Betere sportprestaties door exogene ketonen?

Exogene ketonen worden steeds meer gebruikt in de topsportwereld. Ze zouden helpen bij de overgang naar ketose bij het volgen van een ketogeen dieet. Daarnaast zouden gebruikers van exogene ketonen alle zogenoemde voordelen van ketose kunnen ervaren zonder daadwerkelijk een ketogeen dieet te volgen. Maar wat doen ze precies? En werkt het ook echt? 

Wat zijn exogene ketonen?

Onze hersenen gebruiken normaal gesproken glucose als brandstof. Bij een tekort aan glucose kan het lichaam vetten omzetten in ketonlichamen, die de hersenen ook als brandstof kunnen gebruiken [1]. De ketonconcentraties in het bloed nemen vooral toe tijdens uithongering, het volgen van een ketogeen dieet of bij een langdurige inspanning [2].  In de lever worden vetten omgezet in de ketonlichamen d-beta-hydroxybutyraat (d-BHB), acetoacetaat en aceton. Ketonen die in het lichaam worden gemaakt noemen we endogene ketonen.

Exogene ketonen zijn ketonen die buiten het lichaam worden gemaakt. Klein stukje scheikunde voor de liefhebber: er zijn hier twee varianten van, ketonesters en ketonzouten. Ketonesters bevatten BHB of acetoacetaat dat veresterd is tot een ketonvoorloper. Dit zijn pure ketonen terwijl ketonzouten gebonden zijn aan een bepaald mineraal zoals natrium [3].

Ketonesters lijken het meest effectief de ketonconcentraties te verhogen. Maar over het algemeen wordt vooral gekozen voor het gebruik van ketonzouten. Ketonesters zijn namelijk een stuk duurder en ook erg smerig. De smaak wordt vergeleken met die van kerosine [4].

De belangstelling voor exogene ketonen neemt zoals gezegd steeds verder toe. Maar wat doen deze ketonen nu precies?

Werking van exogene ketonen

Ons lichaam maakt ketonen aan bij uithongering of een calorierestrictie. Ketonen geven een signaal af aan het lichaam dat er voornamelijk vetten worden gebruikt als bron van energie. In plaats van koolhydraten. Het gebruiken van exogene ketonen kan het lichaam voor de gek houden en laten geloven dat het al in een staat van ketose is. Zo kan het lichaam gemakkelijker en sneller in ketose komen. Zonder daadwerkelijk een ketogeen dieet te volgen [1]. Ook zou het ervoor zorgen dat je je minder beroerd voelt bij de overgang naar ketose en zou het verschillende gezondheidsvoordelen geven [4].

Betere sportprestaties?

Ons lichaam gebruikt in rust en bij lage tot matige trainingsintensiteit voornamelijk vetten als energiebron. Als de intensiteit toeneemt wordt energie voornamelijk uit koolhydraten gehaald. Deze zijn sneller beschikbaar, maar de voorraden zijn ook sneller leeg. Wat weer een verminderde sportprestatie tot gevolg kan hebben. Exogene ketonen veranderen de voorkeur van skeletspieren voor de verbranding van andere brandstoffen. Zelfs bij inspanningen waarbij vooral glucose als brandstof wordt aangesproken vermindert de afhankelijkheid van glucose. De verbranding van vetten daarentegen neemt juist toe [5][6][7]. Bij een lagere beschikbaarheid van glucose neemt het uithoudingsvermogen af. De verminderde afhankelijkheid van glucose kan daarom in sommige gevallen voordelig zijn voor de sportprestatie [7].

Hoog intensieve versus langdurige inspanningen

De aanpassing van het lichaam om meer vetten dan glucose te verbranden lijkt voornamelijk voordelig voor langdurige trainingen. Zo laat onderzoek een prestatieverbetering van 2% zien bij hooggetrainde atleten die 90 minuten gingen fietsen. Hierbij kreeg een groep na een nacht vasten een drankje met koolhydraten. De andere groep kreeg een glucosedrankje met ketonesters. De prestaties van de atleten die ketonen kregen was hier dus beter [5].

Voor kortdurende, intensieve oefeningen lijkt de remming van afbraak van glucose juist nadelig voor de prestatie [6]. Zo had ketonester-suppletie geen effect op de trainingsprestatie bij een hoog intensieve intervallooptraining of bij een hellingtest op een fietsergometer [8][9].

