Es war einmal…

Das Märchen vom eingeschlafenen Stoffwechsel?

Kennst du auch diese Geschichten aus deinem Bekanntenkreis? Person, häufig weiblich, erkämpft sich mittels wahnwitziger Kaloriendefizite heftigste Gewichtsabnahmen in kürzester Zeit – um dann postwendend wieder alles zuvor Abgenommene zuzulegen, plus noch ein paar Extrakilo obendrauf. Als wollte der Körper sagen: Dummheit muss bestraft werden. Der sagenumwobene "gecrashte Stoffwechsel" schlägt zu. Oder wie es im Frauenmagazin-Jargon heißt: Willkommen im Jojo-Effekt!

Angeblich reagiert der Körper auf extreme Diäten, die er nicht von steinzeitlichen Hungerperioden unterscheiden kann, mit einem starken Herunterregulieren der gesamten Stoffwechselaktivität und damit verbunden mit einem verminderten Energieverbrauch. Die Energieschuld soll so minimiert werden.

Immer wieder hört man Horrorgeschichten von Menschen, die nach Crash-Diäten auch mit minimalster Kalorienzufuhr, teilweise deutlich unter 1.000 kcal pro Tag, noch an Gewicht zunehmen. Der Körper klammere sich nun, in Erwartung weiterer harter Zeiten, verzweifelt an jede Kalorie, die er bekommen kann.

Die Anpassungsmechanismen klingen zu logisch, um nicht wahr zu sein. Es ist bekannt, dass Frauen in harten Diäten ihre Periode verlieren und Männer ihre Libido, dass Haare und Nägel brüchig werden – nicht überlebensnotwendige Körperfunktionen werden also im Ernstfall komplett eingestellt, das lässt sich zweifelsfrei beweisen. Da erscheint es folgerichtig, dass auch "irgendwie der gesamte Stoffwechsel an die Kalorienzufuhr angepasst, sprich herunterreguliert wird".

Aber ist das tatsächlich so? Und wenn ja: Wie nachhaltig ist dieser Effekt? Ist es möglich, den Metabolismus durch eine Null-Diät, um doch noch schnell in das Sommerkleid zu passen, dauerhaft “zu zerschießen”?

Es mag den ein oder anderen überraschen aber: Die Existenz des “eingeschlafenen Stoffwechsels” ist wissenschaftlich tatsächlich viel umstrittener, als viele von uns es vermuten würden.

Foto: Andreas Volmari

Adaptive Thermogenese – ein medizinischer Mythos?


Hungerstoffwechsel, Sparstoffwechsel, gecrashter Stoffwechsel – es gibt viele Namen, die das Phänomen eines stark gedrosselten Energieverbrauchs während und nach einer (stark) kalorienreduzierten Ernährung beschreiben.

In der Wissenschaft fällt in diesem Zusammenhang häufig der Begriff der Adaptiven Thermogenese. Thermogenese generell ist die Wärmeerzeugung und der damit einhergehende Energieverbrauch aus Stoffwechselaktivität sämtlicher Arten. Der Namenszusatz Adaptiv ist ein Verweis darauf, dass der Körper diesen Verbrauch an die äußeren Umstände - beispielsweise das Nahrungsangebot - anpassen kann.

Als Stellschrauben werden, unter anderem, hormonelle Mechanismen wie die Abnahme des Plasma-Leptin oder des Schilddrüsenhormons T3 und ein verringerter Tonus des Zentral Nervensystems angenommen.

Die Adaptive Thermogenese wird zur Erklärung des nicht-linearen Gewichtsverlustes in Diäten herangezogen. Mit nicht-linear ist dabei gemeint, dass der Energieverbrauch sich nicht allein aus dem Gewichtsverlust – sei es Verlust von Fett, Muskeln oder sonstigen Geweben - erklären lässt. Logisch, jedes Kilo unseres Körpers muss in irgendeiner Form versorgt werden - durchblutet, gefiltert, repariert etc. Das kostet Energie.

Verlieren wir in der Diät Gewicht, fällt auch unserer Energieverbrauch. Verhielte sich dieser Rückgang proportional zum Rückgang des Körpergewichts (oder anders gesagt: Bliebe der Kalorienverbrauch pro Kilo Körpergewicht konstant), bestünde kein Anlass zur Sorge. Die Theorie des Hungerstoffwechsels besagt aber, dass der Kalorienverbrauch bei Extremdiäten noch viel stärker einbricht, bis hin zu jenen oben erwähnten Horrorszenarien.

