Intervallfasten ist nicht nur eine Strategie zur Gewichtsreduktion oder ein Trick, den Bodybuilder nutzen, um schnell Fett zu verlieren, während ihre Muskelmasse unverändert bleibt. Im besten Fall ist es ein gesunder Lebensstil, fundiert auf der menschlichen Evolution und die Lehren über Stoffwechselprozesse. Es fordert den menschlichen Körper auf sehr viel effizienter zu sein und sich selbst besser zu schützen, als der Körper es gewohnt ist in modernen Zeiten. Es gibt viele Dinge, die passieren, wenn wir fasten, welche entweder gar nicht stattfinden, wenn wir in einem Zustand der dauerhaften Nahrungsaufnahme sind, oder welche sehr langsam im Hintergrund des Glukosestoffwechsels stattfinden. Scrolle runter, um mehr über die fünf Phasen des Intervallfastens zu lernen!

 

The 5 Stages of Intermittent Fasting with the LIFE Fasting Tracker app: 1) Ketosis and heavy ketosis, 2) Autophagy, 3) Growth hormone, 4) Insulin reduction, 5) immune stem cell rejuvenation!
Die fünf Phase des Intervallfastens mit der LIFE Fasting Tracker App: 1) Ketose und schwere Ketose, 2) Autophagie, 3) Wachstumshormone, 4) Insulinreduktion, 5) Verjüngung der Immunzellen!

In einem wohlgenährten Zustand befindet sich die individuelle Zelle in deinem Körper in einem „Wachstumszustand“. Über Insulin und mTOR Signalwege wird der Zelle signalisiert, dass sie wachsen, sich teilen und Proteine synthetisieren soll. Übrigens werden diese Signalwege, wenn sie überaktiviert sind, in Verbindung mit Krebswachstum gebracht.
Der “Inhibitor von Rapamycin in Säugetieren“, auch als mTOR bezeichnet, liebt es reichlich Nährstoffe um sich zu haben, insbesondere Kohlenhydrate und Proteine. Wenn aktiviert, signalisiert mTOR der Zelle keine Autophagie zu betreiben (wörtliche Übersetzung: zelluläres „sich selber essen“), ein Recycling- und Säuberungsprozess, in welchem unter anderem dein Körper von beschädigten oder falsch gefalteten Proteinen befreit wird. Die wohlgenährte Zelle sorgt sich nicht über das effiziente Recycling von Bestandteilen – sie ist zu beschäftigt mit Wachstum und Zellteilung.

In einem gut genährten Zustand sind deine Zellen und ihre Bestandteile außerdem stark acetyliert. Dies bedeutet, dass verschiedene Moleküle in deinen Zellen, unter anderem die „Verpackungsproteine“ Histone, welche deine DNA kompakt in deine Zellkerne packt, reichlich mit Acetylgruppen an ihren Lysinen (Aminosäure) „dekoriert“ sind. Keine Sorge, wenn du den Jargon in dem letzten Satz nicht verstehst. Was du wirklich wissen musst, ist, dass die gut-genährte Zelle viel Gene angeschaltet hat, unter anderem jene, die mit Zellüberleben und Zellvermehrung verbunden sind. Dies ist so, da Acetylierung dazu neigt die Verpackungsproteine, welche normalerweise deine DNA einhüllen, zu lockern. Dadurch kann deine DNA zur Proteinproduktion abgelesen werden.

Während in deinen Zellen Gene für Zellwachstum und Vermehrung angeschaltet sind, wenn du nicht fastest, werden andere Gene abgeschaltet. Diese beinhalten Gene verbunden mit Fettstoffwechsel, Stressresistenz und Reparatur von Zellschäden. Wenn du fastest, werden tatsächlich manche von deinen Fetten in Ketokörper umgewandelt, welche die oben genannten Gene wieder aktiviert, was zum Beispiel zu weniger Entzündungen und besserer Stressresistenz im Hirn führt.

Aber während einer Hungerphase sind die Dinge anders. Wenn du fastest, reagiert dein Körper auf das, was er als umweltbedingten Stressfaktor ansieht (Geringe Nahrungsverfügbarkeit), indem er die Expression von Genen ändert, welche wichtig sind, um dich vor, nun ja, Stress zu schützen.