In de praktijk

Veel onderzoeken naar de sportprestatie bij het gebruik van exogene ketonen weerspiegelen niet de normale omstandigheden voor de sporter. Er is geen rekening gehouden met hoe het er daadwerkelijk in de praktijk aan toe gaat. Er is slechts één onderzoek bekend dat een protocol heeft toegepast dat lijkt op dat van een sportcompetitie [10]. In dit onderzoek bleek het gebruik van exogene ketonen in combinatie met koolhydraten leidde tot een slechtere gemiddelde kracht en tijd tot afronding van de inspanning bij professionele wielrenners in vergelijking met wielrenners die alleen koolhydraten namen voor de inspanning. Dit verschil met andere onderzoeken kan vooral verklaard worden door maag-darm-klachten bij de sporters. Om meer duidelijkheid te krijgen over het effect op sportprestaties moet nog meer onderzoek gedaan worden. Hierbij moet een afweging gemaakt worden tussen potentiële voordelen en eventuele nadelen van het gebruik van exogene ketonen.

Sneller vetverlies

Kunnen exogene ketonen helpen om sneller vet te verliezen en af te vallen? Ketogene diëten worden vaak om deze belofte gevolgd. Maar het lijkt er vooralsnog op dat gewichtsafname bij een ketogeen dieet komt door een calorietekort. Dit is dus niet anders dan bij andere diëten. Maar hoe zit het dan bij het gebruik van exogene ketonen zonder daadwerkelijk een ketogeen dieet te volgen?

Verschillende dierproefonderzoeken onder ratten laten succesvol gewichtsverlies zien bij het gebruik van exogene ketonen. De ratten hadden na toediening van exogene ketonen minder hongergevoel en aten hierdoor minder waardoor ze in een calorietekort kwamen en gewicht verloren [11]. Er is hier echter nog weinig onderzoek naar gedaan bij mensen. Bij 1 klein onderzoek onder 15 deelnemers lijkt het gebruik van exogene ketonen invloed te hebben op het verzadigingsgevoel. Exogene ketonen zorgen voor een verlaging van de ghreline-waardes in het bloed. Met tot gevolg een minder hongergevoel [12].

Of dit uiteindelijk tot gewichtsverlies en vooral meer vetverlies leidt is nog onduidelijk. Ook omdat suppletie met ketonlichamen energie levert. Deze moeten weer extra verbrand of gecompenseerd worden om een calorietekort te creëren [13] . Bovendien laten sommige onderzoeken zien dat een stijging van ketonen in het bloed de afbraak van vetten juist kan remmen [14][15].

Verbetering cognitieve functie

Onze hersenen gebruiken voornamelijk koolhydraten als brandstof. Alleen zijn koolhydraten niet altijd voldoende beschikbaar om de hersenen van energie te voorzien. Exogene ketonen zouden een vervangende energiebron kunnen zijn op het moment dat er niet genoeg koolhydraten voor handen zijn [1].

Na inspanning

Bij ratten lijken exogene ketonen ervoor te zorgen dat ze cognitieve testen 38% sneller afronden dan ratten die geen ketonen kregen toegediend [16]. Dit effect bij mensen lijkt een stuk lager te liggen. Na het sporten kan het cognitieve functioneren afnemen door een tekort aan glucose. Bij een cognitietest onder mensen was de afname van het cognitief functioneren 1% lager bij gebruik van exogene ketonen [17]. Dit is een minimaal verschil. Bij andere onderzoek was er helemaal geen verschil te zien in reactietijd of informatieverwerking tussen mensen die wel of niet exogene ketonen gebruikten [18][19][20].

Cognitieve stoornissen en alzheimer

Een milde ketose lijkt de cognitie te verbeteren bij mensen met lichte cognitieve stoornissen. Ook lijken er voordelen te zijn van milde ketose bij mensen met de ziekte van Alzheimer. Aldus een meta-analyse uitgevoerd in 2020 [21]. Een ander onderzoek lijkt positieve effecten zien bij het gebruik van 10-20 gram exogene ketonen bij de behandeling van Alzheimer [22]. Om meer duidelijkheid hierover te krijgen is meer onderzoek nodig.