“Dank” (wie man’s nimmt) eines noch nicht näher geklärten, komplexen Zusammenspiels diverser intrazellulärer Vorgänge soll der Körper also in der Lage sein, den gesamten Stoffwechsel adaptieren, also ausbremsen zu können. Er passe sich somit nicht passiv dem Gewichtsverlust, sondern aktiv der Ernährungssituation insgesamt an. Aus Perspektive des modernen Menschen, der seine Figur doch eigentlich nur temporär für die Freibadsaison, den Wettkampfkalender oder auch aus persönliche Launen heraus verändern möchte, überaus lästig. Nach rein evolutionären Gesichtspunkten allerdings ganz schön beeindruckend.

Wenn es denn so auch wahr wäre! Die Forschung ist hinsichtlich des Nachweises der tatsächlichen Existenz, geschweige denn der genauen Aufschlüsselung der organischen Umsetzung der Adaptiven Thermogenese, immer noch in der Bringschuld.

Hungerstoffwechsel – die Studienlage


Die Positionierung der Ernährungswissenschaft zum Thema Adaptive Thermogenese und Hungerstoffwechsel ist auch nicht stabiler als die Gewichtskurve vieler Dauer-Diätenden. Mittlerweile ist ein undurchdringbarer Dschungel aus tausenden von Studien gewuchert, die widersprüchlicher nicht ausfallen könnten.

Kurzer Einwurf: Auch hier auf Team Andro bin ich natürlich nicht die Erste, die sich des JoJo-Effekt-Themas annimmt. Der Artikel meines Vorgängers klingt deutlich entschiedener, was die Realität des Hungerstoffwechsels angeht. Hier wird unter anderem Ingo Froböse, immerhin Professor an der Sporthochschule Köln, zitiert, der gar einen bis zu 12-monatigen Regenerationsprozess eines einmal heruntergewirtschafteten Stoffwechsels heraufbeschwören will. In seiner offiziellen Publikationsliste konnte ich hierzu allerdings nichts finden – wohl aber auf seiner persönlichen Homepage, auf der er seine Diät-Bücher und Social Media-Accounts bewirbt. Nun ja.

Zurück zur Studienlandschaft. Der Sparstoffwechsel galt lange Zeit als ganz folgerichtige Anpassung unseres cleveren Organismus, die es sich zu hinterfragen gar nicht lohnte. In den vergangenen Jahren erschienen jedoch immer mehr Studien in den einschlägigen Journals, die Fachwelt und Öffentlichkeit gelinde gesagt überraschten. Hier nur einige Beispiele:

In einer Studie wurden adipöse Patienten auf eine ketogene No Carb-Diät mit dreistelliger Tageskalorienzufuhr gesetzt. Im vierstufigen Studienaufbau wurde die Stoffwechselrate zu Diätbeginn, am Höhepunkt der Ketose, während der langsamen Erhöhung der Kalorienzufuhr und zum Abschluss der Diät gemessen. Tatsächlich konnten die Forscher keinerlei Anpassung des Ruheenergieumsatzes feststellen – und das trotz der Aggressivität der Diätgestaltung.

Nach einer kurzen, lediglich 8-tägigen Diät mit einer täglichen Kalorienzufuhr von 1.400 kcal hatten adipöse Frauen (BMI > 40) in einer weiteren Studie ihren Energieumsatz um durchschnittlich 5 Prozent reduziert, was immerhin etwa 124 kcal pro Tag entsprach. Auch Körpergewicht und Fettmasse waren natürlich gesunken, allerdings um jeweils weniger als 2 Prozent. Die Forscher vermuten eine Neigung stark übergewichtiger Frauen zum Abbau von fettfreier Körpermasse und damit (auch) von Muskulatur, die bekanntlich ein im Vergleich zu etwa Körperfett aufwendiger zu nährendes Gewebe darstellt und somit den verhältnismäßig starken Rückgang des Energieumsatzes erklären könnte.

Foto: Andreas Volmari

Ein anderer Versuch nutzte zwei Kontrollgruppen ebenfalls in rein weiblicher Zusammensetzung. Alle Teilnehmerinnen unterzogen sich einer 48-Wochen-Langzeitdiät, die Frauen der einen Gruppe nahmen jedoch durchgängig 1.200 kcal am Tag zu sich, während die Mitglieder der anderen die ersten 17 Wochen mit 420 kcal (!) auskommen mussten. Nach fünf Wochen lag der Rückgang der Stoffwechselrate jeweils doppelt so hoch wie die Abnahme des relativen Körpergewichts (also der Quotient aus Abnahme und Ausgangsgewicht). Am Ende der 48 Wochen verhielt es sich - näherungsweise - genau anders herum, ca. 18 Prozent Gewichtsabnahme standen eine Stoffwechselreduktion von ca. neun Prozent gegenüber.

