Jede Kalorie zählt: Exercise Adaptation

Die aus der Physik entlehnte Vorstellung, dass alle Kalorien gleich sind, ist schwerwiegend falsch, wenn man sie auf die Biologie anwendet. In Good Calories, Bad Calories legt Gary Taubes ausführlich dar, warum diese Vorstellung für die Ernährungswissenschaft katastrophal ist. Kalorien aus Eiweiß, Kohlenhydraten und Fett werden in unserem Körper nicht als gleichwertig behandelt. Jede hat sehr unterschiedliche Auswirkungen auf unsere Hormone und letztlich auf unsere Körperzusammensetzung.

Das alte Paradigma besagt, dass die Aufnahme von mehr Kalorien als man verbrennt zu einer Gewichtszunahme führt. Es wird als „Kalorienzufuhr, Kalorienverbrauch“ oder CICO (ausgesprochen „Psycho“, laut Zoë Harcombe) zusammengefasst. Die Befürworter von CICO sagen, dass Gewichtsverlust eine einfache Frage der Thermodynamik ist. In diesem Modell ist Fett schlecht, weil es mehr Kalorien pro Gramm liefert als Kohlenhydrate (9 statt 4 Kalorien).

Ein neues Paradigma zeichnet sich ab, das behauptet, die Qualität der aufgenommenen Kalorien sei entscheidend. Gesunde Fette sind gut, weil sie den Insulinspiegel nicht in die Höhe treiben und die Fettspeicherung fördern. Zu viele raffinierte Kohlenhydrate sind schlecht, weil sie das Insulin erhöhen und die Fettspeicherung fördern.

Ein wichtiger Teil des Puzzles wird jedoch fast nie angesprochen: die Qualität der Kalorien, die Sie verbrennen.

Ist Sport zur Gewichtsabnahme ein „No Rep“?

Trotz seiner Verbindung mit guter Gesundheit haben Wissenschaftler eine Reihe von Forschungsergebnissen zusammengetragen, die zeigen, dass Sport zur Gewichtsabnahme nicht sehr effektiv ist. In ihrem Buch „Why You Shouldn’t Exercise to Lose Weight, Explained With 60+ Studies“ schreiben Julia Belluz und Javier Zarracina:

Betrachten Sie diese 2001 veröffentlichte Übersichtsarbeit über Interventionsstudien zu körperlicher Betätigung: Darin wird festgestellt, dass der Gewichtsverlust nach 20 Wochen geringer ausfiel als erwartet und dass „die Höhe des Energieverbrauchs bei diesen längeren Studien nicht mit dem Gewichtsverlust korrelierte.

Andere Meta-Analysen, die eine Reihe von Bewegungsstudien untersuchten, kamen zu ähnlich glanzlosen Schlussfolgerungen über Bewegung zur Gewichtsabnahme. Dieser Cochrane-Review der besten verfügbaren Beweise für Bewegung zur Gewichtsabnahme ergab, dass körperliche Aktivität allein nur zu einer bescheidenen Gewichtsreduzierung führt.

Sechzig Studien klingen nach viel, aber bedenken Sie, dass die einzige Art von Bewegung, die von Adipositasforschern untersucht wurde, das Ausdauertraining zu sein scheint. Stellen Sie sich vor, Sie hören nur Nickelback und kommen zu dem Schluss, dass Musik überbewertet wird.

Die CICO-Theorie ist so fest verankert, dass viele Adipositas-Forscher sie zu ihrem einzigen Schwerpunkt gemacht haben. Ihre kollektive Besessenheit, mehr Kalorien zu verbrennen, ignoriert weitgehend die Vorteile einer höheren Trainingsintensität. Tausend weitere Studien würden ihre Argumentation nicht weiterbringen, wenn man nur das gleichmäßige Ausdauertraining berücksichtigt.

