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Cardio auf nüchternen Magen Vs. nach dem Essen: Was ist besser, wenn es um Fettabbau geht?

Cardio auf nüchternen Magen Vs. nach dem Essen: Was ist besser, wenn es um Fettabbau geht?

Das Thema Cardio auf nüchternen Magen (Vs. nach dem Essen) für einen verbesserten Fettabbau wird bereits seit längerer Zeit kontrovers diskutiert – und zwar sowohl in der Fitnessbranche, als auch in der Wissenschaft.

Das Ziel dieses Artikels besteht daher, unser bisheriges Verständnis über diese Thematik näher zu beleuchten, einige wichtige Missverständnisse auszuräumen und mit meinen praktischen Empfehlungen abzuschließen.

Es ist erwähnenswert, dass die potenziellen Vorteile einer Manipulation der Nahrungsaufnahme im Zusammenhang mit dem Training auch andere Faktoren als nur den Fettabbau betreffen (z.B. die Adaptionen an das Training, sowie Gesundheits- und Krankheitsmarker usw.), doch diese Themen gehen über den Rahmen dieses Artikels hinaus.

Die Grundüberlegung hinter Cardio auf nüchternen Magen zum Fettabbau

Eine gängige Strategie bei Sportlern, die ästhetische Sportarten betreiben (z.B. Bodybuilder und Fitness-Sportler), sowie bei Athleten, die in Gewichtsklassen antreten (etwa Boxen, Ringen, Judo), besteht darin, am Morgen ein Cardiotraining auf nüchternen Magen zu absolvieren und mit dem Frühstück bis nach dem Workout zu warten.

Der Grundgedanke dabei ist, dass ein niedriger Glykogen- (und/oder eine Glykogen-Entleerung während des Trainings) Glykogenabbau während des Trainings) und Insulinspiegel die Energienutzung weg von Kohlenhydraten als primären Energiesubstrat, hin zu einer stärkeren Fettmobilisierung (Fettoxidation) verlagert.

Doch was hat die Wissenschaft dazu zu sagen?

Cardio auf nüchternen Magen Vs. nach dem Essen: Was ist besser, wenn es um Fettabbau geht?

Akute Auswirkungen des Trainings auf nüchternen Magen Vs. nach dem Essen auf die Fettoxidation

Während des Workouts

Die Ergebnisse mehrerer akuter Studien stützen die Idee, dass Sport im nüchternen Zustand zu einer geringeren Fettoxidation während des Trainings führen kann, da weniger langkettige Fettsäuren in die Mitochondrien gelangen (1)(2)(3)(4).

Diese Beobachtungen im genährten Zustand wurden auf mehrere Faktoren zurückgeführt – darunter die bereits erwähnte insulinvermittelte Dämpfung der Lipolyse im Fettgewebe (5), ein erhöhter glykolytischer Flux (6) und eine verringerte Expression von Genen, die am Fettsäuretransport und an der Oxidation beteiligt sind (7).

Allerdings sind die Dinge nicht so einfach, denn mehrere Studien haben demonstriert, dass die Fettverbrennung während des Trainings wenig bis gar nicht beeinflusst wird, wenn man im genährten Zustand trainiert.

Tatsächlich hat die Forschungsgruppe von Coyle et al. (1983 & 1986) zweimal nachgewiesen, dass die Kohlenhydratzufuhr bei moderater Intensität (65-75 % VO2max) die Fettoxidation während der ersten 120 Minuten des Trainings bei trainierten Männern nicht verringert (8)(9).

Zusammenfassung des geschätzten Prozentsatzes des Energieverbrauchs, der aus der Oxidation von Muskelglykogen, anderen Kohlenhydratquellen als Muskelglykogen und Fetten stammt. Beitrag des Muskelglykogens, anderer Kohlenhydratquellen als des Muskelglykogens und der Fette. Der Beitrag des Muskelglykogens wurde anhand der Rate des Glykogenabbaus im Vastus lateralis berechnet, wobei davon ausgegangen wurde, dass insgesamt 10 kg Muskeln aktiv waren und das Glykogen mit einer durchschnittlichen Rate ähnlich der des Vastus lateralis verbrauchten. Die gesamte Kohlenhydrat- und Fettoxidation wurde aus Sauerstoff (O2), der Aufnahme und dem Respirationsquotienten berechnet, während der prozentuale Anteil der Energie, der aus anderen Kohlenhydraten als Muskelglykogen gewonnen wurde, als Differenz zwischen der gesamten Kohlenhydratoxidation und der Muskelglykogenoxidation angezeigt wird. Die Glykogenverwertungsrate, gemittelt über 0- bis 2-stündige, 2- bis 3-stündige und 3- bis 4-stündige Belastungsperioden, ist in der Mitte der jeweiligen Perioden (d.h. 1, 2,5 bzw. 3,5 Stunden) aufgetragen. (Bildquelle: Coyle et al., 1986)

