Fasten und Kalorienrestriktion

• Metabolische Erkrankungen

• Chronisch-entzündliche Erkrankungen

• Kardiovaskuläre Erkrankungen

• Chronisches Schmerzsyndrom

• Atopische Erkrankungen

• Psychosomatische Störungen

• Kachexie

• Anorexia nervosa

• Hyperthyreose

• Demenz

• Leber- und Niereninsuffizienz

• Schwangerschaft und Stillzeit

• Medikation: z.B. Antidiabetika, Antihypertensiva

• Heilfasten

• 3 Stufen: Tee-Wasser-Fasten, Milch-Semmel-Diät und „milde Ableitungsdiät“

• 1921

• Heilfasten

• Flüssigkeitszufuhr >2,5 L/Tag

• Gemüsebrühe, Obst- und Gemüsesäfte, Tee mit Honig,

• <500 kcal/Tag

• 1935

• Metabolische Effekte: Energieaufnahme, Fettoxidation, Temperatur, Fettgewebe ↓; Metabolische Rate bleibt gleich

• Physiologische Effekte: Metabolische Flexibilität, Stammzellfunktion, DNA-Reparatur ↑; Entzündungen und altersbedingte Erkrankungen ↓

• Lebensverlängernder Effekt

• Körpertemperatur ↓, VO2 ↓

• Körpergewicht ↓, abdominales Fettgewebe ↓

• Insulinsensitivität ↑, IGF 1 (↓), Adiponektin ↑

• Cholesterin ↓, TG ↓, HDL ↑, Intima-Media-Dicke der Karotis-Arterien ↓

• Testosteron ↓, DHEAS ↑ ,T3 ↓ - CRP ↓, oxidativer Stress ↓

• späteres Auftreten chronischer Erkrankungen

• IGF-1 sinkt beim Menschen nur wenn auch weniger Protein gegessen wird

• Anhaltende positive Auswirkungen auf Insulinresistenz, Entzündungen und oxidativen Stress, LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin, Nüchternblutzucker, Blutdruck und Gewicht

• Wenn die Studien an Nagetieren auf den Menschen übertragen werden, steigt die Lebenserwartung um 39 Jahre bei Männern und Frauen

• Geringere Körpertemperatur und Insulinspiegel und höhere DHEAS-Spiegel sind beim Menschen mit einem besseren Überleben verbunden

  • Dehydroepiandrosteron = Prohormon, das zu Testosteron verstoffwechselt wird

  • Besserer Erhalt der Muskelmasse in Kombination mit körperlicher Aktivität

• Je höher der Stoffwechsel ist, desto mehr oxidative DNA-Basen pro Magermasse

• DNA-Schäden korrelieren mit dem Sauerstoffverbrauch im Körper

• Die Menge der geschädigten DNA-Basen sagt nichts über die Schädigung aus, die wir im Körper behalten

• Körperliche Aktivität verbessert die Reparaturmechanismen

• Oxidative DNA-Schädigung korreliert mit der Energieaufnahme

• Umgekehrte lineare Beziehung zwischen der Herzfrequenz im Ruhezustand und Lebenserwartung bei Säugetieren und Menschen (je höher die Herzfrequenz, desto niedriger ist die Lebenserwartung)

• Herzfrequenz wird durch körperliche Aktivität gesenkt

• keine Vitamin- und Mineralstoffpräparate

• Calcium-Zufuhr um 800-900 mg/d

  • Die Washingtoner Calerie-Studie berichtet über eine Abnahme der Knochenmineraldichte um 1,5 % pro 12 Monate bei älteren Erwachsenen

• Vorbeugung: Sportliche Betätigung? Sexualsteroide? Kalziumzufuhr?

• 2 Biomarker (Insulinspiegel, Körpertemperatur) für Langlebigkeit „verbessert“, metabolische Adaptation, „weniger“ DNA-Schäden

• Aber: Eine lebenslange oder zumindest dauerhafte Kalorienbeschränkung (um 25 %) ist praktisch schwierig und keine plausible Ernährungsempfehlung für Menschen

• Subjektiv belastende Begleiterscheinungen sind ständiger Hunger, Frieren und geringe Libido

• Alternativen sind sogenannte „caloric restriction mimetics“ (z.B. Resveratrol) oder eine gezielte Beeinflussung sog. „nutrient sensing pathways“ (z.B. IGF1, Insulin, TOR pathway)

• Kalorienrestriktion

• Zeitlich begrenztes Essen

• Intermittierendes oder periodisches Fasten

• Fasten-ähnliche Ernährung

• Geringeres Risiko für koronare Herzerkrankungen und Diabetes

• Niedrigerer BMI

• Niedrigere Glukosespiegel

• Autophagie

• Proteinsynthese

• Entzündung

• Reproduktion

• Mitochondrienfunktion

• Stressresistenz

• genomische Stabilität

• Energiebalance

• ↑ Ketonkörper, Adiponection-Spiegel, Cortison- und Ghrelin-Spiegel

• ↓ Glukose-, Insulin-, IGF-1 und Leptin-Spiegel, entzündungsfördernde Marker und CRP

