Warum man durch Nüchterntraining nicht schneller abnimmt: Ein Blick auf den ersten Hauptsatz der Thermodynamik
Nüchterntraining, das heißt Training auf leerem Magen, wird oft als Geheimwaffe zum schnellen Abnehmen propagiert. Die Theorie dahinter ist, dass der Körper ohne sofort verfügbare Energiequellen gezwungen ist, auf seine Fettreserven zurückzugreifen. Doch die Realität ist deutlich komplexer. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik hilft uns zu verstehen, warum man durch Nüchterntraining nicht schneller abnimmt.
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik, auch Energieerhaltungssatz genannt, besagt, dass Energie in einem geschlossenen System weder erzeugt noch vernichtet werden kann. Sie kann nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Für den menschlichen Körper bedeutet das:
ΔU=Q−W
- ΔU ist die Änderung der inneren Energie des Körpers.
- Q ist die zugeführte Energie (Kalorien aus der Nahrung).
- W ist die verrichtete Arbeit (Kalorienverbrauch durch Grundumsatz und Aktivitäten).
Auf die Gewichtsabnahme bezogen bedeutet dies, dass die Energie, die wir zu uns nehmen (durch Essen und Trinken), und die Energie, die wir verbrauchen (durch Stoffwechsel und körperliche Aktivität), direkt beeinflussen, wie sich unser Körpergewicht verändert. Wenn die zugeführte Energie (Kalorien) geringer ist als die verbrauchte Energie, nutzt der Körper seine gespeicherten Reserven, um den Unterschied auszugleichen, was zur Gewichtsabnahme führt.
Warum Nüchterntraining nicht zu schnellerem Abnehmen führt
- Kurzfristige Fettverbrennung vs. langfristige Energiebilanz: Beim Nüchterntraining greift der Körper möglicherweise kurzfristig auf Fettreserven zurück, weil keine sofort verfügbaren Kohlenhydrate vorhanden sind. Doch das bedeutet nicht, dass insgesamt mehr Fett verloren geht. Entscheidend für die Gewichtsabnahme ist die langfristige Energiebilanz, nicht die kurzfristige Nutzung von Fett als Energiequelle.
- Gesamtkalorienverbrauch zählt: Auch wenn beim Nüchterntraining ein höherer Anteil der Energie aus Fett kommt, ist der Gesamtkalorienverbrauch oft geringer. Ohne ausreichende Energiezufuhr fühlt sich der Körper schwächer, was zu einer geringeren Trainingsintensität und -dauer führen kann. Weniger intensives Training bedeutet weniger Kalorienverbrauch, was die Gewichtsabnahme insgesamt nicht begünstigt.
- Kaloriendefizit ist entscheidend: Für eine nachhaltige Gewichtsabnahme muss über einen längeren Zeitraum ein Kaloriendefizit erreicht werden. Das bedeutet, dass die täglich zugeführte Energie (Kalorien) geringer sein muss als die verbrauchte Energie. Ob die Energie während des Trainings aus Kohlenhydraten oder Fetten kommt, spielt dabei keine entscheidende Rolle. Der Körper gleicht das Defizit durch den Abbau von gespeicherten Energiereserven aus, unabhängig davon, welche Energiequelle während des Trainings bevorzugt genutzt wird.
- Hormonelle und metabolische Anpassungen: Nüchterntraining kann zu einem Anstieg von Stresshormonen wie Cortisol führen. Ein chronisch erhöhter Cortisolspiegel kann den Fettabbau hemmen und Muskelabbau fördern, was den Grundumsatz senkt. Weniger Muskelmasse bedeutet, dass der Körper im Ruhezustand weniger Kalorien verbrennt, was das Abnehmen erschwert. Ein chronisch hoher Cortisolspiegel bringt außerdem weitere negative Auswirkungen, wie eine verringerte Libido mit sich.
Der aerobe Reiz ist bei Low-Carb-Training nicht höher
Es wird oft angenommen, dass das Training bei niedrigen Kohlenhydratspeichern (Low-Carb-Training) einen höheren aeroben Reiz erzeugt, weil bestimmte Schlüsselenzyme stärker aktiviert werden. Insbesondere wird das Enzym AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPk) häufig hervorgehoben, da es nach kohlenhydratverarmten Trainingseinheiten in höherem Maße aktiviert wird als nach regulären Einheiten.
Die Rolle von AMPk im Stoffwechsel
AMPk ist ein zentrales Enzym in der Regulation des zellulären Energiestoffwechsels und wird aktiviert, wenn die Energieverfügbarkeit in der Zelle niedrig ist, wie es beim Training mit erschöpften Glykogenspeichern der Fall ist. Seine Aktivierung führt zu einer Reihe von Anpassungen, die darauf abzielen, die Energieproduktion zu steigern und den Energieverbrauch zu senken:
- Reduktion der mTOR-Aktivität: AMPk hemmt den mTOR-Signalweg, der für das Zellwachstum und die Proteinsynthese verantwortlich ist. Dies führt zu einer Verringerung des Zellwachstums und kann, abhängig von den Trainingszielen, sowohl erwünschte als auch unerwünschte Effekte haben. Beispielsweise kann die Hemmung von mTOR die Muskelproteinsynthese reduzieren, was für Kraftsportler nachteilig ist, während es für Ausdauersportler weniger relevant sein könnte.