Zusammenfassung des geschätzten Prozentsatzes des Energieverbrauchs, der aus der Oxidation von Muskelglykogen, anderen Kohlenhydratquellen als Muskelglykogen und Fetten stammt. Beitrag des Muskelglykogens, anderer Kohlenhydratquellen als des Muskelglykogens und der Fette. Der Beitrag des Muskelglykogens wurde anhand der Rate des Glykogenabbaus im Vastus lateralis berechnet, wobei davon ausgegangen wurde, dass insgesamt 10 kg Muskeln aktiv waren und das Glykogen mit einer durchschnittlichen Rate ähnlich der des Vastus lateralis verbrauchten. Die gesamte Kohlenhydrat- und Fettoxidation wurde aus Sauerstoff (O2), der Aufnahme und dem Respirationsquotienten berechnet, während der prozentuale Anteil der Energie, der aus anderen Kohlenhydraten als Muskelglykogen gewonnen wurde, als Differenz zwischen der gesamten Kohlenhydratoxidation und der Muskelglykogenoxidation angezeigt wird. Die Glykogenverwertungsrate, gemittelt über 0- bis 2-stündige, 2- bis 3-stündige und 3- bis 4-stündige Belastungsperioden, ist in der Mitte der jeweiligen Perioden (d.h. 1, 2,5 bzw. 3,5 Stunden) aufgetragen. (Bildquelle: Coyle et al., 1986)

Darüber hinaus untersuchten Horowitz et al die Fettverbrennung von 6 mäßig trainierten Personen im nüchternen bzw. genährten Zustand bei unterschiedlichen Trainingsintensitäten (10). Die Teilnehmer unterzogen sich jeweils 4 Trainingsbedingungen, bei denen sie 2 Stunden lang Rad fahren mussten. Während zwei der Versuche nahmen sie 30, 60 und 90 Minuten vor dem Training eine hochglykämische Kohlenhydratmahlzeit zu sich: Einmal bei niedriger Intensität (25% Spitzen-Sauerstoffverbrauch) und einmal bei moderater Intensität (68% Spitzen-Sauerstoffverbrauch). Die Probanden absolvierten die beiden anderen Bedingungen mit der gleichen Belastungsintensität, aber diesmal nach einer 12-14-stündigen Fastenphase.

Die Ergebnisse der Versuche mit niedriger Intensität zeigten, dass die Lipolyse im genährten Zustand zwar um 22% geringer ausfiel, als im nüchternen Zustand, die Fettoxidation aber bis zur 80-90-Minuten-Marke zwischen den Gruppen ähnlich blieb (danach wurde im nüchternen Zustand eine höhere Fettoxidation beobachtet). Umgekehrt wurde die Fettoxidation während des Radfahrens mit mäßiger Intensität zu keinem Zeitpunkt durch die Nahrungsaufnahme während des Trainings beeinflusst. Dies geschah trotz einer 20-25%igen Verringerung der Lipolyse und der Konzentration freier Fettsäuren (FFA) im Plasma.

In einer weiteren Studie mit ausdauertrainierten Probanden untersuchten Febbraio et al. (2000) die Auswirkungen der Kohlenhydratzufuhr vor und während der Belastung auf die Fettoxidation (11). In einem Crossover-Design fuhren 7 Teilnehmer 120 Minuten lang mit etwa 63% der Spitzenleistung Rad (die Intensität, bei der die maximale Fettoxidation stattfindet). Die Ergebnisse zeigten in Verbindung mit dem Verzehr von Kohlenhydraten vor oder während des Trainings (und trotz erhöhter Insulinspiegel) keine Hinweise auf eine Beeinträchtigung der Fettoxidation.

Es scheint, dass diese Diskrepanzen in den Ergebnissen größtenteils auf den Trainingszustand der an den einzelnen Versuchen beteiligten Personen zurückzuführen sind, wobei die Auswirkungen des Ernährungszustandes auf die Fettoxidation bei höher trainierten Personen abnehmen. Es ist möglich, dass bei ausdauertrainierten Personen deutlich mehr Fett abgebaut wird, als der Körper als Brennstoff nutzen kann (12). Freie Fettsäuren (FFAs), die nicht oxidiert werden, werden letztlich im Fettgewebe wieder verestert (was im Grunde bedeutet, dass die nicht verwendeten Fettsäuren wieder in das Fettgewebe eingebaut werden), wodurch die lipolytischen Vorteile des Fastens vor dem Training zunichte gemacht werden.

