Intermittierendes Fasten ist eine Ernährungsform, bei der nur zu bestimmten Zeiten gegessen wird. Das kann zum Beispiel eine Fastenzeit von sechzehn Stunden und ein Nahrungsfenster von acht Stunden bedeuten. Intermittierendes Fasten ist also keine Diät im klassischen Sinne. Dennoch versprechen sich davon viele Menschen eine nachhaltige Gewichtsreduktion.
Kann man mit intermittierendem Fasten tatsächlich dauerhaft abnehmen? Wie wirken sich verschiedene Formen von intermittierendem Fasten auf die Körperzusammensetzung und die körperliche sowie kognitive Leistungsfähigkeit von Menschen aus? Eignet sich diese Ernährungsform auch für Sportlerinnen und Sportler?
Um diese Fragen zu klären, hat Max Klinsmann zahlreiche Studien aus den letzten zehn Jahren gesichtet. In seiner Publikation erklärt er, welche Stoffwechselprozesse bei längerer Nahrungsabstinenz im Körper stattfinden. Außerdem schildert er die konkreten Auswirkungen von langfristigem Fasten auf den Körper. Klinsmann zeigt, ob und wenn ja, wie das Mahlzeitentiming und die Mahlzeitenhäufigkeit mit dem Übergewicht bei einem Menschen zusammenhängen.
Aus dem Inhalt:
- Leistungsfähigkeit;
- Gesundheit;
- Ernährung;
- Adipositas;
- Lebenserwartung
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Problemstellung
2 Zielsetzung
3 Gegenwärtiger Kenntnisstand
3.1 Intermittierendes Fasten allgemein
3.2 Varianten von IF
3.3 Messgrößen der Körperzusammensetzung
3.4 Leistungsfähigkeit
3.5 Relevante labormedizinische Parameter des Metabolismus
4 Methodik
4.1 Forschungsfrage
4.2 Untersuchungsobjekte
4.3 Konkrete Suchstrategie, Filterung und Quantität der Resultate
5 Ergebnisse
5.1 Einfluss von IF auf die Körperzusammensetzung
5.2 Einfluss von IF auf die physische Leistungsfähigkeit
5.3 Einfluss von IF auf die kognitive Leistungsfähigkeit
6 Diskussion
6.1 Methodendiskussion
6.2 Ergebnisdiskussion
6.3 Ausblick
7 Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Tabellenverzeichnis
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1 Einleitung und Problemstellung
Intermittierendes Fasten bezeichnet eine Ernährungsform, bei der das Zeitfenster der Nahrungsaufnahme limitiert wird. Dies kann bei einem täglichen Zyklus beispielsweise eine Fastenzeit von 16 Stunden und ein Nahrungsfenster von 8 Stunden bedeuten (Malinowski et al., 2019). Es handelt sich somit nicht um eine Diät im klassischen Sinne, vielmehr um ein chronologisches Ernährungsprotokoll. Lebensmittelauswahl, Nährstoffverteilung und Energiezufuhr werden hierbei nicht definiert. Studien geben Anzeichen für verschiedenste positive physiologische Auswirkungen einer solchen Ernährungsform – diese reichen von erhöhter Produktion des menschlichen Wachstumshormons (Ho et al., 1988) über Fettverlust (Heilbronn, Smith, Martin, Anton und Ravussin, 2005) bis hin zu höherer Lebenserwartung (Martin, Mattson und Maudsleya, 2006). Die aktuellen Essgewohnheiten unserer Gesellschaft ähneln dieser Ernährungsform nicht. Lediglich 6% der Deutschen verzichten auf das Frühstück (Nestlé, 2009) und zwischen 18 und 19 Uhr wird der größte Anteil der Nahrungsenergie aufgenommen (Wittig, Hummel, Wenzler und Heuer, 2017). Der Anteil übergewichtiger Personen (BMI > 25kg/m²) lag in Deutschland im Jahr 2017 bei 43,1% bei Frauen bzw. 62,1% bei Männern (Statistisches Bundesamt [StBA], 2017). „Übergewicht und Adipositas sind eine typische Begleiterscheinung [ sic ] von Wohlstandsgesellschaften und stellen eines der schwerwiegendsten gesundheitspolitischen Probleme dar“ (Korczak & Kister, 2013, S.1). In einer Umfrage vom Marktforschungsunternehmen Ipsos (2018) gaben 43% der Bundesbürger (Stichprobe N = 1000) an, bereits mindestens einmal eine spezielle Ernährungsform bzw. Diät ausprobiert zu haben. Lediglich bei wenigen Übergewichtigen haben Diäten und Lebensstiländerungen dauerhaften Erfolg (Korczak & Krister, 2013, S.1). Es bestünde also enormes Potenzial, sollte sich intermittierendes Fasten positiv auf Körperzusammensetzung und Leistungsfähigkeit auswirken und zudem praktikabel sein. Laut einer metaanalytischen Untersuchung von Harris et al. (2018), die verschiedene Varianten von intermittierendem Fasten beleuchtet, ist diese Ernährungsform vor allem langfristig von Vorteil. Um die tägliche Kalorienaufnahme zu reduzieren, greifen auch immer mehr Sportler zu intermittierendem Fasten (Naharudin & Yusof, 2018), doch inwiefern ist dies mit deren Leistungsfähigkeit vereinbar?