Wir haben ein gut konserviertes „Hungerprogramm“, das unsere Zellen in einen komplett unterschiedlichen Zustand versetzt, wenn kein Essen vorhanden ist. Dies trifft insbesondere auf Glukose und Zucker zu. Wenn du fastest, und auch wenn du Sport treibst, aktivierst du den AMPK Signalweg. AMPK, auch 5´-AMP-aktivierte Proteinkinase, ist die Bremse zu mTOR‘s Gaspedal. AMPK signalisiert der Zelle in einen Selbstschutzmodus zu gehen, durch Aktivierung von Autophagie und Fettabbau. Es inhibiert mTOR. Gleichzeitig wenn du fastest, steigt die Konzentration an einem Molekül, genannt NAD+, da du nicht die durch Nahrung aufgenommene Proteine und Zucker hast, welche normalerweise im Krebs-Zyklus NAD+ zu NADH verwandeln. NAD+, welches ein Vorprodukt von Vitamin B3 ist, aktiviert die Sirtuine, SIRT1 und SIRT3. (Hast du schon mal von dem „Molekül der Langlebigkeit“ Resveratrol aus Wein gehört? Ja, es wurde bekannt als ein potenzieller Aktivator von Sirtuinen). Diese Sirtuine sind Proteine, welche Acteylgruppen von Histonen und anderen Proteinen entfernen, wie oben erwähnt. Während dieses Prozesses inhibieren Sirtuinen Gene verbunden mit Zellwachstum und aktivieren Proteine involviert in Herstellung neuer Mitochondria (die Kraftwerke deiner Zellen) und der Beseitigung von reaktiven Sauerstoffspezies.

Ketone, auch während des Fastens produziert, arbeiten als Deacetylase-Inhibitoren (anders formuliert, sie halten die Acetylgruppen an ihren Positionen). Dies wiederum aktiviert Gene verbunden mit antioxidativen Prozessen und Reparatur von Zellschäden.

Wow, das ist eine Menge, die passiert, wenn dein Körper keine Kalorien zu sich nimmt. Aber wann genau passieren diese Dinge? Wir haben dir weiter unten und in der LIFE Fasting Tracker App geholfen, die Zeitachse der zellulären Prozesse des Fastens darzustellen mit Hilfe einer Reihe von Icons des LIFE Fasting Kreislaufs, welche die fünf Stufen des Fastens repräsentieren!

 

Die Fünf Stufen des Intervall- (Und Verlängertem) Fasten

KetosisNach 12 Stunden erreichst du den Stoffwechselzustand genannt Ketose. (Anton et al., Obesity, 2018). In diesem Zustand fängt dein Körper an, Fette abzubauen und zu verbrennen.

Manche dieser Fette werden in der Leber verwendet, um Ketokörper aufzubauen. Ketokörper, oder Ketone, funktionieren als alternative Energiequelle für deine Hirnzellen und Zellen in anderen Geweben, wenn Glukose nicht verfügbar ist. Wusstest du, dass dein Gehirn bis zu 60 % deines Glukosevorrats aufbraucht, wenn du dich in einem Ruhezustand befindest? Wenn du fastest, ersetzen Ketokörper teilweise Glukose als Energiequelle für dein Gehirn und andere Organe. Dieser Ketonverbrauch deines Hirns ist einer der Gründe, weswegen häufig behauptet wird, dass Fasten mentale Klarheit und positive Gemütszustände fördert. Ketone produzieren weniger Entzündungsprodukte, da sie anders verstoffwechselt werden als Glukose. Und zusätzlich initiieren sie die Produktion des Gehirnwachstumsfaktor BDNF!

Nach 18 Stunden wechselst du zum Fettverbrennungsmodus und produzierst signifikante Level an Ketonen (Anton et al., Obesity 2018). Du kannst jetzt anfangen Ketonwerte im Blut über deinem Grundwert zu messen (zum Beispiel, ein Wert von 0.6 im Vergleich zu 1.0).

Wenn ihre Konzentration in deinem Blutkreislauf steigt, agieren Ketone als Signalmoleküle, ähnlich zu Hormonen, um deinem Körper zu sagen, die Stresssignalwege hochzufahren, welche Entzündungen reduzieren und Reparatur von zerstörter DNA aktivieren.

Innerhalb von Stunden recyceln deine Zellen zunehmend alte Zellbestandteile und bauen falsch gefaltete Proteine, verbunden mit Alzheimer und anderen Krankheiten, ab (Alirezaei et al., Autophagy 2010). Dieser Prozess heisst Autophagie.

