Stoffwechsel und Gewichtsveränderung

Die Weihnachtsvöllerei ist zu Ende und damit kommen die guten Vorsätze zum Vorschein. Der Jahreswechsel ist traditionell die Zeit für gute Vorhaben: Mehr Sport zu treiben und weniger zu essen sind die prominentesten unter ihnen. Dahinterstehendes Ziel ist eine Verbesserung der Figur. Ausgelöst von den Weihnachtsfestessen ist dennoch den meisten der Spruch – dick wird man nicht zwischen Weihnachten und Neujahr, sondern zwischen Neujahr und Weihnachten – bewusst. Woran scheitern die wiederkehrenden Vorsätze dann? Liegt es an einem „schlechten“ Stoffwechsel, falschen Gewohnheiten oder doch einfach an der Ernährung? In diesem Blogbeitrag beleuchten wir das Thema Gewichtsveränderung und Stoffwechsel aus wissenschaftlicher Perspektive und geben konkrete Tips, wie du dieses Jahr endlich den Weihnachtsspeck dauerhaft loswirst.

Vor dem Stoffwechsel steht die Nahrungsaufnahme

Beginnen wir mit 5 Ppunkten, die bei Überessen als Ursache für Gewichtsveränderungen beachtet werden sollten:

Erstens:

Die mögliche Ungenauigkeit bei der Messung der Aktivität und Kontrolle der tatsächlichen Nahrungsaufnahme. Kennst du deine Tagesenergieverbrauch bzw. den Energiegehalt deines Essens?

Zweitens:

Unterschiede in der Verdauung und Absorption bedingen die „bioverfügbare“ Energiemenge. Hast du tatsächliche eine positive Energiebalance oder verwertest du deine Nahrung schlecht? Für den einen ist es Segen, für den anderen Fluch. Auch das Darmmikrobiom spielt hierbei eine wichtige Rolle. So können bestimmte Bakterien für den Menschen unverdauliche Ballaststoffe verwerten und dem menschlichen Organismus Energie zur Verfügung stellen.

Drittens:

Die Zusammensetzung der Gewichtszunahme bestimmt welche Energiekosten anfallen. So benötigt der Aufbau von Muskeln und anderen Proteinstrukturen wesentlich mehr Energie als die Einlagerung von Fett. Ganz zu schweigen vom höheren Energieverbrauch von der sogenannten „Lean Body Mass“ im Vergleich zu Fettgewebe. So benötigt ein zusätzliches Kilogramm Muskelmasse pro Tag ohne Sport oder sonstiger Bewegung ca. 300 Kilokalorien. Das ist bereits eine halbe Mahlzeit.

Viertens:

Die Ernährungsweise bestimmt, wie hoch die Energiekosten zur Einlagerung von zusätzlichem Körpergewicht sind. Sowohl eine proteinarme wie eine proteinreiche Ernährung erhöhen den Energiebedarf für eine Gewichtszunahme. Aus Kraftsportlersicht möchtest du auf der sicheren Seite sein und viel Protein zu dir nehmen, wenn du Gewicht verlieren oder zumindest nicht zunehmen möchtest.

Fünftens:

Unsere Kraftwerke der Zellen, die Mitochondrien unterscheiden sich in der Energieeffizienz. Das kann als eine weitere zugrundeliegende Ursache für die Variabilität von Gewichtszunahme zwischen Personen sein, die sich gleich ernähren, gleich viel Sport treiben und sich auch sonst ein sehr ähnliches Leben führen.

Stoffwechsel und weitere Faktoren für Gewichtszunahme – bewege dich im Alltag

Aus etlichen Studien an Tieren haben Experten 4 wesentliche Faktoren für ein chronischen Ungleichgewicht zwischen Energieaufnahme und -umsatz abgeleitet. Diese gelten im weitesten Sinne auch für Menschen, die zu Übergewicht neigen. Die Punkte sind:

Hyperphagie – Überessen: Hier spielt zwar auch sehr stark das seelische Befinden und Erleben mit, dennoch ist klar die Empfehlung: Kenne den Energiegehalt deiner Nahrung! Nutze für einige Wochen eine der vielen Handy-Anwendungen und erfasse deine Kalorien. Entwickle ein Gefühl und ein Verständnis dafür, was du deinem Organismus an Treibstoff zur Verfügung stellst.

