Intermittierendes Fasten: Funktionsweisen und wissenschaftliche Hintergründe

Nachdem Niclas sich im ersten Artikel bereits mit den Basics und den subjektiven Effekten beschäftigt hat, geht es in diesem zweiten Artikel zum Thema intermittierendes Fasten – auch Intervallfasten genannt – um die dahinter liegenden biochemischen Funktionsweisen, sowie den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Faktenlage.

• Einstieg – Teil 1: Intermittierendes Fasten: Trend oder sinnvolles Ernährungs-Konzept?

Grundsätzliche Effekte des Fastens

Bevor wir uns explizit mit dem intermittierenden Fasten beschäftigen, will ich einen Schlenker zu den generellen Hintergründen des Fastens machen: Fasten bedeutet für einen gewissen Zeitraum vollständig auf die Zufuhr von Energie in Form von Nahrung zu verzichten.

Warum Fasten? Der Körper räumt sich selber auf!

Es gibt dutzende Beweggründe warum Menschen fasten. Oft hört man davon im Zusammenhang mit Schlagworten wie „Entgiftung“ oder „Entschlackung“, aber auch als Kickstart für eine Diät mit der Absicht des deutlichen Gewichtsverlusts begegnet mir das Wort Fasten häufiger.

Auch wenn man  die „Entschlackung“ ins Reich der esoterischen Mythen verabschieden kann, so wird sich auf Seiten der Wissenschaft aktuell stark mit dem Thema Autophagie im Zusammenhang mit dem Fasten beschäftigt.

Wikipedia:
„Autophagozytose oder Autophagie bezeichnet den Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile abbauen und verwerten. Das reicht von fehlgefalteten Proteinen bis zu ganzen Zellorganellen.“ [zum Artikel]

Wörtlich übersetzt bedeutet Autophagie ein „sich selber essen“. Der Gedanke dahinter ist, dass der Körper, aufgrund des Mangels an extern zugeführter Energie, anfängt interne Prozess auf Sparsamkeit zu optimieren. Im Falle der Autophagie schnappt sich unser Körper beschädigte und unnütze Zellen und zerlegt diese in ihre Einzelteile, um daraus wieder Energie gewinnen zu können.

Aktuelle wissenschaftliche Thesen: Beschädigte Zellen die sich frei im Körper bewegen und die ansonsten nicht, oder nur in deutlich geringerer Zahl, abgebaut werden, können zu Krebszellen werden. So gibt es aktuell diverse Theorien dazu, dass Autophagie dazu beitragen kann, das Krebsrisiko zu senken.

Ist genug Energie vorhanden, schert sich der Körper nicht um diese Recyclingprozesse. Erst durch den Verzicht auf extern zugeführte Energie wird der Prozess angestoßen. Später noch mehr dazu.

382 Tage – Fun Fact zum Fasten

Im Jahr 1972 fastete ein 27-jähriger, stark übergewichtiger Mann, ganze 382 Tage.

Dabei nahm er lediglich Wasser und einige Supplements zu sich. Sein Körpergewicht reduzierte sich von 206 kg auf ca. 81 kg. Er verlor in etwas über einem Jahr auf diese Art und Weise also 125 Kilogramm an Körpermasse.

Dieses Beispiel sollte man sich nicht unbedingt zum Vorbild nehmen, denn es gibt sicherlich deutlich gesündere Methoden Gewicht zu verlieren. Allerdings zeigt es auch auf beeindruckende Art und Weise, wie abgefahren gut unser menschlicher Körper darin ist Energie aus den eigenen Körperreserven zu mobilisieren und das man keine existenzielle Angst, auch nicht vor längeren Fastenzeiträumen, haben muss.

Warum Fasten? Forcierung des Fettstoffwechsels!

