Meal Timing: The Fasting Window

Lang voorbij zijn de dagen van het voltooien van het diner om 18:00 uur en wachten om te eten tot het ontbijt de volgende dag om 8:00 uur. In 2016 voerden Shubhroz Gill en Satchidananda Panda van het Salk Institute een studie uit waarin deelnemers hun voedselinname logden met behulp van een smartphone-app. Alles wat ze aten werd gefotografeerd, van een tijdstempel voorzien en naar de onderzoekers gestuurd. Meer dan de helft van de onderzochte mensen had een eetpauze van meer dan 14 uur en 45 minuten. De gemiddelde persoon in het onderzoek at zijn eerste maaltijd van de dag binnen een uur na het ontwaken en zijn laatste maaltijd binnen twee uur voor het slapengaan. Het is een bijna perfecte omkering van de eetpatronen van weleer.

Metabole Staten

In de vorige aflevering keken we naar de maaltijdfrequentie. Dit was een gebied van grote onderzoeksinteresse nadat epidemiologische studies duidelijke trends aantoonden tussen een hogere maaltijdfrequentie en betere gezondheidsresultaten. Gecontroleerde studies toonden aan dat de maaltijdfrequentie veel minder belangrijk was dan verwacht. Wat nu duidelijk wordt, is het belang van de tijd die niet aan eten wordt besteed. De tijd tussen de eerste en de laatste maaltijd van de dag wordt het ‘eet-venster’ genoemd, en de rest van de tijd (ook tijdens de slaap) het ‘vasten-venster’.

Na het eten van een maaltijd bevinden we ons in een toestand die bekend staat als de ‘fed state’. Gedurende de volgende uren wordt aan onze energiebehoefte voldaan door het voedsel dat we verteren. Als we niet eten, zijn we in de nuchtere toestand. In deze toestand moet energie worden geput uit onze glycogeen- en vetreserves. De insulinespiegel daalt, waardoor we toegang krijgen tot deze opgeslagen energie, die ons in leven houdt tot onze volgende maaltijd. Over het algemeen onttrekken we eerst onze glycogeenvoorraden en daarna onze vetvoorraden. Vroeger werd gevreesd dat het overslaan van een maaltijd zou leiden tot een “hongermodus”, waarbij eiwitten uit onze spieren zouden worden gekataboliseerd voor energie. We zullen recent onderzoek onderzoeken dat aantoont dat deze angst misplaatst is.

Een belangrijk ding om te weten over energiestofwisseling is dat het nooit stopt. Ons lichaam, en vooral onze hersenen, hebben 24 uur per dag, zeven dagen per week energie nodig. De dood kan binnen vier minuten intreden als de bloedglucose te laag wordt, maar onze stofwisseling is ongelooflijk effectief in het voorkomen hiervan. Wanneer de bloedglucose te hoog wordt en giftig wordt, zorgt insuline ervoor dat de overtollige glucose wordt opgeslagen. Wanneer we van voedsel verstoken blijven en de bloedglucose te laag wordt, verhoogt het hormoon glucagon de glucose. Onze metabolische machinerie houdt de bloedglucose binnen een strak gereguleerd venster waarin de glucose niet te laag blijft om ons te doden en niet zo hoog dat het ons vergiftigt.

Het feit dat voedselinname niet continu is, vormt een grote uitdaging voor ons metabolisme. Er is geen manier voor ons om binnen een strak bloedglucosebereik te blijven door de hele dag te grazen. In de natuur is er geen garantie dat je volgende maaltijd beschikbaar zal zijn op het moment dat je die wilt. Om ons in staat te stellen te overleven tijdens de vastenperiode, heeft ons lichaam verschillende bronnen van opgeslagen energie. Glycogeen opgeslagen in de lever en de spieren is voldoende voor een dag, en vet in ons vetweefsel kan enkele weken meegaan. Een metabolisch gezond persoon heeft geen probleem om beide energievoorraden aan te spreken wanneer dat nodig is.

