Unter Ketose versteht man einen Stoffwechselzustand, bei dem der Körper seine Energie aus Fett gewinnt. Sie ist deshalb für ErnährungswissenschaftlerInnen ebenso interessant wie für Laien, die etwas für ihre Gesundheit tun und, oder gerne abnehmen möchten. Doch wie genau funktioniert Ketose? Welche Vorteile und welche Risiken sind mit ihr verbunden, und wie erreicht man diesen Stoffwechselzustand? All dies erfahren Sie im Folgenden.
Der Haupttreibstoff für unseren Stoffwechsel sind Kohlenhydrate, genauer: Glukosemoleküle. Überschüssige Glukose, die nicht sofort gebraucht wird, speichert der Körper in der Leber und im Muskelgewebe. Sind diese sogenannten Glykogenspeicher erschöpft – z.B. durch längeren Nahrungsverzicht, eine ketogene Diät oder intensives sportliches Training – und kommt kein Nachschub in Form einer kohlenhydratreichen Mahlzeit, muss sich der Körper die benötigte Energie auf andere Weise beschaffen und mobilisiert notgedrungen seine Fettreserven. Die Fettzellen geben die gespeicherten Fettsäuren in den Blutkreislauf ab, der sie wiederum an die Körperzellen verteilt. Kurz: Steht dem Organismus keine Glukose mehr zur Verfügung, schmilzt das Körperfett.
Was ebenso praktisch wie simpel klingt, ist in Wirklichkeit ein komplexer Vorgang. Denn während die meisten Körpergewebe (wie die Skelettmuskulatur, der Herzmuskel, Nieren und Leber) auch die schlecht wasserlöslichen Fettsäuren in Energie umzuwandeln vermögen, können bestimmte andere Gewebe, insbesondere unser Gehirn, dies nicht. Um auch diese Zellen mit Nährstoffen versorgen zu können, baut die Leber Fettsäuren zu kleineren Molekülen um, die „Ketonkörper“ genannt werden. Die wichtigsten sind Beta-Hydroxybutyrat (BHB), Acetonsäure und Acetoacetat. Anders als Fettsäuren können Ketonkörper die Blut-Hirn-Schranke passieren.
Diesen Stoffwechselzustand, der durch eine erhöhte Konzentration solcher Ketonkörper im Blut und im Zellzwischenraum geprägt ist, nennt man Ketose. Je mehr Ketonkörper im Blut sind, desto mehr gelangen auch durch die Zellwände in die Organe. Um die 25 Prozent gehen allerdings unterwegs „verloren“ und werden mit dem Urin ausgeschieden – deshalb kann man mit Teststreifen, sogenannten Keto-Sticks, messen, ob man sich in der Ketose befindet oder nicht.
Nach und nach „lernen“ die Zellen, die Ketonkörper mithilfe von Enzymen in Energie umzuwandeln: Der Stoffwechsel hat von Zuckerverbrennung auf Fettverbrennung umgeschaltet. Dieses Umschalten wird auch als „Metabolic Switch“ bezeichnet.
Ketose ermöglicht Muskelschonung
Ein weit verbreiteter Mythos besagt, dass Fasten gefährlich sein kann, wenn der Körper zur Energiegewinnung Proteine in den Muskeln abbaut, was zu Muskelverlust führt. Dieser Glaube spiegelt ein Missverständnis über den relativen Beitrag der verschiedenen Brennstoffe zur Energiegewinnung während des Fastens wider. In den ersten zwei Tagen des Fastens verwendet der Körper eine minimale Menge an Körperproteinen für die Glukoseproduktion. Fett ist jedoch der Hauptbrennstoff für die Energiegewinnung während des Fastens, was erklärt, warum freilebende Tiere und Menschen beim Fasten keine veränderte Muskelleistung zeigen.
Eine seit einigen Jahren in Abnehm- und Fitnessforen propagierte Methode, um den geschilderten „Metabolic Switch“ zu erreichen und möglichst zu halten, ist die sogenannte ketogene Ernährung oder auch „Keto-Diät“. Im Grunde genommen handelt es sich dabei um eine radikale Variante der schon länger bekannten Low-Carb-Ernährung mit einer noch strikteren Reduktion des Kohlenhydratanteils zugunsten von Fetten und Proteinen. Häufig wird diese ursprünglich für die Epilepsietherapie entwickelte Ernährungsform mit Intervallfasten nach dem 16:8-Prinzip kombiniert, indem man zum Beispiel auf das Frühstück verzichtet, um noch schneller in die Ketose zu gelangen.