Nennenswerte Unterschiede bestanden sowohl kurz- als auch mittelfristig zwischen harter und moderater Diät nicht. Diese Studie kommt also zu drei erstaunlichen Schlüssen:
  1. Die relative Gewichtsabnahme kann wesentlich höher ausfallen als der Rückgang der Stoffwechselrate.
  2. Das Verhältnis kann sich im Diätverlauf wandeln.
  3. Die Art und Intensität der Diät spielt keine Rolle.
Und noch eine Studie, die gar keinen Effekt nachweisen konnte: Eine 10-wöchige High-Protein-Diät mit viel Sport und Bewegung führte bei ihren Teilnehmerinnen zu einer Abnahme von durchschnittlich fünf Prozent des Ausgangsgewichtes, jedoch zu keinerlei Abnahme des Ruheenergieumsatzes (Augenmerk: Das Studiendesign hatte, um die Resultate um den Einfluss der neuaufgenommenen Sport-Routine zu bereinigen, den Aktivitäts-unabhängigen Kalorienumsatz berücksichtigt. Ganz blöd sind die Wissenschaftler nun auch nicht (oder zumindest nicht in allen Fällen)).

Wenn unser Metabolismus tatsächlich über einen Sparmodus verfügt, könnte viel Bewegung das ultimative Gegenmittel darstellen, um auch den Ruheumsatz anzukurbeln. Auch eine eiweißreiche Ernährung passt hier scheinbar gut – sie könnte auch den oben genannten adipösen Frauen, die unglücklicherweise zum Abbau konsumfreudiger Muskeln zu neigen scheinen, weiterhelfen.

Und hier zur Abwechslung einmal eine spannende, beinah filmreife Untersuchung: Auch das legendäre Biosphere 2-Experiment verhalf Forschern zu Erkenntnissen auf dem Gebiet der Adaptiven Thermogenese. Zur Vorbereitung auf eventuelle Marsexpeditionen sollten acht gesunde, athletische Personen (vier Männer, vier Frauen) zwei Jahre in einer künstlich geschaffenen Atmosphäre in autarker Lebensweise zubringen. Sie ernährten sich nährstoffreich, jedoch sehr fett- und kalorienarm.

Direkt nach dem Verlassen der künstlichen Biosphäre wurde der Gesamttagesverbrauch der Astronauten mit einer gemischten Kontrollgruppe verglichen und lag im Mittel ca. 180 kcal pro Tag niedriger – allerdings betrug auch der durchschnittliche Gewichtsunterschied zwischen Biosphären-Bewohner und Ottonormalverbraucher mehr als acht Kilogramm.

Dennoch alarmierte die Forscher, dass die Astronauten bei einer zweiten Kontrollmessung sechs Monate später ihr altes Körpergewicht zwar beinah wiederhergestellt hatten, sich ihr Energieumsatz aber kaum erholt hatte. Ein Nachweis eines langfristig bestehenden Hungerstoffwechsels? Nicht unbedingt.

Legen wir den Fokus nur auf den Ruheenergieumsatz wird ersichtlich, dass sich dieser innerhalb des halben Jahres sehr wohl wieder massiv gesteigerte hatte und auch direkt nach dem Biosphären-Austritt eigentlich gar nicht so kritisch unterhalb dem der Kontrollgruppe lag. Das Augenmerk muss also auf dem Aktivitätenlevel und dem daraus hervorgehenden variablen Kalorienverbrauch liegen. Hier zeigt sich: Die Ex-Marsianer verließen Biosphere 2 mit einer spontanen physikalischen Aktivität von 4,1 Prozent und verharrten auf diesem niedrigen Niveau – die Aktivität in der Kontrollgruppe betrug im Schnitt 7,5 Prozent - bis zur nächsten Messung ein halbes Jahr später.

Mit anderen Worten: Der geringe Tageskalorienverbrauch ist keine Folge eines eingeschlafenen Metabolismus, sondern einer aus unerklärlichen Gründen bestehenden körperlichen Inaktivität nach Beendigung des Experiments.

