
Die Bedeutung des Sauerstoffverbrauchs
In der Trainingswissenschaft beschreibt VO2peak, also die höchste Sauerstoffaufnahme, wie gut der Körper intensive körperliche Belastung aufrechterhalten kann.
Studien am Menschen zeigen übereinstimmend: Eine höhere kardiorespiratorische Fitness geht mit geringeren Risiken für vorzeitigen Tod und chronische Erkrankungen einher.
Eine Übersichtsarbeit mit Menschen mit Diabetes weist zudem darauf hin, dass eine niedrigere aerobe Leistungsfähigkeit mit mehr Herz-Kreislauf-Problemen und einer schlechteren körperlichen Funktion verbunden ist.
Das verdeutlicht, weshalb hoher Blutzucker den Nutzen von Training unbemerkt schmälern kann – selbst wenn jemand regelmäßig Sport treibt.
Fett wird zum Brennstoff
Wird die Kohlenhydratzufuhr stark eingeschränkt, übernimmt die Ketose, bei der der Körper überwiegend Fett verbrennt, zunehmend die Energieversorgung.
Bei den Mäusen bedeutete dies, dass sie sowohl in Ruhe als auch während der Belastung mehr Fett verbrannten, während die Nutzung und Speicherung von Glukose zurückgingen.
Da Fett für die Energiegewinnung mehr Sauerstoff benötigt als Kohlenhydrate, stieg der Sauerstoffverbrauch bereits an, bevor sich die Fitness verbesserte.
Dieser Punkt ist entscheidend: Ein höherer Sauerstoffverbrauch bedeutete für sich genommen nicht, dass die Ernährung die Leistungsfähigkeit automatisch steigerte.
Wie sich Muskeln an Keto anpassen
In der Muskulatur verringerte die ketogene Ernährung die Menge an Proteinen, die Glukose in die Zellen transportieren, und erhöhte jene von Proteinen, die Fettsäuren bewegen.
Gleichzeitig wurden die Mitochondrien – jene Strukturen, die Brennstoff in nutzbare Energie umwandeln – größer und zahlreicher.
Diese Veränderungen erklären, warum die Tiere stärker auf Fett angewiesen waren und auf Ausdauerbelastungen vorbereitet wirkten.
Am wichtigsten wurde diese Umstellung jedoch erst, wenn Bewegung das Signal lieferte, das den Muskeln vorgibt, welche Strukturen sie als Nächstes aufbauen sollen.
Blutgefäße wachsen wieder
Während des Trainings nahm die Zahl der Kapillaren, der kleinsten Blutgefäße im Muskel, bei ketogen ernährten Mäusen zu. Bei gewöhnlichem Futter veränderten sie sich dagegen kaum.
Mehr Kapillaren schaffen zusätzliche Wege, über die Sauerstoff die Muskulatur erreicht, und erhöhen damit die aerobe Leistungsfähigkeit, wenn die Belastung intensiver wird.
„Mit der Zeit führte die Ernährung zu einem Umbau der Mäusemuskulatur, machte sie oxidativer und verbesserte ihre Reaktion auf aerobes Training“, sagte Lessard.
Diese Kombination stellte die Muskelanpassungen wieder her, die hoher Blutzucker blockiert hatte, und verknüpft eine bessere Blutzuckerkontrolle mit einer verbesserten Sauerstoffversorgung.
Die Leistung stieg nicht
Trotz des verbesserten Sauerstoffverbrauchs hielten ketogen ernährte Mäuse bei maximalen Laufbandtests nicht länger durch als Mäuse, die gewöhnliches Futter erhielten.
„Ihre Körper nutzten Sauerstoff effizienter, was auf eine höhere aerobe Leistungsfähigkeit hindeutet“, sagte Lessard.
Ein wahrscheinlicher Grund war der niedrige Glykogenspeicher: Das in Muskeln und Leber gespeicherte Kohlenhydrat sank auf die Hälfte des Werts bei gewöhnlichem Futter.
Als die Forschenden nach einer langfristigen ketogenen Ernährung für eine Woche wieder Kohlenhydrate zuführten, verbesserte sich die Laufbandleistung, obwohl die Ketonkörperwerte zurückgingen.
Normaler Blutzucker reagiert anders
Bei Mäusen, deren Blutzucker zu Beginn normal war, verbesserte die ketogene Ernährung die Trainingsreaktion nicht auf dieselbe Weise.
Bei bewegungsarmen Tieren zeigte sich zwar ein gewisser Anstieg der aeroben Leistungsfähigkeit, trainierte Tiere erzielten durch Keto jedoch keinen zusätzlichen Trainingsvorteil.
Dieser Unterschied deutet darauf hin, dass bei den Mäusen mit hohem Blutzucker vor allem die Senkung der Glukose wirkte – und nicht allein die Fettverbrennung.
Zugleich warnt er davor, anzunehmen, dass eine Ernährung, die bei einem Stoffwechselzustand hilft, in jedem Zustand gleichermaßen nützlich ist.
Was dies für Menschen bedeutet
Da das Experiment mit männlichen Mäusen mit künstlich ausgelöstem Diabetes durchgeführt wurde, sollte niemand darin einen unmittelbar anwendbaren Plan für Menschen sehen.
Außerhalb von Erkrankungen gehen Fachleute für Sporternährung davon aus, dass ketogene Ernährungsweisen die sportliche Leistung meist nicht verbessern oder sogar beeinträchtigen.
„Unsere früheren Studien haben gezeigt, dass jede Strategie, die Sie gemeinsam mit Ihrem Arzt zur Senkung Ihres Blutzuckers entwickelt haben, funktionieren könnte“, sagte Lessard.
Damit bleibt Raum für eine mediterrane Ernährungsweise, die durch Leitlinien gestützt wird; jeder konkrete Plan erfordert jedoch weiterhin medizinische Begleitung.
Die nächste Studienphase
Nun müssen Studien am Menschen prüfen, ob das Senken des Blutzuckers vor und während des Trainings diesen verlorenen Trainingseffekt bei realen Personen wiederherstellen kann.
Die Forschenden müssen außerdem zwei mögliche Ursachen voneinander trennen: den niedrigeren Glukosespiegel selbst und höhere Ketonkörper während der Belastung.
Frühere Erkenntnisse beim Menschen legen bereits nahe, dass das Problem klinisch plausibel ist und nicht nur eine Besonderheit von Mäusen darstellt.
Damit ist das Mäuseergebnis mehr als eine bloße Kuriosität, denn es bietet einen Mechanismus, der in klinischen Studien geprüft werden sollte.
Was sich dadurch verändert
Bewegung bleibt wertvoll, doch diese Arbeit spricht dafür, dass Muskeln am besten reagieren, wenn Training und Stoffwechsel nicht gegeneinander wirken.
Für Menschen mit dauerhaft hohem Blutzucker lautet die nächste hilfreiche Frage daher: Welche Ernährung lässt Bewegung wieder wirksam werden?
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