Clicky

Кетонните диети и метаболизмът (част 2)

                                                                          

             ...... Продължение                                                                                                                                  Валенти Панайотов

Инсулин и въглехидратна утилизация

  Независимо от решаващата роля на инсулина във въглехидратния метаболизъм, организмът разполага с редица глюкозни транспортери, които не изискват наличието на хормона за осъществяването на пренос на глюкоза през клетъчните мембрани. Инсулинът увеличава количеството на тези транспортери, но не е решаващ фактор при глюкозния транспорт (Sonksen PH., 2001). Всъщност, при състояние на дълбока кетоацидоза, утилизацията на глюкоза не се блокира на ниво клетъчна мембрана, а значително по-късно в метаболитната верига – когато голямото количество КТ блокира достъпа на глюкозните метаболити до цикъла на Кребс. По този начин, се налага хипотезата, че наличието на инсулин не е задължитен фактор за глюкозната утилизация при човека (Sonksen PH., 2001). Известно е, че при пациенти с диабет, дори когато гладуват, приемът на инсулин редуцира кръвните концентрации на глюкоза. Счита се, че това се дължи на повишен приток на глюкоза в клетките. Възможно е, обаче, този ефект да протича по съвсем различни метаболитни пътеки – например, има данни, че инсулинът във физиологични концентрации всъщност намалява кръвната глюкоза посредством инхибиране на чернодробното й прозводство (Sonksen PH., 2001).

  Физически натоварвания и въглехидратен прием

  Известен факт е, че наличието на достатъчно гликогенови запаси в мускулите е определящ фактор за постиженията в спортове с продължителна работа в аеробен или смесен (анаеробно-аеробен или аеробно-анаеробен) режим. Отук и необходимостта от консумация на въглехидрати при
спортистите. При натоварвания с висок компонент на гликолитично енергоосигуряване (като интервални силови или спринтови), наличието н достатъчно количество глюкоза е определящо за отлагането на настъпването на умора при високи интензивности на работа. Същевременно, обаче, организмът функционира безпроблемно в ежедневните си активности дори и при консумация на минимално количество въглехидрати, като необходимостта от
допълнителен прием не е категорично установена (Feinman RD, Makowske M., 2003).
  Що се отнася до последствияta от кетогенните диети върху общото здравословно състояние (при които количеството наконсумираните масти е завишено, за да може да бъде поддържан енергийния баланс), разпространеното мнение е, че те повишават концентрацията на общия холестерол в кръвта. Всъщност, обаче, се наблюдава точно обратният процес – цялостният липиден профил се подобрява, особено концентрациите на HDL. Обратно, високовъглехидратните нискомаслени диети намаляват нивата на HDL и повишават тези на триглицеридите (Willett WC., 2004). Повишаването на консумацията на въглехидрати е свързано в дългосрочен план с развиване на сърдечносъдови заболявания и метаболитни нарушения (диабет от тип 2)
(Aljada A, et al., 2003).
  Едно от най-популярните твърдения във спортната физиология, “мазнините изгарят в огъня на въглехидратите” беше наскоро подложено на съмнение от Robergs and Roberts, поне що се касае до мускулния метаболизъм (Robergs RA, Roberts SO., 2000). Авторите посочват, че скелетните мускули не разполагат с достатъчно количество ензими за превръщането на междинните продукти на анаеробната гликолиза в молекули, които да бъдат транспортирани в митохондриите за да захранят цикъла на Кребс. Освен това, производството на един от субстратите при образуването на КТ, ацетоацил КоА, може да се осъществи единствено в черния дроб и по тази причина той не би могъл да участва в мускулния метаболизъм. В скелетнта ускулатура могат да бъдат окислявани поне 7 аминокиселини – левцин, изолевцин, валин, глутамат, аспарагин, аспартат и аланин. От тях, обаче, единствено тези с разклонена  верига (левцин, изолевцин и валин) ускоряват оксидацията си по време на катаболни състояния, като физическите натоварвания, например. В случаите, когато концентрациите на мускулен гликоген и кръвна глюкоза са ниски, включването на аминокиселините в цикъла на Кребс е от особена важност за поддържането на субстартните концентарции и нормалната окислителна функция на митохондриите. По тази причина, авторите изказват твърдението, че всъщност “интрамускулните мазнини и въглехидрати изгарят в огъня на аминокиселините”. Според тях, катаболизмът на аминокиселини по време на физически натоварвания изпълнява 3 важни функции: осигурява енергия за мускулните съкращения; повишава концентрацията на субстрати, необходими за нормалното функциониране на цикъла на Кребс, като по този начин подсигурява нормалното метаболизиране на мазнините и въглехидратите; подсигурява метаболити за процеса на глюконеогенеза. В допълнение, установено е, че въглехидратите не са единственият субстрат, който е способен да отдава енергия за ресинтез на АТФ анаеробно. Няколко изследвания доказват наличието на метаболитни пътеки за метаболизирането на аминокиселини за анаеробен ресинтез на АТФ (Hochachka PW, Dressendorfer RH., 1976, Di Pasquale MG., 1997). Възможно е, това да е причината прибавянето на белтъчини към въглехидратните добавки, консумирани преди физическо натоварване, да повишава ефективността им за подобряване на постиженията в  спортовете, свързани с аеробна и смесена издръжливост (Ivy JL, et al., 2003, Saunders MJ, Kane MD, Todd MK., 2004).