2 Zielsetzung
Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, inwiefern verschiedene Formen von intermittierendem Fasten Einfluss auf die Gewichtsreduktion, die Körperzusammensetzung und die körperliche, sowie kognitive Leistungsfähigkeit von Menschen haben können. Hierzu werden Humanstudien, je nach Fragestellung, der letzten fünf bzw. zehn Jahre systematisch ausgewählt und deren Inhalte extrahiert und verglichen. Es soll untersucht werden, welche Stoffwechselprozesse bei längerer Nahrungsabstinenz im Körper stattfinden. Wie wirkt sich Fasten auf labormedizinische Parameter aus? Ist eine solche Ernährungsform langfristig umsetzbar? Es gilt, mögliche Zusammenhänge zwischen Übergewicht und Mahlzeitentiming und Mahlzeitenhäufigkeit zu prüfen. Außerdem ist es Ziel dieser Übersichtsarbeit, die Frage zu beleuchten, inwiefern intermittierendes Fasten im Gegensatz zur klassischen Ernährungsweise der westlichen Staaten unserer menschlichen Physiologie entspricht.
3 Gegenwärtiger Kenntnisstand
Im folgenden Kapitel sollen die Grundbegrifflichkeiten dieses Berichts definiert werden. Die in diesem Review vorgestellten Studien untersuchen die oben genannte Forschungsfrage anhand der Erhebung verschiedener Daten, mit Hilfe derer sich die Körperzusammensetzung oder die Leistungsfähigkeit beurteilen lassen. Zum einen geschieht dies anhand von Messungen der Körperzusammensetzung, zum anderen durch die Messung verschiedener Blutparameter, wie z.B. dem Blutzuckerspiegel. Deren Aufgabe und Bedeutung bezüglich der Forschungsfrage soll in diesem Kapitel ebenfalls kurz erläutert werden.
3.1 Intermittierendes Fasten allgemein
„Das Fasten ist der freiwillige Verzicht auf feste Nahrung und Genussmittel für begrenzte Zeit“ (de Toledo et al., 2002, S.189). Intermittierendes Fasten (intermittere = unterbrechen, lateinisch), auch Intervallfasten genannt, beschreibt eine Fastenform, bei der „tage- oder stundenweise auf Nahrung verzichtet [wird]“ (Backes, 2018, S.25). Es ergeben sich also zwei alternierende Zeitfenster – eines des Fastens und eines der Nahrungsaufnahme. Ein Zyklus aus den sich abwechselnden fasted state und fed state kann hierbei unterschiedlich lang sein. Neben dem Verzicht auf feste Nahrung bestehen auch Formen von intermittierendem Fasten (IF) bei denen zusätzlich die Flüssigkeitszufuhr unterbunden oder minimiert wird (Dry Fasting oder Ramadan). Außerdem besteht mit Intermittent Caloric Restriction eine weitere Art, bei der die Energieaufnahme periodisch reduziert, jedoch nicht gänzlich unterbunden wird. In dieser Arbeit sollen verschiedene Varianten von IF hinsichtlich der Forschungsfrage betrachtet werden. Diese Varianten werden in Kapitel 3.2 vorgestellt.
„Humans in modern societies typically consume food at least three times daily“ (Mattson, Longo & Harvie, 2017). Dies steht in einem starken Kontrast zur längsten Zeit der menschlichen Evolution, als Nahrung nicht jederzeit verfügbar war. Der Mensch entwickelte eine Vielzahl von Adaptionen, die ihm ermöglichen in vorübergehender Abstinenz von Nahrung sowohl physisch als auch mental auf höchstem Niveau zu agieren (Mattson, Longo & Harvie, 2017). Auch mit Voranschreiten der kulturellen Evolution war Fasten stets eine verbreitete Praxis vieler Kulturen und Religionen (Cerqueira, Chausse & Kowaltowski, 2017). Das wieder auflebende Interesse an IF zeigt sich zum einen an einer steigenden Zahl von Studien (Cerqueira, Chausse & Kowaltowski, 2017), zum anderen an einer Welle von Sachbüchern wie „The Fast Diet“ von Mosley und Spencer, Zeitschriftartikeln und Internetseiten (Patterson et al., 2015).
