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Kalorienrestriktion oder Sport: Was ist effektiver im Kampf gegen chronische Entzündungen?

Kalorienrestriktion oder Sport: Was ist effektiver im Kampf gegen chronische Entzündungen?

Übergewichtige Menschen haben häufig ein Problem mit erhöhten Entzündungswerten im Körper (systemische Inflammation). Ein hoher Körperfettanteil – insbesondere in der Bauchgegend (abdominales Übergewicht) – und mangelnde körperliche Bewegung (Inaktivität) sind dafür bekannt, dass sie zu einer vermehrten Ausschüttung von pro-inflammatorischen Botenstoffen führen, die man als Zytokine bezeichnet (3)(4).

Arbeitsmodell, nach dem übermäßige viszerale Adipositas mit einem erhöhten kardio-metabolischen Risiko verbunden ist. Nach diesem Modell kann überschüssige viszerale Adipositas ein Marker für dysfunktionales subkutanes Fettgewebe (AT) sein, welches nicht in der Lage ist, sich auszudehnen, wenn es mit einem Energieüberschuss konfrontiert ist (aufgrund seiner Unfähigkeit, sich durch Hyperplasie auszudehnen, oder aufgrund seines Fehlens, wie bei lipodystrophischen Zuständen). Unter solchen Umständen führt die Unfähigkeit des subkutanen Fettgewebes, als Energiepuffer zu fungieren, zu einem sogenannten „Lipid-Spillover“, der zu einer Akkumulation von Lipiden an unerwünschten Stellen (ektopische Fettablagerung) mit schädlichen kardiometabolischen Folgen (und u.a. zu erhöhten Entzündungswerten) führt. (Bildquelle: Tchernof & Després, 2013)

Arbeitsmodell, nach dem übermäßige viszerale Adipositas mit einem erhöhten kardio-metabolischen Risiko verbunden ist. Nach diesem Modell kann überschüssige viszerale Adipositas ein Marker für dysfunktionales subkutanes Fettgewebe (AT) sein, welches nicht in der Lage ist, sich auszudehnen, wenn es mit einem Energieüberschuss konfrontiert ist (aufgrund seiner Unfähigkeit, sich durch Hyperplasie auszudehnen, oder aufgrund seines Fehlens, wie bei lipodystrophischen Zuständen). Unter solchen Umständen führt die Unfähigkeit des subkutanen Fettgewebes, als Energiepuffer zu fungieren, zu einem sogenannten „Lipid-Spillover“, der zu einer Akkumulation von Lipiden an unerwünschten Stellen (ektopische Fettablagerung) mit schädlichen kardiometabolischen Folgen (und u.a. zu erhöhten Entzündungswerten) führt. (Bildquelle: Tchernof & Després, 2013)

Drei prominente Vertreter dieser Gruppe sind beispielswiese Interleukin 6 (IL-6), Tumornekrosefaktor alpha (TNF-α) und C-Reaktives Protein (CRP).

Gesteigerte Entzündungswerte treten in der Regel als Folge einer Verletzung oder Infektion auf. In diesem Zusammenhang sprechen wir von einer akuten Entzündung, die ein elementarer Bestandteil unseres natürliche Immunsystems ist. Demgegenüber stehen chronische, unterschwellige und systemische Entzündungen, die abseits akuter Verletzungen und Infektionen auftreten und die mit einer Reihe (chronischen) Erkrankungen (z.B. kardiometabolischer Natur) in Verbindung stehen (3)(8).

Die Folgen chronischer, unterschwelliger und systemischer Entzündung sind mannigfaltig und betreffen einer Vielzahl von Organen und Stoffwechselpfaden, welche die Risiken für zahlreiche Zivilisationserkrankungen (z.B. metabolisches Syndrom, Typ 2 Diabetes (T2DM), Nicht-alkoholische Fettleber (NAFLD) und Herz-Kreislauf-Erkrankungen), mit denen wir uns heute konfrontiert sehen, erhöhen. (Bildquelle: Jin et al., 2013)

Die Folgen chronischer, unterschwelliger und systemischer Entzündung sind mannigfaltig und betreffen einer Vielzahl von Organen und Stoffwechselpfaden, welche die Risiken für zahlreiche Zivilisationserkrankungen (z.B. metabolisches Syndrom, Typ 2 Diabetes (T2DM), Nicht-alkoholische Fettleber (NAFLD) und Herz-Kreislauf-Erkrankungen), mit denen wir uns heute konfrontiert sehen, erhöhen. Zum Vergrößern, bitte hier klicken. (Bildquelle: Jin et al., 2013)

Eine erhöhte Kalorienzufuhr (in Relation zum Kalorienverbrauch) führt in Abwesenheit eines entsprechenden Stimulus für Muskelaufbau (z.B. durch regelmäßiges Widerstandstraining) zu einem dauerhaften Kalorienüberschuss, der zu einem Gewichtsanstieg und einer überproportionalen Zunahme von Körperfett führt.