Niedrige Stoffwechselrate: Zu diesem Punkt wirst du weiter unten noch mehr erfahren.

Niedrige Fettoxidation – schlechte Fettverbrennung: Ziel ist es in Ruhe und bei Aktivität vor allem aus Fett den Energiebedarf zu decken und nur Spitzen der Höchstleistung durch die Kohlenhydratspeicher abzufangen. Du erhältst später noch Tips, wie du deine Fettverbrennung auf Vordermann bekommst. Wir empfehlen dir aber auch einen Status quo zu erheben. Nutze das wiederkehrende Angebot einer Atemgasanalyse im Garage Gym.

Gestörte sympathische Nervenaktivität im Tiermodell – beim Menschen wird immer mehr die NEAT – Non Exercise Activity Thermogensis als ausschlaggebend zur Gewichtsregulation betrachtet. Darunter versteht man den Bewegungsalltag abseits vom Sport. Wie erreiche ich meinen Arbeitsplatz? Gehe ich nur 10 Schritte zum Auto oder fahre ich mit dem Fahrrad mehrere Kilometer. Sitze ich dann 8 Stunden am Arbeitsplatz oder bewege ich mich in meinen Pausen? Staubsauge ich von Hand oder übernimmt das ein Roboter. Jede noch so kleine Tätigkeit und jeder Schritt zählt letztlich.

Stoffwechsel der Makronährstoffe – auf die richtige Balance kommt es an!

Bisher hast du bereits vom Ungleichgewicht der Energieaufnahme gehört und dem Einfluss des Makronährstoffs Protein bei der Gewichtsregulation. Wissenschaftler stellten fest, dass es für jeden der 4 Makronährstoffe (Alkohol eingeschlossen) eine eigene Balance gibt. Stell dir das so vor: welche Menge des Makronährstoffs wird aufgenommen und wieviel davon verstoffwechselt. Alkohol zeigt ein perfektes Gleichgewicht. Dieser energieliefernde Nährstoff wird nur oxidiert und nicht in Fett umgewandelt. Es gibt auch keinen anderen körpereigenen Alkoholspeicher. Doch das macht Alkohol (lässt man die neurotoxische Wirkung außen vor) dennoch zu keinem guten Diätmittel, denn indirekt wirkt dieser Nährstoff hemmend auf den Fettstoffwechsel. Ähnliches gilt für den gesünderen Hauptenergielieferanten Kohlenhydrate und die so wichtigen Proteine.

Deshalb nennen viele Experten die Balance von Fett als den entscheidenden Faktor in der Gewichtsregulation. Das chronische Ungleichgewicht zwischen Aufnahme und Oxidation führt zur Einlagerung in das Fettgewebe. Das funktioniert schnell und ohne aufwendige Stoffwechselwege. Wichtig für eine Gewichtsreduktion: Ein sogenanntes Kaloriendefizit über den Tag gleicht der Organismus aus den Fettspeichern aus. Doch besonders in diesem Fall spielen die anderen Nährstoffe eine entscheidende, wenn auch nur indirekte Rolle.

Einfluss der Tageszeit auf den Stoffwechsel – zu Abend wie ein Bettler essen!

Bis zum letzten Absatz ist es für die meisten Abnehmwilligen noch gut nachvollziehbar: Wieviel und was ich in den Tank fülle, bestimmt die Reichweite des Autos! Anders als herkömmliche Motoren kann unser Organismus gut aus unterschiedlichen Quellen die Energie gewinnen. Selbst der indirekte Einfluss von unterschiedlichen Energielieferanten ist verständlich und am eigenen Leib gut zu spüren: Isst du zum Frühstück beispielsweise Weißbrot mit einem süßen Aufstrich gibt das zwar jede Menge Energie kurzfristig. Wie ein Feuer aus Papier und Karton verpuffen die hellleuchtenden Flammen bereits nach kurzer Zeit wieder und der Körper meldet sich mit Heißhunger nach mehr leichtbrennbaren Material. Ein ordentliches Lagerfeuer benötigt jedoch festes Holz. Beim Menschen ist das eine ausgewogene Mahlzeit mit vollwertigen Lebensmitteln und nicht bloß ein bestimmter Nähr-/Brennstoff. So wird das Feuer über den Tag hinweg stetig brennen und auch aus den Fettspeichern des Körpers zehren.