3.2 Varianten von IF
3.2.1 16/8
Die 16/8-Variante sieht vor, dass täglich innerhalb eines Zeitfensters von 8 Stunden gegessen werden darf. Darauf folgt eine Fastenphase von 16 Stunden (Rall, 2017, S.58). Verglichen mit anderen Modellen ist dies eine relativ kurze Fastenzeit. Welche Mahlzeit, ob Frühstück oder Abendessen, hierbei ausgelassen oder verschoben wird, ist frei wählbar. Gleiches gilt für die Anzahl der Mahlzeiten während der 8-stündigen Phase der Nahrungsaufnahme. Ein Beispiel für die 16/8-Variante wäre: Erste Nahrungsaufnahme des Tages beginnt um 12 Uhr, letzte Nahrungsaufnahme des Tages endet um 20 Uhr.
3.2.2 Ramadan (Saum)
Es bestehen eine Vielzahl an Fastenprotokollen, die aus religiösen Gründen verfolgt werden (Patterson et al., 2015). In der Wissenschaft wird oftmals eine der am meisten verbreiteten Formen religiösen Fastens untersucht – das Ramadanfasten. Saum (arabisch) beschreibt das religiöse Fasten muslimischer Menschen während des Ramadan, des Fastenmonats im Islam. Der zeitliche Zyklus des Ramadanfastens ist ebenfalls täglich. Das Fasten beginnt mit dem Aufgang der Sonne und endet mit deren Untergang (Elger, 2018). Vom Sonnenuntergang an kann also bis zum Sonnenaufgang gegessen und getrunken werden. Der Ramadan ist der neunte Monat im islamischen Kalender, welcher sich nicht an der Umkreisung unserer Erde um die Sonne orientiert. Dies bedeutet, dass der Ramadan durch unser Kalenderjahr wandert. Die Länge des täglichen Zeitfensters des Ramadanfastens ist somit davon abhängig, in welche Jahreszeit der Fastenmonat fällt. Außerdem ist die geographische Lage ausschlaggebend. Beim Saum handelt es sich, im Gegensatz zu anderen vorgestellten Fastenformen, neben der Abstinenz von fester Nahrung auch um den Verzicht auf Flüssigkeiten. (Baer-Krause & Illner, 2011).
3.2.3 Sunna
Sunna beschreibt eine Fastenpraxis des Islam, die Musliminnen und Muslimen rät, im Monat Lunar für drei aufeinanderfolgende Tage zu fasten. Das Protokoll selbst gleicht dem des Ramadan (Cherif et al., 2016).
3.2.4 Alternate Day Fasting
Wie der Name dieser Variante verrät, wechselt die fastende Person hierbei zwischen Fastentagen unter komplettem Verzicht auf Energiezufuhr und Nahrungstagen, bei denen ad libitum Nahrung konsumiert werden darf (Patterson et al., 2015).
3.2.5 Intermittent Caloric Restriction (ICR)
In einigen Studien, die in diesem Review betrachtet werden, wird der Begriff „fasting“ im Zusammenhang mit periodischer Kalorienreduktion verwendet. Im Gegensatz zum klassischen Fasten, bei dem gänzlich auf Nahrungszufuhr verzichtet wird, ist die Energiezufuhr hierbei meist auf 20-25% des Leistungsumsatzes beschränkt. Diese drastische vorübergehende Kalorienrestriktion findet oftmals in einem Schema von 5:2 statt. Dies bedeutet, dass an fünf Tagen der Woche wie gewohnt gegessen wird und die Einschränkung der Nahrungszufuhr an zwei Tagen der Woche stattfindet (Patterson et al., 2015).
3.3 Messgrößen der Körperzusammensetzung
Ein in Forschungsberichten oft verwendeter Wert, um die Körperzusammensetzung einer Testperson festzustellen ist der Body Mass Index (BMI). Dieser setzt sich aus dem Quotienten des Körpergewichts in Kilogramm und dem Quadrat der Körpergröße in Metern zusammen: BMI = [kg/m²] (WHO, 2000).„Adipositas ist definiert als eine über das Normalmaß hinausgehende Vermehrung des Körperfetts“ (Deutsche Adipositas Gesellschaft [DAG], 2012).Die WHO (2000) definiert einen BMI im Bereich von 18,50 bis 24,99 kg/m² als Normalgewicht. Übergewicht wird definiert als BMI zwischen 25,00 und 29,99 kg/m² und ein noch höherer Wert klassifiziert Adipositas.
Die Korrelation zwischen BMI und dem Körperfettanteil beträgt zwischen 0,7 und 0,8 (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S. 37). Die Tatsache, der BMI repräsentiere eine stets sinnvolle Klassifikation der Fettleibigkeit, ist laut Nutall (2015) ein Irrglaube. Trotzdem ist er dank seiner weltweiten Akzeptanz ein nützlicher Vergleichswert. Der BMI berücksichtigt weder die Körperfettverteilung (Nutall, 2015), noch die Gewichtsverhältnisse zwischen Muskeln, Fett und anderen Körperstrukturen. „Sportler […] sollten die Ergebnisse aufgrund ihres hohen Anteils an Muskelmasse mit Vorbehalt werten“ (von Loeffelholz, 2012, S. 15).
