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Ziel einer ketogenen Diät ist, dass der Körper (genauer gesagt die Leber) vermehrt Ketone produziert und sie als Hauptenergiequelle nutzt. Diese Ketone geben der ketogenen Diät auch ihren Namen. Liegt eine erhöhte Konzentration an Ketonen vor befindet sich der Körper im Stoffwechselzustand Ketose.

Obwohl die ketogene Diät seit ein paar Jahren wieder sehr populär geworden ist, ist sie keine moderne Erfindung. Schon in den 1920ern entdeckten Ärzte der Mayo Klinik in Minnesota, dass unter Epilepsie leidende Patienten durch langes Fasten von 20 bis zu 30 Tagen und den damit verknüpften niedrigen Blutzuckerwerten weniger Anfälle erlitten. Daraufhin entwickelten sie eine Diät, die die Vorteile des langen Fastens nachahmen soll, ohne zwangsweise die Kalorienzufuhr zu begrenzen.

Seitdem wird die ketogene Ernährung erfolgreich eingesetzt, um Epilepsie zu behandeln. Neben dem Epilepsiemanagement ist die ketogene Diät bei vielen zusätzlichen Krankheiten wie Diabetes, Herz- und Hirnerkrankungen hilfreich. Weitere Vorteile für den Stoffwechsel und das große Potential mit dieser Ernährung leicht abzunehmen tragen zu ihrer wachsenden Popularität bei.

Moderne Ernährung – Glukose als Energielieferant

Im Rahmen einer ganz normalen modernen (und damit kohlenhydratreichen) Ernährung existiert Fett nur als Reservekraftstoff. Hauptenergielieferant ist hier Traubenzucker bzw. Glukose.

Der Körper kann über die Nahrung aufgenommene Glukose direkt nutzen oder Kohlenhydrate in Glukose umwandeln (Glukose gehört selbst zur Gruppe der Kohlenhydrate). Dazu gehören:

Zucker
Back- und Teigwaren
Bohnen und Hülsenfrüchte
Früchte mit hohem Fructosegehalt
Stärkehaltiges Obst und Gemüse

Insulin und Glukagon regulieren den Blutzuckerspiegel

Über die Nahrung aufgenommene Kohlenhydrate werden also über den Verdauungstrakt als Glukose ins Blut abgegeben. Der Glukoseanteil im Blut ist auch als Blutzucker bekannt. Steigt der Blutzuckerspiegel, schüttet der Körper das Hormon Insulin aus, um die verfügbare Glukose zu nutzen. Sie kann entweder die Körperzellen mit Energie versorgen oder in Glykogen umgewandelt und abgespeichert werden. So soll der Blutzuckerspiegel sich wieder auf 80-120 mg/dl regulieren.

Insulin

Erleichtert und fördert die Aufnahme von Glukose in Körperzellen, um sie dann als Kraftstoff zu nutzen.
Aktiviert auch die Abspeicherung von überflüssiger Glukose: Im Normalfall konsumieren wir mehr Glukose bzw. Kohlenhydrate als unser Körper für Energie benötigt. Leber und auch Muskeln speichern die Glukose, die nicht von Zellen benötigt wird, als Glykogen ab. Der Prozess heißt Glykogensynthese. Ist der Energiebedarf des Körpers gedeckt und die Glykogenspeicher voll, speichert der Körper überschüssige Glukose als Fett ab (Lipogenese).
Hemmt die Fettverbrennung (Lipolyse) und aktiviert die Fettspeicherung (Lipogenese)

Immer, wenn der Körper Energie benötigt, nutzt er so zuerst die im Blut verfügbare Glukose. Befindet sich aber weniger Glukose im Blut (also bei einem fallenden Blutzuckerspiegel), schüttet der Körper den Gegenspieler zum Insulin aus: das Hormon Glukagon.