Zwar scheitern viele oftmals schon an einer Verbesserung der Nahrungszusammensetzung und so bleiben die erwünschten Erfolge beim Abnehmen aus. Ebenso erschöpft sich die Disziplin rasch, wenn es Probleme mit der Energiebalance gibt. An diesem Punkt unterscheidet sich das Rennauto Mensch deutlich von einer normalen Maschine: Circadianer Rhythmus! Einem mechanischen Gefährt ist es völlig gleich, wann es den Treibstoff erhält. Beim menschlichen Stoffwechsel gibt es tageszeitabhängige Schwankungen von Stoffwechselaktivitäten. Drei Viertel der rhythmischen Stoffe im menschlichen Plasma gehen auf Fettstoffwechselaktivitäten zurück. Fast alle dieser Fettmetaboliten nehmen den Höchstwert rund um die subjektive Mittagszeit an. Zu anderen Tageszeiten bleiben sie trotz Nahrungsaufnahme deutlich darunter.

Die abgeleitete Hypothese von Wissenschaftlern besagt, dass das metabolische Syndrom – eine breitgefächerte Stoffwechselentgleisung, die mit Übergewicht stark assoziiert ist, mit einer Abflachung der molekularen Uhr im peripheren Gewebe einhergeht. Da das metabolische Syndrom häufig mit nächtlichem Essen in Verbindung steht, lautet an dieser Stelle unser Tip: Möglichst früh zu Abend essen! 3 bis 4 Stunden vor dem zu Bett gehen ist ideal. Je später du isst, desto suppiger sollte deine Mahlzeit sein.

Die Anpassungsfähigkeit des Stoffwechsels

Zuletzt war die Rede von einem diagnostiziert entgleisten Stoffwechsel. Doch selbst „gesunde“ Personen ziehen häufig einen schlechten Stoffwechsel als Ausrede heran, um gescheiterte Abnehmbemühungen zu erklären. Was ist das entscheidende Kriterium eines guten bzw. gesunden Stoffwechsels? In wissenschaftlichen Arbeiten zeigt sich vermehrt, dass die metabolische Flexibilität ausschlaggebend für die Gewichtsregulation ist.

Stoffwechselflexibilität – Fettverbennung über Nacht

Experten definieren diese folgendermaßen: Metabolische Flexibilität ist die Fähigkeit des Körpers und der Zellen den Oxidationstreibstoff an die verfügbaren Nährstoffe UND das endokrine Umfeld anzupassen. In unterschiedlichen Studien werden konkretere Teilaspekte in den Vordergrund gerückt, wie etwa die Fettverbrennungsleistung nach nächtlichem Fasten oder stündliche Schwankungen des Energiesubstrats in der Muskulatur und auf Ganzkörperebene. Diese und weitere Erklärungen beziehen sich jedoch immer auf den respiratorischen Quotienten (RQ).

Beim RQ handelt es sich um das Verhältnis von produziertem Kohlendioxid in der Ausatemluft zu Sauerstoffmenge in der eingeatmeten Luft. Aus dieser Gegenüberstellung lässt sich unter normalen Umständen ein Rückschluss auf die verstoffwechselten Energiesubstrate ziehen. Ein RQ unter 0,8 nach nächtlichem Fasten ist ein Indikator für Fettverbrennung zur Deckung des Energiebedarfs. Liegt der RQ nahe an 1,00 nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit zeigt das eine ausschließliche Verbrennung von Blutzucker an.