Weitere Mess- und Kalkulationsmethoden der Körperzusammensetzung, die in den Studien dieses Reviews Anwendung finden, sind die Hautfaltendicke-Messung und die bioelektrische Impedanz-Analyse. Bei der Hautfaltendicke-Messung wird Dicke verschiedener Hautfalten anhand eines Kalipers gemessen und in eine Formel eingegeben, die einen Näherungswert für den prozentualen Körperfettanteil (KFA) angibt (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S. 39). Bei der bioelektrischen Impedanz-Analyse (BIA) werden ungefährlich niedrige Wechselströme verschiedener Frequenzen durch Gliedmaßen geleitet. Die gemessenen Widerstände werden unter Berücksichtigung der Körpergröße und des Körpergewichts von einem Computer zu Rate gezogen, Fettmasse (höherer Widerstand als Muskelmasse) von Muskelmasse und Körperwasser zu differenzieren und somit den KFA zu errechnen (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S. 40).
3.4 Leistungsfähigkeit
Neben den Auswirkungen von IF auf die Gewichtskontrolle soll in diesem Review außerdem der Einfluss von IF auf die menschliche Leistungsfähigkeit betrachtet werden. Hierbei wird zwischen physischer und kognitiver Leistungsfähigkeit unterschieden.
3.4.1 Physische Leistungsfähigkeit
Das Fundament für spezifische sportliche Leistungsfähigkeiten bilden die fünf motorischen Grundfähigkeiten Ausdauer, Kraft, Koordination, Schnelligkeit und Flexibilität. „So ist die sehr spezielle motorische Fähigkeit Explosivkraft, die etwa für den Speerwurf maßgeblich ist, in ihrer Entwicklung durch die motorische Grundfähigkeit Kraft limitiert“ (Haber, 2018, S. 116). Die in den Studien dieses Reviews untersuchten Leistungsveränderungen im Rahmen von Fastenperioden stellen spezifische physische Fähigkeiten dar (z.B. die Zeit für einen 5000m-Lauf), die wiederum Resultat einer Kombination verschiedener der fünf motorischen Grundfähigkeiten sind. Das Hauptaugenmerk der untersuchten Studien liegt auf den motorischen Grundfähigkeit Kraft und Ausdauer.
Die Höhe der aufzuwendenden Kraft hängt von ihrer Arbeitsform und der zu haltenden oder zu bewegenden Masse ab. Die Arbeitsformen werden in isometrische Beanspruchung (Haltekraft), konzentrische Beanspruchung (Überwindung von Widerstand unter Muskellängenverkürzung) und exzentrische Beanspruchung (Bremskraft beim Nachgeben) unterteilt (Wonisch, Hofmann, Förster, Hörtnag& Ledl-Kurkowski, 2017,S. 299).
„Unter Ausdauer wird allgemein die psycho-physische Ermüdungswiderstandsfähigkeit des Sportlers verstanden. Sie schließt die Erholungsfähigkeit mit ein“ (Weineck, 2010, S. 229). Die aerobe Ausdauer beschreibt die Fähigkeit der ATP-Resynthese durch Fettsäuren- und Glukoseabbau unter Verbrauch von Sauerstoff. Sie kann quantitativ durch die Messung der maximalen Sauerstoffaufnahme, der VO2max bestimmt werden – je höher diese ist, desto größer ist die aerobe Leistungsfähigkeit (Haber, 2018, S. 117).
Übersteigt der ATP-Abbau die Kapazitäten der oxidativen Resynthese von ATP, so werden zusätzlich anaerob, also sauerstofflos, energiereiche Moleküle gespalten und somit mehr ATP zur Verfügung gestellt. Man spricht dann von anaerober Ausdauer, die beispielsweise anhand von Laktatmessungen beurteilt werden kann (Haber, 2018, S. 118). Weitere Methoden zur Feststellung der Ausdauer sind verschiedene Leistungstests. „Die beiden Wege der Energiebereitstellung – der oxidative und der glykolytische – laufen in der Muskulatur mit unterschiedlichen Anteilen stets gemeinsam ab“ (Gimbel, 2014, S. 162), wobei deren Anteile von der Intensität der Belastung abhängen.
Der Punkt, an dem die aerobe Energiebereitstellung der Höhe der Belastungsintensität nicht mehr gewachsen ist, wird anaerobe Schwelle genannt. Er beschreibt die maximale Leistung, bei der der Laktatspiegel im Blut gleichbleibend ist. Diese Schwelle ist ein wichtiger Wert der Leistungsdiagnostik (Schmidt, Lang & Heckmann, 2011, S. 859) und findet auch in Studien dieses Reviews Anwendung. Steigt der Laktat-Spiegel im Blut an, so bedeutet dies, dass in der Muskelzelle mehr Pyruvat entsteht, als die Mitochondrien verstoffwechseln können, welches dann zu Laktat reduziert wird und ins Blut diffundiert (Gimbel, 2014, S. 162-163).