Lassen Sie uns die Möglichkeit untersuchen, dass einige der Kalorien, die wir verbrennen, besser sind als andere. Sie können sich gerne hinsetzen und ein oder zwei Minuten darüber nachdenken.

In der Zeit, in der Sie über diese Frage nachgedacht haben, haben Sie wahrscheinlich eine Kalorie allein durch Ihren Ruheumsatz verbrannt. Kann man sagen, dass eine Kalorie, die beim Kreuzheben verbrannt wird, eine andere Wirkung auf Ihren Körper hat als die, die Sie gerade im Sitzen verbrannt haben? Wenn wir uns darauf einigen können, sollten wir uns überlegen, warum manche Kalorien besser sind als andere.

Zunächst sollten wir fragen: „Besser für was?“ Es ist wichtig, hier die Parameter zu definieren, denn die Antwort wäre für einen Profi-Triathleten, einen olympischen Gewichtheber oder eine Frau, die mit ihren Enkeln mithalten will, sehr unterschiedlich. Es gibt einen Unterschied zwischen dem, was Coach Glassman „funktionelle Kompetenz“ und „funktionelle Dominanz“ nennt. Für die Zwecke dieses Artikels wird das „wofür“ optimale Gesundheit sein, definiert als die Fähigkeit, über einen langen Zeitraum hinweg Fitness zu zeigen.

Fairerweise muss man sagen, dass eine Ernährung für optimale Gesundheit (funktionelle Kompetenz) sich möglicherweise von einer Ernährung für Weltklasseleistungen (funktionelle Dominanz) unterscheidet. Der olympische Schwimmer Michael Phelps könnte einen Stapel Pfannkuchen essen und dann stundenlang schwimmen, während der Rest von uns Runden auf dem Weg zur Toilette laufen würde.

Eine hellere Flamme

„Intensität ist genau definiert als Leistung, und Intensität ist die unabhängige Variable, die am häufigsten mit der Maximierung einer günstigen Anpassung an das Training verbunden ist.“ -Greg Glassman, „Understanding CrossFit“

Die Wirkung von intensivem Training auf den Körper steht in keinem Verhältnis zu seiner Menge. Kurze, intensive Trainingseinheiten machen vielleicht nur einen kleinen Prozentsatz des täglichen Kalorienverbrauchs aus, aber diese wenigen Kalorien haben eine tiefgreifendere Wirkung auf Ihren Körper als alles andere, was Sie tun.

Intensität kann auf zwei Arten gemessen werden: relative Intensität und absolute Intensität. Die relative Intensität ist der Prozentsatz der maximalen Leistung, die Sie bei einem bestimmten Training erbringen. Wenn Sie in der Lage sind, Fran in drei Minuten zu machen, dann würde eine Zeit von sechs Minuten einer relativen Intensität von 50 % entsprechen. Im Klartext heißt das „Anstrengung“.

Die absolute Intensität wird in Leistungseinheiten wie Watt (Joule pro Sekunde) oder kcal/Stunde gemessen. Beim Laufen eines Marathons werden viele Kalorien verbrannt, aber da sich dies über mehrere Stunden verteilt, ist die durchschnittliche Intensität relativ gering. Würde man die Leistung eines 400-Meter-Sprints mit der eines Marathons vergleichen, wäre die Intensität des Sprints viel, viel höher.

Die Definition der Trainingsintensität ist in der wissenschaftlichen Literatur sehr verwirrend, da der Marathonlauf oft als Inbegriff für hochintensives Training gilt. Hier ein Beispiel aus einer Studie über kardiovaskuläre Risikofaktoren:

In einem kürzlich erschienenen Leitartikel wird vorgeschlagen, dass wiederholte, anhaltende und/oder hochintensive aerobe Übungen, wie sie für Marathontraining und -wettkämpfe erforderlich sind, einen systemischen Gefäßumbau hervorrufen, der die Wirkung aerober Übungen von kardioprotektiv auf atherogen verschiebt.

