Chronobiologie en het ritme van de biologische klok
Chronobiologie bestudeert de invloed van het circadiaan ritme op biologische processen in het lichaam. Het circadiaan ritme doorloopt een cyclus van ongeveer één dag of 24 uur. Dat ritme staat ook bekend als de ‘biologische klok’.
Het circadiaan ritme wordt gestuurd door een hoofdklok in de hersenen, meer specifiek in de hypothalamus, en volgt de afwisseling tussen dag en nacht of waak en slaap. Daarnaast zijn er in bijna alle weefsels en organen ook perifere klokken aanwezig, die de hormonale processen en het metabolisme ter plaatse regelen. Ze zorgen ervoor dat biologische processen plaatsvinden wanneer het lichaam dit nodig heeft. De perifere klokken volgen het ritme van de hoofdklok maar kunnen ook door externe factoren zoals de blootstelling aan licht, slaap, voedselinname en fysieke activiteit beïnvloed worden.
Het lichaam werkt op z’n best als de perifere klokken gelijk lopen met de biologische hoofdklok. Rommelen met het slaap-waakritme (bv. slaaptekort, ploegendienst of jetlag) of op onregelmatige tijdstippen eten (bv. nachtelijk eten) kan de perifere klokken uit ritme brengen ten opzichte van de centrale klok. Wanneer de klokken niet meer synchroon lopen, kan dit leiden tot verstoringen in het metabolisme.
Chrononutritie en het circadiaan ritme
Chrononutritie is een relatief recent opkomende wetenschap die in het verlengde ligt van de chronobiologie maar zich specifiek richt op complexe interactie tussen het circadiaan ritme, het voedingspatroon en het metabolisme. De belangstelling voor chrononutritie neemt toe. Onderzoekers vinden namelijk steeds meer aanwijzingen dat het circadiaan ritme of de biologische klok een rol kan spelen bij de ontwikkeling van obesitas en andere niet-overdraagbare aandoeningen zoals diabetes type 2 en hart- en vaatziekten.
Onze voedselinname en energieverbruik volgen doorgaans een 24-uurs ritme: daglicht zet ons lichaam aan tot energie-opname en -verbruik, bij nacht wordt vasten geïnduceerd. Ook fysiologische processen zoals honger en verzadiging, vertering, absorptie en metabolisatie van nutriënten vertonen 24-uurs schommelingen. Dat blijkt onder meer uit het glucose- en lipidenmetabolisme.
Ontbijten als een koning?
“Ontbijt als een koning, lunch als een prins en dineer als een slaaf”: de chrononutritie stelt dat het ontbijt de belangrijkste maaltijd van de dag is. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat calorieën die ’s morgens worden opgenomen een ander effect hebben op de energiebalans en het metabolisme dan dezelfde hoeveelheid calorieën die ’s avonds worden ingenomen. Ook in de spijsvertering ziet men een ander effect ‘s ochtends dan s’ avonds. De ochtend gaat gepaard met een snellere maaglediging, een verbeterde absorptie van voedingsstoffen vanuit de darm, een betere glucosetolerantie, een hogere insulinesecretie en een groter thermisch effect van voedsel.
In observationele studies wordt een hoge BMI vaker geassocieerd met het ontbijt overslaan en energierijke avondmaaltijden. De onderliggende mechanismen van deze observaties zijn nog niet duidelijk. De interne biologische klok maar ook gedrag (bv. fysieke activiteit, voedselinname en leefstijl) kunnen er voor iets tussen zitten.
Hoe vaak moeten we eten?
Gezondheidsprofessionals wijzen nog vaak op het belang van structuur en regelmaat in de voeding en raden drie hoofdmaaltijden (ontbijt, lunch en diner) en 2 tot 3 tussendoortjes aan. Vanuit de chronobiologie is er hiervoor (nog) geen onderbouwing.
Epidemiologische studies wijzen op het belang van een regelmatig eetpatroon waarin best plaats wordt gemaakt voor het ontbijt en waarin er verhoudingsgewijs meer energie aan het begin van de dag wordt ingenomen dan ‘s avonds. Hoewel een hogere maaltijdfrequentie vaak geassocieerd wordt met een lager risico op ziekte (bv. obesitas, hart- en vaatziekten en diabetes), zou een lagere frequentie (bv. 2 tot 3 maaltijden per dag) met een langere vastenperiode ook voordelen bieden voor het metabolisme. Minder vaak eten per dag is ook beter voor de tandgezondheid, maar met betrekking tot het metabolisme is bijkomend onderzoek nodig. De maaltijdfrequentie alleen is ten slotte onvoldoende om het effect ervan op de metabole gezondheid te verklaren. De kwaliteit en timing van de maaltijden moet ook in rekening worden gebracht.
Toekomst van chrononutritie
Meer inzicht in het complexe samenspel van de chronobiologie, de voeding en het metabolisme kan helpen om tot meer concrete adviezen te komen inzake frequentie en timing van maaltijden en hoe de voedselinname best over de dag wordt verdeeld. Dit kan verder mogelijk ook van belang zijn in de preventie en de behandeling van obesitas en obesitasgerelateerde aandoeningen.
Hoewel de inzichten in de chrononutritie groeien, zijn er nog zeer veel vraagtekens. Wetenschappers wijzen op nog te weinig interventiestudies bij mensen – het beschikbare onderzoek betreft momenteel vooral dierenonderzoek en observationele studies – en onvoldoende kennis over de specifieke rol van maaltijdtiming, het circadiaans ritme en gedragsfactoren op de energiebalans en het metabolisme.
- Ruddick-Collins LC, Johnston JD, Morgan PJ, Johnstone AM. The Big Breakfast Study: Chrono-nutrition influence on energy expenditure and bodyweight. Nutr Bull 2018, 43(2): 174–183.
- Almoosawi S, Vingeliene S, Karagounis LG, Pot GK. Chrono-nutrition: a review of current evidence from observational studies on global trends in time-of-day of energy intake and its association with obesity. Proc Nutr Soc 2016; 75: 487-500.
- Paoli A, Tinsley G, Bianco A, Moro T. The influence of meal frequency and timing on health in humans: the role of fasting. Nutrients 2019; 11: 719.
- Johnston JD. Physiological links between circadian rhythms, metabolism and nutrition. Exp Physiol 2014; 99.9: 1133-1137.
- Johnston JD. Physiological responses to food intake throughout the day. Nutr Res Rev 2014; 27: 107-118.
- Gibson R. Working hours and cardiometabolic health – an emerging area of nutritional research. Nutr Bull 2018, 43(3): 255-261.