Messung der Stoffwechselflexibilität – kenne deinen Stoffwechsel

Um jetzt zurück auf die Flexibilität des Stoffwechsels zu kommen: Zur Feststellung der Stoffwechselanpassung sind 3 Wege möglich. Erstens: Wie viel erhöht sich der RQ vom Nüchternzustand im Vergleich zu einer Situation nach einer Insulinausschüttung als Folge einer Glucoseaufnahme. Zweitens: Wie stark reduziert sich der RQ über Nacht? Und Drittens: Wie passt sich die Verbrennung der Makronährstoffe bei Veränderungen in der Nahrungszusammensetzung bei gleichem Energiegehalt an.

Doch abgesehen von der Reaktion auf Nahrung ist es von Interesse die Auswirkung von (sportlichen) Aktivitäten auf den Stoffwechsel zu messen. Welche Bewegung hilft dir Fett zu verbrennen? Dafür verglichen Wissenschaftler hochintensives Training mit Training mit niedriger Intensität und die Probanden erhielten in dem Cross-Over-Design unterschiedliche Shakes nach der Belastungseinheit. Sowohl der Shake mit vielen Kohlenhydraten (highcarb) wie auch der mit wenigen Kohlenhydraten (lowcarb) ergaben ähnliche Blutzuckerwerte nach beiden Trainingsintensitäten.

Spannend dabei war jedoch, dass mit dem highcarb Shake der Wert schnell anstieg und bereits nach 3 Stunden die Basisrate wieder erreichte. Man könnte davon ausgehen, dass damit auch die Stoffwechselgeschehen in den Ruhezustand zurückkehrt. Doch im Gegenteil: die Substratoxidation der Kohlenhydrate erlangte erst zeitverzögert nach 3 Stunden den Höchststand und verweilte dort länger. Demnach hemmt eine Mahlzeit reich an Kohlenhydraten im Normalfall für viele Menschen die Fettverbrennung bis zur nächsten Essgelegenheit nach 5 bis 6 Stunden. Die Experten hielten abschließend fest, dass es keine signifikant unterschiedlichen Auswirkungen von hochintensiven Intervalltrainings und Einheiten niedrigerer Intensität bei der Verbrennung der Nährstoffe nach der Einheit gibt, aber die Nahrungszusammensetzung eine Verschiebung in Richtung des Kohlenhydratstoffwechsel durch highcarb erfolgt. Unser Tip daher: Aktiviere deine Fettverbrennung mit Cross und Burn-Einheiten am Morgen und gönn dir danach nur moderate Mengen an Kohlenhydraten: etwas Obst, 2 bis 4 Esslöffel Haferflocken oder 1 Scheibe Brot. Besser wäre es auf die Proteinaufnahme zu achten. 20 bis 30g pro Mahlzeit sind ein Muss.

Weitere Faktoren des Stoffwechsels – deswegen schaffst du es dieses Jahr

Leider besteht das Leben der meisten Menschen nicht bloß aus Sport und Ernährung, weshalb wir noch auf andere Einflussgrößen zu sprechen kommen. Eine niedrige Fettverbrennung steht in engem Zusammenhang mit der kürzlichen Energiebalance. Dabei führt ein Kalorienüberschuss zu einer schlechteren Fettverbrennung. Langfristig zeigt sich ein erhöhter RQ bei Adipositas, was nur eine Folge des ersten Punktes ist. Doch es gibt noch 2 unbeeinflussbare Faktoren: das Geschlecht und die Gene. In Untersuchungen an Pima Indianer war die Familienzugehörigkeit mit ausschlaggebend für die Entwicklung von Übergewicht als Folge eines schlechten Fettstoffwechsels. Die 10 Prozent des Stammes mit der niedrigsten Fettoxidation hatten ein 2,5-faches Risiko für die Zunahme von 5kg und mehr als die 10 Prozent mit der besten Fettverbrennung. Das war jedoch unabhängig von der allgemeinen Stoffwechselrate. Also dem Energieverbrauch in Ruhe. Ähnliche Ergebnisse fanden weitere Studien mit anderen ethnischen Gruppen.

