THERMOGENE WIRKUNG VON WASSER BEI ADIPÖSEN FRAUEN UND MÄNNERN

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1 THERMOGENE WIRKUNG VON WASSER BEI ADIPÖSEN FRAUEN UND MÄNNERN M Boschmann 1, J Steiniger 2, V Brüser 1, G Franke 1, F Adams 1, HJ Zunft 2, FC Luft 1, J Jordan 1 1 Franz-Volhard-Klinik, CRC, Charité, Universitätsmedizin Berlin und HELIOS-Klinikum, Berlin; 2 Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, Nuthetal EINLEITUNG und ZIELE Kürzlich konnten wir nachweisen, dass das Trinken von 500 ml Wasser bei gesunden, normalgewichtigen Frauen und Männern zu einem deutlichen Anstieg im Energieumsatz (EU) führt (). Zu einem Drittel resultierte dieser Anstieg aus der benötigten Energie zum Aufwärmen des Wassers von Zimmertemperatur (22 C) auf Körpertemperatur (37 C), zu zwei Drittel war der Anstieg endogener Natur. Der Anstieg im EU blieb aus unter systemischer ß-Adrenorezeptor-Blockade mittels Propranolol. Der Anstieg im EU war bei Frauen mit einer erhöhten Oxidation von Kohlenhydraten, bei den Männern von Lipiden verbunden. In der vorliegenden Studie sollte geprüft werden, ob dieser thermogene Effekt von Wasser auch bei Übergewichtigen zu beobachten ist. Aufgrund des eingeschränkten thermogenen Potentials bei ca. 15% der Übergewichtigen wurde eine quantitativ heterogene Antwort erwartet. METHODEN Neun gesunde, übergewichtige Probanden (4 Frauen, Alter: Jahre, BMI: 29,7-32,4 kg/m 2 ; 5 Männer, Alter: Jahre, BMI: 29,4-37,5 kg/m 2 ) wurden bisher in die Studie eingeschlossen. Innerhalb von 3 Teilstudien wurde die Wirkung des Trinkens von entweder 500 ml Wasser, 500 ml 0,9%-ige NaCl-Lösung oder 50 ml Wasser (alle 22 C) auf den EU und die Oxidationsraten von Kohlenhydraten und Lipiden mittels indirekter Kalorimetrie (Respirationskammer) getestet. Die Probanden durften über 48 Stunden vor Test-Beginn keine coffein-haltigen Getränke oder Nahrungsmittel zu sich nehmen. Die letzte Mahlzeit wurde 15 Stunden, die letzte Flüssigkeit 1,5 Stunden vor Test-Beginn aufgenommen. ERGEBNISSE 1. Der Energieumsatz stieg bei Männern und Frauen nach dem Trinken von 500 ml Wasser um ca. 20%, nach dem Trinken von 500 ml 0,9 %-iger NaCl-Lösung um ca. 10% und nach dem Trinken von 50 ml Wasser um ca. 7%. (Abb. 1). 2. Der RQ blieb nach dem Trinken von 500 und 50 ml Wasser nahezu unverändert, fiel jedoch 30 min nach dem Trinken von 500 ml 0,9%-iger NaCl-Lösung bei Frauen und Männern signifikant ab (Abb. 2). 3. Die thermogene Antwort unterlag sowohl bei den Frauen als auch bei den Männern großen Schwankungen (Tab. 1). Tab. 1 Thermogene Antwort auf das Trinken von entweder 500 ml Wasser, 500 ml 0,9 %-iger NaCl-Lösung oder 50 ml Wasser (Kontrolle) Frauen 500 ml Wasser 83 ± 31 kj ( kj) 500 ml NaCl-Lsg. 40 ± 20 kj (26 68 kj) 50 ml Wasser 30 ± 38 kj ( kj) Männer 500 ml Wasser 76 ± 39 kj ( kj) 500 ml NaCl-Lsg. 45 ± 21 kj (14 64 kj) Abb. 1 Relative Änderungen im Energieumsatz nach dem Trinken von entweder 500 ml Wasser, 500 ml 0,9 %-iger NaCl-Lösung oder 50 ml Wasser (Kontrolle). Die Daten sind angegeben als Mittelwert ± SD. Frauen, n = 4; Männer, n = 5. Abb. 2 Änderungen im respiratorischen Quotienten (RQ) nach dem Trinken von entweder 500 ml Wasser, 500 ml 0,9 %-iger NaCl-Lösung oder 50 ml Wasser (Kontrolle). Die Daten sind angegeben als Mittelwert ± SD. Frauen, n = 4; Männer, n = 5 50 ml Wasser 40 ± 40 kj ( kj) Hinweis: Die Daten sind angegeben als Mittelwert ± SD. Frauen, n = 4; Männer, n = 5. Die thermogene Antwort wurde aus dem Anstieg im Energieumsatz innerhalb von 90 min nach Aufnahme der Flüssigkeit berechnet. DISKUSSION Das Trinken von 500 ml Wasser führt zu auch bei Übergewichtigen zu einer deutlichen Steigerung im EU die jedoch im Vergleich zu Normalgewichtigen geringer ausfällt bei gleich bleibendem Verhältnis von Kohlenhydrat- und Lipidoxidation. Zudem zeigt die thermogene Wirkung von Wasser bei Übergewichtigen stärkere interindividuelle Schwankungen als bei Normalgewichtigen. Das Trinken von 500 ml 0,9 %-iger NaCl-Lösung führt zu einem zwar geringeren Anstieg im EU als das von 500 ml Wasser, dafür ist jedoch die Oxidation von Lipiden erhöht, die von Kohlenhydraten erniedrigt. Die Ursachen dafür sind bislang unklar. Diese Studie wurde vom Forum Trinkwasser e.v. unterstützt. ) Boschmann et al.: Water-induced Thermogenesis. J Clin Endocrinol Metab 2003; 88 (12):