Helaas zitten de overvloedige vetvoorraden van een zwaarlijvig persoon vast achter een insuline barrière. Er is genoeg vet beschikbaar, maar chronisch verhoogde insuline (hyperinsulinemie) houdt het in opslag. Normaal gesproken houdt vet dat vrijkomt uit de opslagplaats de honger op afstand in de nuchtere toestand. Zwaarlijvige mensen hebben moeite om hun metabolisme om te schakelen naar vetverbranding, zelfs als ze vasten. Veelvuldig eten, gedreven door constante honger, houdt zo’n persoon gevangen in de nuchtere toestand. Dit kan een krachtigere interventie vereisen dan kortdurende, intermitterende vasten.

Invoeren van de nuchtere staat

Een langdurige afwezigheid van voedsel geeft ons spijsverteringsstelsel een kans om te rusten en op te ruimen. Het kan na de laatste maaltijd vele uren duren voordat de spijsvertering is voltooid en de nuchtere toestand is ingetreden. De tijd varieert van persoon tot persoon, maar 12 uur wordt vaak als schatting gegeven.

In de nuchtere toestand wordt een cellulaire energiesensor genaamd AMPK geactiveerd. Dit enzym regelt de energiehomeostase door de beschikbaarheid van brandstof te verhogen via lipolyse en glycogenolyse. Tegelijkertijd worden de eiwitsynthese en andere energetisch kostbare anabole processen stilgelegd. De stroomafwaartse effecten van AMPK verhogen de energievoorziening en verminderen de energievraag. Niet alleen is AMPK een meester metabolische schakelaar, maar het induceert ook autofagie, of “zelf-eten” – dat wil zeggen, de methode van het lichaam om beschadigde cellen op te ruimen en gezonde te regenereren.

Stukjes cellulair afval, zoals verwarde eiwitten en beschadigde organellen, hopen zich op in je lichaam. Autofagie recycleert dit afval tot bouwstenen en energiesubstraten. Disfunctionele mitochondriën worden gerecycled in een proces dat mitofagie wordt genoemd. Gezonde nieuwe mitochondriën worden dan aangemaakt, wat de metabolische efficiëntie verbetert. In omstandigheden van voedselschaarste is dit een zeer nuttige aanpassing.

Zonder autofagie zou deze troep zich in ons lichaam ophopen. In feite is een chronisch gebrek aan autofagie in verband gebracht met verschillende gezondheidsproblemen. Dit is duidelijk te zien in de ophoping van amyloïd-β peptide bij Alzheimer en α-synucleïne bij de ziekte van Parkinson. Autofagie speelt ook een cruciale rol in het aangeboren immuunsysteem. Autofagische afbraak van intracellulaire ziekteverwekkers – zoals virussen, bacteriën en parasieten – wordt xenofagie genoemd.

Autofagie speelt ook een sleutelrol bij het reguleren van ontstekingen. Dit wordt beschreven in een paper van Mark Mattson et al. (2016):

Alle belangrijke ziekten, waaronder hart- en vaatziekten, diabetes, neurodegeneratieve aandoeningen, artritis en kankers, gaan gepaard met chronische ontsteking in de aangetaste weefsels en, in veel gevallen, systemisch (59). Plaatselijke weefselontsteking gaat gepaard met hyperactivering van macrofagen (microglia in de hersenen) die proinflammatoire cytokinen (TNF, IL-1β, IL-6) en reactieve zuurstofspecies produceren. Overgewicht en obesitas bevorderen ontstekingen, en IER onderdrukt ontstekingen bij menselijke proefpersonen en diermodellen van ziekten. Obese vrouwen die hun dieet veranderden van meervoudige dagelijkse maaltijden naar afwisselende dagelijkse energiebeperking vertoonden significante verlagingen in niveaus van circulerend TNF en IL-6 (60).

