Эритритол, пентозофосфатный путь и ожирение

В майском PNAS вышла статья «Эритритол – метаболит пентозофосфатного пути, связанный с увеличением жировой массы у молодых людей».

Пару месяцев назад я писал небольшую заметку о пентозофосфатном пути метаболизма глюкозы (PPP). Напомню основные вещи: PPP – альтернативный путь метаболизма глюкозы, в ходе которого образовываются пятифосфатные сахара, их самые восстановленные формы. Например, D-рибоза, которая восполняет гликоген как минимум не хуже глюкозы. Также 5P-формы являются компонентами АТФ, ДНК, РНК и прочих важнейший белковых структур. Вместе с 5P-сахарами образуется мощнейший восстановитель NADHP.

Джек Круз спекулировал, что именно пентозофосфатный путь и D-рибоза позволяют Виму Хофу бегать марафоны без подготовки: как в пустыне, как и за полярным кругом. Небольшое количество источников говорит о том, что PPP активирует стресс: кислород, УФ-спектр, холод, возможно что-то еще.

Эритритол – алкогольный сахар, такой же сладкий как глюкоза, но почти не усваивающийся организмом. Почти нет калорий, нет влияния на гликемический индекс. За что и любим ЗОЖ-сообществом. Пока вернуться к статье.

Статья посвящена биомаркерам в крови подростков, которые изменяются при поступлении в американские ВУЗЫ и корреляция изменений этих биомаркеров с увеличением жировой массы ребят. Это лонгитюдное исследование, которое длилось несколько лет.

В исследовании говорится, что вес 75% ребят претерпевает изменения во время поступление в первые пару лет обучения – полнеют.

Молодых людей разделили на 2 фенотипические группы по уровню гликированного гемоглобина. HbA1c > 5,05% и HbA1c < 4,92%. Со временем смотрели какие маркере биохимии крови соответствовали росту жировой массы.

Предыдущие подобные исследования отмечали изменения в липопротеинах, маркерах воспаления, уровне жировых кислот, прекурсорах гликолиза и, что интересно, концентрации BCAA. Все верно, статистически большая концентрация BCAA соответствовала большему набору жира. Хотя корреляция была слабой. И важно, что это не означает того, что BCAA приводят к ожирению. Это значит, что у полных людей концентрация BCAA будет немного выше. Это же они нашли и в этом лонгитюде, но корреляция была очень низкой, статистически незначимой.

Эдогенный эритритол

Исследователи доказали с помощью изотопных меток, что эритриол синтезируется эндогенно в ходе пентозофосфатного пути метаболизма глюкозы!

Эритритол из пентозофосфатного пути

И что в «гипергликемической» группе концентрация метаболитов эритритола была в 13,4 раз выше! Хотя лактат и фруктозы были заметно ниже.

Выводы исследователей

Что эритритол может быть как-то связан с ожирением. Нужны дополнительные исследования.

Моя критика

Напоминает ситуацию с атеросклерозом и холестерином. Приехали на пожар, увидели пожарных и решили, что пожарные приводят к пожару. Хотя они его тушат. То есть рост концентрации эритритола при росте жировой ткани не говорит о том, что это именно эритритол (который на 90% просто выходит с мочей) приводит хоть как-то к ожирению.

Моя догадка

Пентозофосфатный путь активируется стрессом. Повышенная концентрация глюкозы в крови, вне всяких сомнений, хронический стресс для организма, и совсем не горметический (не приводящий к ответной положительной реакции организма).

Для меня это скорее знак того, что у организма есть ряд встроенных «защит» от метаболических проблем, часть из которых мы не знаем или знаем очень плохо.

Что мы можем синтезировать эритритол эндогенно в ходе PPP – это очень интересно. Но делать из этого выводы о том, что эритритол может способствовать ожирению – для меня очень нелогично.

Поделиться:

Жиры и глюкоза, глюкоза. Влияние диеты на здоровье митохондрий

В предыдущих заметках мы разобрались с тем, как метаболизм жиров и глюкозы отличается на уровне ЭТЦ митохондрий. Углеводы драйвят NADH-метаболизм через Комплекс I. Жиры «качают качели» в сторону FADH2 и Комплекса II.

