Ketose messen: Ketonkörper im Urin, Blut und Atem bestimmen

Die Ketose ist ein Stoffwechselzustand, in der der Körper beginnt, Fette anstelle von Kohlenhydraten zur Energiegewinnung zu nutzen. Dieser Vorgang führt zur Bildung von Ketonkörpern, die dann als alternative Energiequelle zu Glucose dienen. Insbesondere bei einer kohlenhydratarmen oder ketogenen Diät ist das Verständnis und die Messung von Ketonkörpern entscheidend, um sicherzustellen, dass der Körper effektiv in den Zustand der Ketose übergeht.

Warum ist es wichtig, die Ketose zu messen? Für Anhänger einer ketogenen Diät ist die Messung ein direkter Indikator dafür, ob die Diät richtig umgesetzt wird und der Körper die gewünschten metabolischen Veränderungen durchläuft. Darüber hinaus ist die Überwachung der Ketonkörper für Menschen mit bestimmten medizinischen Bedingungen, wie Diabetes, von großer Bedeutung, da sie hilft, gefährliche Zustände wie die Ketoazidose zu vermeiden.

In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Methoden zur Messung von Ketonkörpern im Urin, Blut und Atem erkunden. Neben einem grundlegenden Verständnis zur Ketose und den damit verbundenen Aspekten der Körperchemie werden wir die Vor- und Nachteile der drei Messmethoden vergleichen. Last but not least findest du in diesem Artikel ergänzende Hinweise für eine präzise Ketose-Messung und Tipps, wie du die Ketose effektiv erreichen kannst.

Was ist Ketose?

Die Ketose ist ein metabolischer Zustand, bei dem die Produktion von Ketonkörpern (Ketogenese) erhöht ist. Bei gesunden Menschen produziert der Körper ständig eine kleine Menge an Ketonkörpern, die zur Energiegewinnung genutzt werden. Wenn die Kohlenhydratspeicher deutlich reduziert sind oder die Fettsäurekonzentration ansteigt, kommt es zu einer Hochregulierung der Ketogenese, die zur Ketose führt.¹Dhillon KK, Gupta S. Biochemistry, Ketogenesis. [Updated 2023 Feb 6]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK493179/.

Wie komme ich in die Ketose?

Normalerweise dienen Kohlenhydrate als Hauptenergiequelle für unseren Körper. Eine vollwertige Mischkost liefert über 50 % der Energiezufuhr in Form von Kohlenhydraten und nur begrenzte Fettmengen (30 %). Bei einer sehr geringen Kohlenhydratverfügbarkeit beginnt der Körper, Fett als primäre Energiequelle zu nutzen. Dieser Prozess startet i. d. R., wenn die Kohlenhydratreserven erschöpft sind – typischerweise nach 3–4 Tagen einer sehr kohlenhydratarmen Ernährung oder beim Fasten. Der Körper wandelt dann Fette in Ketonkörper um, die zur Energiegewinnung genutzt werden. Diese Umstellung von Kohlenhydraten auf Fette als primäre Energiequelle ist der Kern der Ketose. Bei einer ketogenen Ernährung wird die Ketose durch eine Limitierung der Kohlenhydratzufuhr auf ca. 5 % eingeleitet, während die Fettzufuhr auf ca. 75 % hochgefahren wird.

Was sind Ketonkörper?

Ketonkörper entstehen als Nebenprodukt des Fettstoffwechselprozesses. Die Ketogenese findet hauptsächlich in den Mitochondrien der Leberzellen statt. Wenn die Leber zirkulierende freie Fettsäuren verstoffwechselt, werden diese Säuren in Acetyl-CoA umgewandelt, ein Molekül, das zur Energieerzeugung verwendet wird. Abhängig vom Glucosespiegel kann Acetyl-CoA umgeleitet werden, um Acetoacetat, den ersten von drei Ketonkörpern, zu produzieren. Aus Acetoacetat werden zwei weitere Ketonkörper, Beta-Hydroxybutyrat (BHB) und Aceton, durch enzymatischen Abbau bzw. spontane Decarboxylierung hergestellt. Diese drei primären Ketonkörper reichern sich im Körper an, wenn die ketogene Diät aufrechterhalten wird, und dienen dem Körper als alternative Energiequelle. Alle drei Ketonkörper zirkulieren im Blutkreislauf. Aufgrund seiner geringen Größe diffundiert Aceton in die Lufträume der Lunge und wird über die Luft abgeatmet.²Kolb, H., Kempf, K., Röhling, M., Lenzen-Schulte, M., Schloot, N. C., & Martin, S. (2021). Ketone bodies: from enemy to friend and guardian angel. BMC medicine, 19(1), 313. https://doi.org/10.1186/s12916-021-02185-0.

Ist die Ketose gefährlich?

Die Ketose gilt im Allgemeinen als ein sicherer Stoffwechselzustand, in dem Ketonkörper die Glucose als primäre Energiequelle ersetzen. Dieser Zustand, bekannt als nahrungsinduzierte oder ernährungsbedingte Ketose, bleibt bestehen, solange dem Körper Kohlenhydrate entzogen werden³Masood W, Annamaraju P, Khan Suheb MZ, et al. Ketogenic Diet. [Updated 2023 Jun 16]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499830/.. Typischerweise ist die Ketose sicher, da die Produktion von Ketonkörpern in moderaten Konzentrationen erfolgt, ohne den pH-Wert des Blutes wesentlich zu beeinflussen. Dies steht im Gegensatz zur Ketoazidose, einer schweren, potenziell lebensbedrohlichen Erkrankung, die durch extrem hohe Ketonwerte und eine daraus resultierende Azidose (Übersäuerung) des Blutes gekennzeichnet ist⁴Shilpa, J., & Mohan, V. (2018). Ketogenic diets: Boon or bane?. The Indian journal of medical research, 148(3), 251–253. https://doi.org/10.4103/ijmr.IJMR_1666_18.. Klinisch relevante Formen der Ketoazidose sind die diabetische Ketoazidose, die alkoholische Ketoazidose und die Hungerketoazidose, die bei schwerem Alkoholismus oder anhaltendem Fasten auftreten können⁵Ghimire P, Dhamoon AS. Ketoacidosis. [Updated 2023 Aug 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK534848/.. Personen mit Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder diejenigen, die Insulin oder Medikamente gegen Bluthochdruck einnehmen, sollten vor Beginn einer ketogenen Diät ärztlichen Rat einholen.