2 Studien Studie zur Wasser-induzierten Thermogenese bei Übergewichtigen Kurzfassung einer aktuellen Studie a der Charité, Berlin, unterstützt vom Forum Trinkwasser e. V. Wissenschaftler der Charité hatten in einer in 2003 durchgeführten Studie b aufgezeigt, dass das Trinken von einem halben Liter Wasser den Energieumsatz von normalgewichtigen Männern und Frauen um circa 50 Kilokalorien erhöht. Die aktuelle Studie sollte prüfen, ob das Trinken von Wasser auch bei Übergewichtigen diese Wirkung zeigt. Die Studie wurde am Clinical Research Center der Franz-Volhard-Klinik an der Charité, Berlin, in Kooperation mit dem Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, Nuthetal, unter der Leitung von Dr. med. Michael Boschmann durchgeführt. Sie wurde vom Forum Trinkwasser e.v. unterstützt. Vorgehensweise An neun übergewichtigen, gesunden Probanden - vier Frauen und fünf Männern im Alter zwischen 26 und 42 Jahren - wurde die Wirkung des Trinkens von Leitungswasser auf den Energiestoffwechsel untersucht. Der Body-Mass-Index (BMI) der Studienteilnehmer betrug 29,4 bis 37,5 kg/m2. Alle Probanden tranken in drei Teilstudien entweder zügig einen halben Liter Trinkwasser, einen halben Liter 0,9 prozentige Kochsalzlösung oder 50 Milliliter Trinkwasser als Kontrolle. Vor den Versuchsdurchgängen hatten die Teilnehmer jeweils 12 Stunden nichts gegessen und 1,5 Stunden nichts getrunken. Die Änderungen des Energieumsatzes wurden mittels indirekter Kalorimetrie gemessen.