Что не менее важно, жиры и глюкоза – это именно качели. Метаболизм жиров приводит к обратимой деградации Комплекса I, тем самым помогая метаболизму себя с помощью обратного потока электронов (reverse electron transport, RET) и супероксида О2—; и одновременно подавляю поток электронов через NADH и Комплекс I.

Теперь давайте посмотрим, что будет если мы будем пытаться стимулировать Комплекс I и II одновременно и подумаем на тем, чем это обернется для наших митохондрий.

В этом нам поможет заметка Петро Добромыльского Protons: Superoxide. И исследование из этой заметки за авторством Мюллера и коллег: «High rates of superoxide production in skeletal-muscle mitochondria respiring on both complex I- and complex II-linked substrates».

Авторы этого исследования работали с изолированными митохондриями. Ни цитоплазмы, ни цикла Кребса, ни других клеток, ограниченное время функционирования и так далее. Нашим целям это помогает тем, что они вынуждены были снабжать изолированными митохондрии субстратами, напрямую стимулирующими поток электронов через Комплекс I и Комплекс II.

Малат и глутамат для NADH и Комплекса I, сукцинат для FADH2 и Комплекса II. На выходе они измеряли выделения митохондриями реактивного вида кислорода H2O2, его гораздо удобней измерять, чем супероксид О2–.

Малат+глутамат (Комплекс I) давали 30 (пмоль * мин-1 * мг-1) H2O2;

Сукцинат (Комплекс II) давай 400 пмоль H2O2;

Сукцинат+малат+глутаман (Комплексы I и II, думайте о жире и глюкозе вместе) давали 2000 пмоль H2O2.

Заметки исследователей

Глутамат стимулировал генерацию H2O2, в то время как малат подавлял. Это связано с функцией малата в цикле Кребса. В рамках выбранной темы не буду останавливаться. Есть в самом исследовании и в тексте Добромыльского.

In vivo сукцината не так уж и много в цикле Кребса. В данном случае речь шла о супрафизиологическом количестве сукцината. То есть в реальности жиры (как мы выяснили в прошлой заметке) будут приводить к RET и О2–, но в меньшем количестве, чем в исследовании.

Для генерации большого количества реактивных видов кислорода через одновременную стимуляцию Комплекса I и II, не нужно большого количества концентрации субстратов. Все вполне укладывается в физиологические рамки.

Комментарий Петро

Сводится к тому, что речь идет об обжорстве. Цикл лимонной кислоты дает нам 3 NADH и 1 FADH2 из одной молекулы ацетил КоА. Петро про это явно не пишет, но подразумевается, что избыток пищи сам по себе (обжорство при постоянной доступности углеводов для современного мира) может привести к таким последствиям.

Добромыльский привязывает этой с нейронами. С его точки зрения с гипергликемией организму сложно спорить. И при избытке глюкозы нейроны будут вынуждены потреблять глюкозу вместо лактата и кетонов. Автоматически попадая в супероксидную ловушку.

Мое мнение

Сначала я должен пояснить качели пользы/вреда реактивных видов кислорода (супероксида в частности). Они нужны для нормального функционирования митохондрий. Биогенеза митохондрий не будет без супероксида. Но правило too much of a good thing is bad работает и с супероксидом. ДНК митохондрий (мтДНК) в отличие от ДНК клетки гораздо хуже защищены от оксидативного стресса. И если некоторое количество «кислородного стресса» может стимулировать биогенез митохондрий, то большим количество реактивных видов кислорода митохондрии не справиться – они ее рано или поздно разрушат.

То есть комбинация глюкозы и жиров убивает наши митохондрии огромным количеством реактивных видов кислорода.

В реальной митохондрии все будет усложняться гормонами, в частности инсулином. ПНЖК, как вы помните, делают клетку более чувствительной к инсулину (при большом количества жиров нам нужна физиологическая невосприимчивость инсулину). В клетку проникает еще больше глюкозы, чем это было бы без жира.

Пирожки в масле, беляши, «картошка» с маргарином и прочее мучные и сладкие радости убивают наши митохондрии генерацией супероксида.

