Factsheet ketonen

Achtergrond

Als de hoeveelheid suikers in ons lichaam dreigt op te raken, gaat de lever de ketonen acetoazijnzuur en ß-hydroxyboterzuur uit vrije vetzuren aanmaken. Dit gebeurt bijvoorbeeld na een lange periode zonder voedsel of tijdens langdurige inspanning als er te weinig koolhydraten worden ingenomen^[7,27]. Ketonen kunnen vervolgens als brandstof worden gebruikt voor de hersenen (die zelf geen vrije vetzuren kunnen verbranden), de spieren en het hart. Naast metabole effecten kunnen ketonen in deze weefsels ook processen als ontsteking, oxidatieve stress en genexpressie beïnvloeden, maar hoe ze dit doen is grotendeels nog onbekend^[7,10,20,27].

Via intraveneuze of orale toediening kan de hoeveelheid ketonen in het lichaam effectief worden vergroot zonder dat er een energietekort optreedt^[2,3,7,25]. Inmiddels zijn velerlei ketonendrankjes in de vorm van ketonenzouten, -esters of voorlopermoleculen commercieel beschikbaar^[10]. Onderzoekers hebben in experimentele studies deze drankjes in verschillende doseringen getest; regelmatig worden hierbij maag en darmklachten gerapporteerd^{[2,6,10,16,25]}. Momenteel wordt in onderzoek voornamelijk een drank met ketonenesters ingezet: deze is over het algemeen beter te verdragen en wordt snel in de circulatie opgenomen. Hierbij wordt gestreefd naar een  bloedconcentratie van ß-hydroxyboterzuur van 1-3 mmol/l (te bereiken met een dosering van ~0,35 g/kg lichaamsgewicht) omdat hierbij de belasting op het maag-darmstelsel beperkt blijft en verzuring van het bloed door de (zure) ketonen nog adequaat door het lichaam zelf kan worden gecompenseerd^[5,10,16].

Inspanning en prestatie

Ondanks de potentiële bijdrage van ketonen als alternatieve brandstof, blijkt uit onderzoek dat tijdens duurinspanning koolhydraten – mits voldoende aanwezig – de voorkeursbrandstof voor het lichaam blijven, ongeacht of er extra ketonen worden ingenomen. Zo toonde een recente studie aan dat orale ketoneninname niet gepaard ging met een verminderde oxidatie van glucose tijdens een hardloopinspanning^[12]; eerder al werd gevonden dat bij voldoende koolhydraatinname een ketonendrank slechts een marginale bijdrage aan het energieverbruik tijdens verschillende inspanningsniveaus levert^[6]. Ook werd in spierbiopten van proefpersonen geen glycogeensparend effect van extra ketonen tijdens een langdurige fietsinspanning gevonden, wanneer die in combinatie met een standaard hoeveelheid koolhydraten werd ingenomen^[18].

In de meerderheid van studies wordt dan ook geen prestatiebevorderend effect van een ketonendrank gevonden wanneer de koolhydraat-inname tijdens of voor de inspanning op orde is^[5,8,9,18]. In een aantal studies wordt zelfs een (licht) negatief effect gezien^{[12,14,16,21]}. Gelijktijdige inname van bicarbonaat om de verzuring in het bloed tegen te gaan geeft hierop geen verbetering tijdens een fietsinspanning van een half uur^[21], maar wel in het laatste kwartier van een gesimuleerde wedstrijd van ruim drie uur^[19]. Dat in één van de eerste studies naar ketonen wel een duidelijk positief effect op de prestatie werd gevonden^[4], kan waarschijnlijk worden verklaard door de lage beschikbaarheid van koolhydraten tijdens de uitgevoerde inspanning.

Een review uit 2020 van in totaal 10 studies met 112 proefpersonen en meta-analyse uit 2022 van 8 studies met 80 proefpersonen bevestigen dan ook de afwezigheid van een eenduidig positief effect van orale ketoneninname op verschillende prestatieindicatoren^[1,15]. Belangrijke kanttekeningen hierbij volgens de auteurs: de gebruikte studieprotocollen verschilden nogal van elkaar en de overgrote meerderheid van proefpersonen in het onderzoek was een man. In tegenstelling tot het gebrek aan effect op de fysieke prestatie suggereren twee onderzoeken dat ketoneninname de cognitieve vermoeidheid tijdens zware inspanning kan verlichten, waardoor atleten mogelijk alerter blijven^[8,23].

Herstel en (over)training

Ketonen zijn wellicht van meer belang tijdens het herstel na het sporten. Terwijl een snellere glycogeensynthese niet eenduidig wordt gevonden^[11,26], hint Leuvens onderzoek namelijk op een snellere eiwitsynthese in spieren na inspanning wanneer de hersteldrank naast de standaard hoeveelheid koolhydraten en eiwitten ook ketonen bevat^[26]. Ook verbeterde een ketonendrank de slaapkwaliteit na een intensieve fietsinspanning in goed getrainde wielrenners^[24]. Vanwege deze gunstige effecten in de herstelfase suggereren onderzoekers dat ketonen van groter nut zijn tijdens een zware trainingsperiode of meerdaagse wedstrijd^[7,20].

Dezelfde Leuvense groep zag tijdens een drieweeks fietstrainingsprogramma dat inname van ketonen na elke inspanningssessie ervoor zorgde dat de proefpersonen minder symptomen van overbelasting kregen en aan het eind meer trainingsarbeid aankonden^[17]. Deze verbetering lijkt bovendien gepaard te gaan met gunstige trainingsaanpassingen, zoals de aanmaak van nieuwe haarvaatjes en lichaamseigen erytropoëtine (EPO)^[22]. Ook leidde in een andere studie de dagelijkse inname van ketonen gedurende een periode van 10 dagen tot een verbetering van de hardloopprestatie op een herhaalde 800 meter op de loopband^[13].

Conclusie

Het wetenschappelijk onderzoek naar de effecten van ketonen op inspanning en herstel heeft de afgelopen jaren een vlucht genomen. Hoewel er nog een en ander is uit te zoeken wat betreft optimale vorm, dosering, timing en combinaties met andere supplementen, lijkt inname van een ketonendrank als additionele energiebron tijdens acute inspanning echter geen prestatiebevorderend effect te geven. Voldoende inname van koolhydraten vóór en tijdens (duur)inspanning blijft daarom de eerste keus. Hoewel er aanwijzingen zijn dat extra inname van ketonen gunstige effecten op cognitie, herstel en (spier)adaptatie heeft, staat het onderzoek hiernaar nog relatief in de kinderschoenen. Een goed onderbouwd advies voor veelvuldig gebruik van ketonen tijdens bijvoorbeeld een langere trainingsperiode is daarom nog niet te geven.