Veelvuldig eten en hoge calorie-inname verhinderen het lichaam om in een nuchtere toestand te komen waarin autofagie zijn werk kan doen, afval verwijderen en cellulaire kwaliteitscontrole handhaven. Studies bij muizen hebben aangetoond dat disfunctionele autofagie de kwaliteit van de spieren vermindert en de functie na verloop van tijd belemmert. Het doorbrengen van enige tijd in een katabole toestand is niet de boeman die bodybuilders ooit dachten.

Tijdbeperkt eten

In de generatie van onze grootouders was een vastenperiode van 12-14 uur zo normaal dat er niet eens een woord voor was. Vandaag de dag is deze manier van eten zo ongewoon dat het een naam moest krijgen: “tijdbeperkt eten” (TRE), ook wel bekend als “tijdbeperkt voeden.”

Er bestaan vele tijdbeperkte eetprotocollen. Het populairste is 16:8, wat betekent dat je 16 uur per dag vast en binnen een periode van 8 uur eet. Deze methode is populair gemaakt door bodybuilder Martin Berkhan, de uitvinder van het LeanGains protocol. Meer extreme varianten zijn 20:4 (een vastenperiode van 20 uur) en het één-maaltijd-per-dag-plan (OMAD).

Er zijn diverse andere eetschema’s waaruit je kunt kiezen en waarbij je meer tijd in de nuchtere toestand doorbrengt. Wisseldagvasten houdt in dat men de ene dag normaal eet en de volgende dag volledig vast. Vasten van 24 of 36 uur valt nog steeds onder het intermitterend vasten, maar zelfs langere vastenperioden van drie tot zeven dagen worden gebruikt in therapeutische protocollen voor obesitas en diabetes.

Veel mensen vinden intermitterend vasten ook erg handig. Hoe minder tijd per dag je eet, hoe minder je je zorgen hoeft te maken over eten. Door het ontbijt over te slaan, is het mogelijk om je dag snel te beginnen en je geen zorgen te maken over eten. De meeste mensen vinden honger geen probleem meer na een aanpassingsperiode. Interessant is dat onze eetlust wordt afgestemd op onze eetgewoonten door ghreline entrainment. Voorafgaand aan de maaltijd neemt dit hongerhormoon toe in afwachting van een maaltijd. Het kan worden afgesteld op een nieuw schema. Om het ongemak te verminderen, kan het helpen om uw vastenvenster geleidelijk uit te breiden.

Het eten van een koolhydraatarm dieet helpt het hongergevoel te beteugelen wanneer het wordt gecombineerd met een vorm van intermitterend vasten. Eiwit en vet stimuleren verzadigingshormonen, zodat we ons voller voelen na een maaltijd en langer verzadigd blijven. Intermittent fasting vereist ook een omschakeling naar vetverbranding zodra de glucose laag wordt. Als je al gewend bent aan vet door het eten van een koolhydraatarm dieet, is deze schakelaar al omgedraaid. Sommige koolhydraatarme eters hebben zo weinig honger tijdens het intermitterend vasten, dat ze vergeten het vasten te verbreken en enkele uren later eten dan gepland.

Training en het Vasten Venster

Laten we eerlijk zijn, Amerika heeft geen overvloed aan bodybuilders. Onze bevolking met overgewicht is bijna geheel overvet, niet overgespierd. Als zodanig zijn de meeste studies over intermittent fasting gericht op gewichtsverlies. Echter, een paar studies gericht op getrainde lifters leveren bewijs dat intermittent fasting een krachtige methode is om vet te verliezen met behoud van spiermassa.

Je bent misschien bekend met de bulking en cutting methode gebruikt door bodybuilders. Om een streefgewicht te bereiken, overschrijden ze de markering in de bulking fase. In de cutfase verliezen ze zo veel mogelijk vet met behoud van spieren. Deze cyclus van anabole (bulking) en katabole (cutting) fasen kan telkens meerdere weken duren. Het einddoel is het maximaliseren van spieren en het minimaliseren van vet op een specifieke datum.