Одно из основных правил здорового питания для меня, таким образом, очень простое. Углеводы+белки или белки+жиры. Комбинации углеводов и жиров я стараюсь избегать. Как и частого обжорства углеводами.

Grand Finale

Метаболизм жиров деградирует Комплекс I. Таким образом не имеет недостатков, связанных с обжорством глюкозой и глюкозой/жирами. То есть жиры не могут очень быстро убить нам митохондрию и клетку.

Но при этом метаболизм жира даст нам дополнительно количество реактивных видов кислорода. Что может быть и хорошо, и плохо. Все зависит от контекста.

 

P.S. Я упустил тот момент, что для генерации супероксида нужен высокий потенциал мембраны. Но это также связано с обилием восстановленного CoQ и невозможностью транспортировки электронов парой CoQ в Комплекс III.

 

Поделиться:

Влияние метаболизма жиров на Комплекс I дыхательной цепи переноса электронов

Давайте начнем с того, чем закончили в прошлый раз. Глюкоза «предпочитает» Комплекс I ЭТЦ митохондрий, и ее метаболизм генерирует NADH/FADH2 в пропорции 5:1. Жиры стимулируют поток электронов через Комплекс II и похожие структуры, и генерируют NADH/FADH2 в пропорции примерно 2:1. Не забываем при этом, что FADH2 восстанавливает CoQ до CoQH2.

С метаболизмом жиров нам поможет разобраться статья Guaras et al “The CoQH2/CoQ Ratio Serves as a Sensor of Respiratory Chain Efficiency”.

Резюме:

  • Путь электронов через FADH2 приводит к восстановлению CoQ до CoQH2;
  • Высокое соотношение CoQH2/CoQ (восстановленного коэнзима Q по отношению к обычному) приводит к тому, что электроны не могут быть перенесены в Комплекс III, возникает обратный поток электронов (RET, reverse electron transport);
  • Этот обратный поток электронов (RET) приводит к созданию супероксида О2–;
  • RET и генерация реактивных видов кислорода приводит к частичной [и обратимой] деградации Комплекса I;
  • Подавление функции Комплекса I (NADH) и большая выраженность Комплекса III являются адаптацией организма к метаболизму жиров.

Невероятно информативная статья. Сложно даже что-то разжевывать еще более. Но давайте чуть более «помусолим» отдельные пункты.

Восстановление CoQ – часть метаболизма FADH2 (вспоминайте цикл Кребса). Если у нас много восстановленного CoQ и мало его окисленной пары, то снизятся объемы переноса электронов к Комплексу III.

Раз электроны не смогут двигаться «вперед», то они пойдут «обратно» по электронной цепи. Создавая при этом супероксид О2— (не обычный кислород О2, а отрицательно заряженный и очень реактивный ион). О2—  будет восстанавливать супероксиддисмутаза до Н2О2.

Соответственно, обратный поток электронов и реактивные виды кислорода начнут деградацию Комплекса I. Что «усилит» метаболизм через FADH2 (из жиров, грубо говоря).

Важно заметить то, что это физиологический, а не патологический процесс. Так организм в нормальных условиях регулирует метаболизм в зависимости от диеты.

Реактивные виды кислорода очень важны для нормальной функции митохондрий. Но этот как раз тот момент, когда разница в лекарстве и яде в дозировке.

Из интересных вещей хочу заметить, что гипоксия (например) продолжительная гипоксия восстанавливает Комплекс I. Вспоминайте о пранаямах.

Авторы не упоминают, что именно они подразумевают под деградацией Комплекса I. Поэтому не совсем ясно какой временной лаг будет оптимальный при переключении метаболизма с жиров на углеводы. Например, вряд ли окисление цистеиновых белков можно быстро восстановить. Очевидно, переключение не будет «мгновенным» и резкое переключение с кето на глюкозу не стоит рекомендовать.

Выводы для любителей кето:

  • Метаболизм жиров приводит к обратимой деградации Комплекса I;
  • Это не патология, а физиологическая адаптация организма к метаболизму жиров;
  • Метаболизм жиров (судя по всему) будет связан с повышенным уровнем генерации реактивных видов кислорода (в данном случае плохо и хорошо зависит от контекста);
  • Первичная кето-адаптация может быть долгой и мучительной (допустим, для веганов), так и резкая обратная адаптация к глюкозе после продолжительного кето может иметь негативные последствия.