Die klassische ketogene Ernährung beinhaltet 80 bis 85 Prozent Fett, 10 bis 15 Prozent Eiweiß und etwa 5 Prozent Kohlenhydrate. Tabu sind Süßungsmittel und Getreideprodukte, Hülsenfrüchte, stärkereiches Gemüse wie Kartoffeln, Süßkartoffeln und Mais sowie zuckerreiches Obst (etwa Bananen, Birnen, Mangos, Trauben, Ananas und Süßkirschen), Snacks, gezuckerte Milchprodukte und Getränke. Als kurzzeitige Maßnahme, etwa als Einstieg in eine gesündere, kohlenhydratärmere Ernährung, ist diese Ernährungsform für gesunde Erwachsene unbedenklich. Von der Gewichts- und Körperfettreduktion abgesehen, ist der gesundheitliche Nutzen einer längerfristig ketogenen Ernährung allerdings umstritten.
Da eine ketogene Ernährung einiges an Wissen verlangt, recht aufwendig ist und sich im sozialen Umfeld von Familie und Freundeskreis meist nur schwer durchhalten lässt, überrascht es kaum, dass sich vor allem im Internet zunehmend mehr oder weniger seriöse Anbieter von Nahrungsergänzungsmitteln tummeln, mit denen man angeblich auch ohne die erwähnten Einschränkungen und Nachteile in den Ketose-Zustand gelangt. Dass diese im Leistungssport beliebten Supplemente, exogene Ketone genannt, dieselben positiven Wirkungen haben wie die vom Körper selbst produzierten (endogenen) Ketonkörper und dass ihre Anwendung so wirksam und sicher ist, wie die Anbieter behaupten, konnte jedoch bislang nicht überzeugend belegt werden. Nicht selten enthalten diese Pulver oder „Keton-Drinks“ zudem weitere, häufig bedenkliche Inhalts- und Zusatzstoffe, weshalb Verbraucherschutzorganisationen derzeit vom Kauf und Konsum solcher Produkte abraten.
Eine nachweislich gesunde, sichere und hochwirksame Methode zur Erreichung der Ketose ist das Fasten – entweder in Form des klassischen Heilfastens in einem klinischen Umfeld oder mit dem neuen „Zu-Hause-Programm“, der Buchinger Wilhelmi FASTENBOX. Diese erlaubt im Vergleich zum herkömmlichen Fasten eine etwas höhere Kalorienzufuhr von etwa 600 kcal pro Tag, enthält jedoch zugunsten von pflanzlichem Eiweiß und gesunden Fetten eine streng begrenzte Menge an Kohlenhydraten. Andere Diäten, die das Fasten imitieren, sollen die Wirkung des Fastens nachahmen, erlauben aber dennoch die Aufnahme fester Nahrung und liefern etwa 800 Kalorien pro Tag.
Eine nachweislich gesunde, sichere und hochwirksame Methode zur Erreichung der Ketose ist das Fasten – entweder in Form des klassischen Heilfastens in einem klinischen Umfeld oder mit dem neuen „Zu-Hause-Programm“, der Buchinger Wilhelmi FASTENBOX. Diese erlaubt im Vergleich zum herkömmlichen Fasten eine etwas höhere Kalorienzufuhr von etwa 600 kcal pro Tag, enthält jedoch zugunsten von pflanzlichem Eiweiß und gesunden Fetten eine streng begrenzte Menge an Kohlenhydraten. Andere Diäten, die das Fasten imitieren, sollen die Wirkung des Fastens nachahmen, erlauben aber dennoch die Aufnahme fester Nahrung und liefern etwa 800 Kalorien pro Tag.
Für beide Fastenformen hat das wissenschaftliche Team unserer Klinik mittlerweile einige Studien durchgeführt, die die Wirksamkeit und die vielfältigen positiven Effekte auf die Gesundheit belegen. So konnte unter anderem in einer umfassenden, in der renommierten Fachzeitschrift Nutrients publizierten Studie zur Rolle der Ketonkörper beim Langzeitfasten nachgewiesen werden, dass die meisten der 1.610 ProbandInnen, die mindestens vier bis maximal 21 Tage nach dem Buchinger Wilhelmi Fastenprogramm fasteten, bereits am zweiten Fastentag in die Ketose gelangten und von den Gesundheitseffekten dieses Stoffwechselzustands profitierten.