Glukagon

Leitet ein, dass die Leber ihre zuvor angelegten Glykogenspeicher wieder in Glukose umwandelt (Glykogenolyse). Die so bereitgestellte Glukose steht über das Blut dem gesamten Körper zur Verfügung. Die Muskeln können selbst ihre Glykogenspeicher abbauen und die so entstandene Glukose nutzen.
Stimuliert die Glukoneogenese: Die Leber kann den Grundbedarf des Körpers an Glukose selbst aus Aminosäuren (zum Beispiel Proteinen) herstellen. Dieser Prozess heißt Glukoneogenese.
Hemmt die Glykogensynthese. Die zur Verfügung gestellte Glukose wird also erstmal nicht verwendet, um neue Speicher anzulegen.
Aktiviert die Fettverbrennung (Lipolyse) und hemmt die Fettspeicherung (Lipogenese).

Ist im Blut nicht genug Glukose verfügbar, nutzt der Körper zuerst seine Glukosespeicher und verbrennt dann Fett. Vereinfacht gesehen gibt es also zwei „entgegengesetzte“ Wege, um Energie zu liefern: Kohlenhydrate oder Fette.

Abnehmen, Fasten und Hungern

Der Körper speichert Fett in der Form von Triglyceriden in unseren Fettpölsterchen ab (auch Lipogenese genannt) und kann diese auch wieder abbauen (Lipolyse). Er schüttet bei einem sinkenden Blutzuckerspiegel das Hormon Glukagon aus. Glukagon aktiviert den Fettabbau, aber Insulin hemmt ihn und aktiviert dafür den Aufbau von neuen Fettspeichern. Insulin wird bei einem steigenden Blutzuckerspiegel ausgeschüttet.

Bei der Lipolyse (Abbau von gespeichertem Fett) entstehen Glycerin und freie Fettsäuren aus den gespeicherten Triglyceriden. Freie Fettsäuren können, ähnlich wie Glukose, über das Blut zu den Körperzellen transportiert werden, die Energie benötigen.

Im Gegensatz zu Glukose können aber nicht alle Körperzellen Fettsäuren benutzen, um Energie herzustellen. Der Prozess, der nötig ist, um aus Fettsäuren Energie zu gewinnen, läuft größtenteils in den Mitochondrien der Zellen ab und heißt auch β-Oxidation. Vor allem die roten Blutkörperchen, aber auch Zellen des Nierenmarks und die Spermien der Hoden besitzen keine Mitochondrien und könne damit Fettsäuren nicht abbauen.

Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor Krankheitserregern, die im Blut durch den Körper wandern. Auch für Fettsäuren ist diese Schranke nicht durchlässig. Das Gehirn ist (zumindest auf etwas) Glukose angewiesen. Insgesamt verbraucht das Gehirn ungefähr 25 % der dem gesamten Körper zur Verfügung stehenden Glukose (bis zu 120 Gramm am Tag).

Zusammenfassend: Der Körper nutzt primär Glukose, um Energie zu gewinnen. Erst wenn nicht mehr genug Glukose verfügbar ist (sinkender Blutzuckerspiegel), nutzt er das gespeicherte Fett. Doch unter anderem das Gehirn benötigt weiterhin Glukose.

Was genau passiert: Priorität ist die Versorgung des Gehirns

Erhält der Körper also nur sehr wenig oder keine Energie in Form von Kohlenhydraten durch die Nahrung (also beim Hungern oder Fasten), passiert folgendes:

Befindet sich im Blut nicht mehr genug Glukose, um seinen Energiebedarf zu decken, nutzt der Körper als erstes die in der Leber angelegten Kohlenhydratspeicher (Glykogen). Diese Speicher reichen ungefähr 24 Stunden und enthalten ungefähr 1.600 Kilokalorien. Auch die Muskeln können ihre zuvor angelegten Glykogenspeicher nutzen.
Sind die Glykogenspeicher aufgebraucht und der Körper erhält immer noch nicht genug Kohlenhydrate über die Nahrung, muss er einen alternativen Kraftstoff finden. Er beginnt seine Fettreserven zu verbrennen.
Insgesamt fallen die Blutzuckerwerte in den ersten drei Tagen nach der letzten Nahrungsaufnahme auf 65-75 mg/dl. Auch die Insulinwerte fallen von 40-50 µU/ml auf 7-10 µU/ml.
Damit das Gehirn leistungsfähig bleibt, muss es trotzdem mit Glukose versorgt werden. Es benötigt am Tag ungefähr 80 – 120 Gramm Glukose (18 % des Grundumsatzes). Fettsäuren kann es nicht benutzen.
Durch Glukoneogenese kann die Leber selbst Glukose produzieren. Dafür braucht sie Energie und Proteine, die fürs erste beide durch die Lipolyse beschafft werden können: Glycerin und freie Fettsäuren.
Die ersten 24 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme liefert Glukoneogenese ungefähr 70% der bereitgestellten Glukose. Nach 48 Stunden steigt dieser Wert sogar auf 90 %.
Bei der Glukoneogenese entstehen sogenannte Ketone als Nebenprodukte. Ab dem dritten Tag produziert die Leber schon die Maximalanzahl an Ketonen. Der Körper kann Ketone als Energiequelle nutzen und, anders als Fette, können sie die Blut-Hirn-Schranke überwinden.
Trotzdem kann das Gehirn Ketone zu Beginn noch nicht gut als Energiequellen nutzen. Die Muskulatur nutzt in dieser Zeit 50 % der produzierten Ketone, das Gehirn nur 30 %. Nach vier Tagen ist der vom Gehirn genutzte Anteil an Ketonkörpern aber schon auf 75 % gestiegen.
Durch die dem Gehirn zur Verfügung stehenden Ketone, sinkt die Menge an Glukose, die das Gehirn benötigt, von 80 – 120 auf 30 – 40 Gramm am Tag.
Die Leber kann durch Glukoneogenese von diesen 30 – 40 Gramm aber nur 20 Gramm aus Glycerin herstellen. Für den restlichen Anteil muss der Körper seine Proteinspeicher abbauen.
Der Körper beginnt seine Muskeln (dazu gehört auch der Herzmuskel, aber auch Proteine in anderen Zellen) abzubauen. Ungefähr 2 – 3 Gramm Protein werden benötigt um 1 Gramm Glukose herzustellen. Also muss der Körper jeden Tag 20 – 30 Gramm Protein abbauen, um die 10 Gramm Glukose zu erhalten, die das Gehirn braucht.
Körperzellen bestehen zu großen Teilen aus Protein. Sie können sich selbst oder auch nur defekte Teile abbauen und so wieder Protein gewinnen. Dieser Prozess heißt auch Autophagie und läuft bei Proteinmangel beschleunigt ab. Der Abbau von Proteinen führt letztendlich zum Tod.

Zusammenfassend: Der Körper nutzt also primär Kohlenhydrate zur Energiegewinnung. Erst wenn weder genug Glukose im Blut noch genug Glykogen in der Leber verfügbar ist, beginnt der Körper Fett abzubauen. Leider versucht er gleichzeitig auch durch das Abbauen von Muskeln Glukose für das Gehirn herzustellen.

Ketogene Ernährung – Fett als Hauptenergielieferant

Im Gegensatz zu einer typischen modernen Ernährung ist bei einer ketogenen Ernährung Fett nicht mehr die letzte Wahl des Körpers, um Energie zu beschaffen, sondern die erste. Ein ketogener Ernährungsplan sieht ungefähr 70 – 80 % Fette, 20 % Proteine und 5 % Kohlenhydrate vor. So gerät der Körper auch ohne Nahrungsmangel bzw. Kaloriendefizit in den oben beschriebenen Hunger- bzw. Fettstoffwechsel.

Vereinfacht gesehen sind die Veränderungen des Stoffwechsels während dem Hungern sehr ähnlich zu denen während einer ketogenen Diät. Doch da Fette und Proteine mit der Nahrung aufgenommen werden, muss der Körper nicht in so großem Ausmaß die eigene Fett- und vor allem Proteinspeicher abbauen. Da auch Protein im Körper die Ausschüttung von Insulin auslöst (aber nicht so stark wie Kohlenhydrate), sinkt der Blutzuckerspiegel mit 80-85 mg/dl bei einer ketogenen Ernährung nicht so stark wie beim Fasten.