Дальше я предлагаю следующее. Мы все знаем, что комбинация жиры + глюкоза вредит метаболическому здоровью. Давайте в 3-ей части посмотрим, что будет происходить, если мы «кормим» Комплексы I и II одновременно.

Поделиться:

Эволюция, углеводы и функция щитовидной железы

Как вы знаете, уровень Т3 в кето-диете падает. Это, скажем так, является поводом для некоторой озадаченности для LCHF-публики. Что значит снижение Т3, плохо ли это или хорошо – этими и подобными вопросами логично задаваться в подобной ситуации.

Иногда так замечательно выходит, что смена перспективы решает одни проблемы и актуализирует другие. Это и сделал Вольфганг Копп в статье «Питание, эволюция и уровень тироидных гормонов – связь с йододефицитными заболеваниями?»

Вводные:

  • Уровень гормонов щитовидной железы и в частности Т3 зависит от наличия углеводов в диете;
  • Высокоуглеводная диета ассоциируется со значительно более высокими показателями Т3 по сравнению с низкоуглеводной диетой;
  • Наши предки до эпохи земледения ели значительно меньше углеводов (хотя в желудках древних людей находят пшеницу, что тоже важно заметить) и как следствие обладали меньшими значениями Т3;
  • Добавление значительного числа углеводов к низкоуглеводной диете ассоциируется со значительным увеличением концентрации Т3;
  • Большая концентрация Т3 ассоциируется с большими потребностями в йоде; во многих регионах Мира потребность йода превышает доступность;

 

Уровни щитовидных гормонов и питание:

  • Во время голодания концентрация Т3 в крови снижается до плато в 50% примерно в течение 4-6 дней, в это же время уровень [неактивного] изомера rT3 (reverse T3) повышается, а уровень Т4 остается неизменным;
  • Исследования показали, что Т3 снижается не из-за голодания, а из-за снижения углеводов в диете;
  • Рефид белками и/или жира не имеет значительного эффекта на уровень Т3; а около 160 грамм глюкозы полностью восстанавливают уровень Т3;
  • Низкоуглеводная диета ассоциируется с более низкими уровнями Т3; меньше 20 грамм углеводов – Т3 снижается на 50% по сравнению с контрольной группой;

Резкое снижение Т3 на низкоуглеводном питании НЕ связано со снижением поглощения кислорода и с симптомами функционального гипотериодизма (непереносимость холода, сухая кожа, сонливость). Не смотря на сниженные уровни Т3, базовый уровень ТТГ (TSH) в норме или даже немного снижен. Отсутствие клинических симптомов и ТТГ в норме или немного сниженный говорят о том, что организм не страдает из-за снижения Т3 на низкоуглеводной диете.

Причины изменения уровней гормонов щитовидной железы при добавлении углеводов недостаточно ясны.  Судя по всему, пониженный Т3 связан со сниженной периферийной конвертацией Т4 в Т3: в «обычных» условиях заметная часть Т4 (30-40%) периферийно конвертируется в Т3. И в период углеводного голодания периферийный синтез переключается с Т3 на rT3. Изомер rT3 не обладает значим гормональным действием, поэтому получаем общее снижение гормональной активности Т3. При добавлении углеводов в диету начинается периферийный синтез активной Т3 формы.

До эпохи земледения люди зачастую питались низкоуглеводной диетой. Допустим во время ледниковых периодов диета людей не превышала 10 грамм углеводов в день (ссылки на каждое заявление в оригинале присутствуют). В связи с этими историческими данными «неподобающим» уровень Т3 можно считать современный, а не тот, что мы имеем во время голодания и на кето-диете.

Связь с йододефицитными заболеваниями?

Копп предлагает следующее объяснение

С началом эпохи земледелия уровень Т3 человек мог вырасти примерно в 1,5 раза. Это создает дополнительную потребность в йоде. Которая не всегда может быть закрыта нутриентами. Автор предполагает, что изначально уровне Т3 в почте, вероятно, хватало, чтобы обеспечить более низкую потребность в йоде. С началом земледелия и истощением почв уровень йода из локальной диеты часто недостаточен. Отсюда и заболевания.