• ↑ Ketonkörperproduktion, Insulinsensitivität

• ↓ Glykogenproduktion, Lebergröße

↑ Insulinsensitivität, Struktur und Funktion

• ↑ Hungerantwort, NPY-Spiegel, Stressresistenz, kognitive Funktion, neurotrope Faktoren

• ↓ Entzündung, oxidativer Stress

↓ Herzfrequenz im Ruhezustand, Blutdruck

↓ Insulinproduktion

• ↑ Lipolyse, Adiponectin-Produktion, Insulinsensitivität

• ↓ Leptin-Produktion, Fettmasse, Entzündungen

Es kommt nicht nur auf die Kalorienaufnahme an, sondern auch auf die Qualität der Lebensmittel (z.B. Zucker, Fettsäuren)

• Die Fasting Mimicking Diet ist eine fettreiche, kalorienarme Methode des intermittierenden Fastens, die fünf Tage lang vorgefertigte Mahlzeiten liefert

• Kalorien, Kohlenhydrate und Protein ↓

• Sie kann beim Abnehmen helfen

• ist aber teuer und möglicherweise nicht besser als herkömmliche intermittierende Fastenkuren

• Reduktion von Risikofaktoren/Biomarkern für Altern, Diabetes, Krebs, kardiovaskuläre Erkrankungen ohne nennenswerte Nebenwirkungen

• Ausreichend Mikronährstoffe

• Resveratrol

• Rapamycin

• 2 Tage pro Woche

• Jeden zweiten Tag

• Time-restricted Feeding (>16 h Fasten innerhalb eines Tages (z.B. Breakfast Skipping)

• Totales Fasten

• 60-75 % unter dem Bedarf

Stoffwechselveränderungen: z.B. FFA, Ketonkörper und Cortison ↑, Hyperphagie

• Therapie der Adipositas und Adipositas-assoziierter Erkrankungen

• Gewichtserhalt oder Bestandteil eines gesunden Lebensstils

• 5:2: 2 Tage mit 75% Energiedefizit (= 20% wöchentliches Kaloriendefizit)

• Kontinuierliche Kalorienrestriktion: täglich Energiedefizit 20%

• Keine Unterschiede bei der Gewichtsabnahme, Körperzusammensetzung und kardiometabolisches Risiko

• Keine Unterschiede bei der Verbesserung von Blutdruck, Triglyceride, HDL-Cholesterin

• Intermittent fasting → höheres subjektives Hungerempfinden → Gewicht wird etwas schlechter langfristig gehalten

• 0 kcal für 36 h führt zu einer geringeren Kompensation der Energieaufnahme

• Am Tag darauf wird nicht das doppelte gegessen

• Bei Stoffwechsel-Gesunden mit Adipositas: kein Vorteil bei Gewichtsabnahme, Verbesserung kardiometabolischer Risikofaktoren und Gewichtserhalt, Höherer Dropout

• Wachstumshormon ↑ (Lipolyse ↑, Erhalt der Muskelmasse?)

• Erythrozyten, Hematokrit ↑

• Gesamtcholesterin ↑ (Synthese in der Leber ↑, Freisetzung aus Adipozyten ↑, LDL-Rezeptor ↓)

• Triglyzeride ↓

• Ektope Fette:

  • Intramyozelluläre Lipide ↑

  • Leberfett ↑ (Lipolyse ↑, ApoB100 ↓, hepatischer Lipidexport ↓)

  • Freie Fettsäuren ↑ (Insulinresistenz)

• Der postprandiale Stoffwechsel ist nach einem Tag Fasten vulnerabler (also kein ungesundes Essen am Tag nach dem Fasten)

• Herzfrequenz ↓

• Blutdruck ↓

• EKG: QRS ↓, T ↓

• Wasser und Elektrolyte:

  • Kaliumbilanz + Natriumbilanz am Anfang ↓

  • Magnesium, Calcium und Phosphat stabil

  • Wasserbilanz am Anfang ↓

• Harnsäure ↑ cave: Gichtrisiko

• Nebenwirkungen bei langanhaltender Kalorienrestriktion:

  • Leukozyten ↓

  • Immunsuppression?

  • Geringe Knochendichte

Die Auswirkungen des intermittierenden Fastens auf Endpunkte wie Mortalität, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz bleiben aufgrund fehlender Daten ungewiss → Vorteile und mögliche Risiken?