3 Ergebnisse Nach dem Trinken von einem halben Liter Leitungswasser (22 Grad Celsius) kam es bei den Übergewichtigen zu einem deutlichen Anstieg des Energieumsatzes. Innerhalb einer Stunde stieg er auf maximal 120 Prozent. Dabei waren starke individuelle Schwankungen beim zusätzlichen Energieverbrauch zu beobachten, der zwischen 10 und 30 Kilokalorien lag. Im Vergleich dazu wurden bei Normalgewichtigen durchschnittlich circa 50 Kilokalorien zusätzlich umgesetzt. Die Umsatzraten von Fetten und Kohlenhydraten zeigten keine signifikanten Veränderungen. Nach dem Trinken von einem halben Liter Kochsalzlösung (22 Grad Celsius) kam es ebenfalls zu einem Anstieg im Energieumsatz. Dieser fiel jedoch gegenüber dem Trinkwasser nur halb so hoch aus. Der Fettumsatz war hier tendenziell erhöht. Das Trinken von 50 Millilitern Trinkwasser führte nur zu einer geringen Steigerung (circa 5 Prozent) im Energieumsatz. Empfehlungen Die Empfehlung, reichlich zu trinken, ist Bestandteil vieler Programme oder so genannter "Diäten" zur Gewichtsabnahme. Bisher basierte dieser Ratschlag jedoch eher darauf, dass Wasser kalorienfrei ist und durch das Trinken ein Sättigungsgefühl entstehen kann. Die vorliegende Studie zeigt, dass das Trinken von Wasser auch direkt mit dem Energieverbrauch in Verbindung steht und somit eine physiologische Rolle in der Prävention und Therapie von Übergewicht spielen kann. Damit bestätigt sie die bisherige Empfehlung und unterstreicht die Bedeutung des Wassertrinkens. Leitungswasser trinken hilft beim Abnehmen. Schon der Genuss von 1,5 bis 2,0 Liter Trinkwasser täglich, kann den Energieumsatz auch bei Übergewichtigen um bis zu 100 Kilokalorien erhöhen. Hochgerechnet auf ein Jahr können dadurch in etwa Kilokalorien mehr verbraucht werden. Diese Kalorienmenge entspricht bis zu fünf Kilogramm Fettgewebe.

4 Am besten jeweils 0,5 Liter Wasser vor den Mahlzeiten trinken. Das Wasser sollte kalt - Zimmertemperatur oder etwas darunter - getrunken werden. Trinkwasser ist demnach ein idealer Durstlöscher: Einerseits enthält es keine Kalorien und es führt andererseits dazu, dass mehr Energie verbraucht wird. Ausblick Zurzeit werden zusätzlich Probanden in die Studie aufgenommen, so dass die Untersuchungen an weiteren vier Frauen und drei Männern durchgeführt werden. Ausgehend von den Ergebnissen mit den übergewichtigen Studienteilnehmern sind anschließend vergleichende beziehungsweise ergänzende Untersuchungen an normalgewichtigen Probanden geplant. Die bisher vorliegenden Studienergebnisse werden auf der 20. Jahrestagung der Deutschen Adipositas-Gesellschaft, 7. bis 9. Oktober 2004 in Hamburg, präsentiert. a Boschmann M 1, Steiniger J 2, Brüser V 1, Franke G 1, Adams F 1, Zunft HJ 2, Luft FC 1 und Jordan J 1 : Wasser-induzierte Thermogenese bei Übergewichtigen. 20. Jahrestagung der Deutschen Adipositas-Gesellschaft, Hamburg, Oktober Franz-Volhard-Klinik, CRC, Universitätsmedizin Berlin, Campus Buch, Berlin; 2 Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, Nuthethal, Deutschland. b Boschmann M, Steiniger J, Hille U, Tank J, Adams F, Sharma AM, Klaus S, Luft FC, Jordan J. Water-induced Thermogenesis. J Clin Endocrinol Metab. 2003; 88(12):

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