Obwohl die Daten aus den oben genannten Studien einen gewissen Einblick in die Beantwortung der Frage dieses Artikels geben, beschränken sich die Auswirkungen der Nahrungsaufnahme auf den anschließenden Substratverbrauch während des Trainings auf das Training selbst. Eine Betrachtung des Substratverbrauchs über einen Zeitraum von 24 Stunden rund um die sportliche Betätigung würde uns einen besseren Einblick in die Auswirkungen der Ernährung vor der sportlichen Betätigung auf den Fettabbau geben.

24-Stunden-Fettverbrennung

Eine populäre Studie, die von denjenigen zitiert wird, die dieses Argument vorbringen, ist eine Arbeit von Paoli et al. mit dem Titel „Exercising Fasting or Fed to Enhance Fat Loss“ (13). In dieser Studie verglichen die Autoren die Auswirkungen auf den Sauerstoffverbrauch (VO2) und die Substratverwertung (geschätzt durch das Respirationsquotienten (RR) bei 8 Männern, die morgens im nüchternen oder genährten Zustand dieselbe Trainingseinheit mit moderater Intensität (36 Minuten Laufen auf dem Laufband bei 65 % maximaler Herzfrequenz) absolvierten.

Das Ausdauertraining nach dem Frühstück steigerte sowohl den Sauerstoffverbrauch, als auch den Respirationsquotienten signifikant (4,21 Vs. 3,74 und 0,96 Vs. 0,84). Zwölf Stunden nach der Cardio-Einheit war der VO2-Wert im nüchternen Zustand immer noch höher, während der RER-Wert deutlich niedriger lag – was auf eine stärkere Fettverwertung hindeutet. Diese Verschiebung hin zu einer höheren Fettverwertung in der genährten Gruppe war auch nach 24 Stunden noch signifikant.

Unterschiede beim Respirationsquotienten (RR) zwischen dem Nüchtern-Training (schwarze Balken) und dem Training im genährten Zustand (weiße Balken) vor der Trainingseinheit, sowie 12 und 24 Stunden danach. * = p<0,05; *** = p<0,001. (Bildquelle: Paoli et al., 2011)

Unterschiede beim Respirationsquotienten (RR) zwischen dem Nüchtern-Training (schwarze Balken) und dem Training im genährten Zustand (weiße Balken) vor der Trainingseinheit, sowie 12 und 24 Stunden danach. * = p<0,05; *** = p<0,001. (Bildquelle: Paoli et al., 2011)

Unterschiede beim Sauerstoffverbrauch (VO2) zwischen dem Nüchtern-Training (schwarze Balken) und dem Training im genährten Zustand (weiße Balken) vor der Trainingseinheit, sowie 12 und 24 Stunden danach. * = p<0,05; ** = p<0,01; *** = p<0,001. (Bildquelle: Paoli et al., 2011)

Unterschiede beim Sauerstoffverbrauch (VO2) zwischen dem Nüchtern-Training (schwarze Balken) und dem Training im genährten Zustand (weiße Balken) vor der Trainingseinheit, sowie 12 und 24 Stunden danach. * = p<0,05; ** = p<0,01; *** = p<0,001. (Bildquelle: Paoli et al., 2011)

Eine bemerkenswerte Einschränkung dieser Studie bestand jedoch darin, dass die Nahrungsaufnahme nicht streng kontrolliert wurde, obwohl die Ernährungstagebücher der einzelnen Probanden zwischen den Versuchen “erhebliche Ähnlichkeiten” aufwiesen. Außerdem hätten VO2- und RER-Messungen in regelmäßigeren Abständen ein besseres Bild des Substratverbrauchs über einen Zeitraum von 24 Stunden ergeben können.

In einer neueren, streng kontrollierten Studie untersuchten Iwayama et al. (2015), ob die Tageszeit, zu der man trainiert, die 24-Stunden-Fettverbrennung in einer Gruppe von 9 jungen Ausdauersportlern beeinflusst (14). Die Probanden absolvierten 100 Minuten Laufbandtraining in einer Stoffwechselkammer unter 3 Bedingungen:

  • 1.) vor dem Frühstück [AM]
  • 2.) nach dem Mittagessen [PM]
  • 3.) 50 Minuten vor dem Frühstück und 50 Minuten nach dem Mittagessen [AM/PM].