- Förderung der Mitochondrienbildung: Eine erhöhte AMPk-Aktivität kann die Biogenese von Mitochondrien fördern, was die zelluläre Fähigkeit zur Energieproduktion verbessert und die aerobe Kapazität erhöhen kann.
Das Zusammenspiel mehrerer Signale
Trotz der verstärkten AMPk-Aktivität ist der gesamte Trainingsreiz beim Low-Carb-Training nicht unbedingt höher. Die Anpassungen des Körpers an das Training sind das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels vieler Signale und Enzyme. Ein einzelner Marker wie AMPk kann nicht isoliert betrachtet werden:
- Andere wichtige Marker: Studien zeigen, dass andere bedeutende Marker für aerobe Anpassungen, wie p38 MAPK, in Low-Carb-Trainingsgruppen im Vergleich zu Kontrollgruppen unverändert bleiben. p38 MAPK spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der zellulären Reaktionen auf Stress und Entzündungen und ist ebenfalls ein Schlüsselspieler in der Anpassung an Ausdauertraining.
- Gesamtbild der Anpassung: Um umfassende Trainingsempfehlungen zu geben, muss das gesamte Spektrum der molekularen und physiologischen Reaktionen berücksichtigt werden. Der Anstieg eines einzelnen Markers reicht nicht aus, um die Effektivität einer Trainingsmethode zu bewerten. Verschiedene Signalwege und deren Interaktionen tragen zur Anpassung des Körpers an das Training bei.
Zusammengefasst ist die Vorstellung, dass Low-Carb-Training aufgrund eines stärkeren Anstiegs von AMPk einen höheren aeroben Reiz erzeugt, zu kurz gegriffen. Während AMPk eine wichtige Rolle bei der Anpassung an Energiemangel spielt, ist die Gesamtheit der molekularen Signale und deren komplexes Zusammenspiel entscheidend für die Trainingseffekte. Nur durch das Verständnis und die Berücksichtigung aller relevanten Faktoren können fundierte Empfehlungen für das Training gegeben werden. Daher sollte die Entscheidung für oder gegen Low-Carb-Training nicht allein auf der Aktivierung eines einzelnen Enzyms basieren, sondern auf einer umfassenden Betrachtung der individuellen Trainingsziele und physiologischen Reaktionen.
Wer Low-Carb trainiert, verbraucht weniger Kalorien
Beim Training unter Low-Carb-Bedingungen wird oft bemerkt, dass die gefühlte Anstrengung höher ist. Dies führt häufig dazu, dass Sportler ihre Leistung oder Pace verringern, um die gleiche Anstrengung wie bei normaler Kohlenhydratzufuhr zu empfinden. Dies hat mehrere Auswirkungen auf den Kalorienverbrauch und die Effizienz des Trainings.
Reduzierte Leistungsfähigkeit und Kalorienverbrauch
Wenn die Kohlenhydratspeicher im Körper erschöpft sind, steht weniger schnell verfügbare Energie zur Verfügung. Dies hat zur Folge, dass die maximale Leistungsfähigkeit und die Trainingsintensität abnehmen. Da weniger Leistung erbracht wird, wird auch weniger Energie verbraucht. Dies liegt daran, dass:
- Weniger Energieumsatz: Die Menge an Energie, die in einer bestimmten Zeitspanne umgesetzt wird, ist geringer. Dies bedeutet, dass weniger Kalorien verbrannt werden, was den Effekt des Trainings auf den Kalorienverbrauch und somit auf die Gewichtsabnahme reduziert.
- Geringerer Sauerstoffverbrauch: Der Körper setzt während des Trainings weniger Sauerstoff um, was direkt mit einem geringeren Energieverbrauch verbunden ist. Da die Atmung ein Maß für die Stoffwechselaktivität ist, zeigt eine reduzierte Atemfrequenz und -tiefe an, dass weniger Kalorien verbrannt werden.
Der Zusammenhang zwischen Atmung und Energieverbrauch
Der Energieverbrauch des Körpers hängt direkt mit der Atmung zusammen. Bei körperlicher Aktivität wird Sauerstoff (O2) eingeatmet und Kohlendioxid (CO2) ausgeatmet. Der Austausch dieser Gase ist ein Indikator für den Stoffwechsel:
- Energiequelle: Die Kohlenstoffatome (C-Atome), die im CO2 enthalten sind, stammen von energiereichen Substraten wie Kohlenhydraten und Fetten. Bei der Verbrennung dieser Substrate in den Zellen werden CO2 und Wasser (H2O) produziert. Je mehr Kohlenstoffatome verbrannt werden, desto mehr CO2 wird ausgeatmet, was ein direktes Maß für den Kalorienverbrauch darstellt.