Erste Anzeichen der Ketose

Es gibt einige typische Anzeichen, die darauf hindeuten, dass der Körper in den Zustand der Ketose eintritt. Eines der ersten Symptome ist der unverwechselbare Mundgeruch, der oft als süßlich-fruchtig beschrieben wird. Dies ist auf das bei der Ketonproduktion freigesetzte Aceton zurückzuführen. Einige Menschen berichten auch über eine deutliche Abnahme des Hungergefühls, was durch die anhaltende Freisetzung von Ketonkörpern und deren appetithemmende Wirkung bedingt ist⁶Masi, D., Spoltore, M. E., Rossetti, R., Watanabe, M., Tozzi, R., Caputi, A., Risi, R., Balena, A., Gandini, O., Mariani, S., Spera, G., Gnessi, L., & Lubrano, C. (2022). The Influence of Ketone Bodies on Circadian Processes Regarding Appetite, Sleep and Hormone Release: A Systematic Review of the Literature. Nutrients, 14(7), 1410. https://doi.org/10.3390/nu14071410.. Ein weiteres häufiges Anzeichen ist eine gesteigerte mentale Klarheit und Konzentrationsfähigkeit⁷Dietch, D. M., Kerr-Gaffney, J., Hockey, M., Marx, W., Ruusunen, A., Young, A. H., Berk, M., & Mondelli, V. (2023). Efficacy of low carbohydrate and ketogenic diets in treating mood and anxiety disorders: systematic review and implications for clinical practice. BJPsych open, 9(3), e70. https://doi.org/10.1192/bjo.2023.36.. Zusätzlich kann es in den ersten Tagen der Ketose zur „Keto-Grippe“ mit vorübergehender Müdigkeit und Kopfschmerzen kommen, die sich normalerweise legt, sobald der Körper sich an den neuen Stoffwechselzustand anpasst⁸Bostock, E. C. S., Kirkby, K. C., Taylor, B. V., & Hawrelak, J. A. (2020). Consumer Reports of „Keto Flu“ Associated With the Ketogenic Diet. Frontiers in nutrition, 7, 20. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00020.. Diese Anzeichen sind individuell unterschiedlich und variieren in ihrer Häufigkeit und Intensität, geben aber i. d. R. einen guten Hinweis darauf, dass der Körper erfolgreich in den Zustand der Ketose übergegangen ist.

Die Ketose ist ein Stoffwechselzustand, der einsetzt, wenn der Körper verstärkt beginnt, Fett in Energie umzuwandeln, wobei Ketonkörper wie Acetoacetat, Beta-Hydroxybutyrat und Aceton entstehen. Diese Ketonkörper übernehmen dann die Rolle der Energieversorgung für das Gehirn und andere Organe, eine Funktion, die normalerweise von Glucose erfüllt wird. Dieser Prozess tritt besonders bei einer kohlenhydratarmen Ernährung und während des Fastens auf und zeigt die bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit unseres Stoffwechsels.

Methoden zur Messung der Ketose

In der Ketose herrscht eine erhöhte Konzentration von Ketonkörpern im Körper vor. Trotz einiger subjektiver Anzeichen für das Erreichen dieses Zustands, bieten diese allein keinen verlässlichen Aufschluss über den tatsächlichen Grad der Ketose. Daher wird häufige eine Messung der Ketonkörpern durchgeführt, zumal die Verfügbarkeit relativ kostengünstiger Messmethoden zunimmt. Diese messen typischerweise Acetoacetat im Urin, Beta-Hydroxybutyrat (BHB) im Blut oder Aceton im Atem⁹Anderson, J. C., Mattar, S. G., Greenway, F. L., & Lindquist, R. J. (2021). Measuring ketone bodies for the monitoring of pathologic and therapeutic ketosis. Obesity science & practice, 7(5), 646–656. https://doi.org/10.1002/osp4.516..

1. Ketonkörper im Urin messen

Die Messung von Ketonkörpern im Urin mittels Urin-Teststreifen, auch bekannt als „Keto-Sticks“, ist eine einfache und weit verbreitete Methode, um festzustellen, ob man sich in einem Zustand der Ketose befindet. Diese Methode ist besonders nützlich für Personen, die eine ketogene Diät befolgen oder aus gesundheitlichen Gründen ihren Stoffwechselstatus überwachen möchten.

Welcher Ketonkörper wird gemessen?

Urin-Teststreifen messen i. d. R. die Konzentration von Acetoacetat, einem der drei primären Ketonkörper. Diese Messung gibt einen Hinweis darauf, wie aktiv der Körper bereits Fette in Energie umwandelt. Acetoacetat und Beta-Hydroxybutyrat sind die beiden Ketonkörper, die der Körper zur Energiegewinnung nutzt. Allerdings werden die Fettsäuren aus dem erhöhten Fettabbau zunächst zu Acetoacetat verstoffwechselt und erst anschließend in Beta-Hydroxybutyrat oder Aceton umgewandelt.

