Ketonen: wonderdrank voor wielrenners?

Ze smaken goor en zijn reteduur –100 dollar voor 3 flesjes ex. bezorging uit de VS– maar dan heb je wel ‘superbrandstof’ in handen. Althans, zo suggereren de ronkende berichten in met name de Vlaamse media naar aanleiding van een recente Leuvense studie waarin suppletie met ketonen een ‘15 procent vooruitgang in duurprestatie’ teweeg bracht. Zijn ketonen echt zo’n wondermiddel? Na het lezen van het onderzoeksartikel ben ik in ieder geval een stuk minder overtuigd van de ‘ongeziene’ resultaten.

Nieuw zijn ze niet, die ketonen. Oeroud zelfs: tijdens langdurig vasten maakt het lichaam ze zelf uit vetzuren aan om de hersenen van brandstof te voorzien als er te weinig suikers voorhanden zijn. Het idee om ze in een potje te stoppen en tijdens inspanning te geven om zo de suikervoorraden te sparen ontstond een paar jaar terug in Engeland, rondom de Olympische Spelen in Londen. Ketonen werden vervolgens ook genoemd als onderdeel van de ‘marginale winsten’ van team Sky. Echter, wetenschappelijke consensus over het nut van ketonen voor een verbetering van de prestatie was er niet direct, zie een passage uit het verhaal dat ik in 2017 over Chris Froome schreef:

Loodzwaar

De Leuvense studie pakte het anders aan: de ketonen werden niet tíjdens inspanning gegeven maar erna, in de herstelfase dus. 18 studenten kregen een drieweeks loodzwaar trainingsprogramma voor hun kiezen. Loodzwaar, want het was de bedoeling dat ze overbelast raakten en in een staat van ‘overreaching’ kwamen (het voorstadium van langdurige overtraining). Van vijf uur per week die ze gewend waren te sporten -dat was niet noodzakelijkerwijs wielrennen- ging de trainingsomvang naar 9.5, 10 en 13.5 uur fietsen op een ergometer in het laboratorium. De training bestond uit een mix van interval- en duurtraining, waarvan de intensiteit iedere week omhoog ging, zie Figuur 1:

De helft van de proefpersonen kreeg direct na iedere training en voor het slapen gaan 25 gram ketonester te drinken; de andere helft (de controle groep) kreeg middellange keten triglyceriden met dezelfde hoeveelheid calorieën, kleur en smaak (die was zo vies dat de onderzoekers Diet Coke voor de proefpersonen hadden klaarstaan om hun mond mee te spoelen). Na afloop van elke training kregen de proefpersonen een koolhydraat-eiwitshake en in de aanloop van de inspanningstesten een standaardmaaltijd (70% koolhydraten, 15% vetten, 15% eiwitten).

Fietsprestatie

Die inspanningstesten bestonden uit een tijdrit van 30 minuten (resultaten in panel A van Figuur 4) en, na een kwartier pauze, een sprint van 90 seconden (B). Terwijl het trainingsregime weinig deed op het sprintvermogen (alleen een dip in week drie in beide groepen), nam het vermogen tijdens de 30 minuten test toe: in de controle groep pas een week na de laatste training, in de ketonengroep al eerder, in de laatste trainingsweek. Echt groot was het voordeel van de ketonendrank op deze fietsprestatie echter niet: op geen enkel tijdsmoment was er een statistisch verschil in getrapt vermogen tussen de ketonen en de controle groep.

Dat verschil was er duidelijk wél toen halverwege de derde trainingsweek de proefpersonen nog een lange duurtest van twee uur kregen voorgeschoteld: het vermogen dat de ketonengroep leverde was gemiddeld genomen 216 watt en dat in de controlegroep 188 watt, een verschil van 15% (panel C).

Een verschil van 15% tussen beide groepen wordt ook gerapporteerd voor de verrichtte trainingsarbeid in de derde week (ketonengroep: 10266 ± 321 kJ; controlegroep: 8962 ± 646 kJ), zoals weergegeven in Figuur 3, panel A. Uit panel B blijkt echter dat slechts tijdens twee trainingssessies er een statistisch significant verschil in arbeid tussen de groepen was, namelijk de laatste (28^e) sessie -de enige die 150 minuten duurde, een combinatie van hoge-intensiteitsinterval en duurtraining- en de 24^e, die -als ik goed geteld heb- de eerder genoemde lange duurtest van twee uur representeerde.

