Auswirkungen von 48 - stündiger freiwilliger Nahrungskarenz auf Leistungsfähigkeit und Energieverbrauch gesunder junger Frauen

Abstract

Der aktuelle Stand der Forschung bietet im Bereich der ernährungsmedizinischen Forschung bei negativer Energiebilanz in Form von Fasten zum Thema Leistungsdiagnostik bisher sehr wenige Erkenntnisse. Im Rahmen von Forschungsaktivitäten der Abteilung für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie der Medizinischen Universitätsklinik Tübingen wurde zu Zwecken der Grundlagenforschung an gesunden Probandinnen die „Fastenstudie 2008“ durchgeführt. Es handelt sich um eine monozentrische, kontrolliert- experimentelle Pilotstudie zur Überprüfung der Auswirkungen von mehrtägiger vollständiger Nahrungskarenz auf verschiedene Körperfunktionen, Leistungsfähigkeit und psychisches Befinden. Im Rahmen dieser Dissertationsschrift wurden die Faktoren Leistungsfähigkeit und Energieverbrauch während der Nahrungskarenz untersucht. Über drei Tage fanden in 24 - stündigen Abständen drei Messungen (Baseline-24h - 48h) an 16 klinisch gesunden, jungen (18 - 28 Jahre), normalgewichtigen (BMI 19 – 25 kg/m²) Probandinnen statt. Anhand der zu Beginn der Studie durchgeführten Anamnese und der klinischen Untersuchung wurde der Trainingszustand der Probandinnen erhoben. Während der gesamten Studie war es den Probandinnen ausschließlich erlaubt, Wasser in unbegrenzter Menge zu sich zu nehmen. Die Versuchsdurchführung erfolgte unter standardisierten Bedingungen im Zentrum für Ernährungsmedizin in Stuttgart - Hohenheim. Zu jedem Messzeitpunkt wurde die Spiroergometrie bis zu submaximaler Belastung (60 - 80%) auf einem Fahrradergometer mit gleichzeitiger EKG -, Blutdruck - und Herzfrequenz - Aufzeichnung durchgeführt. Darüber hinaus fanden jeweils die indirekte Kalorimetrie und die Laktatdiagnostik statt. Alle wichtigen respiratorischen, hämodynamischen und Leistungsparameter wurden erhoben. Außerdem wurden jeweils die Laktatwerte während der Belastung, sowie Körpergewicht und BMI gemessen. Die Auswertung erfolgte mittels ANOVA, welche mit dem etablierten Statistikprogramm SPSS berechnet wurde. Die Ergebnisse zeigten einen signifikanten Abfall der Leistungsfähigkeit während submaximaler Belastung. Der Gesamtenergieverbrauch in Ruhe veränderte sich nicht signifikant. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass sich Stoffwechselprozesse schon innerhalb des relativ kurzen Zeitraumes von 48 h von Kohlenhydraten zu Fetten als dominierenden Energielieferanten verlagern. Ein Einfluss des Trainingszustandes auf Veränderungen des Körpergewichtes und des BMI konnte unerwartet festgestellt werden. Unter Einbezug und Diskussion des derzeitigen Forschungsstandes kamen wir zu dem Ergebnis, dass vollständige Nahrungskarenz im Zeitraum von 48 Stunden einen deutlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und den Energieverbrauch hat. Um zukünftig diese Erkenntnisse zu festigen und weiter auszubauen, sind größer und länger angelegte Folgestudien zunächst weiterhin an gesunden Probandinnen notwendig. Ziel soll es sein, nach vollständigem Verständnis der physiologischen Prozesse während Nahrungskarenz Pathomechanismen von Essstörungen erklären zu können.

The current state of nutritional medical research, in particular the negative energy balance (food deprivation) , does not provide a lot of knowledge in the area of performance diagnostics. Therefore the “Fastenstudie 2008” (starvation study 2008) was performed on healthy female volunteers as part of the research activities at the department of psychosomatic medicine and psychotherapy of the Medical University Hospital Tübingen. This monocentric, experimental controlled pilot study investigates the effects of 48 hours lasting food deprivation on psychic conditions, different body functions and performance. In the course of this dissertation the changes of performance and energy-expenditure during fasting were focused. 16 healthy, young (18 to 28 years), normal weight (BMI 19 to 25 kg/m²) female volunteers were examined. Within three days each subject was investigated three times (baseline – after 24 hours – after 48 hours). Based on the history and clinical examination at the beginning of the study the volunteers’ training condition was taken. Only the consumption of water and unsweetened tea was permitted during the whole study. The measurements were performed under standardized conditions in the metabolic unit Stuttgart-Hohenheim. At each investigation point the spiroergometry on a bike ergometer at submaximal load (60-80%) combined with ECG, blood pressure and heart rate measurements were implemented. Furthermore indirect calorimetry and lactate diagnostics took place. All important respiratory, haemodynamic and performance parameters were evaluated. Lactate values under load as well as body weight and BMI were measured. Analysis was performed in using ANOVAs calculated by the help of the well-established statistics program SPSS®. The results showed a statistically significant decrease concerning the performance during submaximal load. Total resting energy expenditure did not show significant change. But it was shown that metabolic processes even in a short time period of 48 hours shift from carbohydrate to fat as the dominating energy source. Unexpectedly an influence of training condition on body weight and BMI could be discovered. Regarding the results of this dissertation and the current state of research we conclude that complete food deprivation in a 48 hours’ time period clearly influences performance as well as energy expenditure. To confirm and to expand these findings in the future, it is necessary to design bigger and longer follow-up studies on healthy subjects. Having a better understanding of the physiological processes, it might be possible to explain the pathogenetic mechanisms of eating disorders.