So funktionieren Urin-Teststreifen

Urin-Teststreifen sind einfach zu handhaben. Sie enthalten chemische Reagenzien, die auf das Vorhandensein von Urinketonen (Messparameter: Acetoacetat) reagieren. Wird der Streifen in den Urin eingetaucht, reagiert er mit den Ketonen und verändert seine Farbe. Dabei deutet eine dunklere Färbung auf eine höhere Konzentration von Ketonkörpern hin. Das Auftreten von Ketonen im Urin lässt Rückschlüsse auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel zu.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Es gibt verschiedene Arten von Urin-Teststreifen auf dem Markt. Einige messen mehrere Parameter wie Glucose, Protein und pH-Wert, andere nur Ketone (z. B. die „Ketostix®“ von Bayer). Werden mehrere Indikatoren gemessen, ist darauf zu achten, dass auch Ketone aufgeführt sind. Und so misst du die Ketonkörper im Urin:

1. Teststreifen entnehmen: Nimm einen Teststreifen aus der Dose oder der Folienverpackung. Verschließe den Deckel der Dose sofort wieder fest. Berühre nicht das Testfeld des Teststreifens. Achte darauf, dass das Verfallsdatum noch n
2. Urinprobe sammeln: Sammle eine frische Urinprobe in einem sauberen, trockenen Behälter. Führe den Test anschließend so schnell wie möglich durch. Falls der Test nicht innerhalb von einer Stunde durchgeführt werden kann, kannst du die Urinprobe sofort kühlstellen und später vor dem Test wieder auf Raumtemperatur erwärmen.
3. Textstreifen eintauchen: Tauche dann das Testfeld bzw. alle Reagenzfelder des Teststreifens vollständig kurz in die gesammelte Urinprobe ein. Alternativ kannst du den Teststreifen auch durch den Urinstrahl zu ziehen.
4. Textstreifen entfernen: Ziehe den Teststreifen anschließend schonend wieder heraus. Streife dabei die Kante des Teststreifens am Rand des Behälters ab, um überschüssigen Urin zu entfernen.
5. Teststreifen platzieren: Lege den Teststreifen mit den Testfeldern nach oben auf ein Papiertuch.
6. Zeit messen: Starte sofort die Stoppuhr und warte exakt die empfohlene Zeit ab, bevor du die Ergebnisse abliest.
7. Ergebnisse vergleichen: Vergleiche die Farbe des Streifens mit der Farbskala auf der Verpackung. Ignoriere Ergebnisse bzw. Farbveränderungen, die sich nach Ablauf der empfohlenen Zeit ergeben.

Die genauen Zeiten für das Eintauchen und Ablesen der Ergebnisse können je nach Hersteller und Art des Teststreifens variieren. Daher ist es wichtig, die spezifischen Anweisungen des verwendeten Produkts zu befolgen. Zudem sollte vor der Verwendung von Teststreifen überprüft werden, ob das das Verfallsdatum bereits überschritten ist, da dies zu niedrige Ergebnisse ergeben kann.

Interpretation der Ergebnisse

Die Farbänderung auf den Teststreifen korrespondiert mit verschiedenen Konzentrationsbereichen von Ketonkörpern, ausgedrückt in Millimol pro Liter (mmol/l), vereinzelt auch in Milligramm pro Deziliter (mg/dl), was eine Einschätzung des Ketosezustands ermöglicht¹⁰Luitpold Apotheke (2023). Ketostix®-Teststreifen. BAYER. https://www.medikamente-per-klick.de/images/products/medikamenteperklick/beipackzettel/01266177.pdf. Stand: 12.12.2023..

• Negativ (keine Farbveränderung): Keine messbaren Ketonkörper im Urin, typischerweise unter 0,5 mmol/l oder 5 mg/dl, was darauf hindeutet, dass du dich wahrscheinlich nicht in einem Zustand der Ketose befindest.
• Spuren (sehr leichte Farbveränderung): Geringe Mengen an Ketonen im Urin, typischerweise zwischen 0,5–1,5 mmol/l oder 5–15 mg/dl. Dies kann ein Anzeichen dafür sein, dass dein Körper beginnt, in die Ketose einzutreten.
• Niedrig (leichte Farbveränderung): Ein Ketonspiegel im Bereich von 1,5–4,0 mmol/l oder 15–40 mg/dl. Dies deutet auf eine leichte Ketose hin und ist häufig das Ziel für Personen, die eine ketogene Diät zur Gewichtsreduktion oder aus gesundheitlichen Gründen verfolgen.
• Mittel (moderate Farbintensität): Ein Ketonspiegel von etwa 4–8 mmol/l oder 40–80 mg/dl, was oft das Ziel für Personen ist, die eine tiefergehende therapeutische Wirkung ihrer ketogenen Ernährung anstreben.
• Hoch (starke Farbveränderung): Ein sehr hoher Ketonspiegel im Bereich von 8–16 mmol/L oder 80–160 mg/dl. Obwohl dies auf eine tiefe Ketose hinweist, sollte bei solch hohen Werten Vorsicht geboten sein, besonders wenn sie mit Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen oder Müdigkeit einhergehen.

Die folgende Abbildung zeigt exemplarisch die Farbskala der „Ketostix®“ der Firma Bayer:

Diese Werte stellen lediglich Näherungswerte dar und können durch verschiedene Faktoren wie Flüssigkeitsaufnahme, Zeitpunkt der letzten Mahlzeit und körperlicher Aktivität beeinflusst wird. Das Keton-Testfeld zeigt i. d. R. die genauesten Ergebnisse an, wenn die Dichte des getesteten Urins zwischen 1,010 und 1,020 liegt. Daher ist auf eine gleichmäßige Flüssigkeitsaufnahme zu achten und Messungen zu Zeiten durchzuführen, bei denen der Urin weder zu verdünnt noch zu konzentriert ist.