3.4.2 Kognitive Leistungsfähigkeit
„Kognitive Leistungsfähigkeitist allgemein als dasVorhandensein nötiger Voraussetzungen definiert, um u. a. Erinnerung, Konzentration, Informationsverarbeitung und Problemlösung zu erbringen und langfristig aufrechtzuerhalten“ (Mache & Harth, 2017). Laut Volz, Kasper, Möller, Sachs und Höse (2000) sind kognitive Funktionen bewusste und unbewusste Vorgänge zur Verarbeitung von Informationen. Hierzu gehören Wahrnehmen, Erkennen, Vorstellen, Gedächtnisleistung, Handlungsplanung und Kommunikation. Es ist zu untersuchen, inwiefern Nahrungsabstinenz akut und auch langfristig Einfluss auf diese Funktionen hat.
3.5 Relevante labormedizinische Parameter des Metabolismus
Die Studien dieses Reviews erheben zur Beurteilung der Intervention teilweise labormedizinische Parameter, wieBlutfettwerte, Blutzuckerspiegel und Hormonwerte. Hormone sind aus Aminosäuren oder Lipoiden bestehende Botenstoffe, die von verschiedenen Drüsen produziert und vom Blut transportiert werden. Neben der Regulation von wichtigen Organfunktionen steuern Hormone den Stoffwechsel (=Metabolismus) (Jecklin, 2001, S. 165). Sie haben somit starken Einfluss auf die Gewichtsregulation sowie die Körperzusammensetzung und somit auch auf die Leistungsfähigkeit. Patterson und Sears (2017) konkludieren in ihrer Metaanalyse, dass bereits ein einziges Fastenintervall diese metabolischen Werte beeinflussen kann. Im Folgenden werden die für diese Review relevanten labormedizinischen Parameter des Metabolismus vorgestellt. Von der Vielzahl an Funktionen dieser Stoffe werden lediglich jene beleuchtet, die mit dem menschlichen Stoffwechsel zusammenhängen.
3.5.1 Blutzucker und Glukosetoleranz
Als Blutzucker bezeichnet man die sich im Blut befindliche Glukose (Traubenzucker). Die Konzentration der Glukose im Blut wird Blutzuckerspiegel genannt. Der menschliche Körper strebt stets eine Homöostase des Blutzuckerspiegels an (Hübl, 2005). Glukose dient der Energiebereitstellung und -speicherung in den Zellen und verlässt das Blut somit stetig. Glukose gelangt zum einen durch intestinale Absorption in das Blut. Zum anderen kann bei Nahrungsabstinenz Glukose durch Glykogenolyse aus Glykogenspeichern in Zellen zurückgewonnen werden. Der dritte Weg der Glukosebereitstellung ist die Glukoneogenese, die Formation von Glukose aus Aminosäuren und Laktat. Sie ist innerhalb der ersten nüchternen 8 – 12 Stunden der primäre Mechanismus der Glukosebereitstellung (Aronoff, Berkowitz & Shreiner, 2004). Ein gesunder Nüchternblutzuckerspiegel liegt zwischen 50 mg/dl (2,8 mmol/l) und 100 mg/dl (5,6 mmol/l) (Andreae, Avelini, Berg, Blank & Burk, 2008, S.235). Die zwei Hauptregulatoren des Blutzuckerspiegels sind die Hormone Glukagon und Insulin, auf die in den folgenden Unterpunkten eingegangen wird.
Glukosetoleranz beschreibt die Funktionalität der Glukoseaufnahme. Hierzu gehören die Glukoseresorbtion im Dünndarm, die ausreichende aber nicht übermäßige Freisetzung von Insulin und die ungestörte Empfindlichkeit peripherer Zellen gegenüber dem Insulin, um die Absorption der Glukose in den Zellen zu ermöglichen (Veselinović, 2014, S. 684).
3.5.2 Glukagon
Glukagon, der Antagonist von Insulin, wird im Nüchternzustand im Pankreas und im oberen Teil des Magen-Darmtrakts gebildet. Es fördert sowohl den Abbau des Leberglykogens, als auch den Vorgang der Glukoneogenese, um ein Absinken des Blutzuckerspiegels während des Fastens zu verhindern. Glukagon fördert, im Gegensatz zu seinem Synergisten Adrenalin, den Glykogenabbau in den Muskelzellen nicht (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S.194).