Ein weiterer Effekt des Fastens ist die Forcierung des Fettstoffwechsels. Wird dem Körper die externe Energiezufuhr verwehrt, so wird es nicht lange dauern bis die letzten Kohlenhydrat-Reserven aufgebraucht sind. Von diesem Zeitpunkt an ist der Körper darauf angewiesen die Energie aus dem eigenen Energiespeichern, dem Körperfett, zu synthetisieren. Umgangssprachlich spricht man hier vom Fettstoffwechsel.

Fastet man über mehrere Tage, so wird kein Weg daran vorbei führen, dass sich der Körper in den Zustand der Ketose begibt:

Wikipedia:
„Als Ketose, teils auch Ketolyse, bezeichnet man in der Medizin einen Stoffwechselzustand, bei dem ein Anstieg der Konzentration von sauren Ketonkörpern (Acetoacetat, 3-Hydroxybutyrat, Aceton) in Blut und Extrazellularraum über die Normwerte festzustellen ist. Dabei können die Ketonkörper die Glucose als primäre Energiequelle des Organismus ablösen.“ [zum Artikel]

Wer selber schon einmal über ein paar Tage gefastet hat, der wird den Effekt sicherlich gespürt haben. Die Schwankungen im Blutzucker und damit auch die Insulinausschüttungen gehen deutlich zurück und sorgen in dieser Folge subjektiv für ein konstanteres „Energielevel“.

Bei mir selber beobachte ich außerdem, dass in der Folge nach ein bis zwei Tagen Fasten die Gelüste nach energiereichem Essen stark nachlassen. Aus meiner Sicht ein Zustand der sich gut anfühlt!

Wissenschaftliche Hintergründe zum Fasten allgemein:

1. Artikel: Fasting ramps up human metabolism, study shows
2. Abstract: Intermittent Fasting Lifestyle and Human Longevity in Cardiac Catheterization Populations

Zwischenfazit zum Fasten allgemein:

Kombiniert man all die unterschiedlichen Effekte des Fastens, so kann man sagen, dass insgesamt die Reduktion der Energiezufuhr einen positiven Effekt auf die Gesundheit und vor allem auch die Lebenserwartung eines Menschen hat.

Intermittierendes Fasten: Die speziellen Eigenarten

Nun kommen wir aber mal zu den speziellen Eigenarten des intermittierenden Fastens. Die Basics zu den verschiedenen Intervallzeiten findest du im ersten Artikel zum Thema. Die verbreitetsten Intervalle in der Kurzübersicht:

1. 16 : 8 – 16 Stunden Fasten : 8 Stunden Essfenster
2. 18 : 6 – 18 Stunden Fasten : 6 Stunden Essfenster
3. 5 : 2 – 5 Tage essen : 2 Tage fasten
4. 102 – 1 Tag essen, 1 Tag fasten

Hintergrund des intermittierenden Fastens ist die Vereinfachung, bessere Alltagstauglichkeit, sowie die Überführung der positiven Effekte des Fastens auf eine dauerhafte Ernährungsform. So wurde herausgefunden, dass man für einen Großteil der Effekte gar nicht über mehrere Tage auf Nahrung verzichten muss,  sondern dass es ausreicht, auf täglicher Basis, das „normale“ Fastenfenster über Nacht, auf 16 oder gerne auch mehr Stunden, auszudehnen.

Wissenschaftliche Hintergründe zum intermittierenden Fasten:

1. Neueste Studie: Johns Hopkins Study Suggests Intermittent Fasting for a Longer, Healthier Life
2. Metabolic impacts of altering meal frequency and timing – Does when we eat matter?
3. A Time to Eat and A Time to Exercise
4. Early Time-Restricted Feeding Improves 24-Hour Glucose Levels and Affects Markers of the Circadian Clock, Aging, and Autophagy in Humans

Effekte in der Fastenphase – Epigenetik, das endokrine System und Autophagie

Wie schaut’s nun also aus? Welche Eigenschaften des klassischen Fastens lassen sich auf das Intervallfasten übertragen und welche abweichenden Wirkungen können festgestellt werden?