Zusätzlich wurden Mahlzeiten angeboten, um den Energiehaushalt der Teilnehmer auszugleichen. Aufbauend auf den Ergebnissen ihrer früheren Arbeit stellten die Autoren fest, dass der 24-Stunden-Energieverbrauch zwischen den Studien zwar ähnlich war (was auf keine Veränderungen in der Energiebilanz hindeutet), die 24-Stunden-Fettverbrennung in der AM-Gruppe jedoch höher lag, als in der AM/PM- und PM-Gruppe (1142, 809 bzw. 608 kcal).

Den Autoren zufolge war diese höhere Fettoxidation in der AM-Gruppe im Vergleich zur PM-Gruppe auf ein vorübergehendes Energiedefizit während der AM-Studie zurückzuführen.

Mit anderen Worten: In den drei Stunden nach dem Training verbrannte die AM-Gruppe mehr Kalorien als die PM-Gruppe (330 bzw. 280 kcal). Aufgrund des größeren Glykogenabbaus in der AM-Gruppe ist es wahrscheinlich, dass dies zu einer stärkeren Fettoxidation führte. Das größere anfängliche Energiedefizit wurde jedoch nach 24 Stunden wieder ausgeglichen, was zeigt, dass das Fastentraining keine positiven Auswirkungen auf die Energiebilanz hatte.

Diese Daten sind interessant und stehen in krassem Gegensatz zu früheren Untersuchungen, die entweder keinen Unterschied oder eine günstigere Auswirkung des nüchternen Trainings auf den anschließenden Energieverbrauch festgestellt haben, was wahrscheinlich auf einen größeren thermischen Effekt der Ernährung auf das anschließende Training zurückzuführen ist (15)(16)(17)(18).

Selbst wenn wir uns dafür entscheiden, die Evidenz für einen Anstieg der Bewegungsthermogenese im genährten Zustand zu ignorieren, ist die Tatsache, dass in der Studie von Iwayama et al. (2015) ein vorübergehendes Energiedefizit bei nüchternem Cardio-Training beobachtet wurde, angesichts eines fehlenden Unterschieds über 24 Stunden von geringer Bedeutung.

Wieso gibt es diese Diskrepanzen bei der akuten Fettoxidation?

Die einzigartigen Beobachtungen aus dem Labor von Iwayama et al. (2015) (d.h. eine größere Fettoxidation bei nüchternem Zustand, im Vergleich zu Ausdauertraining im genährten Zustand) lassen sich durch mehrere Faktoren erklären:

  • Erstens ist die Übungszeit von 100 Minuten länger als in den anderen zitierten Studien. Es ist daher möglich, dass das höhere Trainingsvolumen und der damit verbundene stärkere Glykogenabbau ausgereicht hätten, um solche Unterschiede in der Fettoxidation hervorzuheben.
  • Darüber hinaus können die beobachteten Unterschiede zwischen den Studien auch durch die größere Erfahrung der Teilnehmer der Iwayama-Studie im Ausdauertraining erklärt werden (obwohl die Probanden der Paoli-Studie als trainiert bezeichnet wurden, deutet die mittlere Ruheherzfrequenz der Probanden von 66,3 Schlägen/Minute auf etwas anderes hin). Interessanterweise ist gut dokumentiert, dass intramuskuläres Triglycerid (IMTG) zur Steigerung der Fettoxidation beitragen kann, wobei diese Steigerung bei ausdauertrainierten Personen wesentlich stärker ausgeprägt ist (19). So stammen bei untrainierten Personen etwa 50-70 % des oxidierten Fetts aus Plasma-FFAs und der Rest aus IMTG. Bei ausdauertrainierten Personen ist der Beitrag der Nicht-Plasma-Fettsäuren zur gesamten Fettoxidation jedoch schätzungsweise doppelt so hoch, wie bei untrainierten Personen (20). In einer Studie von Hurley et al. (1986) wurde berichtet, dass bei trainierten Personen der Beitrag der IMTG-Speicher zur Gesamtfettverbrennung während 120 Minuten mäßig intensiver Aktivität etwa 80 % betrug (21).