Welche Vorteile sind mit einer ketogenen Ernährung verbunden?

Leichteres und effektiveres Abnehmen
Verbesserte Blutfettwerte
Gesenkter Blutzucker- und Insulinspiegel
Niedrigerer Blutdruck

Körpergewicht und Körperzusammensetzung

Mit weniger Hunger fällt Abnehmen leichter: Eine ketogene Ernährung (also sehr wenig Kohlenhydrate und dafür mehr Protein und Fett) reduziert den Appetit. Oft müssen Ketarier deshalb gar nicht versuchen weniger Kalorien zu sich zu nehmen. Da sie weniger Hunger verspüren, passiert dies automatisch.
Mit Keto fällt das Abnehmen nicht nur leichter, es ist auch effektiver: Dadurch, dass der Insulinspiegel sinkt, beginnt die Niere überschüssiges Wasser und Salz auszuscheiden. Dies führt besonders in den ersten Wochen zu einem größeren Gewichtsverlust als bei Diäten, die einen niedrigen Fettanteil vorschreiben.
Die im Körper abgespeicherte Fettzellen sind nicht gleich. Es gibt das sogenannte subkutane Fettgewebe, das sich direkt unter der Haut befindet und uns warmhält, und das viszerale Fettgewebe. Viszeralfett umgibt die Organe in der Bauchhöhle und ist auch als Bauchfett bekannt. Dieses Bauchfett ist auch das größte Drüsenorgan des Körpers. Es bildet Botenstoffe, die wiederum unsere Hormone (zum Beispiel Insulin) beeinflussen. So kann Bauchfett Krankheiten wie Bluthochdruck und Diabetes begünstigen. Der Gewichtsverlust bei einer ketogene Diät kommt zu einem großen Teil von der Reduktion dieser gefährlichen Fettzellen.

Blutfette

Ein erhöhter Wert an Triglyceriden bzw. freien Fettsäuren im Blutbild ist ein Risikofaktor für Herzkrankheiten. Da der Körper überschüssige Glukose als Fett abspeichert sobald die Glykogenspeicher gefüllt sind, hilft eine kohlenhydratarme Diät wie die ketogene Ernährung sehr gut dabei die Triglyceridwerte im Blut zu senken. Im Gegensatz dazu können fettarme Ernährungsweisen diesen Wert sogar erhöhen.
Cholesterin wird in zwei Kategorien unterteilt: HDL (das „gute“ Cholesterin) und LDL (das „schlechte“ Cholesterin). Genau genommen handelt es sich bei HDL und LDL gar nicht um Cholesterin, sondern um Lipoproteine. Sie sind für den Transport des Cholesterins im Blut verantwortlich. LDL transportiert das Cholesterin von der Leber in den restlichen Körper. HDL transportiert überschüssiges Cholesterin aus dem Körper zurück in die Leber, wo es abgebaut werden kann. Je höher der Anteil an HDL im Blut, desto geringer ist das Risiko einer Herzerkrankung. Die ketogene Ernährung hat einen hohen Fettanteil, dieser erhöht den HDL-Wert im Blut stark, während Diäten mit einem niedrigen Fettanteil den HDL-Wert nur leicht erhöhen oder sogar senken. Der LDL-Wert sinkt in der Regel sogar stark.
Auch das Verhältnis zwischen Triglyceriden und HDL ist ein Risikofaktor für Herzkrankheiten. Je größer, desto stärker. Dadurch dass bei einer ketogenen Ernährung die Anzahl an Triglyceriden fällt und die Anzahl an HDL steigt, verbessert sich das Verhältnis.
Der Gesamt-Cholesterinwert (HDL, LDL, Triglyceride) kann ansteigen, aber die Verhältnisse zwischen den verschiedenen Fetten verbessert sich.

Blutzucker und Insulinspiegel

Durch eine kohlenhydratarme Ernährung (wie die ketogene Diät) sinken Blutzucker- und Insulinspiegel. So kann eine Insulinresistenz und sogar Diabetes Typ 2 durch Keto behandelt und umgekehrt werden.

Stoffwechsel

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Blutzucker, Insulin, Diabetes

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