Wenn deine Zellen keine Autophagie betreiben oder nicht aktivieren können, passieren schlimme Dinge, inklusive neurodegenerative Krankheiten. Autophagie ist ein wichtiger Prozess zur Zell- und Gewebeverjüngung – es entfernt defekte Zellbestandteile, inklusive falsch gefalteten Proteinen. Fasten aktiviert den AMPK Signalweg und inhibiert mTOR Aktivität, welches wiederum Autophagie aktiviert. Dies passiert allerdings nur natürlich, wenn du deine Glukosevorräte erheblich entleerst und deine Insulinwerte anfangen zu sinken.

peak growth hormone

Nach 48 Stunden ohne oder mit sehr wenig Kalorien, Kohlenhydraten oder Proteinen, steigen deine Wachstumshormonlevel auf das bis zu Fünffache im Vergleich zu den Werten, als du angefangen hast (Hartman et al., 1992).

Teilweise ist dies, da Ketokörper, welche während des Fastens produziert werden, die Sekretion von Wachstumshormonen (zum Beispiel im Gehirn) fördern. Ghrelin, das Hungerhormon, fördert ebenfalls Sekretion von Wachstumshormonen. Wachstumshormone helfen Muskelmasse zu erhalten und die Ansammlung von Fettgewebe zu reduzieren, insbesondere, wenn wir älter werden. Es scheint auch eine Rolle in der verlängerten Lebensdauer von Säugetieren zu spielen und es kann Wundheilung und Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems fördern.

minimum insulin

Nach 54 Stunden hat dein Insulinwert den Tiefpunkt erreicht, seitdem du begonnen hast zu fasten und dein Körper wird zunehmend insulinsensitiv (Klein et al., 1993).

Deine Insulinwerte zu verringern hat eine Reihe an kurzfristigen und langfristigen Gesundheitsvorteilen. Niedrigere Insulinwerte bremsen den Insulin und mTOR Signalweg und aktivieren Autophagie. Niedrigere Insulinwerte können ebenso Entzündungen verringern, deine Insulinsensitivität erhöhen (und/oder dich mehr Insulinresistent machen, was insbesondere gut ist, wenn du ein erhöhtes Diabetesrisiko hast) und dich vor chronischen Krankheiten schützen, wie altersbedingter Krebs.

Nach 72 Stunden baut dein Körper alte Immunzellen ab und bildet neue (Cheng et al., 2014).

Verlängertes Fasten reduziert die Konzentration von zirkulierendem IGF-1 und PKA Aktivität in verschiedenen Zellpopulationen. IGF-1, oder Insulin-like Growth Factor, sieht Insulin sehr ähnlich und hat wachstumsverstärkende Effekte auf fast alle Zellen im Körper. IGF-1 aktiviert Signalwege, inklusive dem PI3K-Akt Signalweg, welche Zellüberleben und Zellwachstum fördern. PKA kann auch den mTOR Signalweg aktivieren (und interessanterweise fördert zu viel Koffein während des Fastens ebenso die Aktivierung von PKA).

Du siehst vielleicht schon, worauf dies hinausläuft – Ausbremsen von IGF-1 und PKA durch Nährstoffrestriktion und Fasten kann Signalwege zur Überlebensfähigkeit der Zellen herunterdrehen und zu dem Abbau und Recycling von alten Zellen und Proteinen führen. Studien in Mäusen haben gezeigt, dass längeres Fasten (länger als 48 Stunden), durch das Verringern von IGF-1 und PKA, zu Stressresistenz, Zellselbsterneuerung und Regeneration von hämatopoetischen Stammzellen und Blutstammzellen führt. Durch den gleichen Mechanismus wurde gezeigt, dass Fasten für 72 Stunden gesunde weiße Blutzellen oder Lymphozyten in Patienten bewahrte, welche Chemotherapie erhielten.

Bonusphase: Refeeding!