Körpergewicht – Studien belegen Effektivität des intermittierenden Fastens

Die Forschung zeigt, dass intermittierendes Fasten ein effektives Werkzeug sein kann, um ein gesundes Gewicht zu erreichen und/oder zu halten. Dabei greifen diverse Effekte, die am Ende des Tages die Gesamtzahl an konsumierten Kalorien reduziert. Nummer eins ist schlicht die zeitliche Einschränkung des Essfensters, die dafür sorgt, dass vor allem Menschen die gerne snacken, durch die vorgegebene Struktur des Intervallfastens, weniger Kalorien konsumieren.

Endokrine Effekte – Was passiert mit unseren Hormonen?

Hormone steuern einen verdammt großen Teil der Stoffwechselprozesse in unserem Körper. Daher ist es besonders spannend einen Blick darauf zu werfen, welchen Einfluss das Fasten auf unser Endokrines System hat.

Insulin – Das Glukose-Stoffwechselhormon

Direkt anschließen können wir hier mit dem Hormon Insulin. Durch den Verzicht auf eine externe Energiezufuhr während des Fastenfensters wird der Insulinspiegel deutlich konstanter und generell niedriger. In der Folge werden die Zellen generell empfindlicher für Insulin. Beides kann grundsätzlich den Hunger reduzieren und senkt das Risiko an Diabetes Typ 2 zu erkranken.

Ghrelin – Das Hungerhormon

Ein weiteres spannendes Hormon in diesem Zusammenhang ist Ghrelin, das sogenannten Hunger-Hormon: Umso weniger Ghrelin vorhanden ist, umso weniger Hunger habe ich. Anhand des zirkadianen Rhythmus ist Ghrelin am niedrigsten in den Morgenstunden. Was wiederum erklärt, warum es für viele Menschen recht einfach ist, auf ein klassisches Frühstück zu verzichten. Es konnte nachgewiesen werden, das Fasten im allgemeinen den Ghrelinspiegel absenkt und somit das Hungergefühl vermindert. Das kann ich so auch aus meiner eigenen Erfahrung bestätigen.

Weitere Hormone – HGH, Cortisol und Co.

Intervallfasten hat einen positiven Effekt auf das menschliche Wachstumshormon (HGH = Human Growth Hormone). Außerdem können höhere Werte an Cortisol, dem „Stresshormon“, gemessen werden. Das bedeutet, dass Fasten für den Körper eine zusätzliche Anstrengung ist. Hier gilt es einen besonderen Blick auf weitere Stressfaktoren des eigenen Lebens zu werfen und selbige möglichst niedrig zu halten.

Epigenetik – (De)Aktivierung von spezifischen Genen?

Nein, Fasten oder eine bestimmte Ernährung ändern nicht dein Erbgut. Epigenetik beschreibt eine Art Metaebene, denn dein Erbgut, deine Gene, können aktiv oder eben auch inaktiv sein. Ob ein Gen aktiv oder inaktiv ist, das kann je Gen sehr wohl durch Ernährung und andere Lifestyle-Faktoren wie z.B. Sport bestimmt werden.

• Definition: Epigenetik auf Wikipedia

Nun bleibt die Frage: Kann intermittierendes Fasten zu einem positiven Epigenetischen Effekt führen, indem es positive wirkende Gene aktiviert und/oder negativ wirkende deaktiviert?

Hier wird es etwas kniffliger:  Zwar konnten bereits Zusammenhänge zwischen einer Kalorienrestriktion und einem positiven Epigenetischen Effekts festgestellt werden – allerdings konnte bisher nicht belegt werden, dass diese Effekte auch beim Intervallfasten auftreten – auch wenn der Verdacht nahe liegt. Hier gilt es die nächsten Jahre einmal abzuwarten, was in Studien zu Tage kommt.