In Bezug auf die absolute Intensität ist ein 400-Meter-Sprint hochintensiv und ein Marathonlauf niedrigintensiv. Ein Ultramarathon ist sogar von geringerer Intensität, was nicht heißt, dass er leichter ist.

Im Vergleich zu einem lang andauernden Ausdauertraining kann ein intensives Training in einem Bruchteil der Zeit ähnliche oder größere Vorteile für unsere metabolische Gesundheit bringen. In einer Studie mit 27 jungen, sitzenden Männern wurde ein Sprint-Intervalltraining (drei 20-Sekunden-Fahrradsprints mit zwei Minuten langsamem Radfahren dazwischen) mit einem kontinuierlichen Ausdauertraining mittlerer Intensität (45 Minuten bei 75 % der maximalen Herzfrequenz) verglichen. Nach 12 Wochen stellten die Forscher in beiden Gruppen ähnliche Vorteile für die metabolische Gesundheit fest: Das Körperfett wurde reduziert, die Insulinempfindlichkeit verbessert und der Mitochondriengehalt erhöht. Diese Ergebnisse traten auf, obwohl die Dauer und das Volumen der Übungen in der konventionellen Herz-Kreislauf-Gruppe fünfmal so hoch waren. Die Sprintgruppe sprintete nur eine Minute pro Training!

Es ist klar, dass nicht alle Kalorien gleich sind, wenn man die Intensität des Trainings erhöht. In der Studie wurden Fahrradergometer (schicke Heimtrainer) verwendet, und die Sprintintervalle waren keine „totalen“ Anstrengungen. Die Forscher wollten herausfinden, ob eine sanftere, erträglichere Version des Sprintintervalltrainings für eine zuvor sitzende Bevölkerung noch wirksam sein könnte. Dies steht im Einklang mit der CrossFit-Empfehlung, vor einer Steigerung der Intensität eine gewisse Konsistenz herzustellen.

Studien zur Intensität

Eine im Artikel „60+ Studien“ erwähnte Cochrane-Review sagt etwas über die Intensität aus:

Im Vergleich zu keiner Behandlung führte Bewegung in allen Studien zu geringen Gewichtsverlusten. Bewegung in Kombination mit einer Diät führte zu einer größeren Gewichtsreduktion als eine Diät allein (WMD – 1,0 kg; 95 % Konfidenzintervall (CI) -1,3 bis -0,7). Mit zunehmender Intensität der körperlichen Betätigung nahm der Gewichtsverlust zu (WMD – 1,5 kg; 95 % CI -2,3 bis -0,7).

Bei allen Intensitätsstufen verbesserte die körperliche Betätigung die Triglyceride und den diastolischen Blutdruck, doch führte die höhere Intensität der körperlichen Betätigung zu einer stärkeren Verbesserung des Blutzuckerspiegels. In dieser Übersichtsarbeit wurde hohe Intensität als „mehr als 60 % VO2max oder Herzfrequenz“ definiert. Die VO2max ist kein sehr gutes Maß für die Intensität, da sie als die maximale Sauerstoffmenge definiert ist, die verbraucht werden kann. Hochintensives Training kann weit über 100 % VO2max hinausgehen, indem es die anaeroben Energieströme anzapft (1). In einer Studie wurden beispielsweise 201 % der VO2-Spitzenleistung bei einem 200-Meter-Lauf gemessen. Die in der Cochrane-Studie verwendete Definition von hoher Intensität gibt wenig Aufschluss über die Art des hochintensiven Trainings in einer CrossFit-Box.

Es gibt mehrere methodische Schwierigkeiten bei der Untersuchung von intensivem Training. Erstens unterscheidet sich Bewegung von einer Diät dadurch, dass der Stimulus von der untersuchten Person selbst erzeugt wird. Bei Diätstudien gibt es sicherlich Probleme mit der Compliance (ebenso wie bei Sportstudien), aber es gibt kein Konzept der „Essintensität“. Darüber hinaus gibt es eine niedrige Obergrenze dafür, wie intensiv eine sitzende Person trainieren kann. Ich könnte eine Studie vorschlagen, die die Auswirkungen von einarmigen Klimmzügen auf gesunde Senioren untersucht, aber aus offensichtlichen Gründen wäre sie nicht aussagekräftig.