Intermittierendes Fasten kann im Vergleich zur ad libitum-Ernährung zur Gewichtsreduktion beitragen und kann so effektiv sein wie eine kontinuierliche Energierestriktion.

5 Tag Fasten (300-350 kcal/Tag) vor einer 3-monatigen DASH-Diät erhöht denn Erfolg der Diät durch eine Veränderung des Mikrobioms und der Immunfunktion (niedrigerer Blutdruck)

• Gewicht und Fettmasse ↓

• Triglyzeride ↓

• Hungerempfinden (VAS) ↑ Ghrelin ↑

• LDL ↑ HDL ↑

• Systolischer und diastolischer Blutdruck ↑

• GOT und GPT ↑

• Glukose ↑ und Glukosetoleranz ↓ mit verzögerter Insulinresponse

• Im Vergleich zu 3 Mahlzeiten pro Tag führt eine höhere Mahlzeitenfrequenz zur Gewichtszunahme

• Einfluss des Zeitpunktes der größten Mahlzeit des Tages und des Weglassens vom Frühstück auf die relative Veränderung des Gewichts nach 7 Jahren

  • Frühstücken und die größte Kalorienmenge am Morgen verzehren → Prävention einer Gewichtszunahme

• Über den Tag mehr Fettoxidation, wenig Kohlenhydratoxidation (erst zum Abend hin)

• Erhöhte Lipolyse (Freie Fettsäuren ↑)

• Verminderte Glukoseoxidation trotz höherer Insulinspiegel → metabolische Flexibilität ↓

• Lipolyse und Fettoxidation sind beim Auslassen der Frühstücksmahlzeit erhöht, die Kohlenhydratoxidation ist vermindert → d.h. durch das Frühstück-Weglassen wird Glykogen abgebaut das anschließend wieder repletiert wird.

• Breakfast-Skipping erhöht das Diabetesrisiko um ca. 21 % (dieser Effekt ist bei gesunder Ernährung nicht nachweisbar und bei ungesunder Ernährung (Western dietary pattern: Rotes Fleisch, Wurstwaren, Pommes, fettreiche Milchprodukte, Weißmehlprodukte, Süßwaren, Desserts) noch ausgeprägter)

Blutzucker, Insulinspiegel und freie Fettsäuren ↑

Thermogenese ↓

• verbessert den Stoffwechsel

• Postprandiales Insulin, Blutdruck, oxidativer Stress, Appetit am Abend ↓

• Insulinsensitivität, β-Zellfunktion ↑ Fasten-Triglyzeride ↑

• Freie Fettsäuren und Ketonkörper ↑

• Glukose ↓

• Lipolytisch wirkende Hormone (Noradrenalin, Cortisol, Wachstumshormon) ↑

• Gluconeogenese und Glukagon ↑, Insulin ↓

• Insulinwirkung auf Unterdrückung der Lipolyse und auf die Glukoseaufnahme ↓

• 3 Tage Fasten beeinflusst die Makronährstoff-Bilanz am Folgetag und verschlechtert die Glukosetoleranz am Tag

• Abnahme von Körperprotein wird während des Fastens durch Glykogenabbau vermindert Glykogen wird nach dem Fasten repletiert → positive KH-Bilanz und negative Fettbilanz

Die hormonelle und metabolische Adaptation an das Fasten begünstigt die Nährstoffpartitionierung am Folgetag und kompensiert so negative Auswirkungen des kurzzeitigen Fastens auf die Partitionierung der Gewichtsabnahme. Eine vermehrte Abnahme von Körperprotein wird während des kurzfristigen Fastens durch Glykogenabbau vermindert (Glykogen wird nach dem Fasten schnell wieder repletiert = positive KH-Bilanz und die Fettbilanz ist dafür negativer).

Gewichtsabnahme, Verbesserung der Körperzusammensetzung, Senkung des Blutdrucks, des HbA1c und der Blutfettwerte

• Gewichtsabnahme ist bei intermittierendem Fasten vergleichbar zu kontinuierlicher Kalorienrestriktion (auch keine bessere Adhärenz)

• Intermittierendes Fasten hat keine Auswirkungen auf den Muskelmassenverlust und die metabolische Adaptation bei Gewichtsabnahme

• An Fastentagen kommt es zu einem Hungerstoffwechsel, der bei der Umstellung des Stoffwechsels beim Fastenbrechen zu Insulinresistenz führt

• Diese negative Auswirkung kann durch eine Gewichtsabnahme kompensiert werden

• Langfristigen Auswirkungen des intermittierenden Fastens auf Knochengesundheit und HerzKreislauf-Erkrankungen/Mortalität bleiben unklar

• Time/Frequenz:

  • Frühstücken ist wichtig

  • Fasten innerhalb des Tages nur abends

  • Metbaolischer Jetlag durch späte Mahlzeit vermeiden

  • nicht mehr als drei Mahlzeiten