Wir hätten beinah die letzte und vielleicht wichtigste Phase des Intervallfastens vergessen – die Refeeding Phase! Es ist wichtig dein Fasten mit einer nährstoffreichen, ausbalancierten Mahlzeit zu unterbrechen, welche die Funktionen deiner Zellen und deines Gewebes, welche durch das Fasten gesäubert wurden, noch mehr verbessert. Laut Mark Mattson und seinen Kollegen bei dem National Institute on Aging: “Während des Refeeding-Prozesses stimulieren aufgenommene Kohlenhydrate und Glukose die Freisetzung des Inkretinhormons Glucogen-like peptide 1 (GLP1) von enteroendokrinen Zellen im Darm. GLP1 erhöht die Beseitigung von Glukose aus dem Blut durch Stimulierung von Insulinfreisetzung aus der Bauchspeicheldrüse und durch Erhöhung der Insulinsensitivität der Zellen. GLP1 überquert die Blut-Hirn-Schranke und kann direkt an den Neuronen wirken, um die neuronale Plastizität und die kognitiven Fähigkeiten zu erhöhen und die zelluläre Stressresistenz zu stützen.“

*Update: Dies ist keine Empfehlung dein Fasten mit vielen Kohlenhydraten und Zuckern zu unterbrechen, was tatsächlich zu problematischen Blutzuckeransprüngen führen kann. Ein paar Kohlenhydrate können weit führen. Es ist am besten sein Fasten mit einer ausbalancierten Mahlzeit zu unterbrechen, mit viel Gemüse, pflanzlichen Ballaststoffen und Fetten, mit gesundem Protein und etwas Vollkorn oder Hülsenfrüchten, wenn du magst. Vermeide einfache Zucker und industriell verarbeitetes Essen. Lerne, was am besten für deinen Körper funktioniert und was dir am besten tut nach dem Fasten.

Also, worauf wartest du noch? Probiere unsere 12-Stunden, 16-Stunden oder sogar 48-Stunden oder längere Fastenzeiten (aber rede zunächst mit deinem Hausarzt bevor du mit längerem Fasten beginnst) mit der LIFE Fasting Tracker App! Du erhältst Abzeichen auf deine Fastenergebnisse, welche dir Updates über deinen Fortschritt bezügliche Autophagie und Zellerneuerung geben!)

Glossar:

AMPK = ein Protein und zellulärer Stresssensor, welcher bei Zellstress aktiviert wird, bei dem zelluläre ATP-Vorräte (die Energiewährung der Zelle) erschöpft werden wie Verringerung der Glukoselevel, Hypoxie und Kontakt mit Toxinen. Es aktiviert Autophagie. AMPK gilt als ein „Haupttherapieziel bei der Behandlung von metabolischen Erkrankungen, wie Diabetes Typ 2 und Fettleibigkeit.“

Autophagie = ein Prozess, bei dem zelluläre Bestandteile (inklusive Proteinen) abgebaut und recycelt werden. Autophagie kann Gehirnzellen davor schützen „schlechte“ Proteine, welche Neurodegeneration verursachen können, anzureichern.

Gene = „die einfachste physische und funktionelle Einheit der Erblichkeit“. Gene bestehen aus DNA und manche Gene funktionieren als Anleitung, um Proteine zu produzieren.

Glukose = einfacher Zucker mit der molekularen Formel C6H12O6. Glukose ist der häufigste Einfachzucker (Monosaccharid), eine Unterkategorie von Kohlenhydraten

Insulin = „ein Hormon, hergestellt in der Bauchspeicheldrüse, das hilft Glukose von deinem Blut in verschiedene Zellen zu transportieren, zum Beispiel Muskel, Fett und Leber, wo es zur Energiegewinnung verwendet wird.“ – laut NIDDK

Ketokörper/ Ketone = organische Verbindungen, welche von der Leber produziert werden und als Energiequelle verwendet werden, wenn Glukose nicht verfügbar ist

Quellen:

  1. Klein et al. (1993) Progressive alterations in lipid and glucose metabolism during short-term fasting in young adult men.
  2. Alirezaei et al. (2010) Short-term fasting induces profound neuronal autophagy
  3. Walsh et al. (2015) Fasting and exercise differentially regulate BDNF mRNA expression in human skeletal muscle.
  4. Cheng et al. (2014) Prolonged Fasting Reduces IGF-1/PKA to Promote Hematopoietic-Stem-Cell-Based Regeneration and Reverse Immunosuppression.
  5. Natalucci et al. (2005) Spontaneous 24-h ghrelin secretion pattern in fasting subjects: maintenance of a meal-related pattern.
  6. Sinturel et al. (2017) Diurnal Oscillations in Liver Mass and Cell Size Accompany Ribosome Assembly Cycles.
  7. Hartman et al. (1992) Augmented growth hormone (GH) secretory burst frequency and amplitude mediate enhanced GH secretion during a two-day fast in normal men.
  8. Anton et al. (2018) Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying the Health Benefits of Fasting.