Der folgende Absatz aus einem Artikel von Brad Schoenfeld bringt meine Gedanken über die Bedeutung der Oxidation von IMTG für den Fettabbau perfekt auf den Punkt:

The important point here is that IMTG stores have no bearing on health and/or appearance; it is the subcutaneous fat stored in adipose tissue that influences body composition. Consequently, the actual fat burning effects of any fitness strategy intended to increase fat oxidation must be taken in the context of the specific adipose depots providing energy during exercise.

Schoenfeld, 2011

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Fettoxidation über 24 Stunden zwar einen besseren Einblick in die Veränderungen der Körperzusammensetzung gibt, die im Vergleich zu derjenigen während der reinen Trainingseinheit auftreten können, dass sie jedoch nicht unbedingt zu tatsächlichen langfristigen Veränderungen der Körperzusammensetzung führt (d.h. zu einem Fettverlust über Wochen und Monate). In der Iwayama-Studie – der Studie, die zitiert wird, um zu “beweisen“, dass Ausdauertraining besser für den Fettabbau ist – stellen die Autoren Folgendes fest:

To evaluate translational potential of the present study [to reductions in body fat], some considerations are required. The present study compared the effect of a single bout of exercise performed at different time of the day on 24-h fat oxidation with energy-balanced condition, and findings of the present study can’t be extrapolated to the chronic effects of the post-absorptive exercise to reduce body fat.

Since carbohydrate storage capacity of the body is limited, if exercise performed before breakfast oxidises more fat and saves carbohydrate in energy-balanced condition, positive carbohydrate balance would eventually be counterbalanced by increase in its oxidation.

Iwayama et al., 2015

Der Punkt, auf den die Autoren hinauswollen, ist, dass, solange die Gesamtenergiebilanz gleich bleibt, der Fettverlust sehr ähnlich sein wird, da im Allgemeinen, je mehr Kohlenhydrate man während des Trainings “verbrennt“, man zu einem späteren Zeitpunkt zwangsläufig mehr Fett “verbrennt.

Ein weiterer Punkt, der dafür spricht, dass die 24-Stunden-Energiebilanz aussagekräftiger ist, als akute Veränderungen der Fettoxidation, findet sich in der Literatur über hochintensives Intervalltraining (HIIT) und Fettabbau. In der Tat hat sich HIIT im Minutentakt als überlegene Methode zur Maximierung des Fettabbaus erwiesen, wenn man es mit moderat intensiven Übungen vergleicht (22)(23)(24). Interessanterweise kommt es beim HIIT zu einem besseren Fettabbau, obwohl nachgewiesen wurde, dass die Durchblutung des Fettgewebes mit zunehmender Trainingsintensität abnimmt (25). Trotz geringerer Fettoxidationsraten während des Trainings bei Personen, die HIIT durchführen, ist der Fettabbau mit der Zeit größer.

Aufgrund dieser Faktoren bin ich der Meinung, dass nur Langzeitstudien, die aussagekräftige Endpunkte (d.h. tatsächlichen Fettabbau) untersuchen, uns der Beantwortung der in diesem Artikel gestellten Frage näherbringen können. 

Stehen akute Veränderungen der Fettoxidation in Zusammenhang mit langfristigen Veränderungen der Körperzusammensetzung (d. h. Fettverlust)?

Trotz einer offensichtlichen theoretischen Grundlage konnten akute Beobachtungen einer erhöhten Fettoxidation bei nüchternem Training – im Vergleich zu einem Training im ernährten Zustand – nicht in einen Nutzen umgesetzt werden. Zwar haben sich einige Studien mit den Auswirkungen von Veränderungen der Körperzusammensetzung im Zusammenhang mit nüchternem Training befasst (26)(27)(28), aber bisher hat sich nur eine einzige Studie mit den chronischen Auswirkungen von nüchternem Training – im Vergleich zu Ausdauertraining im genährten Zustand – auf die Veränderungen der Körperzusammensetzung während der Energiebeschränkung befasst (29).

In dieser Arbeit untersuchten Schoenfeld et al. (2014) die Veränderungen der Fettmasse und der fettfreien Masse nach 4 Wochen aerobem Training (eine Stunde Steady-State Laufen bei ~70 % maximaler Herzfrequenz, 3 Mal pro Woche) in einer Gruppe von 20 jungen Frauen während einer hypokalorischen Diät (~500 kcal Defizit). Obwohl sowohl die ernährten, als auch die nüchternen Gruppen im Laufe der 4 Wochen Gewicht und Körperfett verloren, gab es keine Unterschiede zwischen den Gruppen – was zeigt, dass keine der Ernährungsstrategien einen Vorteil für die Körperzusammensetzung brachte.