• Review: The Impact of Caloric Restriction on the Epigenetic Signatures of Aging

Autophagie – Welche Aufräumprozesse bleiben erhalten?

Weiter oben habe ich das Thema Autophagie in Bezug auf das allgemeine Fasten bereits ausführlich erklärt. Bleibt die Frage, ob die positiven Effekte auch beim intermittierenden Fasten erhalten bleiben? Glücklicherweise kann man diese Frage mit „Ja“ beantworten. Denn Autophagie hängt direkt zusammen mit dem Insulinspiegel. Einfach gesprochen: Ist der Insulinspiegel niedriger, nimmt die Autophagie zu.

• Artikel: Hepatic Autophagy is suppressed in the presence of Insulin resistance and Hyperinsulinemia
• Artikel: Intermittent Fasting Boosters / Autophagy Enhancers

Intermittierendes Fasten in der Praxis – Verhalten in der Fastenphase

Das darfst du während des Intervallfastens zu dir nehmen:

1. Wasser
2. Nahrungsergänzung (Mikronährstoffe)
3. Kaffee (ohne Milch, Süßstoff, Zucker)

Wie es natürlich so ist: Schon beim Kaffee scheiden sich die Geister ob er nun das Fasten bricht oder nicht. Ich selber nehme es in diesem Fall nicht so dogmatisch und erziele gute Resultate trotz des leckeres Espressos am Morgen. Probier‘ es einfach aus.

Das selbe gilt für Nahrungsergänzungs-Präparate: Ich selber supplementiere mit einem Multivitamin und Magnesium in Kapselform am Morgen noch im Fastenfenster. Allerdings führt man dem Körper hier natürlich schon Nährstoffe zu. So lange ich bei Mikronährstoffen bleibe, kann ich subjektiv keinen fastenbrechenden Effekt ausmachen. Makronährstoffe wie Aminosäure- oder Protein-Supplements würde ich allerdings auf jeden Fall vermeiden.

Das solltest du NICHT während des intermittierenden Fastens zu dir nehmen:

1. gesüßte Getränke
2. Brühe
3. Nahrungsergänzung (Aminos, Proteine, Glukose, Fructose)

Man mag denken „Ist doch klar, man fastet ja schließlich“, doch für mich sind gesüßte Getränke und Brühe gefühlt ein Sonderfall. Bei manchen Fastprotokollen sind sie erlaubt, bei anderen nicht. Da ich grundsätzlich kein Dogmatiker bin, gibt’s auch bei mir ab und zu mal Ausnahmen, denn immerhin sind beide Fälle trotzdem so gut wie komplett energiefrei. Wer sich darüber streiten will, ob das nun richtig ist oder nicht… der darf das gerne tun. 🙂

Nahrungsergänzung die Proteine oder Zuckerarten enthält sollte hingegen auf jeden Fall vermieden werden, da es sich hierbei um Makronährstoffe handelt, die der Körper auf jeden Fall für die Energiegewinnung herbeiziehen kann und auch wird.

Die Essens-Phase: Dem Körper die nötigen Nährstoffe geben

Wenn die tägliche Fastenphase überstanden ist, dann ist es endlich wieder so weit: Es darf gegessen werden. Egal ob 8 Stunden, 6 Stunden oder zwei Tage. Grundsätzliche sieht das intermittierende Fasten keine Essensregel vor, dennoch sehe ich es so:

Die Essphase ist keine Cheat-Phase – man soll sich in dieser Zeit natürlich NICHT den Bauch mit Snickers, Donuts und Pommes voll schlagen.

Die Essensphase ist enorm wichtig, denn es geht darum in der gekürzten Zeit die nötigen Makro- und Mikronährstoffe in möglichst hoher Qualität zu sich zu nehmen. Dabei sollte man darauf achten, dass man in dieser Phase nicht permanent isst, sondern auf zwei bis drei feste Mahlzeiten kommt.