Intermittent fasting comprimeert de anabole/catabole cyclus in één enkele dag. Het is misschien niet optimaal voor de extreme behoeften van competitieve bodybuilders, maar er is nu bewijs dat het beperken van je eetvenster je lichaamssamenstelling kan verbeteren. Een grote angst van bodybuilders is dat vasten zal leiden tot spierverlies, maar studies naar langdurig vasten tonen aan dat het groeihormoon sterk toeneemt, waardoor zowel spieren worden gespaard als het vetgebruik verder toeneemt. Onderzoek naar tijdbeperkt eten bevestigt dit.

In een studie uit 2016 werden 34 weerstandstrainende mannen in twee groepen verdeeld: de tijdbeperkte voeding (TRF) groep vastte 16 uur per dag en at acht uur, en de normale dieet (ND) groep vastte en at elk 12 uur. Beide groepen werden op elkaar afgestemd wat betreft calorieën en macro’s (54% koolhydraten, 23% vet, 22% eiwit) en volgden drie dagen per week een gestandaardiseerd gewichtstrainingsprogramma. CrossFit zou noch de dieetmacro’s noch het trainingsprogramma (een splitroutine uitgevoerd op machines) goedkeuren, maar geen van beide groepen had een voordeel ten opzichte van de andere.

Beide groepen behielden hun spiermassa gedurende de acht weken durende studie, maar de TRF-groep verloor 3,5 pond vet, waardoor ze van 13% naar 11% lichaamsvet zakten. Er was geen significant verschil in verbruikte calorieën tussen de twee groepen, dus elk vetverlies was het resultaat van een metabolisch voordeel. De onderzoekers stelden voor dat een verklaring hiervoor is:

… de toename van adiponectine dat interageert met adenosine 5′-monofosfaat-geactiveerd eiwit kinase (AMPK) en stimuleert Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) eiwitexpressie en mitochondriale biogenese. Bovendien werkt adiponectine in de hersenen om het energieverbruik te verhogen en gewichtsverlies te veroorzaken. Het is opmerkelijk dat in de huidige studie de verschillen in adiponectine tussen groepen zelfs bleven wanneer genormaliseerd ten opzichte van de lichaamsvetmassa, terwijl de significante daling van leptine (dat beschouwd zou kunnen worden als een ongunstige factor voor vetverlies) niet langer significant was wanneer genormaliseerd voor de vetmassa.

Translation: Verhoging van een hormoon genaamd adiponectine verhoogde de vetverbranding via AMPK en zijn downstream effecten op andere hormonen en gen transcriptiefactoren.

Verschillende gezondheids biomarkers werden verbeterd in de TRF groep. De nuchtere insuline, bloedglucose en verschillende ontstekingsfactoren (IL-6, TNF-α, IL-1β) werden verlaagd. HDL-C was licht verhoogd, en triglyceriden waren licht verlaagd, wat wijst op een gunstige verbetering van de metabole gezondheid.

Dezelfde onderzoeksgroep voerde in 2009 een soortgelijke studie uit van tijdbeperkte voeding bij vrouwen. De resultaten waren vergelijkbaar met de eerdere studie bij mannen. De vrouwen kregen alleen advies over wanneer te eten en om voldoende eiwitinname te behouden. Analyse van hun dieetlogboeken onthulde macronutriëntverhoudingen van 40% koolhydraten, 27% eiwit, en 33% vet.

Zowel de TRF- als de normale dieetgroepen wonnen vergelijkbare hoeveelheden spiermassa (+2-3%), maar proefpersonen in de TRF-groep verminderden hun lichaamsvet met 2-4%, terwijl de normale dieetgroep 2% lichaamsvet won. Een derde groep, TRF(HMB), nam een exogeen ketoonsupplement als aanvulling op het tijdsbeperkte voedingsprotocol. Er werden geen significante verschillen gevonden in de TRF(HMB)-groep.