Eine Studie, die einen abgestuften Belastungstest verwendete, ergab, dass Patienten mit metabolischem Syndrom nur etwa halb so viel Leistung auf einem Fahrradergometer erbringen konnten wie ein Profisportler (200 gegenüber 400 Watt)(2). Interessanterweise hatten die Probanden mit metabolischem Syndrom nach dem Aufwärmen Blutlaktatwerte von knapp unter 2 mmol/L. Die Blutlaktatwerte der Profiradsportler lagen nach dem Aufwärmen bei 0,67 mmol/L und erreichten erst bei einer Leistung von 300 Watt 2 mmol/L.

Ein kluger Trainer würde einem Anfänger niemals sofort ein hochintensives Training aufdrängen (selbst wenn er die beste Haftungsverzichtserklärung aller Zeiten hätte). Ein solches Vorgehen wäre gefährlich und unethisch. Die meisten Studien dauern nur sechs bis 12 Wochen. Das ist nicht genug Zeit, um eine sitzende Person an Bord zu nehmen, ihr die grundlegenden Bewegungen beizubringen und dann mit hoher Intensität zu arbeiten. CrossFit hat das Modell „Mechanik – Konsistenz – Intensität“ vorgeschlagen, um die Entwicklung eines Sportlers zu leiten. Wie weit kann man jemanden in nur sechs Wochen bringen?

Wir alle wissen, dass bei einer untrainierten Person in den ersten sechs bis acht Wochen so ziemlich alles funktioniert. Wie sehr ein Trainer die Fitness seiner Kunden nach dieser anfänglichen „Anfängerphase“ verbessern kann, ist das, was die professionellen Trainer von den Klemmbrett-Jockeys unterscheidet.

Die wissenschaftliche Literatur ist alles andere als schlüssig, wenn es um hochintensives Training geht. In einigen wenigen Studien wurde versucht, verschiedene Trainingsintensitäten zu vergleichen und dabei den Kalorienverbrauch zu berücksichtigen. In der RUSH-Studie von Wolfgang Kemmler et al. wurden 81 gesunde Männer mittleren Alters nach dem Zufallsprinzip entweder einem hochintensiven Intervalltraining (HIIT), einem kontinuierlichen Training mit moderater Intensität (MICE) oder einer Kontrollgruppe zugeteilt. Beide Trainingsgruppen absolvierten in den ersten acht Wochen zwei Sitzungen pro Woche und steigerten sich dann in den verbleibenden acht Wochen auf drei bis vier Sitzungen pro Woche.

Jede HIIT-Sitzung dauerte 25-45 Minuten. Die Arbeitsintervalle reichten von 90 Sekunden bis 12 Minuten bei 85-97,5 % HRmax. Auf jedes Arbeitsintervall folgten aktive Erholungsintervalle von einer bis drei Minuten. Die MICE-Sitzungen dauerten 35-90 Minuten bei 65-75 % HRmax. Laufen war in beiden Gruppen die primäre Bewegung.

In dieser Studie wurde berichtet, dass beide Interventionen „vergleichbar wirksam für die Verbesserung der kardiometabolischen Indizes und der kardiorespiratorischen Fitness bei untrainierten Männern mittleren Alters“ waren. Obwohl die Unterschiede zwischen den Gruppen statistisch nicht signifikant waren, zeigte die HIIT-Gruppe in kürzerer Trainingszeit größere Verbesserungen bei den primären Ergebnissen: kardiometabolische Risikofaktoren (VO2max-Test) und kardiorespiratorische Fitness (metabolisches Syndrom Z-Score).