Wenig überraschend ist daher, dass eine Kalorienrestriktion (mit begleitender Gewichts- und Fettreduktion) (5) bzw. Sport und Training (6) zu einer Entspannung der Situation führen, mit deren Hilfe sich die Konzentration verschiedener Entzündungsmarker reduzieren lässt.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat ergründet, welche der beiden Maßnahmen den effektiveren Weg zur Reduktion von chronischen, unterschwelligen und systemischen Entzündungen beiträgt – ihre Resultate haben die Forscher nun in einer kürzlich veröffentlichten Meta-Analyse zusammengetragen, die wir uns im Rahmen dieses Beitrags einmal näher ansehen werden.

Hinweis: Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der Mai 2021 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um alle bisherigen Editorial-Beiträge zu lesen.

Kalorienrestriktion oder Sport: Was ist effektiver im Kampf gegen chronische Entzündungen?

Was wurde untersucht?

Für ihre Meta-Analyse werteten Khalafi et al. (2021) insgesamt 32 Interventionsstudien (RCTs) mit einer Dauer zwischen 6 Wochen bis 18 Monaten aus, welche die Daten von 2.108 übergewichtigen oder fettleibigen Studienteilnehmern im Alter zwischen 13 – 70 Jahren und einem Body Mass Index zwischen 27 – 44 kg/m² berücksichtigten (1).

Verglichen wurde die Wirkung von Sport und Training mit der Kalorienrestriktion sowie der Kombination aus Sport und Kalorienrestriktion auf die Konzentration gängiger Entzündungsparameter (nämlich IL-6, TNF-α und CRP).

Das Forscherteam führte verschieden Untergruppen-Analysen, basierend auf der Studiendauer  (z.B. weniger als 16 Wochen Vs. 16 Wochen), dem Body Mass Index (weniger als 30 kg/m² Vs. mehr als 30 kg/m²) und der Art des Trainings (Ausdauersport Vs. Widerstandstraining Vs. Ausdauer- und Widerstandstraining) durch und evaluierte den „Risk of Bias“ anhand einer Checkliste mit 8 Punkten.

Exkurs: Random oder Fixed Effect Model?

Random bzw. Fixed Effect Modelle stellen zwei Möglichkeiten dar, um Studien zu betrachten, die in eine Meta-Analyse eingehen. Wenn die zu kombinierenden Studien alle “gleich aussehen”, dann wäre ein Modell mit festem Effekt (Fixed Effect Model) angemessen. Es wird “fix” genannt, weil man davon ausgehen kann, dass alle Studien, die kombiniert werden, das gleiche Ergebnis in der gleichen Population messen, da sie alle ziemlich ähnlich sind. Nehmen wir den Effekt von [Ausdauersport auf Entzündungsparameter] als Beispiel: Wenn alle Studien, die [in einer Meta-Analyse] kombiniert werden, die gleiche Art von Ausdauersport (z.B. Laufen) in ähnlichen Dosen bei ähnlichen Personengruppen (z.B. Personen mit Übergewicht) verwenden, dann ist es vernünftig, ein Fixed Effect Model zu verwenden.

Modelle mit zufälligen Effekten (Random Effect Model) neigen dazu, breitere Fehlerbalken und höhere p-Werte zu liefern, als ein Modell mit fixen Effekten. Das ist keine schlechte Sache [per se], denn wenn die Studien, die kombiniert werden, tatsächlich unterschiedlich sind, dann gibt es normalerweise mehr Variabilität in den endgültigen Schätzungen, da die Effekte zufällig sind. Ein Modell mit zufälligen Effekten sollte in vielen realen Fällen verwendet werden, da sich die Studien oft in der Population oder der Behandlung unterscheiden.

Examine.com, 2017

Was haben die Forscher herausgefunden?

Kalorienrestriktion Vs. Sport

Ein Vergleich der Kalorienrestriktion zu Sport lieferte keine signifikant unterschiedlichen Ergebnisse, wenn es um die Konzentration von IL-6 und TNF-α ging. Eine Restriktion der Kalorienzufuhr zeigte jedoch eine stärkere Wirkung bei der Reduktion von CRP, als Sport.

Das Fixed Effects Model und das Random Effects Model lieferte zudem keine unterschiedlichen Ergebnisse in der Analyse.