Wat interessant is in deze beide studies is dat vetvrije massa behouden bleef terwijl vetmassa afnam in het intermittent fasting-protocol. Belangrijk is dat de eiwitinname in deze onderzoeken werd gecontroleerd, in tegenstelling tot een eerder onderzoek waarin deelnemers in de controlegroep veel meer eiwit aten dan de TRF-groep en 2,3 kg aan spiermassa wonnen. De TRF-groep behield spiermassa, maar het is onbekend of zij er niet in slaagden spiermassa te winnen vanwege de tijdsbeperkte voeding of de onvoldoende eiwitinname (1). Bovendien werd de voedselinname gerapporteerd door middel van vragenlijsten, wat zeer verdacht is, en de uitkomsten waren allemaal verschillend.

De eerder genoemde studies onderzochten gezonde, goedgetrainde proefpersonen die aan weerstandstraining deden. Eén studie heeft intermittent fasting getest op een zwaarlijvige populatie met behulp van een alternate-day fasting (ADF) protocol. Bij deze methode aten de deelnemers de ene dag ad libitum en de volgende dag 25% van de aanbevolen hoeveelheid calorieën. Kort samengevat bleek uit de studie dat een combinatie van cardiovasculaire training en ADF effectiever was in het verminderen van lichaamsgewicht en vetmassa dan alleen training of ADF. De combinatiegroep kende een vermindering van het lichaamsgewicht met 6 ± 4 kg tegenover 3 ± 1 kg in de groep met alleen ADF en 1 ± 1 kg in de groep met alleen lichaamsbeweging. Verbeteringen in verschillende biomarkers voor de gezondheid (HDL, ↓LDL, LDL deeltjesgrootte) werden alleen in de combinatiegroep waargenomen.

De verbeteringen die in deze studie werden waargenomen, bleken ondanks twijfelachtige voedselkeuzes. De menu’s op vastendagen waren:

Dag 1 – Vegetarische pizza, appel, pinda’s

Dag 2 – Kip enchilada, sinaasappel, crackers

Dag 3 – Kip fettuccini, wortelsticks, koekje

De geschatte macronutriëntenverhoudingen waren 52% koolhydraten, 26% vet, en 22% eiwit. De training bestond uit 40 minuten op 75% HRmax op een stationaire fiets of een elliptische machine.

Verder onderzoek moet worden gedaan op een grotere verscheidenheid van populaties en met gebruikmaking van verschillende intermittent fasting-strategieën, voedsel van betere kwaliteit, en effectievere trainingsprotocollen. Het beschikbare onderzoek suggereert dat het vastenvenster een krachtige hefboom is voor verandering in zowel lichaamssamenstelling als gezondheid. Als u momenteel meer dan 12 uur per dag eet, zou het de moeite waard zijn om te experimenteren met een langer vastenvenster.

Aanvullende lectuur

• Eten timen: Frequentie

Noten

1. Uit een algemeen bekend onderzoek blijkt dat er een maximale hoeveelheid eiwit is die na een training effectief kan worden opgenomen. Gedurende een herstelperiode van 12 uur na de training vergeleken de onderzoekers acht doses van 10 g, vier doses van 20 g of twee doses van 40 g eiwit. Vier doses van 20 gram bleken de gunstigste toename in spiereiwitsynthese te hebben. Dit heeft velen doen geloven dat eiwit over de dag moet worden gespreid voor een optimale effectiviteit. In dit onderzoek werd echter wei-eiwit gebruikt, dat net als alle sterk bewerkte voedingsmiddelen snel wordt opgenomen. Het is onwaarschijnlijk dat dit ook geldt voor eieren, biefstuk of andere onbewerkte eiwitbronnen, die langer nodig hebben om te verteren, vooral in de context van een uitgebalanceerde maaltijd. De onderzoeken naar tijdbeperkt eten deden de ronde omdat ze de conventionele wijsheid over zowel eiwitinname als maaltijdfrequentie tartten.