Vorteile von Urin-Teststreifen

• Einfachheit: Die Durchführung von Urintests ist unkompliziert und erfordert keine komplexen Geräte.
• Kostengünstig: Im Vergleich zu Blutketon-Tests sind sie i. d. R. preiswerter.
• Nicht-invasiv: Da keine Blutabnahme nötig ist, wird die Methode oft als angenehmer empfunden.
• Langzeitüberwachung: Für Verlaufskontrollen nach Erreichen einer stabilen Ketose ist die Messung im Urin mittels Teststreifen i. d. R. ausreichend (Zielbereich Acetoacetat: + bis +++).

Nachteile von Urin-Teststreifen

• Semiquantitativ: Die Teststreifen geben lediglich eine ungefähre Konzentration der Ketonkörper an, ohne exakte Mengenbestimmung.
• Genauigkeit: Die Genauigkeit von Urintests ist im Vergleich zu Bluttests geringer, und die Ergebnisse können durch Faktoren wie Hydratation beeinflusst werden.
• Zeitverzögerung: Die Messung spiegelt nicht den aktuellen Ketosezustand in Echtzeit wider, da eine Verzögerung besteht, bis die im Blut produzierten Ketone im Urin nachweisbar sind.

Das Messen von Ketonkörpern im Urin ist eine praktische Möglichkeit, um einen ersten Einblick in deinen ketogenen Stoffwechselzustand zu erhalten. Es ist ideal für den Einstieg in die Ketose oder für gelegentliche Kontrollen. Allerdings liefern Urin-Teststreifen nur einen Ersatzmarker für das klinisch relevantere Beta-Hydroxybutyrat¹¹Gibson, A. A., Eroglu, E. I., Rooney, K., Harper, C., McClintock, S., Franklin, J., Markovic, T. P., Seimon, R. V., & Sainsbury, A. (2020). Urine dipsticks are not accurate for detecting mild ketosis during a severely energy restricted diet. Obesity science & practice, 6(5), 544–551. https://doi.org/10.1002/osp4.432.. Für eine genaue Bestimmung der Ketose sind daher Bluttests empfehlenswert.

2. Ketonkörper im Blut messen

Das Messen von Ketonkörpern im Blut ist eine präzise Methode, um den Ketosezustand zu bestimmen. Im Gegensatz zu Urin-Tests, die eine indirekte Schätzung bieten, liefern Blutketon-Messgeräte direkte und genaue Werte der Ketonkonzentration. Dies macht sie zu einem wertvollen Werkzeug für alle, die eine ketogene Diät verfolgen oder aus medizinischen Gründen ihren Ketosezustand genau überwachen müssen.

Wie funktioniert ein Blutketon-Messgerät?

Blutketon-Messgeräte funktionieren ähnlich wie Blutzuckermessgeräte. Sie verwenden einen kleinen Tropfen Kapillarblut, der auf einen Teststreifen aufgetragen wird. Dieser Streifen wird dann in das Messgerät eingesetzt, das die Ketonkonzentration im Blut analysiert und das Ergebnis auf einem digitalen Display anzeigt. Die Geräte messen i. d. R. den Ketonkörper Beta-Hydroxybutyrat (BHB), der als präzisester Indikator und Goldstandard zur Beurteilung der Ketose gilt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Die Ketosemessung im Blut läuft wie folgt:

1. Vorbereitung: Wasche zuerst deine Hände und bereite das Messgerät sowie einen neuen Teststreifen vor.
2. Blutprobe entnehmen: Verwende ein Lanzettengerät, um einen Bluttropfen zu gewinnen. Ein kleiner Stich in die Fingerkuppe reicht normalerweise aus.
3. Messung durchführen: Trage den Bluttropfen auf den Teststreifen auf und warte, bis das Messgerät das Ergebnis anzeigt.
4. Ergebnis ablesen: Lies das Ergebnis ab, sobald es auf dem Display erscheint (i. d. R. innerhalb weniger Sekunden). Die Werte werden in Millimol pro Liter (mmol/l) angegeben.

Interpretation der Ergebnisse

Bei der Interpretation der Ergebnisse von Bluttests zur Messung der Ketose sind die gemessenen Werte des Beta-Hydroxybutyrats (BHB) im Blut entscheidend¹²Kolb, H., Kempf, K., Röhling, M., Lenzen-Schulte, M., Schloot, N. C., & Martin, S. (2021). Ketone bodies: from enemy to friend and guardian angel. BMC medicine, 19(1), 313. https://doi.org/10.1186/s12916-021-02185-0.:

1. Negativ oder Spuren (< 0,5 mmol/l): Dies bedeutet i. d. R., dass keine oder nur sehr geringe Mengen an Ketonen im Blut vorhanden sind (0,1–0,4 mmol/l), was auf keine Ketose hinweist. Dies ist typisch für Personen, die eine normale Ernährung mit einem durchschnittlichen Kohlenhydratanteil zu sich nehmen.
2. Leichte Ketose (0,5–1,5 mmol/l): Dieser Bereich ist oft das erste Anzeichen dafür, dass dein Körper beginnt, in die Ketose überzugehen. Es ist ein üblicher Bereich für Personen, die gerade mit einer ketogenen Diät beginnen oder intermittierend fasten.
3. Mittlere Ketose (1,5–3,0 mmol/l): Dieser Wertebereich wird oft als „optimal“ für eine ketogene Diät angesehen¹³Buehler, L. A., Noe, D., Knapp, S., Isaacs, D., & Pantalone, K. M. (2021). Ketogenic diets in the management of type 1 diabetes: Safe or safety concern?. Cleveland Clinic journal of medicine, 88(10), 547–555. https://doi.org/10.3949/ccjm.88a.20121.. Es ist ein guter Indikator dafür, dass der Körper effizient Fette verstoffwechselt. Solche Werte können auch durch wenige Tage Fasten (1–2 mmol/l) und längeres Ausdauertraining (0,3–2,0 mmol/l) erreicht werden¹⁴Evans, M., Cogan, K. E., & Egan, B. (2017). Metabolism of ketone bodies during exercise and training: physiological basis for exogenous supplementation. The Journal of physiology, 595(9), 2857–2871. https://doi.org/10.1113/JP273185.. Es ist jedoch unklar, ob sie wesentliche Vorteile gegenüber Werten von 0,5–1,5 mmol/l bieten. Ausnahmen könnten ernährungstherapeutische Interventionen sein.
4. Tiefe Ketose (> 3,0 mmol/l): Solch hohe Werte sind im Rahmen einer ketogenen Ernährung i. d. R. nicht erforderlich. Sie treten meist nach langem Fasten auf („Hungerketose“, 5–7 mmol/l), können aber auch auf eine unzureichende Energiezufuhr hinweisen. Eine tiefe Ketose (bis zu 5 mmol/l) wird zudem in einigen therapeutischen Szenarien angestrebt, wie etwa bei der Behandlung von Epilepsie bei Kindern und Jugendlichen. Sehr hohe Werte sollten nur unter medizinischer Aufsicht gehalten werden, da sie bei bestimmten Gesundheitszuständen kontraindiziert sein können. Bei Menschen mit Typ-1-Diabetes liegt bei Ketonwerten über 3,0 mmol/l bereits ein Verdacht auf diabetische Ketoazidose nahe.
5. Ketoazidose (> 10,0 mmol/l): Diese Werte sind durch eine ketogene Ernährung normalerweise nicht erreichbar und deuten auf eine Erkrankung hin. Die häufigste Ursache ist Typ-1-Diabetes mit einem schweren Insulinmangel, der zu Ketoazidose führen kann und sofortige medizinische Versorgung erfordert¹⁵Lizzo JM, Goyal A, Gupta V. Adult Diabetic Ketoacidosis. [Updated 2023 Jul 10]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560723/.. Weitere typischen Erscheinungsformen sind die alkoholischen Ketoazidose und die Hungerketoazidose¹⁶Ghimire P, Dhamoon AS. Ketoacidosis. [Updated 2023 Aug 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK534848/..

Die folgende Abbildung zeigt die verschiedenen Stadien der Ketose, die mit unterschiedlichen Konzentrationen von BHB im Blut einhergehen¹⁷Volek, J. S. & Phinney, S.D. (2012). The Art and Science of Low Carbohydrate Living. Miami, FL, USA: Beyond Obesity, LLC.:

Im Allgemeinen weist bereits eine Konzentration von mehr als 0,5 mmol/l auf eine stabile Ketose hin, wobei die Spanne für eine ernährungsbedingte Ketose bei konstanten Blutketonspiegel zwischen 0,5–3,0 mmol/l liegt¹⁸Daria Gołąbek, K., & Regulska-Ilow, B. (2022). Possible Nonneurological Health Benefits of Ketogenic Diet: Review of Scientific Reports over the Past Decade. Journal of obesity, 2022, 7531518. https://doi.org/10.1155/2022/7531518. ¹⁹Harvey, K. L., Holcomb, L. E., & Kolwicz, S. C., Jr (2019). Ketogenic Diets and Exercise Performance. Nutrients, 11(10), 2296. https://doi.org/10.3390/nu11102296.. Die Werte schwanken im Laufe des Tages, nehmen mit der Kohlenhydrataufnahme ab und steigen zwischen den Mahlzeiten oder aufgrund längerer Muskelarbeit an. Die Interpretation der Ketosewerte sollte immer im Kontext der individuellen Gesundheitsziele und -bedingungen erfolgen. Während eine klassische ketogene Diät bei pädiatrischen Patienten meist auf Ketonwerte zwischen 2–5 mmol/l abzielt, wird bei modifizierten, weniger strengen ketogenen Diäten, wie sie bei Erwachsenen angewendet werden, häufig ein Blutketonspiegel von 1–3 mmol/l angestrebt.

Vorteile von Bluttests

• Hohe Genauigkeit: Bluttests bieten die genauesten Messwerte für Ketonkörper.
• Aktuelle Daten: Sie spiegeln den aktuellen Ketosezustand ohne zeitliche Verzögerung wider.
• Langzeitüberwachung: Auch Messgerät für die kapilläre Messung der Blutketose eignen sich für Verlaufskontrollen der ketogenen Diät.
• Genaue Überwachung: Bei Komplikationen wie Infekten, erneuten bzw. zunehmenden Anfällen oder Benommenheit ermöglicht die Bestimmung der Blutketose eine präzise Überwachung und frühzeitige Intervention.

Nachteile von Bluttests

• Invasiv: Im Gegensatz zu Urintests erfordern Bluttests eine Blutentnahme, was für einige Personen unangenehm sein kann.
• Kosten: Blutketon-Messgeräte und Teststreifen sind i. d. R. teurer als Urin-Teststreifen. Eine Messung kostet nicht selten ca. 1 Euro.
• Wartung erforderlich: Das Gerät und die Teststreifen müssen sorgfältig behandelt und aufbewahrt werden, um genaue Messungen zu gewährleisten.

Das Messen von Ketonkörpern im Blut bietet dir eine zuverlässige Möglichkeit, deinen Ketosezustand genau zu quantifizieren. Trotz der höheren Kosten und des invasiven Charakters der Methode ist sie für diejenigen, die eine präzise Ketosemessung (z. B. im Rahmen von ketogenen Ernährungstherapien) benötigen, unverzichtbar.

3. Ketonkörper im Atem messen

Die Messung von Ketonkörpern im Atem ist eine innovative Methode zur Bestimmung des Ketosezustands. Dies basiert auf der Tatsache, dass Aceton, ein Nebenprodukt des Fettstoffwechsels, aufgrund seiner geringen Größe in der ausgeatmeten Luft erscheint. Aceton zeichnet sich durch einen süßlichen Geruch aus, der an überreifes Obst oder auch Nagellackentferner erinnert.