Und noch ein sehr plastisches Langzeitexperiment: Forschern war es gelungen, 14 Teilnehmer der Trash-TV-Serie “The biggest Looser” für eine Studie zu gewinnen. Die Probanden hatten während der 30-tägigen, bekanntlich extrem harten Diät im Durchschnitt fast 60 Kilogramm abgenommen – sowohl relativ als auch absolut ein einfach nur krasses Ergebnis! Sechs Jahre später hatten bis auf einen alle wieder zugenommen, und das nicht zu knapp: Das Durchschnittsgewicht war von 91 kg nach Sendeschluss wieder auf 131 kg gestiegen.

Der Energieverbrauch betrug zu Sendungsbeginn durchschnittlich 2.600 kcal pro Tag, um über die 30 Tage auf 2.000 kcal abzustürzen und sich dann auf etwa 2.100 kcal, 6 Jahre später, einzupendeln. Die Biggest Looser-Studie scheint also wiederum ein Nachweis eines ziemlich dramatischen Hungerstoffwechsels zu sein: Obwohl die meisten Teilnehmer sich in den Jahren nach der Sendung wieder beinah auf das Ausgangsniveau “hochgearbeitetet” hatten und man nun eigentlich einen proportionalen Wiederanstieg des Kalorienumsatzes erwarten sollte, schien der Verbrauch für Jahre wie festgefroren.

Widersinnig ist allerdings folgende Feststellung: Je besser es einem Kandidaten gelang, sein Gewicht zu stabilisieren, desto weniger gut hatte sich der Umsatz erholt. Die begleitenden Wissenschaftler selbst können sich keinen Reim auf ihre Ergebnisse machen.

Foto: Andreas Volmari

Nun könnte man argumentieren, dass eine derartige Radikalität der Diät so oder so unter keinen Umständen angebracht ist und weitere Forschungsgelder bitte nicht in diese Nische fließen sollten. Die Studie verweist allerdings darauf, dass Untersuchungen mit Magenband-Patienten, die ähnlich heftige Kurzzeitgewichtsverluste zum Gegenstand hatten, eine bessere Anpassung des Stoffwechsels zeigten. Dies aber nur am Rande.

Eine Doktorandin der Universität Kiel beschäftigte sich in ihrer Dissertation sehr genau mit der Adaptiven Thermogenese und erforschte die vermeintliche Stoffwechseladaption per zyklisch über- und unterkalorischer Diät. Ihr auf einer Din A4-Seite sehr schön zusammengefasstes Fazit (auszugsweise):
  • Die Adaption trat bei 52 Prozent der Probanden auf.
  • Es scheint flexible, das heißt anpassungsfähige, Phänotypen und weniger flexible Phänotypen zu geben (anders gesagt: Die Anpassungsfähigkeit des Stoffwechsels scheint genetisch bedingt zu sein).
  • Sie vermutet die Ursache der Adaptiven Thermogenese in einer Umstellung des Substratstoffwechsels.
Aber wozu mache ich mir überhaupt die Mühe, wahllos irgendwelche Studien aus den tausenden herauszufischen? Das können andere bessere.

Schließen wir diesen Abschnitt mit einer Metastudie der North American Association for the Study of Obesity: Nach systematischer Sichtung sämtliche relevanter Paper kommen ihre Verfasser zu dem Schluss, dass der Rückgang des Ruheenergieumsatzes nicht stärker ausfällt, als man es aufgrund der Abnahme der Fettmasse und der fettfreien Masse erwarten könnte.

Wer weniger wiegt, verbraucht auch weniger, aber das habe nichts mit irgendwelchen mystischen Anpassungen der intrazellulären Vorgänge zu tun. Punkt. Also doch keine Adaptive Thermogenese? Nicht los mit dem Substrat? Kein T3-Effekt? Ist unser Organismus doch kein Jojo?

Bild dir deine Meinung!

Das Märchen vom Hungerstoffwechsel – ein Fazit


Ich mache das jetzt schon eine ganze Weile und jedes Mal ist es frustrierend und Gott sei Dank bleibt dieses Portal hier mein kleines Nebenprojekt: Sämtliche Forschung auf dem Gebiet der Sport- und Ernährungswissenschaften scheinen ein Stochern im Nebel zu bleiben. Völlig egal, wie viele Jahrzehnte und Millionen an Forschungsgeldern ins Land gehen.

So steht es auch um die Sache mit dem Hungerstoffwechsel. Tendenziell scheint es eher so auszusehen: Nein, unser Stoffwechsel schmiert nicht einfach so komplett ab. Und schon gar nicht für Monate oder gar Jahre.