Eine weitere Studie untersuchte das Fasten mit der Buchinger Wilhelmi FASTENBOX, ein angepasstes 5-Tage-Programm, welches zu Hause durchgeführt werden kann. Auch hier erreichten alle TeilnehmerInnen die Ketose.
Viele Menschen profitieren beim Fasten nicht nur von einer sichtbaren Gewichtsabnahme, sondern insbesondere vom Schwinden des viszeralen Fetts, d.h. des Bauchfetts, das die inneren Organe – vor allem die Verdauungsorgane – umgibt. Es produziert unter anderem ungesunde Fettsäuren und entzündungsfördernde Botenstoffe, die das Risiko für Diabetes Typ II, nichtalkoholische Fettleber und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Einer der vielen positiven Effekte der Ketose ist die Aktivierung der Autophagie: der Abbau und das Recycling beschädigter Zellbestandteile zur Energiegewinnung. Der zugrunde liegende Mechanismus wurde erstmals in den 1960er-Jahren beschrieben; Yoshinori Ohsumi erhielt dafür 2016 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.
Der Begriff Autophagie ist vom griechischen autóphagos – „sich selbst verzehrend“ – abgeleitet und bezeichnet eine Art körpereigene Müllabfuhr: Der Müll, der sich im Laufe der Zeit in den Zellen ansammelt, wird in einem ersten Schritt in eine Hülle gepackt und anschließend von Enzymen in seine Bestandteile zerlegt. Der wiederverwertbare Anteil wird recycelt, der Rest ausgeschieden. Damit kommt der Ketose bzw. der Autophagie eine Schlüsselrolle für die Aufrechterhaltung der Gesundheit zu. Der Abbau von Zellschrott sorgt dafür, dass die Zellen ihre Aufgabe weiterhin gut erfüllen können. Und da bei der Autophagie auch Viren, Bakterien und andere Mikroorganismen herausgefiltert werden, spielt sie eine wichtige Rolle für das Immunsystem.
Auch bei der Vorbeugung und Therapie neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Parkinson, Multiple Sklerose und Alzheimer könnte die Ketose eine wichtige Rolle spielen, da eine erhöhte Autophagie die Zerstörung von Nervenzellen hemmt, wie eine Studie mit Versuchstieren vermuten lässt. Als Therapie für medikamentenresistente Epilepsie im Kindes- und Jugendalter ist eine ketogene Ernährung (unter strenger ärztlicher Aufsicht) inzwischen weltweit anerkannt, doch auch Erwachsene scheinen davon zu profitieren. WissenschaftlerInnen gehen davon aus, dass die Ketose die Energieproduktion im Gehirn verstärkt und die Bildung eines die Reizweiterleitung hemmenden Neurotransmitters (GABA) stimuliert.
Viele Fastende berichten außerdem von einem erhöhten Energielevel, mehr geistiger Klarheit und einer verbesserten Konzentrationsfähigkeit. Grund dafür ist offenbar die durch Ketose verbesserte Energiebilanz des Gehirns: Die Ketonkörper verändern die Funktion der Nervenzellen, was eine Erklärung für die verbesserte geistige Leistungsfähigkeit während des Fastens sein könnte.
Die Umstellung des Stoffwechsels auf Fettverbrennung kann zu vorübergehenden Nebenwirkungen führen, die als „Keto-Grippe“ bekannt sind. Darunter versteht man eine Reihe von grippeähnlichen Symptomen wie Kopfschmerzen, Müdigkeit, Reizbarkeit, Schwindel, Übelkeit und Muskelkrämpfe, die bei manchen Menschen auftreten, wenn sie mit einer ketogenen Ernährung beginnen, da der Körper von der Verwendung von Kohlenhydraten zur Energiegewinnung auf die Fettverbrennung umstellt, was zu einem vorübergehenden Elektrolyt-Ungleichgewicht und Dehydrierung führt.