Выводы для поклонников кето-диеты:

  • Кето не убьет вашу щитовидную железы;
  • Это не кето «снижает» уровень Т3, а присутствие большого количества углеводов в диете поднимает Т3;
  • Поднятый Т3 увеличивает потребность в поступающем с диетой йоде; в тоже время сниженный Т3 на кето понижает потребность в йоде.

Как я и говорил, смена перспективы может многие проблемы поставить «с ног на голову».

Поделиться:

Кетогенная диета и силовые тренировки

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28399015

http://sci-hub.cc/10.1519/JSC.0000000000001935

Небольшой праздник на улице кето-атлетов. Наконец у нас исследование с силовыми тренировками (resistance training). Не только на людях, но еще и на спортсменах.

Коротко

  • На кето лучше терялся жир;
  • На кето сильно прирос общий тестостерон; подрос HDL, лучше была мышечная плотность;
  • Изначально вингейт-тест был на кето-диете хуже, но после рефида сравнялись;
  • Силовые выросли на кето и на обычной диете одинаково;
  • Во время рефида на кето заметно прибавилась сухая масса и жировая (возможно, за счет воды);
  • После рефида на кето заметно вырос уровень триглицеридов в крови

Методология

Исследователи взяли 2 группы атлетов. 13 в кето-группе (KD), 12 в группе западной диеты (WD).

Эксперимент длился 11 недель: 2 недели адаптации, тренировочная программа с 3 по 10 неделю, углеводные рефиды для кето-группы на 11 неделе.

Отбирали из группы в 30 человек (мужчины). В среднем стаж 5,5 лет тренировок, в среднем они приседали с 1,56 собственного веса. Кто не мог присесть с 1,5 собственного веса по правилам IPF в исследование попасть не мог.

«Браковали», если находили следы использования противовоспалительных препаратов и усиливающих спортивных показали добавок (PED, ну вы поняли) в течение 6 недель до теста. Также браковали за курение, экстремальные диеты (вроде голодания) и заболевания, которые могли бы сказаться на результате.

«Сухую» массу (LBM) и жировую массу (FB) измеряли с помощью Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Коэффициент вариации состава тела участников эксперимента – 1,5%.

Отбор для исследования (после определения максимума (1RM) в приседе по правилам IPF): разминка, 10 повторений с 50% 1RM, затем 5 повторений с 75% 1 RM, затем 5 попыток взять свой максимальный вес. Перерывы между сетами были 3 минуты.

Чем и как их дополнительно измеряли – в тексте оригинальной статьи.

Диета

Кето БЖУ 20% калорий из белка, 75% из жира, 5% из углеводов. Кето проверяли дневником еды и тестированием на кетоны через глюкометр. Кетоны тестировали между 17 и 19 часами, чтобы избежать эффекта повышенного кортизола с утра или после тренировки.

БЖУ западной диеты были 20 / 25 / 55.

На 11 недель у кето-группы был углеводный рефид (у всех). 2 дня 1 грамм углеводов на 1 кг, 2 дня 2 гр на 1 кг веса, 2 дня 3 гр на 1 кг. И изокалорийное снижение перед финальным тестированием.

У них был трехдневный сплит объемных тренировок в неделю. 2 недели адаптации к диете, 7 недель объемных тренировок и 2 недели «tapering», снижения нагрузки перед финальным тестированием.

Результаты

Сухая масса (LBM) выросла в обоих группах. KD 2,4%, WD 4,4% на отметке в 10 недель. После рефида стала в KD 7,3%, в WD 3,6%). То есть только кето-группа показала рост LBM во время 11 недели (рефида для кето). Абсолютное изменение LBM было выше в кето-диете.

Жировая масса в группах была примерно одинакова изначально и заметно снизилась в обеих группах: KD -22,4%, WD -13%. Во время рефида жировая масса кето-группы выросла на 5,6%. Но с 1 по 10 неделю потеря жировой массы была больше у кето-группы.

Толщина мышц также значительно выросла в обеих группа KD 5,2%, WD 3,5%. Толщина мышц в кето-группе заметно выросла после рефида (на 8,0%). В целом толщина мышц больше за все время увеличилась на кето-диете.