Cherry picking

Het nieuws in de media (zie NOS en VRT) dat ‘duursporters er gemiddeld 15% op vooruit gaan met een ketonendrank’ is dus vooral gebaseerd op de twee uurs test. ‘Cherry picking’ is ook wetenschappers niet vreemd natuurlijk, maar heel solide oogt dit resultaat niet omdat juist de twee uurs inspanningstest tijdens de hele studie slechts één keer is uitgevoerd. Dit in tegenstelling tot de 30 minuten en sprint tests, die herhaaldelijk terug kwamen gedurende het verloop van het onderzoek. Dat is best gek: als deze test zo belangrijk is, waarom is hij dan niet sowieso ook vóórdat het drieweekse trainingsprogramma startte gedaan? En kunnen we daarbij klakkeloos aannemen dat het getrapte vermogen tijdens de twee uurs test bij aanvang van de studie in beide groepen hetzelfde was? De twee groepen waren namelijk ingedeeld op hun gemiddelde vermogen tijdens de 30 minuten en sprint tests (en VO2max, aantal trainingsuren in de week, lichaamsgewicht en lengte) maar daarop was uiteindelijk veel minder effect van de ketonen te zien, in ieder geval bij lange na geen 15%.

Deze onzorgvuldigheid in de opzet van de studie laat onverlet dat er duidelijk gunstige effecten van de ketonendrank op overbelasting en vermoeidheid te zien waren. Want terwijl de stresshormonen adrenaline en noradrenaline in toenemende mate in de plasjes van de controle groep verschenen, was dat niet het geval bij de proefpersonen die de ketonen kregen. Ook werd de hartfrequentie minder onderdrukt na inname van de ketonendrank (Figuur 5); dit was te zien tijdens rust (panel A), tijdens de 30 minuten test (B) en tijdens de 90 seconden sprints (C).

Ronde van Frankrijk

De staat van vermoeidheid die de proefpersonen ervoeren was volgens hoofdonderzoeker Peter Hespel vergelijkbaar met die van wielrenners in een grote ronde. “We hebben een Ronde van Frankrijk gesimuleerd maar dan bij mindere goden. Goed getrainde, fietsende studenten, maar geen wielrenners. Die proefpersonen zaten na die drie weken allemaal op de knieën, de symptomen die we zagen waren dezelfde als bij ronderenners, met dat verschil dat de proefpersonen die ketonen gebruikt hadden, veel minder van die symptomen vertoonden en ook veel beter konden blijven eten.”

In dat eten lijkt de crux te zitten. Want de proefpersonen waren, naast de verplichte ketonen- of controledrank en de standaardmaaltijden vóór de testen, vrij om te eten wat ze wilden. En daar ging de controlegroep de mist in. Want ondanks de toename in energieverbruik vanwege het trainingsprogramma, gingen zij niet meer eten tijdens het verloop van de studie zoals de ketonengroep dat wél deed in week 2 en 3. Vooral de inname van koolhydraten nam bij hen toe, zie tabel 4:

Energiebalans

Het resultaat: een negatieve energiebalans in de controlegroep en niet in de proefpersonen die de ketonendrank kregen. Of dit ten grondslag lag aan het verschil in getrapt vermogen tijdens de twee uurs test konden de paar spierbiopten die tijdens het onderzoek in het bovenbeen van de proefpersonen werden genomen niet duidelijk maken. Weliswaar was aan het einde van de derde trainingsweek de hoeveelheid opgeslagen suikers in de vorm van glycogeen alleen in de controle groep significant afgenomen, de overgebleven voorraad was nog steeds vergelijkbaar met die in de ketonen groep. En in beide groepen werd die voorraad glycogeen niet noemenswaardig kleiner na afloop van de test aan het einde van de derde week terwijl ook de bloedsuikerspiegels geen verschil lieten zien. Maar ja, dit was na de tijdrit van ‘slechts’ 30 minuten, terwijl het, gezien het 15% verschil in getrapt vermogen tussen beide groepen, vooral interessant zou zijn om te weten hoe dit na de twee uurs test was.

Sowieso maakt het loslaten van de energie-inname tijdens het Leuvense trainingsprogramma een vergelijking met het profpeloton tijdens een grote ronde problematisch. Want in het huidige wielrennen wordt iedere dag de inname van voedsel minutieus op het verbruik afgestemd en is een onbedoelde negatieve energiebalans uitgesloten. Dat op peil houden van de voorraden begint al meteen vanaf de start van een etappe: bij iedere renner is het inmiddels zo hard er ingepompt om elk uur 60 à 90 gram aan suikers te verorberen, dat hij het wel zal laten om de calorieën te vergeten. Maar dit gebeurde in de studie wél: de proefpersonen kregen tijdens de trainingssessies en testen alleen water te drinken. Hoewel ze anderhalf uur van te voren een koolhydraatrijk ontbijt hadden gekregen, is een tijdrit van twee uur op de fiets zonder gelletje of sportdrank in de bidon dan heel pittig.

De hamvraag die het Leuvens onderzoek voor nu oproept: zijn de gevonden positieve effecten van ketonen op overbelasting en vermoeidheid er ook tijdens een intensief trainingsprogramma waarbij de energiebalans wél in evenwicht blijft? Zolang dat niet duidelijk is, kan ik me geheel vinden in de keus van Sunweb en Jumbo-Visma om de ketonendrank links laten liggen en het ‘gewoon’ met koolhydraten, vetten en eiwitten te doen. Goedkoper, en bovendien ook nog veel lekkerder.