Vielleicht hat sich die irgendwann einmal aufbekommende Theorie so manifestiert, weil sie eine willkommene Erklärung liefert: Wer nach der Diät doch wieder in alte Verhaltensmuster verfällt, der mag das wohl ungern zugeben. Der schiebt schnell das Feigenblatt des “Hungerstoffwechsels” vor, der einem ja gar keine Chance mehr lässt, nach der Diät wieder ein halbwegs menschenwürdiges Leben zu führen. Was hinter verschlossenen Türen geschehen ist, die Sache mit der Chipstüte und der Halbliterpackung Eiscreme, sehen die Mitmenschen ja nicht. Denen bleibt nur, uns mitleidig zu glauben, wenn wir schwören, mit “1000 Kalorien am Tag immer noch zu zunehmen”.

Der Stoffwechsel ist ja so und so immer für eine Ausrede gut. Jetzt mal unabhängig von Phasen nach einer Diät. "Ich habe einfach einen langsamen Stoffwechsel. Ich muss das Stück Torte nur angucken." Fertig. Kannst du mir das Gegenteil beweisen? Na also! In Deutschland gilt immer noch Unschuldsvermutung.

Aber ich will auch, besonders angesichts der weiterhin unklaren Beweislage in puncto Sparstoffwechsel-Existenz, nicht gehässig klingen. Überlegen wir mal ganz rational, woher der Jojo-Effekt denn noch kommen könnte:
  • Wassereinlagerungen, unter anderem wegen Wiederaufnahme einer salz- und kohlenhydratreichen Mahlzeit sowie den komplexen Mechanismen des Hormonhaushaltes. Besonders bei Frauen sind das ja schnell mal mehrere Kilogramm mehr auf der Waage.
  • Bewusste Belohnungen für das Durchhalten einer strengen Diät - und zwar in Form mehrtägigen Schlemmens.
  • Verzicht auf das Tracking von Lebensmitteln, wie es während der Diät gehandhabt wurde. In der Folge werden, trotz guter Vorsätze einer weiterhin ausgewogenen Ernährung, zugeführte Kalorien völlig unterschätzt.
  • Totaler Kontrollverlust.
  • Geringere Aktivität im Alltag aufgrund mangelnder Energie, Reduktion oder völlige Einstellung des Sportprogramms.
  • Eine Kombination aus allem.
Kurzum: Die nächste Story vom eingeschlafenen Stoffwechsel musst du weder mitleidig schlucken noch aggressiv gegen sie anstinken (es sei denn, du bist ein völlig empathieloser Stinkstiefel). Wir kennen die Wahrheit schlicht und ergreifend nicht.

Wenn das Märchen vom Hungerstoffwechsel den Menschen verleidet, sinnlose, ungesunde bis gefährliche Hardcore-Diäten in Angriff zu nehmen, dann möge es bitte weiter bestehen!

Vielleicht wird es irgendwann so und so eine Welt geben, in der Kinder das Wort “Diät” gar nicht mehr kennen. In der es nur noch eine gesunde Lebensweise gibt. Und das nachhaltig. Am besten für immer und für alle.

Quellen

  • Bellido et. al: "Resting metabolic rate of obese patients under very low calorie ketogenic diet.” Nutrition & Metabolism, 2018.
  • Bitu et. al: "Resting energy expenditure adaptation after short-term caloric restriction in morbidly obese women." Revista de Nutricao, 2015.
  • Braun et. al: "Gibt es Adaptive Thermogenese?" Adipositas, 2015.
  • Brychta et. al: "Persistent metabolic adaptation 6 years after “The Biggest Loser” competition.” Obesity Research Journal, 2016.
  • Doucet et. al: "Greater Than Predicted Decrease in Resting Energy Expenditure and Weight Loss: Results From a Systematic Review." Obesity Research Journal, 2012.
  • Enderle, Janna: "Regulation der Adaptiven Thermogenese : Ergebnisse einer kontrollierten Humanstudie / Janna Enderle." Der Andere Verlag, 2015.
  • Fernandez et. al: "Maintenance of resting energy expenditure after weight loss in premenopausal women: potential benefits of a high-protein, reduced-calorie diet." Metabolism, 2008.
  • Foster et. al: "Long-term effects of dieting on resting metabolic rate in obese outpatients." JAMA, 1990.
  • Harper et. al: "Energy metabolism after 2 y of energy restriction: the Biosphere 2 experiment." American Journal of Clinical Nutrition, 2000.

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