Wie funktioniert ein Atemketon-Messgerät?

Atemketon-Messgeräte (z. B. Ketonix® von Ketonix AB Sweden) analysieren die Menge an Aceton in der ausgeatmeten Luft. Diese Geräte funktionieren ähnlich wie Atemalkohol-Testgeräte, messen aber Aceton und nicht Alkohol. Aceton entsteht, wenn der Körper Fett statt Glucose zur Energiegewinnung nutzt. Die Acetonkonzentration in der Atemluft steigt während des Fastens oder einer ketogenen Diät²⁰Musa-Veloso, K., Likhodii, S. S., & Cunnane, S. C. (2002). Breath acetone is a reliable indicator of ketosis in adults consuming ketogenic meals. The American journal of clinical nutrition, 76(1), 65–70. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.1.65.. Diese Geräte nutzen Sensoren, um die Acetonkonzentration zu erfassen und liefern so ein direktes Maß für den Ketosegrad des Körpers. Die Acetonkonzentration im Atem korreliert dabei mit der Rate der Fettverbrennung, ist jedoch empfindlich gegenüber Änderungen in verschiedenen physiologischen Parametern.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Bei der Messung von Aceton in der Atemluft sind sowohl ein präzises und zuverlässiges Messgerät als auch eine sorgfältig kontrollierte Atemtechnik entscheidend. Anders als bei Atemalkoholtests, wo ein tiefes Einatmen vor dem Ausatmen empfohlen wird, erfordert die Acetonmessung meist eine andere Atemtechnik, um genaue und konsistente Ergebnisse zu erzielen²¹Ketonix AB Sweden (2023). KETONIX® Mobile Basic/Professional Manual Version 1.1 – English. Ketonix AB Sweden. https://www.ketonix.com/images/PDF/Mobile-Manual-KetonixGreen-EN-v1.1.pdf. Stand: 12.12.2023.. Der Fokus liegt hierbei auf dem Ausatmen der tiefsten Luft aus den Lungen, ohne zuvor tief einzuatmen. Diese tiefen Lungenteile enthalten die höchste Acetonkonzentration. Ziel ist es, diese Luftanteile direkt und ohne vorherige Anreicherung mit Frischluft an den Sensor abzugeben, um verlässliche Messergebnisse zu erhalten:

1. Hinweise beachten: Einige Hersteller weisen darauf hin, dass das Trinken von Alkohol (24 Stunden vor dem Test), Kaffee, Saft oder anderen Getränke, sowie die Nutzung von Mundspray, Zähneputzen oder Rauchen (jeweils 30 Minuten vor dem Test) die Ergebnisse verfälschen kann²²ACE Handels- und Entwicklungs GmbH (2023). ACE Handels- und Entwicklungs GmbH. ACE KETOSCAN Lite Ketose-Test. https://www.ace-technik.com/product/ace-ketoscan-lite-ketose-test-ketone-im-atem-messen-keto-messgeraet-fuer-diaeten.6872099.html. Stand: 13.12.2023..
2. Gerät einschalten: Schalte das Atemketon-Messgerät ein und warte, bis es betriebsbereit ist.
3. Vorbereitung: Bleibe ruhig und atme eine Minute lang normal durch die Nase.
4. Atemvorgang: Beginne am Ende eines normalen Ausatmens, in das Mundstück des Geräts zu atmen, bis du all deine Luft ausgeatmet hast. Ein häufiger Fehler ist, erstmal tief „Luft zu holen“ bevor man in das Mundstück atmet. Das ist ein natürlicher Reflex und bedarf etwas Übung, um ihn zu ignorieren.
5. Wiederholung: Manche Geräte erfordern mehrere Messungen für ein genaues Ergebnis. Wiederhole den Vorgang gemäß den Anweisungen des Herstellers.

Nach einer guten Messung solltest du das Bedürfnis verspüren, nach Luft zu schnappen, was ein Zeichen dafür ist, dass du all deine Luft ausgeatmet hast. Da der Messwert von der Atemtechnik abhängt, ist es sehr wichtig, eine gute Technik zu entwickeln und beizubehalten. Die empfohlene Atemtechnik kann dabei von Gerät zu Gerät unterschiedlich sein. Befolge daher die spezifischen Anweisungen des Herstellers bzw. jeweiligen Messgeräts, um genaue Ergebnisse zu erhalten.

Interpretation der Ergebnisse

Die Ergebnisse werden oft in ppm (Parts per Million) angegeben und sind ein Indikator dafür, wie viel Fett der Körper als Brennstoff verwendet. Die Konzentration von Aceton im Atem kann zwischen 1 ppm bei gesunden Personen, die keine Diät halten und 1.250 ppm bei diabetischer Ketoazidose liegen. Im Rahmen einer ketogenen Diät deuten höhere Werte auf eine stärkere Ketose hin. Die genauen Richtwerte können je nach Gerät variieren und sollten in der Bedienungsanleitung nachgelesen werden. Im Normalfall liegen die Messwerte bei gesunden Personen zwischen 0,5–2,0 ppm. Erwachsene, die sich ketogen ernähren, können erhöhte Werte von bis zu 40 ppm aufweisen. Beim Fasten können die Acetonwerte im Atem weiter ansteigen (auf bis zu 170 ppm). Ein schlecht kontrollierter Diabetes kann eine Ketoazidose verursachen, die den Acetonwert auf bis zu 1.250 ppm erhöhen kann.²³Anderson J. C. (2015). Measuring breath acetone for monitoring fat loss: Review. Obesity (Silver Spring, Md.), 23(12), 2327–2334. https://doi.org/10.1002/oby.21242.:

Einflussfaktoren

Die Interpretation der Atem-Acetonwerte sollte immer unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren erfolgen. Die Zusammensetzung der Ernährung, besonders eine kohlenhydratarme und fettreiche Kost, kann die Acetonwerte im Atem erhöhen, ebenso wie körperliche Aktivität, die den Fettabbau fördert. Auch der allgemeine metabolische Zustand, wie beispielsweise während des Fastens oder einer ketogenen Diät, beeinflusst die Menge an produziertem Aceton. Zusätzlich können der Hydratationszustand, die Atemtechnik und die Lungenfunktion die Acetonkonzentration im Atem und somit die Messergebnisse beeinflussen. Durch häufiges Messen lässt sich erkennen, wie sich verschiedene Lebensstiländerungen wie Ernährung, Fasten und Sport auf den Grad der Fettverbrennung auswirken.