3.5.3 Insulin
„Insulin wird infolge des Blutzuckeranstiegs nach Nahrungsaufnahme ausgeschüttet und fördert die Aufnahme von Glukose und Aminosäuren ins Gewebe“ (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S.57). Ein niedriger Blutzuckerspiegel bei Nahrungsabstinenz fördert die Ausschüttung von Adrenalin, welches wiederum die Insulinausschüttung hemmt. Insulin wird von der Bauchspeicheldrüse gebildet (Jecklin, 2001, S.176). Das Hauptmerkmal des Stoffwechsels vieler übergewichtiger Personen ist ein gestörter Insulinstoffwechsel, da Übergewicht zu einer erhöhten Insulinproduktion führt und umgekehrt. Die Anzahl der membrangebunden Insulinrezeptoren, die die Wirkung des Hormons erst zulassen und Zellen zur Nährstoffaufnahme bewegen, nimmt mit dauerhaft erhöhtem Insulinspiegel ab. Die benötigte Insulinmenge, um den Blutzuckerspiegel im Rahmen zu halten, wird somit immer höher, man spricht von Insulinresistenz (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S.639). Die andauernde Überbelastung der Bauchspeicheldrüse kann im weiteren Verlauf zur Ermüdung dieser und somit zu einer unzureichenden Insulinproduktion führen, dieses Krankheitsbild nennt sich Diabetes Mellitus Typ 2 (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S.664).
3.5.4 Leptin
Leptin (griechisch, leptos = dünn) ist ein Peptidhormon, das in den Fettzellen gebildet wird. Die Menge der Leptinsekretion ist proportional zur Größe der Fettzellen. (Elmadfa, Leitzmann, 2015, S. 56). Eine Gewichtsreduktion führt folglich zu einer Minderung des Leptinspiegels. Die Ausschüttung dieses Hormons ist nachts am höchsten. „Zumindest teilweise könnten die tageszeitlichen Veränderungen der Leptinsekretion durch Nahrungszufuhr begründet sein“ (Weck & Fischer, 1997). Der Haupteffekt von Leptin ist ein erhöhtes Sättigungsgefühl und somit eine verminderte Nahrungszufuhr. Genetisch bedingter Leptinmangel führt beim Menschen zu Übergewicht. (Elmadfa & Leitzmann, 2015, S. 57).
3.5.5 Adiponektin
Ein weiteresPeptidhormon, das hauptsächlich in Fettzellen produziert wird, ist das Adiponektin. Bei übergewichtigen Personen ist die Adiponektinproduktion gehemmt, wird jedoch bei Gewichtsverlust wieder normalisiert. Das Hormon fördert die Fettoxidation in Leber- und Skelettmuskelzellen (Winkler, Picó& Ahrens, 2010). Auf lange Sicht fördert es hingegen die Insulinsensitivität im Fettgewebe (Fu, Luo, Kleion & Garvey, 2005) und trägt somit möglicherweise zu einer Gewichtszunahme bei.
3.5.6 Triiodthyronin (T3)
„Triiodthyronin wird in der Schilddrüse gebildet und gehört zu den lebenswichtigen Hormonen, da es […] den Stoffwechsel nahezu sämtlicher Körperorgane reguliert“ (Hubl, 2019, S. 2356). Ein erhöhter T3-Spiegel bewirkt einen beschleunigten Abbau von Körperfett, eine Cholesterinreduktion, einen beschleunigten Kohlenhydratabbau und eine Steigerung der Glukoneogenese, also der Kohlenhydratbildung aus Proteinen (Hubl, 2019, S. 2356-2357). T3 stimuliert den Grundumsatz und kann somit ohne bewegungsinduzierten Energieumsatz zur Gewichtsreduktion beitragen. Bei Stress und Krankheit ist eine T3-Reduktion zu beobachten (Kleine & Rossmanith, 2014, S. 253).
3.5.7 Kortisol
Kortisol ist ein in der Nebennierenrinde produziertes Hormon, dessen Sekretion zirkadianer Periodik unterliegt (Wirtz, 2014, S. 888) und somit möglicherweise durch das Ernährungsverhalten beeinflusst werden kann (Oosterman, Kalsbeek, la Fleur & Belsham, 2015). Kortisol stimuliert die Glukoneogenese und hemmt die Glukoseaufnahme in den peripheren Zellen. Es fördert die Lipolyse, hemmt die Proteinbiosynthese und stimuliert die Proteolyse. Das Hormon aktiviert somit katabole (abbauende) Stoffwechselvorgänge.
4 Methodik
4.1 Forschungsfrage
Diese Arbeit ist ein systematisches Review. Es werden anhand einer Literaturrecherche folgende Zusammenhänge untersucht:
- Einfluss von IF auf die Körperzusammensetzung
- Einfluss von IF auf die physische Leistungsfähigkeit
- Einfluss von IF auf die kognitive Leistungsfähigkeit
4.2 Untersuchungsobjekte
Im Folgenden wird dargestellt, wie die zu betrachtende Literatur ausgewählt wird. Hierbei werden die verwendeten Suchmaschinen genannt. Außerdem wird die Auswahl von Operatoren, Kriterien und Filtern beschrieben und begründet.