Messungen der Körperzusammensetzung vor (PRE) und nach (POST) der Studie. (Bildquelle: Schoenfeld et al., 2014)

Messungen der Körperzusammensetzung vor (PRE) und nach (POST) der Studie. (Bildquelle: Schoenfeld et al., 2014)

Wie alle Forschungsarbeiten war auch diese Studie nicht ohne Limitationen:

  • Erstens war die Dauer der Tests relativ kurz. Hätte die Studie zwei oder mehrere Monate gedauert, hätten sich die Unterschiede in der Körperzusammensetzung zwischen den Gruppen möglicherweise schon früher gezeigt.
  • Zweitens: Obwohl eine geschulte und erfahrene Ernährungsberater (Aragon) versuchte, die Nahrungsaufnahme der Teilnehmer zu kontrollieren, ist es möglich, dass ungenaue Selbstangaben zur Nahrungsaufnahme die Ergebnisse verfälscht haben. Angesichts der Tatsache, dass der durchschnittliche Gewichtsverlust geringer war, als es das Energiedefizit erwarten ließ, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Teilnehmer in beiden Gruppen zu niedrige Angaben zur Nahrungsaufnahme gemacht haben (30).
  • Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Methode der Luftverdrängungsplethysmographie (d.h. BodPod) zur Bewertung der Körperzusammensetzung in einigen Populationen sehr variabel ist. Dennoch gab es bei der Gewichtsabnahme keine Unterschiede zwischen den Gruppen (31).
  • Schließlich gelten diese Ergebnisse möglicherweise nur für Frauen. Es wäre interessant zu sehen, ob diese Ergebnisse auf eine männliche Population übertragbar wären.

In einer weniger aktuellen Studie verglichen Gillen et al.  die Auswirkungen eines hochintensiven Intervalltrainings im nüchternen Zustand mit denen im nüchternen Zustand auf die Veränderung der Körperzusammensetzung bei einer Gruppe von 16 übergewichtigen/fettleibigen Frauen (32). Das Training bestand aus zehn 60-sekündigen Radfahrintervallen bei 90% maximaler Herzfrequenz mit einem Verhältnis von 1:1 zwischen Belastung und Erholung, die an 3 Tagen pro Woche über 6 Wochen durchgeführt wurden.

Obwohl die Ernährungskontrolle weniger streng war, als in der Schoenfeld-Studie (die Teilnehmerinnen erhielten ein standardisiertes Frühstück und wurden dann angewiesen, die Essgewohnheiten vor der Intervention beizubehalten), blieb die Körpermasse in beiden Gruppen nach 6 Wochen unverändert. Die DEXA-Messung (ein valideres Maß für die Körperzusammensetzung als BodPod) ergab, dass die Fettmasse in beiden Gruppen in ähnlichem Maße ab- und die fettfreie Körpermasse zunahm.

Veränderung des Gesamtkörperfetts (Fat Mass) und der fettfreien Masse (Lean Mass), analysiert anhand von DEXA-Scans, die vor und 96 Stunden nach einem 6-wöchigen HIT entweder im genährten (FED; weißer Balken) oder im nüchternen Zustand (FAST; schwarzer Balken. P<0,05, sofern nicht anders angegeben. (Bildquelle: Gillen et al., 2013)

Veränderung des Gesamtkörperfetts (Fat Mass) und der fettfreien Masse (Lean Mass), analysiert anhand von DEXA-Scans, die vor und 96 Stunden nach einem 6-wöchigen HIT entweder im genährten (FED; weißer Balken) oder im nüchternen Zustand (FAST; schwarzer Balken. P<0,05, sofern nicht anders angegeben. (Bildquelle: Gillen et al., 2013)

Es ist erwähnenswert, dass längerfristige Studien niemals so gut kontrolliert werden können, wie akute Interventionen; dies wäre in den meisten Fällen ein logistischer Albtraum und unerschwinglich teuer. Aufgrund ihrer größeren externen Validität (d.h. der Frage, wie gut sich die Daten unter realen Bedingungen anwenden lassen) sind Langzeitstudien jedoch für die Beantwortung der Fragestellung dieses Artikels wohl relevanter.

Zusammengenommen deuten diese Daten aus Langzeitstudien darauf hin, dass es keinen Unterschied zwischen einem Training auf nüchternen Magen und einem Training im genährten Zustand bei der Veränderung der Körperzusammensetzung gibt. Dennoch ist der Fall in dieser Frage noch lange nicht abgeschlossen, und es sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um eine endgültigere Antwort zu geben. Mit unserem Verständnis der menschlichen Physiologie können wir jedoch die theoretischen Auswirkungen von gefastetem Cardio und Cardio im genährten Zustand auf die Veränderung der Körperzusammensetzung diskutieren. 

