Artykuły

Część I – czyli jak dieta lekkostrawna robi się ciężkostrawna

Dieta z małą ilością węglowodanów

Ostatnio obserwuje się znaczne zainteresowanie tzw. dietą ketogenną (produkującą w organizmie związki ketonowe). Prawdopodobnie jest to spowodowane ogólnym wzrostem popularności żywienia niskowęglowodanowego. Trzeba jednak pamiętać, że dieta ketogenna różni się dość znacznie od diet niskowęglowodanowych. Może być prowadzona tylko przez ściśle określony czas i nie jest przeznaczona dla wszystkich.

Biochemiczne różnice między dietą tradycyjną a ketogeniczną

Aby zrozumieć sens i działanie diet ketogennych, trzeba znać działanie związków ketonowych na organizm ludzki. Dieta dostarczająca zrównoważoną ilość węglowodanów i tłuszczów powoduje, że powstający acetylo-CoA (koenzym A służący w metabolizmie jako przenośnik grup pochodzących od kwasów tłuszczowych) podczas spalania tłuszczów wchodzi w cykl Krebsa (końcowy cykl metabolizmu organizmów tlenowych). Wejście acetylo-CoA w ten cykl zależy od dostępności jednego z elementów cyklu Krebsa, a mianowicie szczawiooctanu. Acetylo-CoA łącząc się ze szczawiooctanem, tworzy cytrynian, rozpoczynając tym samym nowy obieg cyklu. Jeśli jednak dominuje rozkład tłuszczów, przy niedoborze węglowodanów (tak może być w przypadku niewłaściwie prowadzonych diet niskowęglowodanowych), to losy acetylo-CoA są inne. Szczawiooctan jest wykorzystywany do biosyntezy glukozy i staje się niedostępny dla reakcji z acetylo-CoA.

W takiej sytuacji powstaje nadmiar acetylo-CoA. Wówczas ulega on kondensacji, tworząc związki ketonowe, czyli acetooctan, D-3-hydroksymaślan i aceton. W oddechu osób znajdujących się w ketozie daje się wyraźnie zauważyć zapach acetonu. Głównym miejscem powstawania związków ketonowych jest wątroba. Substancje te przedostają się do krwi i są transportowane do tkanek obwodowych. Acetooctan i 3-hydroksymaślan są ważnym źródłem energii w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego.

Czy mózg potrzebuje związki ketonowe?

Przy prawidłowym metabolizmie wyłącznym paliwem dla mózgu jest glukoza. Mózg nie ma zapasów energetycznych i dlatego wymaga stałego dopływu glukozy, która w stanie wolnym swobodnie wnika do tkanki mózgowej. Zużycie glukozy przez mózg wynosi około 120 g/dobę. Około 60% całkowitego zużycia glukozy u człowieka przypada na mózg.
W okresie głodowania (braku glukozy) paliwem dla mózgu zamiast glukozy są związki ketonowe.
Kwasy tłuszczowe nie mogą być wykorzystywane jako cząsteczki paliwa, ponieważ są związane z albuminami (główne białka w osoczu krwi), i dlatego nie mogą przenikać przez barierę krew-mózg. Natomiast związki ketonowe mogą być transportowane do mózgu. Zamiana glukozy jako paliwa na związki ketonowe minimalizuje rozkład białek podczas głodowania. Adaptacja mózgu do wykorzystywania związków ketonowych jest stopniowa i możliwa przy powolnym zmniejszaniu dowozu glukozy. Stwierdzono, iż mózg może odżywiać się w około 70% związkami ketonowymi.

Czy mięśnie używają związków ketonowych?

Głównym paliwem dla mięśni są: glukoza, kwasy tłuszczowe i związki ketonowe.