4.2.1 Allgemeine Vorgehensweise und verwendete Suchmaschinen
Zur Auswahl der zu untersuchenden Literaturquellen, werden in PubMed, der Datenbank des National Center for Biotechnology Information, Suchen durchgeführt. Ein wissenschaftlicher Anspruch ist somit gewährleistet. Es wird mit booleschen Operatoren gearbeitet. Daraufhin werden nacheinander verschiedene Filter angewendet, um nur die relevanten Quellen darzustellen und die Suchergebnisse auf eine vorher gewählte Mengenspannweite zu reduzieren. Sollten die Quellen in PubMed nicht als Volltext vorhanden sein, werden diese über Google und Google Scholar anhand der Eingabe des vollen Titels gesucht. Im Idealfall findet sich auf diese Weise eine ungekürzte Fassung der Literatur. Die Suche findet ausschließlich in englischer Sprache statt. Es wird darauf geachtet, dass möglichst diverse Formen von IF untersucht werden, um auch die Länge der jeweiligen Fastenperiode unter den Aspekten der Forschungsfrage zu untersuchen.
4.2.2 Einschlusskriterien
Im Folgenden werden Einschlusskriterien erläutert, die für die Suchergebnisse aller vier untersuchten Zusammenhänge gelten.
- Es handelt sich um eine Studie an Menschen
- Die Versuchspersonen sind 19 Jahre alt oder älter
- Die Versuchspersonen einer Studie weisen kein gemeinsames Krankheitsbild auf
- Die Studie oder der Bericht ist in vollem Umfang in englischer oder deutscher Sprache verfügbar
- Die Studie ist jünger als 5 Jahre
4.2.3 Ausschlusskriterien
Im Folgenden werden Ausschlusskriterien erläutert, die für die Suchergebnisse aller vier untersuchten Zusammenhänge gelten.
- Die Auswirkungen von IF auf Diabetes oder andere Krankheiten ist Hauptgegenstand der Studie oder des Berichts
- IF wird zusammen mit anderen Faktoren in Bezug auf den untersuchten Zusammenhang betrachtet
4.3 Konkrete Suchstrategie, Filterung und Quantität der Resultate
4.3.1 Einfluss von IF aufdie Körperzusammensetzung
Um den Einfluss von IF auf die Körperzusammensetzung zu betrachten, sollen 6-12 Studien und Berichte untersucht werden. Da es sich bei Anführungszeichen um boolesche Operatoren handelt, die für die Suche auf PubMed essentiell sind, werden im Folgenden als Tribut an die Leserlichkeit Suchbegriffe und Operatoren kursiv dargestellt. Zu Beginn erfolgt eine Suche nach ("fat loss" OR "weight loss" OR "weight reduction" OR "body composition") AND "intermittent fasting". In der Klammer befinden sich drei Begriffe, die versuchen, die häufigsten Formulierungen für die Betrachtung der Gewichtskontrolle abzudecken. Sie werden durch den booleschen Operator OR getrennt, da jeweils eine dieser Formulierungen auf einen zielführenden Inhalt schließen würde. Mit dem Operator AND wird „intermittent fasting“ angeschlossen, um sicherzugehen, dass sich beide Faktoren, deren Zusammenhang überprüft wird, in der Literatur wiederfinden. Die weitere Vorgehensweise wird tabellarisch dargestellt. Die Tabelle versteht sich chronologisch von oben nach unten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 1: Handlungsabfolge der Literaturauswahl zum Thema „Einfluss von IF auf die Körperzusammensetzung“ in PubMed
Einer der acht Treffer, eine Studie von Tinsly, Moore & Graybeal (2018) mit dem Titel „Reliability of hunger-related assessments during 24-hour fasts and their relationship to body composition and subsequent energy compensation“ bietet keine Untersuchungen, die bezüglich der Forschungsfrage dieser Arbeit relevant sind und wird somit ausgeschlossen. Es bleiben sieben Treffer.