Theoretische Ableitungen

Gemäß eines Beitrags James Krieger aus dem AARR:

… an increase in 24-hour fat oxidation is not terribly meaningful when it comes to fat loss. For fasted cardio to actually enhance fat loss, it must do one of the following things:

  • Enhance 24-hour energy expenditure such that the energy deficit is increased
  • Suppress appetite such that the energy deficit is increased

Have a protein sparing effect (with simultaneous increased 24-h fat oxidation) such that fat loss is enhanced with enhanced FFM retention under equivalent energy deficit/weight loss conditions.

James Krieger,

Um Krieger zu paraphrasieren:

  • Wenn eine Studie so angelegt ist, dass die Teilnehmer mit oder ohne Fasten ein tägliches Energiedefizit von 500 kcal erzeugen, ist das Energiedefizit zwischen den Gruppen gleich, und somit ist auch der Gewichtsverlust (ohne Berücksichtigung von Wasserschwankungen aufgrund des Glykogenstatus) gleich.
  • Wenn die 24-stündige Fettoxidation in diesem Beispiel tatsächlich einen Einfluss auf den Fettverlust hat, dann sollte die nüchterne Gruppe mehr Fett verlieren. Damit die gefastete Gruppe jedoch mehr Fett verliert, muss sie auch mehr fettfreie Körpermasse erhalten (so dass der Gewichtsverlust gleichbleibt).

Damit das Fasten-Training bei einem gegebenen Energiedefizit zu einem stärkeren Fettabbau führt, muss es also auch einen größeren Protein-Sparing Effect haben. Wäre dies nicht der Fall, würde dies zu einem Verstoß gegen den ersten Hauptsatz der Thermodynamik führen, der im Grunde besagt, dass Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann.

Gehen wir nun jeden von Kriegers Punkten durch und sehen wir uns an, was die Forschung dazu sagt:

  • Aus den bereits in diesem Artikel besprochenen Studien, sowie aus anderen Untersuchungen, die ich mir in Vorbereitung auf diesen Beitrag angesehen habe, geht hervor, dass es keinen Beweis dafür gibt, dass nüchternes Ausdauertraining zu einem erhöhten 24-Stunden-Energieverbrauch im Vergleich zu einem Training im nüchternen Zustand führt. So weit, so gut.
  • Mir sind keine Daten bekannt, die zeigen, dass Ausdauersport im nüchternen Zustand den Appetit stärker unterdrückt, als Ausdauersport im nicht gefasteten Zustand. In der Tat könnte unter Bedingungen unter „Free-Living“-Bedingungen die größere Glykogenspeicherung nach dem Ausdauertraining (aufgrund der Wirkung der Mahlzeit auf die Einsparung von Muskelglykogen) die anschließende Nahrungsaufnahme stärker hemmen (33), da die Kohlenhydratbilanz ein Prädiktor für die anschließende ad libitum Nahrungsaufnahme ist (34).
  • Meines Wissens gibt es keine Anhaltspunkte dafür, dass ein Training im nüchternen Zustand einen größeren Effekt auf die Protein-Einsparung hat, als ein Training im gefütterten Zustand, und ich kann mir auch keinen Mechanismus vorstellen, warum dies der Fall sein könnte. Interessanterweise wurden Stickstoffverluste (~14 g Aminosäuren pro Stunde) während eines 60-minütigen Nüchterntrainings beobachtet (35). Allerdings wurde die Quelle der Stickstoffverluste nicht identifiziert, so dass es nicht möglich ist, eine Aussage darüber zu treffen, ob dies negative Auswirkungen auf das Muskelgewebe haben könnte. Es ist wahrscheinlich, dass bei einer ausreichenden Proteinzufuhr mit der Nahrung die langfristigen Unterschiede in der Menge des Muskelgewebes nach einer Nüchtern- oder einer Ernährungsübung vernachlässigbar wären. Wenn es tatsächlich einen proteinsparenden Effekt in Verbindung mit einer der beiden Strategien gäbe, dann wäre dies bei der Durchführung von Ausdauertraining im nüchternen Zustand der Fall.

Zusammengenommen (und um Krieger zu zitieren):

None of those conditions have been shown to be true. Thus, there is no plausible mechanism to how fasted cardio would actually enhance fat loss.