  Литература

1. Aljada A, Mohanty P, Dandona P. Lipids, carbohydrates, and heart disease. Metab Synd and Relat Disord 2003;1:185-188
2. Berryman MS. The ketogenic diet revisited. J Am Diet Assoc (1997) 97: S192-S194.
3. Bjorntorp, P., Effect of ketone bodies on lipolysis in adipose tissue in vitro, J. Lipid Res., 1966; 7:pp 621-26
4. Cahill G. Ketosis. Kidney International (1981) 20: 416-425.
5. Di Pasquale MG. Amino Acids and Proteins for the Athletes: The Anabolic Edge. Boca Raton, FL: CRC Press, 1997
6. Feinman RD, Makowske M. Metabolic syndrome and low-carbohydrate ketogenic diets in the medical school biochemistry curriculum. Metab Synd Relat Disord 2003;1:189-197.
7. Fernstrom JD, Fernstrom MH. Nutrition and the brain. In: Gibney MJ, Macdonald IA, Roche, HM, eds. Nutrition & Metabolism. Oxford, UK: Blackwell Science, 2003, pp. 145-167.
8. Frayn KN, Akanji AO. Intergration of metabolism 3: Macronutrients. In: Gibney MJ, Macdonald IA, Roche, HM, eds. Nutrition & Metabolism. Oxford, UK: Blackwell Science, 2003, pp. 74-95
9. Hochachka PW, Dressendorfer RH. Succinate accumulation in man during exercise. Eur J Appl Physiol 1976;35:235-242.
10. Ivy JL, Res PT, Sprague RC, Widzer MO. Effect of a carbohydrate-protein supplement on endurance performance during exercise of varying intensity. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2003;13:382-95.
11. John M. Freeman, MD ;Millicent T. Kelly, RD, LD ; Jennifer B. Freeman. The Epilepsy Diet Treatment: An introduction to the ketogenic diet” New York: Demos Vermande, 1996.
12. Manninen, AH, Metabolic effects of the very-low-carbohydrate diets: misunderstood villians of human metabolism, Journal of the International
Society of Sports Nutrition, 2004, 1(2): 7-11
13. McDonald, L., The ketogenic diet: a complete guide for the dieter and practitioner, Online Edition, 1998, ISBN: 0-9671456-0-0
14. Nosadini R. et. al. Ketone body metabolism: A physiological and clinical overview. Diabet/Metab Rev (1989) 5: 299-319
15. Owen O.E. et. al. Brain metabolism during fasting. J Clin Invest (1967) 10: 1589-1595.
16. Robergs RA, Roberts SO. Fundamental Principles of Exercise Physiology for Fitness, Performance, and Health. New York: McGraw-Hill, 2000
17. Salway JG. Metabolism at a Glance. Oxford: Blackwell Science, 1999.
18. Saunders MJ, Kane MD, Todd MK. Effects of a carbohydrate-protein  beverage on cycling endurance and muscle damage. Med Sci Sports Exerc 2004;36:1233-8
19. Sokoloff L. Metabolism of ketone bodies by the brain. Ann Rev Med (1973)
24: 271-280.
20. Sonksen PH. Insulin, growth hormone and sport. J Endocrinol 2001;170:13- 25.
21. Watford M, Goodridge AG. Regulation of fuel utilization. In: Stipanuk MH, ed. Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition. Philadelphia, PA: W.B. Saunders Company, 2000, pp. 384-407.
22. Wheless JW. The ketogenic diet: Fa(c)t or fiction. J Child Neurol (1995) 10: 419-423
23. Willett WC. Reduced-carbohydrate diets: no roll in weight management? Ann Intern Med 2004;140:836-837
24. Zammit VA. Regulation of ketogenesis in liver: In Handbook of Physiology - Section 7: The Endocrine System - Volume II: The Endocrine Pancreas and Regulation of Metabolism. Oxford: Oxford University Press, 2001, pp. 659-673

                                                                                                                                                                                     JK Fitness & SNC

Коментари: 0
Към тази публикация още няма коментари. Защо не напишете първия коментар още сега?
Коментирайте статията

Вашият email адрес няма да се публикува. Задължителните полета са маркирани със *