4.3.2 Einfluss von IF auf die physische Leistungsfähigkeit
Zunächst soll der Einfluss von IF auf die motorische Fähigkeit Kraft untersucht werden. Da bei einer ersten Suche nach strength AND "intermittent fasting" deutlich wird, dass viele Studien und Berichte sowohl Kraft als auch Ausdauer unter dem Einfluss von IF betrachten und somit mehrere Ergebnisse liefern, werden diese Forschungsfragen gemeinsam gesichtet und jeweils differenziert betrachtet. Zu diesem Thema sollen 5-8 Studien und Berichte untersucht werden. Zu Beginn erfolgt eine Suche nach ("athletic performance" OR endurance OR strength OR power) AND "intermittent fasting". In den Klammern befinden sich vier Begriffe, die versuchen, die häufigsten Formulierungen für die Betrachtung von Kraft und Ausdauer abzudecken. Sie werden durch den booleschen Operator OR getrennt, da jeweils eine dieser Formulierungen auf einen zielführenden Inhalt schließen würde. Mit dem Operator AND wird „intermittent fasting“ angeschlossen, um sicherzugehen, dass sich beide Faktoren, deren Zusammenhang überprüft wird, in der Literatur wiederfinden. Die weitere Vorgehensweise wird tabellarisch dargestellt. Die Tabelle versteht sich chronologisch von oben nach unten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 2: Handlungsabfolge der Literaturauswahl zum Thema „Einfluss von IF auf die physische Leistungsfähigkeit“ in PubMed
Die Probanden der Studie von Chaouachi et al. (2009) sind zwischen 17 und 19 Jahren alt. Es handelt sich also um eine fehlerhafte Filterung der Suchmaschine. Da es sich bei den Probanden allerdings um Leistungssportler, die nur knapp unter das Ausschlusskriterium „18 Jahre und älter“ fallen, wird die Studie nicht ausgeschlossen. Gleiches gilt für die Studie von Dannecker et al. (2013). Die Studie von
Guerrero-Morilla et al. (2013) ist trotz des englischsprachigen Titels im Volltext nur auf Spanisch verfügbar und wird daher ausgeschlossen. Es bleiben sechs Treffer.
Die in Kapitel 4.3 dargestellten Suchvorgänge führen nach Berücksichtigung der Ausschlusskriterien zu 14 Studien und einer Metaanalyse, welche sich mit verschiedenen Varianten von IF auseinandersetzt. In der folgenden Tabelle wird dargestellt, wie oft die jeweiligen Varianten von IF durch die Studien beleuchtet werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 3: Anzahl der Ergebnisse je Variante von IF
4.3.3 Einfluss von IF auf die kognitive Leistungsfähigkeit
Um den Einfluss von IF auf die kognitive Leistungsfähigkeit zu betrachten, sollen 3-5 Studien und Berichte untersucht werden. Zu Beginn erfolgt eine Suche nach ("cognitive performance" OR „cognitive functions“) AND "intermittent fasting". In den Klammern befinden sich zwei Begriffe, die versuchen, die häufigsten Formulierungen für die Betrachtung von kognitiver Leistungsfähigkeit abzudecken. Sie werden durch den booleschen Operator OR getrennt, da jeweils eine dieser Formulierungen auf einen zielführenden Inhalt schließen würde. Mit dem Operator AND wird „intermittent fasting“ angeschlossen, um sicherzugehen, dass sich beide Faktoren, deren Zusammenhang überprüft wird, in der Literatur wiederfinden.Die weitere Vorgehensweise wird tabellarisch dargestellt. Die Tabelle versteht sich chronologisch von oben nach unten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 4: Handlungsabfolge der Literaturauswahl zum Thema „Einfluss von IF auf die kognitive Leistungsfähigkeit“ in PubMed
Einer der drei Treffer, die Studie Horne, Muhlestein & Anderson (2015)mit dem Titel „Health effects of intermittent fasting: hormesis or harm? A systematic review“ bietet keine Untersuchungen, die bezüglich der Forschungsfrage relevant sind und wird somit ausgeschlossen. Es bleiben zwei Treffer. Da es sich beim zweiten Treffer um eine Metaanalyse mit hohem Informationsgehalt handelt, wird die Anzahl der Treffer trotz des Zieles von 3-5 Ergebnissen als ausreichend eingestuft.
5 Ergebnisse
Im Folgenden werden die Ergebnisse der systematischen Literaturrecherche dargestellt. Sie geht der Frage nach, ob und welche Zusammenhänge zwischen IF und der Körperzusammensetzung, der physiologischen Leistungsfähigkeit und der kognitiven Leistungsfähigkeit bestehen. Unterteilt nach den Fragestellungen werden nun die jeweiligen Studien, die über die in Kapitel 4 beschrieben Kriterien ausgewählt wurden, zusammengefasst vorgestellt und anschließend genauer beschrieben. Es sei angemerkt, dass sich einige Studien mit mehr als einer der drei Fragestellungen (5.1-5.3) beschäftigen. Die Sortierung der Literatur in diesem Kapitel ist analog zur Suchmethodik. Bei der folgenden Literaturzusammenfassung liegt das Augenmerk auf den Forschungsfragen dieses Reviews. Einige Studien beschäftigen sich darüber hinaus mit anderen Fragen bezüglich des Fastens. Sind diese Aspekte der Berichte für dieses Review nicht relevant, werden sie nicht beleuchtet.
[...]
- Citation du texte
- Max Klinsmann (Auteur), 2020, Intermittierendes Fasten. Ein sinnvoller Ansatz zur Gewichtsreduktion und Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit?, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/535537
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