James Krieger,

Ich stimme diesen Schlussfolgerungen zu, und das gilt auch für den Großteil der bisherigen Forschung. 

Schlussfolgerungen & Praktische Anwendung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass trotz einer logischen Begründung für die bessere Wirkung von Ausdauertraining beim Fettabbau im Vergleich zu Ausdauertraining im genährten Zustand sowohl akute Oxidationsdaten, als auch längerfristige Studien dies nicht bestätigen.

Stattdessen hat es den Anschein, dass es wenig bis gar keinen Unterschied zwischen nüchternem und gesättigtem Training für das Ziel des Fettabbaus gibt – eine Schlussfolgerung, die bei einer theoretischen Betrachtung der Dinge gestützt wird.

Wenn also Fettabbau das Ziel wäre, würde ich einfach die Art (und Timing) von Ausdauertraining empfehlen, die du bevorzugst und regelmäßig durchführen kannst.

Quellen, Referenzen & Weiterführende Literatur

(1) Spriet, LL. / Watt, MJ. (2003): Regulatory mechanisms in the interaction between carbohydrate and lipid oxidation during exercise. In: Acta Physiol Scand. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12864750.

(2) Horowitz, JF., et al. (1999): Substrate metabolism when subjects are fed carbohydrate during exercise. In: Am J Physiol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10329975.

(3) Ahlborg, G. / Felig, P. (1976): Influence of glucose ingestion on fuel-hormone response during prolonged exercise. In: J Apply Physiol. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/993155/.

(4) Civitarese, AE., et al. (2005): Glucose ingestion during exercise blunts exercise-induced gene expression of skeletal muscle fat oxidative genes. In: Am J Physiol Endocrinol Metab. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16030063/.

(5) Coyle, EF., et al. (1997): Fatty acid oxidation is directly regulated by carbohydrate metabolism during exercise. In: Am J Physiol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9277379.

(6) Horowitz, JF., et al. (1999): Substrate metabolism when subjects are fed carbohydrate during exercise. In: Am J Physiol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10329975.

(7) Civitarese, AE., et al. (2005): Glucose ingestion during exercise blunts exercise-induced gene expression of skeletal muscle fat oxidative genes. In: Am J Physiol Endocrinol Metab. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16030063.

(8) Coyle, EF., et al. (1983): Carbohydrate feeding during prolonged strenuous exercise can delay fatigue. In: J Appl Physiol Respir Environ. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6350247.

(9) Coyle, EF., et al. (1986): Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. In: J Apply Physiol (1985). URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3525502.

(10) Horowitz, JF., et al. (1997): Lipolytic suppression following carbohydrate ingestion limits fat oxidation during exercise. In: Am J Physiol. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9357807.

(11) Febbraio, MA., et al. (2000): Effects of carbohydrate ingestion before and during exercise on glucose kinetics and performance. In: J Appl Physiol (1985). URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11090571/.

(12) Schoenfeld, B. (2011): Does Cardio After an Overnight Fast Maximize Fat Loss? In: Strength Cond J. URL: https://journals.lww.com/nsca-scj/fulltext/2011/02000/does_cardio_after_an_overnight_fast_maximize_fat.3.aspx.

(13) Paoli, A., et al. (2011): Exercising fasting or fed to enhance fat loss? Influence of food intake on respiratory ratio and excess postexercise oxygen consumption after a bout of endurance training. In: Int J Sport Nutr Exerc Metab. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21411835/.

(14) Iwayama, K., et al. (2015): Transient energy deficit induced by exercise increases 24-h fat oxidation in young trained men. In: J Apply Physiol (1985). URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25554797/.

(15) Paoli, A., et al. (2011): Exercising fasting or fed to enhance fat loss? Influence of food intake on respiratory ratio and excess postexercise oxygen consumption after a bout of endurance training. In: Int J Sport Nutr Exerc Metab. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21411835/.

(16) Lee, YS. / Ha, MS. / Lee, YJ. (1999): The effects of various intensities and durations of exercise with and without glucose in milk ingestion on postexercise oxygen consumption. In: J Sports Med Phys Fitness. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10726436.

(17) Davis, JM., et al. (1989): Weight control and calorie expenditure: thermogenic effects of pre-prandial and post-prandial exercise. In: Addict Behav. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2750573.

(18) Goben, KW. / Sforzo, GA. / Frye, PA. (1992): Exercise intensity and the thermic effect of food. In: Int J Sport Nutr. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1299486.

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