Die langfristigen Nebenwirkungen einer ketogenen Diät können schwerwiegender sein, wenn diese zu Ernährungsmängeln führt. So kritisieren ErnährungswissenschaftlerInnen den hohen Gehalt an tierischem Eiweiß und teilweise auch an gesättigten Fetten und verweisen auf die Gefahr eines Nährstoff- und Ballaststoffmangels aufgrund der unausgewogenen Ernährung. Im schlimmsten Fall kann dies sogar zu Nierenschäden führen. Wenn Sie also eine längerfristige ketogene Diät durchführen wollen, sollten Sie dies unter ärztlicher Aufsicht und Anleitung tun.
Insbesondere bei Menschen, die an Diabetes Typ I leiden, besteht darüber hinaus die Gefahr einer sogenannten Ketoazidose, einer Übersäuerung des Bluts durch die Ansammlung von Ketonkörpern, die unbehandelt zum diabetischen Koma führen kann. Allerdings darf man die Ernährungsketose nicht mit der Ketoazidose verwechseln. Obwohl der Ketonkörpergehalt im Blut in beiden Fällen vergleichbar sein kann, ist die Ernährungsketose während des Fastens selbstkontrolliert und verursacht keine der Nebenwirkungen, die bei der unkontrollierten Ketoazidose, einem pathologischen Zustand, auftreten.
Überwachung und Messung der Ketose
Der Urintest ist die preiswerteste und zugleich am leichtesten anzuwendende Methode zur Überwachung der Ketose. Die Messung erfolgt dabei mit den oben schon erwähnten Keto-Sticks, Teststreifen, die sich bei Gebrauch verfärben und den Gehalt an Ketonen im Urin anzeigen. Obwohl das Ergebnis von etlichen Faktoren wie dem individuellen Stoffwechsel, dem Säuren-Basen-Haushalt, dem Trinkverhalten und der Nierenfunktion beeinflusst wird, ergibt eine kontinuierliche Messung über mehrere Tage ein insgesamt aussagekräftiges Bild.
Ein Atemtest, bei dem der Acetongehalt der ausgeatmeten Luft gemessen wird, ist genauer, erfordert aber ein spezielles Messgerät. In der ersten Phase der Stoffwechselumstellung ist der Acetongehalt relativ hoch und sinkt dann mit jedem Tag mehr und mehr ab.
Noch exakter ist der Bluttest. Dabei entnimmt man mit einer Lanzette eine kleine Menge Blut aus der Fingerkuppe, bringt sie auf einen Teststreifen auf und steckt diesen in ein Messgerät. Gemessen wird hier der Anteil an Beta-Hydroxybutyrat. Nachteile dieser Methode sind die Kosten und die Notwendigkeit einer Blutentnahme, die manche Menschen abschrecken dürfte.
Neue Technologien mit einer sogenannten „kontinuierlichen Ketonüberwachung“, ermöglichen sogar die kontinuierliche Messung der Ketose mit einem tragbaren Gerät. Unser wissenschaftliches Team setzt diese Technologie in unserer neuen klinischen Studie „FastForward“ ein.
In unserer Studie haben wir die Messmethode mittels Keto-Sticks mit der invasiveren Bluttest-Methode verglichen und festgestellt, dass die Ergebnisse eine hohe Übereinstimmung zeigten. Für alle Methoden gilt: Idealerweise sollte die Messung immer zur ungefähr selben Zeit erfolgen.
Die Messergebnisse von Ketose im Urin lassen sich folgendermaßen interpretieren:
Fastenprogramme erstrecken sich meist über sieben bis 21 Tage (ggf. plus Entlastungs- und Aufbautage). Um den Körper auf die Stoffwechselumstellung vorzubereiten und Kopfschmerzen vorzubeugen, sollten Sie schon etwa eine Woche vor Programmbeginn den Konsum von Suchtmitteln wie Alkohol, Kaffee und/oder Nikotin sowie raffiniertem Zucker reduzieren. Sehr wichtig sind auch die Entlastungstage – maximal zwei Übergangstage zur Einstimmung. Nehmen Sie an diesen Tagen nur leichte Kost in kleinen Portionen zu sich (z.B. gedünstetes Gemüse, Obst und Joghurt). Alkohol und Nikotin sind ab sofort tabu. Wer sich die Mühe einer längeren Planung ersparen möchte, dem sei die Buchinger Wilhelmi FASTENBOX ans Herz gelegt – ein 5-Tage-Reset-Programm für zu Hause, das schnell in die Ketose führt und perfekt auf die Bedürfnisse des Körpers abgestimmt ist.