Die Ernährung sollte – wie man sich schon denken kann – ausgewogen sein und vor allem bei der ersten Mahlzeit auch hochwertige Kohlenhydrate enthalten. Dabei kann es vorteilhaft sein, das Fastenfenster so zu timen, dass man die erste Mahlzeit schon am Vormittag zu sich nimmt, da um diese Zeit Kohlenhydrate besonders gut vom Körper verwertet werden können.

Darauf solltest du bei deinen Mahlzeiten achten:

1. Ballaststoffreiche und sättigende Kohlenhydrate
2. Viel Gemüse in großer Variation
3. Omega-3-Fette aus Nüssen, Hülsenfrüchten oder Fisch
4. Hochwertiges Eiweiß aus Milchprodukten oder Fleisch
5. Generell: Qualitativ hochwertige Lebensmittel

Soweit so einfach: Alles schonmal gehört, doch immer wieder eine Herausforderung sich auch wirklich daran zu halten. Wie sagt man so schön:

Es ist einfach, aber trotzdem nicht leicht

Für Leistungssportler: Regeneration und Energieversorgung

Wie wohl bei allen Ernährungsformen gibt es auch beim intermittierenden Fasten ein paar Sonderfälle die man im Kopf haben sollte. Leistungssportler, gerade im Ausdauersport-Bereich, haben es, vor allem in intensiven Trainingsphasen, besonders schwer.

Der hohe Energieverbrauch und die dringend notwendigen Regenerations- und Reparaturprozesse im Körper stehen im Konflikt mit der langen Fastenphase. Das heißt nicht, dass es unmöglich ist intermittierendes Fasten mit Leistungssport zu kombinieren: Allerdings wird man an der ein oder anderen Stelle Anpassungen machen müssen, um sich nicht in ein Loch und eventuell sogar Übertraining zu fasten.

Eine aktuelle Studie kommt zu dem Schluss:
„[…] as long as athletes maintain their total intake of calories and micronutrients and their typical sleep quality, they likely would not see any negative effects on performance. „

1. Achte auf eine ausreichende Deckung deines Gesamt-Energiebedarfs
2. Das Timing des Trainings in Relation zur Nahrungsaufnahme ist entscheidend
3. Die Nachversorgung von intensiven Trainings mit Kohlenhydrate und Proteinen nicht vergessen

Ernährung ist keine Religion: Passe das IF in den entsprechenden Trainingsphase an deine Bedürfnisse an.

Wissenschaftliche Artikel zu IF und Sport:

Natürlich gibt es auch für uns Sportler schon diverse wissenschaftliche Untersuchungen rund um das intermittierende Fasten. Hier wurden in der Vergangenheit gerne muslimische Sportler während des Ramadan als Probanden heran gezogen. Über den Zeitraum das Ramadan dürfen Muslime nur nach dem Sonnenuntergang und vor dem Sonnenaufgang essen: So gesehen auch eine Form von intermittierendem Fasten.

• Studie: The effects of Ramadan intermittent fasting on athletic performance: Recommendations for the maintenance of physical fitness
• Studie: Three-days of Islamic intermittent fasting negatively impact repeated-sprints performance of active young healthy adults

Hinweis: Intermittierendes Fasten und ärztliche Anleitung

Du bist motiviert und willst das Fasten ausprobieren? Es schadet nicht vor dem Fasten einmal mit dem Arzt deines Vertrauen zu sprechen. Vor allem wenn du vorhast über einen längeren Zeitraum zu Fasten. Lass‘ dich vorher lieber mal durchchecken, denn obwohl das Fasten deinem Körper etwas gutes Tun soll, ist es – gerade zu Beginn – gesteigerter Stress für den Körper. Außerdem solltest du besonders auf dein Sport- und Trainingspensum achten: Trainiere dich während das Fastens nicht in ein Regenerationsloch, aus dem du so schnell nicht mehr raus kommst.

Beim intermittierenden Fasten gilt eines besonders: Sei clever!

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