Vorteile von Atemtests

• Nicht-invasiv: Keine Blutabnahme erforderlich, was die Methode angenehmer macht.
• Einfachheit: Atemtests sind einfach durchzuführen und erfordern keine speziellen Vorbereitungen.
• Wiederholbare Messungen: Da keine Verbrauchsmaterialien wie Teststreifen nötig sind, können Messungen leicht wiederholt werden.

Nachteile von Atemtests

• Variabilität: Die Acetonkonzentration im Atem kann durch verschiedene Faktoren wie die Atemtechnik, die Tageszeit und kürzliche Nahrungsaufnahme beeinflusst werden.
• Wissenschaftliche Validierung: Viele auf dem Markt befindliche Atemketon-Messgeräte haben noch keine umfassende wissenschaftliche Evaluation ihrer Genauigkeit und Zuverlässigkeit durchlaufen²⁴Alkedeh, O., & Priefer, R. (2021). The Ketogenic Diet: Breath Acetone Sensing Technology. Biosensors, 11(1), 26. https://doi.org/10.3390/bios11010026.. In der Therapie ist die Bestimmung von Aceton in der Atemluft derzeit keine verlässliche Methode.
• Kosten: Atemketon-Messgeräte können teurer in der Anschaffung sein als Urin- oder Blutteststreifen.
• Kalibrierung und Wartung: Die Geräte können eine regelmäßige Kalibrierung und sorgfältige Wartung erfordern, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten.

Die Messung von Ketonkörpern im Atem bietet damit eine komfortable, nicht-invasive Alternative zu Blut- und Urintests, ideal für regelmäßige Überwachungen des Ketosezustands. Allerdings ist sie empfindlich gegenüber Faktoren wie Diät, körperlicher Aktivität und Atemtechnik.

Auf einen Blick: Vergleich der verschiedenen Methoden

Die folgende Vergleichstabelle zeigt eine Bewertung der Hauptmethoden zur Messung von Ketonkörpern (Urin, Blut und Atem) anhand verschiedener Kriterien:

Kriterium	Urin-Teststreifen	Blutketon-Messgerät	Atemketon-Messgerät
Einfachheit	Einfach ✅	Mittel ⚠️	Einfach ✅
Invasivität	Nicht-invasiv ✅	Invasiv ❌	Nicht-invasiv ✅
Kosten für Starterset	Niedrig €	Hoch €€€	Mittel-Hoch €€
Laufende Kosten	Niedrig €	Mittel-Hoch €€€	Keine-Niedrig ✅/€
Genauigkeit	Niedrig ❌	Hoch ✅	Mittel ⚠️
Messdauer	Schnell ✅	Schnell ✅	Schnell ✅
Echtzeit-Daten	Nein ❌	Ja ✅	Ja ✅
Langzeitüberwachung	Geeignet ⚠️	Sehr geeignet ✅	Geeignet ⚠️
Benutzerfreundlichkeit	Hoch ✅	Mittel ⚠️	Hoch ✅
Spezialisierung/Training	Nicht nötig ✅	Etwas nötig ⚠️	Nicht nötig ✅
Portabilität	Sehr hoch ✅	Hoch ✅	Hoch ✅
Wartung	Gering ✅	Regelmäßig ⚠️	Gering-Mittel ⚠️

Diese Tabelle stellt lediglich eine allgemeine Einschätzung, basierend auf den verfügbaren Informationen dar. Die Bewertung kann dabei je nach spezifischem Produkt und persönlicher Erfahrung des Anwenders variieren. Besonders bei den Atemketon-Messgeräten ist zu beachten, dass die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von der wissenschaftlichen Validierung und Marktreife der Geräte abhängen.

Ketose messen: 10 Tipps

Die Überwachung der Ketose kann eine wertvolle Methode sein, um deinen Fortschritt bei einer ketogenen Diät zu verfolgen. Doch um genaue und aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, solltest du einige wichtige Aspekte beachten:

1. Ernährungsfehler: Vermeide es, unmittelbar vor der Messung kohlenhydratreiche Lebensmittel zu konsumieren, die deine Ketonwerte kurzfristig senken können.
2. MCT-Öl Verzehr: Verzichte kurz vor der Messung auf MCT-Öl, da es die Ergebnisse verfälschen kann.
3. Alkoholkonsum: Vermeide Alkohol vor der Messung, da er die Leberfunktion beeinflussen und somit die Produktion von Ketonkörpern verändern kann.
4. Hydratation: Stelle sicher, dass du gut hydriert bist. Dehydration kann die Konzentration von Ketonen im Urin künstlich erhöhen und zu falsch positiven Ergebnissen führen.
5. Schlaf: Unzureichender Schlaf kann den Hormonhaushalt und Stoffwechsel beeinträchtigen und somit auch die Ketonproduktion.
6. Tageszeit: Bedenke, dass deine Ketonkörper-Konzentration morgens aufgrund von erhöhtem Cortisol üblicherweise niedriger ist als nachmittags oder abends.
7. Einfluss des Trainings: Aerobes Training kann deine Ketose erhöhen, während anaerobes Training (von Glucose und Glykogen abhängig) sie tendenziell senkt.
8. Regelmäßigkeit der Messungen: Führe deine Messungen immer zur gleichen Uhrzeit durch, um tägliche Schwankungen auszugleichen.
9. Hormonelle Schwankungen: Sei dir bewusst, dass dein Hormonstatus und die Phase deines Menstruationszyklus die Messwerte beeinflussen können.
10. Medikamente: Manche Medikamente können die Ketose beeinflussen, daher sollte bei auffälligen Messwerten auch die Medikamenteneinnahme betrachtet werden.