Kalorienrestriktion plus Sport Vs. Kalorienrestriktion

Bei dem Vergleich zwischen Kalorienrestriktion plus Sport zu einer alleinigen Kalorienrestriktion als Interventionsmaßnahme stellten die Wissenschaftler eine Verbesserung der IL-6 und TNF-α Konzentration zu Gunsten von Kalorienrestriktion plus Sport fest. Der CRP-Wert sank jedoch nicht stärker, als bei einer alleinigen Kalorienrestriktion.

Auch in diesem Fall lieferte die Analyse keine unterschiedlichen Ergebnisse beim Fixed und Random Effect Model.

Untergruppen-Analysen

Wie bereits erwähnt, führten die beteiligten Forscher auch verschiedene Untergruppen-Analysen durch.

Die Ergebnisse sehen wie folgt aus:

  • Eine Kalorienrestriktion führt zu einer stärkeren Reduktion des CRP-Werts, als die Kombination aus Ausdauer- und Krafttraining.
  • Eine Kalorienrestriktion plus Sport führte zu einer stärkeren Reduktion des IL-6 Werts, als eine alleinige Kalorienrestriktion bei einem Zeitraum von unter 16 Wochen.
  • Eine Kalorienrestriktion plus Sport führte zu einer stärkeren Reduktion des CRP-Werts, als eine alleinige Kalorienrestriktion bei einem Zeitraum von mindestens 16 Wochen.
  • Eine Kalorienrestriktion plus Sport führte in Personen mit einem BMI von 30 kg/m² oder höher zu einer stärkeren Reduktion des TNF-α- und CRP-Werts, als eine alleinige Kalorienrestriktion.

Körpergewicht

Dieser Aspekt stand zwar nicht im Fokus der Arbeit, aber vielleicht sind diese Ergebnisse für den einen oder anderen von uns trotzdem interessant:

Im Vergleich zur Sport-Intervention führte eine Kalorienrestriktion zu einer stärkeren Gewichtsreduktion. Die Kombination aus Kalorienrestriktion plus Sport zeigt jedoch eine überlegenere Wirkung, als eine reine Kalorienrestriktion.

Beachte: Wir vergleichen hier nur den Effekt auf das Körpergewicht. Diese Daten liefern uns jedoch keinen Hinweis darüber, woraus das verlorene Körpergewicht bestand (Muskelmasse Vs. Fettgewebe). Natürlich wäre es schön gewesen, wenn es hierzu eine detaillierte Auswertung gegeben hätte, insbesondere dann, wenn es um den Trainingsmodus (Ausdauer- Vs. Widerstandstraining) gegangen wäre.

Interpretation & Praxis

Wir haben es hier mit der ersten Meta-Analyse ihrer Art zu tun, bei der die Auswirkungen von Sport und Training mit denen einer Kalorienrestriktion bzw. die Kombination aus Sport und Training mit einer Kalorienrestriktion auf (chronische) Entzündungsparameter in übergewichtigen und fettleibigen Probanden untersucht wurden.

Die Ergebnisse der Arbeit lassen darauf schließen, dass eine Kalorienrestriktion eine effektivere Maßnahme zur Reduktion diverser Entzündungsmarker ist, als Sport und Training. Allerdings deuten die Resultate auch darauf hin, dass die Kombination beider Interventionen – als Sport plus Kalorienrestriktion – eine bessere Wirkung zeigt, als eine alleinige Kalorienrestriktion.

Dieses Outcome macht allerdings auch vor dem Hintergrund Sinn, dass Körpergewicht und -fettanteil wichtige Faktoren sind, die einen großen Einfluss auf die Ausschüttung inflammatorischer Zytokine haben (3):

  • Probanden, die eine Kalorienrestriktion durchführten, verloren mehr bzw. schneller an Gewicht, als bei einer reinen Sportintervention – was wiederum den CRP-Wert stärker absinken ließ.
  • Gleichermaßen sank das Gewicht (und vermutlich auch der Körperfettanteil) bei einer Kombination aus Sport und Kalorienrestriktion stärker bzw. schneller, was zu stärkeren Verbesserungen bei IL-6 und TNF-α führte.

Die Wirkung darf jedoch auch nicht überschätzt werden – die Effektgrößen fielen vergleichsweise gering aus und die Konfidenzintervalle lagen lediglich bei -0,39 bis -0,02, was zu den vernachlässigbaren bis moderaten Effektgrößen passt.

Die durchgeführten Untergruppen-Analysen deuten ebenfalls darauf hin, dass übergewichtige Individuen von einer Kombination aus Kalorienrestriktion und Ausdauer- und Widerstandstraining profitieren. Bedingt durch die geringe Studienanzahl und die teilweise besonderen Bedingungen der Untergruppen-Analysen, die sehr spezifisch ausfielen, muss man bei der Interpretation der Ergebnisse jedoch auch ein wenig Vorsicht walten lassen.