In einer weiteren isokalorischen Studie wurden die Auswirkungen von drei verschiedenen 12-wöchigen Interventionen auf sitzende, fettleibige Männer und Frauen verglichen. Die Gruppe mit mäßig intensivem, kontinuierlichem Training (MICT) und die Gruppe mit hochintensivem Intervalltraining (HIIT) verbrannten bei ihren Trainingseinheiten jeweils 250 Kalorien. Eine dritte Gruppe (½ HIIT) absolvierte das gleiche HIIT-Training, verbrauchte aber nur die Hälfte der Kalorien.

Alle drei Gruppen trainierten ausschließlich auf Fahrradergometern. Das HIIT-Protokoll bestand aus acht Sekunden Sprint, gefolgt von 12 Sekunden Erholung, bis entweder 250 (HIIT) oder 125 (½ HIIT) Kalorien verbrannt waren. Das MICT-Protokoll bestand darin, bei einer konstanten 70%igen HFmax für 250 Kalorien zu trainieren. Die Autoren berichteten über folgende Ergebnisse:

Insgesamt kam es zu einer signifikanten Verringerung des Körpergewichts, des Taillen- (p < .001) und Hüftumfangs (p < .01), der Fettmasse an Rumpf und Beinen (FM; p < .01) und zu einer Zunahme der fettfreien Masse an Rumpf und Beinen (FFM; p < .01) sowie der kardiovaskulären Fitness (VO2max in ml/kg/min; p < .001) durch das Training. Es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt.

Dieses Ergebnis ist ein wenig überraschend. Man würde nicht erwarten, dass eine Gruppe, die nur halb so viel trainiert, ähnliche Ergebnisse erzielt, aber es ist möglich, dass keine der Interventionen besonders wirksam war. Die „hohe Intensität“ der HIIT-Protokolle könnte durch die Fähigkeit der Teilnehmer, Energie zu erzeugen, zu sehr eingeschränkt worden sein. Es ist auch möglich, dass fast alles funktioniert hätte, da die Teilnehmer zu Beginn der Studie völlig untrainiert und dekonditioniert waren.

Es kommt nicht auf die Anzahl der Kalorien an

Es ist bekannt, dass man sich bei Anfängern Zeit nehmen muss, um das Trainingsvolumen aufzubauen. Die Steigerung der Belastung ist ein relativ einfacher Prozess. Die Intensität ist eine andere Sache und muss mit größerer Sorgfalt behandelt werden. Das CrossFit-Modell „Mechanik – Konsistenz – Intensität“ ist hervorragend geeignet, um die Trainingsintensität funktioneller Bewegungen sicher zu erhöhen. Und das ist entscheidend, denn die Intensität ist der stärkste Treiber für langfristige Ergebnisse.

Wenn man auf langfristige Gesundheit und Leistung abzielt, verfehlt man sein Ziel, wenn man die meisten Kalorien verbrennen will. Anstatt Kalorien zu zählen, sollten wir dafür sorgen, dass unsere Kalorien zählen.

1. Übungen jenseits von 100 % VO2max werden oft als „supramaximal“ bezeichnet. Dies spricht Bände über die aerobe Voreingenommenheit der Trainingswissenschaft.
2. In dieser Studie wurde ein abgestufter Belastungstest verwendet, bei dem die Teilnehmer bis zur willentlichen Erschöpfung trainierten. Die Übung begann mit einer Intensität von 100 Watt und wurde alle 10 Minuten um 35 Watt gesteigert. Im Durchschnitt erreichte die Gruppe mit metabolischem Syndrom die vierte Stufe mit 205 Watt. Die Radprofis erreichten die neunte Stufe mit 400 Watt. Das bedeutet, dass die Radprofis dreimal länger und mit höherer Intensität trainierten. Der abgestufte Belastungstest ist kein Maß für die maximale Leistung, da mit jeder höheren Stufe sowohl die Dauer als auch die Intensität des Tests zunimmt.