Diese Tipps können dazu beitragen, dass deine Messungen zuverlässiger und aussagekräftiger sind. Dabei ist es wichtig, die Ketosemessung als Teil eines ganzheitlichen Ansatzes zu betrachten, der auch andere Aspekte deiner Gesundheit und deines Wohlbefindens berücksichtigt. Die Messung von Ketonkörpern stellt lediglich ein Werkzeug dar, um deine Fortschritte zu überwachen, sollte aber nicht das einzige Maß für den Erfolg einer ketogenen Diät sein.

Ketose erreichen: So geht´s

Die Ketose ist ein Stoffwechselzustand, bei dem dein Körper Fett anstelle von Glucose als Hauptenergiequelle nutzt. Wenn du diesen Zustand erreichen möchtest, stellt sich die Frage „Wie komme ich in die Ketose?“. Hier sind bewährte Methoden, die dir dabei helfen können:

1. Weniger Kohlenhydrate: Eine der effektivsten Methoden, um in die Ketose zu gelangen, ist die Reduzierung deiner täglichen Kohlenhydratzufuhr auf etwa weniger als 20–50 g pro Tag. Ziel ist es, den Körper dazu zu bringen, Fett anstelle von Glucose als Hauptenergiequelle zu nutzen.
2. Moderate Proteinzufuhr: Eine moderate Proteinaufnahme von etwa 1 g pro kg Körpergewicht unterstützt den Muskelerhalt, ohne die Ketose zu beeinträchtigen. Zu viel Protein kann die Gluconeogenese fördern.
3. Vermeide Überessen: Überschüssige Energie, vor allem aus Kohlenhydraten, wird im Körper gespeichert und führt zu einem Anstieg des Insulinspiegels, was wiederum die Ketose reduziert. Achte darauf, nicht zu viel zu essen.
4. Intermittierendes Fasten: Dieser Ansatz, bei dem du zwischen Essens- und Fastenphasen wechselst, kann deinen Stoffwechsel ankurbeln und die Ketose fördern.
5. Ausdauertraining: Hochintensives Intervalltraining (HIIT) ist eine effektive Methode, um deine Glykogenspeicher zu entleeren, während (längere) Ausdauereinheiten die Fettverbrennung forcieren.
6. Pausen zwischen den Mahlzeiten einhalten: Vermeide Snacks und Getränke mit Kalorien zwischen den Mahlzeiten. Auch Kaffee mit Sahne oder Fett wirkt wie eine Mahlzeit. Greife lieber zu Tee oder schwarzem Kaffee.
7. Suche nach echten ketogenen Rezepten: Halte nach Rezepten Ausschau, die ein Fettverhältnis von mindestens 3:1 zu Protein und Kohlenhydraten aufweisen, um eine effektive Ketose zu unterstützen.

Durch die Kombination dieser Ansätze kannst du deinen Körper effektiv in einen Ketosezustand versetzen und diesen aufrechterhalten. Da jeder Körper unterschiedlich reagiert, kann es notwendig sein, verschiedene Strategien auszuprobieren, um herauszufinden, was am besten für dich funktioniert. Bleibe geduldig und achte auf die Bedürfnisse und Signale deines eigenen Körpers.

Fazit

Die Messung von Ketonkörpern ist ein wesentliches Werkzeug für jeden, der eine ketogene Diät verfolgt oder seinen metabolischen Zustand überwachen möchte. Die Messmethoden im Urin, Blut und Atem bieten verschiedene Vor- und Nachteile, die je nach individuellen Bedürfnissen und Vorlieben abgewogen werden sollten.

• Urintests sind kostengünstig und nicht-invasiv, bieten jedoch nur eine semiquantitative Messung und können durch den Flüssigkeitshaushalt beeinflusst werden.
• Bluttests sind zwar invasiv und teurer, bieten jedoch die genaueste Messung und Echtzeitdaten.
• Atemtests erweisen sich als nicht-invasiv und benutzerfreundlich, benötigen jedoch eine gewisse Kenntnis in der Anwendung und sind anfällig für Variabilitäten durch Atemtechnik und andere physiologische Faktoren.

Unabhängig von der gewählten Methode ist es wichtig, die Ketonmessung regelmäßig und unter vergleichbaren Bedingungen durchzuführen, um aussagekräftige und konsistente Daten zu erhalten. Eine gründliche Einarbeitung in die Funktionsweise und korrekte Handhabung des Messgeräts ist für genaue Ergebnisse unerlässlich. Dies gilt insbesondere für Atemketon-Messgeräte, bei denen eine standardisierte Atemtechnik maßgeblich für die Zuverlässigkeit der Resultate ist.

Um optimale Ketonwerte zu erreichen und zu erhalten, ist eine individuelle Anpassung der Diät und des Lebensstils notwendig. Variablen wie der Zeitpunkt der Messung, der Ernährungszustand und die Tagesform können die Werte beeinflussen. Zusätzlich können Faktoren wie Stress, Schlafmuster und Medikamenteneinnahme die Ketose beeinträchtigen. Ein Arzt kann dabei helfen, die Messwerte im Kontext der persönlichen Gesundheit zu interpretieren und anzupassen.