Ein wichtiger Aspekt, den du im Rahmen dieser Meta-Analyse im Hinterkopf behalten solltest, ist die Stichprobenauswahl: Bei den Probanden handelte es sich stets um übergewichtige bzw. fettleibige Individuen (einige sogar mit Typ 2 Diabetes – 2 Studien), die einen überwiegend sitzenden Lebensstil pflegten, was bedeutet, dass diese Resultate nicht zwangsweise auch auf andere Populationen übertragen werden sollten. (Bildquelle: depositphotos / JanPietruszka)

Ein wichtiger Aspekt, den du im Rahmen dieser Meta-Analyse im Hinterkopf behalten solltest, ist die Stichprobenauswahl: Bei den Probanden handelte es sich stets um übergewichtige bzw. fettleibige Individuen (einige sogar mit Typ 2 Diabetes – 2 Studien), die einen überwiegend sitzenden Lebensstil pflegten, was bedeutet, dass diese Resultate nicht zwangsweise auch auf andere Populationen übertragen werden sollten. (Bildquelle: depositphotos / JanPietruszka)

Zusammenfassung & Abschließende Worte

Würden wir die Ergebnisse der Meta-Analyse von Khalafi et al. (2021) zusammenfassen, würden wir vermutlich zu diesem Fazit gelangen: Übergewichtige und fettleibige Menschen, die ihre Entzündungsparameter verbessern bzw. in gesündere Bahnen lenken möchten, profitieren stärker von einer reinen Kalorieneinschränkung (im Vergleich zu Sport und Training).

Die Einschränkung der Kalorienzufuhr lag zwischen 250 – 1.250 kcal pro Tag. Einige Studien nutzten zudem Ernährungsformen, bei denen die Kalorienmenge stark bis sehr stark eingeschränkt wurde (was bei adipösen Menschen weniger problematisch sein kann, als bei leicht übergewichtigen oder bereits schlanken Individuen).

Wenn die Möglichkeit jedoch besteht, sollten diese Personen jedoch beides kombinieren. Die Kombination beider Maßnahmen (und die Durchführung von Ausdauer- und Kraftsport) sorgt – gemäß der vorliegenden Untersuchung – für eine effektivere Reduktion von Gewicht und Körperfettanteil, was einen bedeutenden Einfluss auf die Ausschüttung von Entzündungsparametern haben kann.

Quellen, Referenzen & Weiterführende Literatur

Primärliteratur

(1) Khalafi, M. / Symonds, ME. / Akbari, A. (2021): The impact of exercise training versus caloric restriction on inflammation markers: a systemic review and meta-analysis. In: Crit Rev Food Sci Nutr. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33506692/.

(2) Examine.com (2021): Nutrition Examination Research Digest. Issue 78. Erhältlich auf Examine.com.

Sekundärliteratur

(3) Tchernof, A. / Després, JP. (2013): Pathophysiology of human visceral obesity: an update. Physiol Rev. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23303913.

(4) Fedewa, MV. / Hathaway, ED. / Ward-Ritacco, CL. (2017): Effect of exercise training on C reactive protein: a systematic review and meta-analysis of randomised and non-randomised controlled trials. In: Br J Sports Med. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26916454/.

(5) Ott, B., et al. (2017): Effect of caloric restriction on gut permeability, inflammation markers, and fecal microbiota in obese women. In: Sci Rep. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28931850.

(6) Hammonds, TL., et al. (2016): Effects of exercise on c-reactive protein in healthy patients and in patients with heart disease: A meta-analysis. In: Heart Lung. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26916454/.

(7) Vissers, D., et al. (2013): The effect of exercise on visceral adipose tissue in overweight adults: a systematic review and meta-analysis. In: PLoS One. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23409182.

(8) Jin, C., et al. (2013): Innate Immune Receptors: Key Regulators of Metabolic Disease Progression. In: Cell Metab. URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1550413113002015.

(9) Schmucker, C., et al. (2016): Bewertung des Biasrisikos (Risiko systematischer Fehler) in klinischen Studien: Ein Manual für die Leitlinienerstellung. In: Cochrane.de. URL: https://www.cochrane.de/sites/cochrane.de/files/public/uploads/manual_biasbewertung.pdf.

(10) Henselmans, M. (2016): (Kraftsport-) Studien verstehen lernen | Was ist die Teststärke (Statistical Power)? In: AesirSports.de. URL: https://aesirsports.de/kraftsport-studien-verstehen-lernen-teststaerke-statistical-power/#Was_entscheidet_ueber_die_Teststaerke.

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Bildquelle Titelbild: depositphotos / AndrewLozovyi


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