Mięśnie w odróżnieniu od tkanki mózgowej zawierają duże ilości glikogenu (3/4 całej ilości glikogenu zawartego w organizmie człowieka). Glikogen (wielocukier zbudowany z ok. 100.000 reszt cząsteczek glukozy) łatwo uwalnia glukozę zużywaną w obrębie tkanki mięśniowej. Mięśnie podobnie jak mózg, nie mogą uwalniać glukozy do krwioobiegu i innych tkanek. W aktywnie pracującym mięśniu szkieletowym szybkość glikolizy znacznie przekracza szybkość cyklu cytrynowego. W warunkach glikolizy beztlenowej (podczas pracy mięśni) pirogronian ulega redukcji do mleczanu, który po przejściu do wątroby ulega przekształceniu w glukozę. W ten sposób część obciążenia metabolicznego przesuwana jest z mięśni do wątroby. W spoczywającym mięśniu (warunki tlenowe) głównym paliwem są kwasy tłuszczowe. Dla mięśnia sercowego paliwem mogą być związki ketonowe. Mięsień sercowy chętniej wykorzystuje w istocie związki ketonowe niż glukozę. Podobną sytuację obserwujemy w przemianach energetycznych nerek i płuc.

Obecność związków ketonowych we krwi, dobra czy nie?

W osoczu krwi utrzymuje się prawie stałe stężenie związków ketonowych.

Jeżeli następuje powolny i niewielki wzrost stężenia związków ketonowych, to tkanki (poza wątrobową) wykorzystują z czasem coraz więcej tych związków do przemian energetycznych.

Istnieją różne powody, pojawiania się zwiększonej ilości związków ketonowych we krwi i w moczu. Należą do nich:

we krwi:

• kwasica cukrzycowa
• dieta niskowęglowodanowa
• dieta bogatotłuszczowa
• zatrucie ciążowe
• długotrwałe wymioty
• glikogenoza wątrobowa
• przewlekłe stany gorączkowe
• nadczynność gruczołu tarczowego
• po podaniu STH
• akromegalia
• zespół Cushinga
• przewlekłe przedawkowanie insuliny
• zatrucie alkoholem etylowym i izopropylowym
• leczenie 11-oksysteroidami

w moczu:

• cukrzyca
• mocznica
• głodówka
• diety ubogowęglowodanowe i wysokotłuszczowe
• zatrucie ciążowe
• ciężka niedokrwistość
• przewlekłe stany gorączkowe
• długotrwałe wymioty

Wszystkie te przypadki należy monitorować poprzez oznaczanie związków ketonowych w moczu. Popularną metodą oznaczania ilości związków ketonowych w moczu są testy paskowe.

Ketonowa euforia, czyli jak działają związki ketonowe na organizm

Ketony działają na organizm ludzki w sposób specyficzny. Zaskakujące jest działanie euforyczne związków ketonowych, często spotykane na początku stosowania żywienia niskowęglowodanowego. Wspaniałe samopoczucie ulega pogorszeniu po 2 – 3 miesiącach stosowania diety ketogennej. Inne często spotykane objawy to: utrata apetytu, zmiana zapachu potu, moczu, oddechu, narastające pragnienie, senność, zaparcia.

Jak długo i dla kogo dieta ketogenna?

Klasyczna dieta ketogenna może być stosowana nie dłużej niż 3 – 4 miesiące. W tym czasie bezwzględnie powinna być na bieżąco konsultowana przez dietetyka lub lekarza. Lekarz określi zmiany w odżywianiu lub zaleci dalszą kontynuację diety niskowęglowodanowej. Dieta ketogenna najlepiej sprawdza się, kiedy mamy przewagę procesów katabolicznych nad anabolicznymi i u tzw. szybkich utleniaczy.
Nadmierny katabolizm charakteryzuje się zasadowym środowiskiem tkanek, natomiast krew staje się bardziej kwaśna. W tkankach następuje spadek ilości potasu i wzrost ilości wapnia. Można zaobserwować wysokie pH moczu, wysokie OB, niską eozynofilię, zużycie większej ilości tlenu. Struktura błon komórkowych charakteryzuje się przewagą ilości kwasów tłuszczowych nad sterolami.