- Stoffwechselaktivität: Eine höhere Atemfrequenz und ein größeres Atemvolumen während intensiver körperlicher Aktivität bedeuten, dass mehr Energie verbrannt wird. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der Körper auf Hochtouren läuft und viele Kalorien verbraucht. Bei geringerer Intensität und reduzierter Atmung ist der Kalorienverbrauch entsprechend niedriger.
Wie wirkt sich Low-Carb-Training auf deine Hormone aus?
Das Training auf nüchternen Magen, oft mit niedriger Kohlenhydratzufuhr (Low-Carb-Training), kann tiefgreifende Auswirkungen auf das hormonelle Gleichgewicht haben. Eine umfassende Metaanalyse, die 14 Studien zum Thema Nüchterntraining einschloss, untersuchte die hormonellen Veränderungen, die durch Low-Carb-Training verursacht werden, und verglich diese mit den Effekten bei normaler Kohlenhydratzufuhr. Die Ergebnisse zeigten, dass 35% der Studien signifikante Unterschiede in den hormonellen Reaktionen feststellten.
Erhöhte Adrenalin- und Noradrenalinspiegel
Drei der Studien berichteten über veränderte hormonelle Reaktionen auf aerobes Training unter nüchternen Bedingungen im Vergleich zu Kontrollgruppen, die eine Mahlzeit mit allen Makronährstoffen (Kohlenhydrate, Proteine und Fette) zu sich genommen hatten. Insbesondere fanden diese Studien heraus, dass die Adrenalinspiegel nach nüchternem Training höher waren. Adrenalin, auch bekannt als Epinephrin, ist ein Hormon, das vom Nebennierenmark ausgeschüttet wird und eine wichtige Rolle bei der Stressreaktion und Energiebereitstellung spielt. Es erhöht den Blutfluss zu den Muskeln, erweitert die Atemwege und steigert den Blutzuckerspiegel, um sofort verfügbare Energie zu liefern.
Ebenso waren die Noradrenalinspiegel erhöht. Noradrenalin (Norepinephrin) ist ein weiteres Stresshormon, das die Herzfrequenz und den Blutdruck erhöht und ebenfalls den Blutzuckerspiegel anhebt, um Energie bereitzustellen. Diese erhöhte Ausschüttung von Stresshormonen kann kurzfristig die Leistungsfähigkeit unterstützen, hat jedoch langfristig negative Auswirkungen auf die Gesundheit.
Cortisol und die HPA-Achse
Eine der bedeutendsten Veränderungen betrifft das Stresshormon Cortisol. Nüchterntraining kann zu einem erhöhten Cortisolspiegel führen, da der sehr niedrige Blutzuckerspiegel die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) stimuliert. Die HPA-Achse ist ein komplexes Netzwerk aus Rückkopplungsschleifen zwischen dem Hypothalamus, der Hypophyse und den Nebennieren, das eine zentrale Rolle bei der Regulierung von Stressreaktionen und der Produktion von Cortisol spielt.
Ein erhöhter Cortisolspiegel hat verschiedene negative Auswirkungen auf die Gesundheit:
- Reizbarkeit und Stimmungsschwankungen: Chronisch erhöhte Cortisolspiegel können zu erhöhter Reizbarkeit, Angstzuständen und Depressionen führen. Das ständige "auf Hochtouren laufen" belastet das Nervensystem und kann die emotionale Stabilität beeinträchtigen.
- Schlechtere Erholung und Regeneration: Hohe Cortisolspiegel hemmen die Proteinsynthese und den Muskelaufbau, was die Erholung nach dem Training verlangsamt. Dies kann zu Übertraining und einer erhöhten Verletzungsanfälligkeit führen.
- Reduzierte Libido: Cortisol beeinflusst auch die Sexualhormone, und ein dauerhaft hoher Cortisolspiegel kann zu einer Verringerung der Libido führen. Bei Männern kann dies zu einem Rückgang des Testosteronspiegels führen, während es bei Frauen den Menstruationszyklus stören kann.
Langfristige gesundheitliche Folgen
Die chronische Erhöhung von Stresshormonen wie Adrenalin, Noradrenalin und Cortisol durch regelmäßiges Nüchterntraining kann langfristige gesundheitliche Folgen haben:
- Metabolisches Syndrom: Ein ständig erhöhter Cortisolspiegel kann zur Insulinresistenz beitragen, was das Risiko für Typ-2-Diabetes und das metabolische Syndrom erhöht.
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Langfristiger Stress und erhöhte Stresshormonspiegel sind Risikofaktoren für Bluthochdruck, Herzinfarkt und Schlaganfall.
- Schwächung des Immunsystems: Chronischer Stress und hohe Cortisolspiegel können das Immunsystem schwächen und die Anfälligkeit für Infektionen erhöhen.