Stoffwechsel im Luxusmodus – essen ohne zuzunehmen

Erinnerst du dich an die Metapher mit dem Auto? Selbst, wenn ein Motor problemlos zwischen Diesel und Benzin wechseln könnte, würde ein häufiges Tanken über den Verbrauch den Tank überlaufen lassen. Legt man dieses Bild auf den Menschen um, so würde jede Person, die ein bisschen zu viel isst, über lange Zeit Übergewicht entwickeln. Doch dem ist nicht so! Ein weiteres spannendes Experiment ermöglichte 16 Personen mit einem zumeist sitzenden Lebensstil eine wahre Völlerei für 8 Wochen. Sie durften bzw. mussten 1000kcal zusätzlich zu ihrem Energiebedarf zu sich nehmen. Einerseits kam es zu keiner Veränderung des Bewegungsverhalten, andererseits wurde ein Teil der Energie über den Stuhl verloren. Dennoch variierte der Fettzuwachs um das 10-fache und lag zwischen 0,36kg und 4,23kg. Dabei nahmen jene am meisten zu, die den niedrigsten Gesamtenergieverbrauch hatten.

Diese Studie unterstrich ein weiteres Mal das Konzept des „Luxuskonsums“. Hierbei gehen Experten davon aus, dass ein Teil der Energie als Hitze abgegeben wird. Die genaue Rolle der sogenannten Thermogenese und die zugrundeliegenden Mechanismen davon in der Gewichtsregulation sind jedoch noch ungeklärt. Was man jedoch bereits weiß: Die Mitochondrien (Kraftwerke der Zellen) zeigen bei trainierten Personen eine niedrigere Energieeffizienz. Das bedeutet, dass mehr Treibstoff verbraucht wird. Das ist auch nach intensiven Ausdauerbelastungen der Fall. Ein weiterer Grund für regelmäßig Burn-Einheiten 😉

Stoffwechsel passt sich an – Nährstoffe sind deine Verbündeten

Du hast in diesem Beitrag einige Hintergründe kennengelernt, weshalb der Gürtel immer enger sitzt. Experten sehen die Schuld vor allem in den Lebensumständen. Es herrscht wenig Bedarf sich körperlich zu betätigen und das Essen ist leicht verfügbar, billig und durch die (Un)Taten der Lebensmittelindustrie auch sehr schmackhaft. Nichtsdestotrotz gibt es Menschen, die gegen Übergewicht geschützt sind: Dabei spielen die Fettverbrennung und die Stoffwechselrate eine Hauptrolle. Daneben sind Alltagsbewegung und die Aktivität des sympathischen Nervensystems weitere schützende Faktoren. Unsere Empfehlungen lauten daher:

Bewege dich so oft und so viel du kannst! Zusätzlich noch 2 bis 4 wöchentlichen Cross und Burn-Einheiten sollten dir helfen deinen Tagesenergiebedarf hochzufahren.

Mach eine Körperanalysemessung und ermittle dein Stoffwechselpotential im Garage Gym. Wie ist es um deine Fettverbrennung bestellt?

Wichtig zu wissen: Der RQ passt sich beim Wechsel von wenigen zu vielen Kohlenhydraten schnell innerhalb von 2 Tagen an. Die umgekehrte Situation, also der Wechsel auf vermehrte Fettverbrennung als Folge einer fettreicheren und kohlenhydratarmen Ernährung benötigt bis zu einer Woche. Zusätzlich gibt es große individuelle Unterschiede, um ein neues und passendes Gleichgewicht der Makronährstoffe aufzubauen.

Abschließend möchten wir noch darauf hinweisen, dass es bei den Themen Stoffwechsel und Gewichtsregulation nicht um deine kurzfristigen Figurvorstellungen geht, sondern um den langfristigen Schutz vor chronischen Erkrankungen wie Diabetes Typ 2, Bluthochdruck und Herzkreislauferkrankungen. Gleichzeitig garantiert dir ein gesunder Stoffwechsel und ein leistungsfähiger Körper ein hohes Wohlbefinden in deinem gegenwärtigen Leben.