Результаты вингейт-теста (Wingate) улучшались у WD-группы, у KD-нет. Но KD группа росла в показателях теста с 10 до 11 недели. К концу эксперимента группы не различались по силовым показателям.

У кето-группы немного вырос HDL, хотя общий холестерин и LDL остались в группах на прежних уровнях. В кето-группе заметно выросли триглицериды после рефида.

Общий тестостерон заметно поднялся в кето-группе, свободный не менялся. Голодный инсулин не менялся.

Обсуждение

К повышению триглицеридов исследователи относятся спокойно, так как панель липидов при этом не ухудшилась.

Рост жировой массы во время углеводного рефида после кето-диеты можно трактовать не только как рост непосредственной жировой ткани, но и как рост за счет воды, при меньшем росте собственно липидов.

Обе диеты вместе с тренировками увеличивали сухую массу и снижали жировую.

Во время снижения нагрузки в последние 2 недели (tapering) объем мышечных волокон увеличился на 11% по сравнению с периодами опустошения гликогена из-за тренировок и низкоуглеводного питания (другое исследование).

Ранее исследование Phinney заметило, что мышечный гликоген во время отдыха был на 50% ниже в кето-группе, чем в западной диете, но у циклических атлетов. Хотя исследования этой группы на грызунах показали, что гликоген KD и WD групп в силовых тренировках не различался. Вероятно, за счет механизмов сохранения гликогена на кето.

В WD было плато сухой массы на 11 неделе, в то время как на KD она росла (вместе с жиром или водой/жиром, напоминаю).

Данные исследований различаются, но это и сами исследователи приводят аргументы/ссылки в пользу того, что на кето растет HDL и снижается инсулин и триглицериды.

Предыдущие исследования группы показывали, что в период сокращения калорий общий тестостерон на кето сохранялся на западной диете падал. Рост общего тестостерона исследователи атрибутируют больше доступности в кето насыщенных жиров, как сырья для биосинтеза гормонов.

Протокол тренировок

Monday Wednesday Friday
Hypertrophy Lower Body + Bench Hypertrophy Upper Body Strength Total Body  
Squat 3×15 Incline DB Press 3×15 Squat 4×5
Lunges 3×15 Bent Row 3×15 Lunges 4×5
(1) Leg Extension 3×15 Rvs Grip Bent Row 3×15 Bench 4×5
(2) Leg Curl 3×15 (1) BB Shoulder Press 3×15 BB Shoulder Press 4×5
Bench 3×15 (2) Lateral Pulldown 3×15 Pullups w/ Weight Jacket 4×5
Stiff Leg Deadlift 3×15 (1) Rear Delt Fly 3×15
Hyperextension

(1)  Leg Press

(2)  Calf Press

3×15 (2) Pec Fly

(1)  Preacher Curl

(2)  Skullcrusher

(1)  BB Bicep Curl

(2)  Tricep Pullover

3×15
3×15 3×15
3×15 3×15
3×15
3×15

 

 

 

Intensity Progression Week 3-6/7-10

 

 

Rep Progression Week 3-6/7-10

(Hypertrophy, Strength) (Hypertrophy, Strength)
Week 1: 65%, 85% Week 1: 15, 5
Week 2: 70%, 90% Week 2: 12, 4
Week 3: 75%, 90% Week 3: 10, 3
Week 4: 77.5%, 95-100% Week 4: 8, 1-2

* All auxillary movements were eliminated during the taper such as leg extensions, leg curls, etc.

* Rest was 60-90 seconds on hypertrophy days and 3-5 minutes on strength days

 

Измерения показателей в кето и западной диете

  Wk 0 KD Wk 0 WD Wk 10 KD Wk 10 WD Wk 11 KD Wk 11 WD
Total Mass (g) 80.0 ± 14.8 78.3± 9.6 77.4 ± 13.2 78.9 ± 9.2 82.3 ± 13.7 79.0 ± 9.0
Muscle Thickness (cm) @ 5.25 ± 0.7 5.0 ± 0.6 5.5 ± 0.6 * 5.18 ± 0.7 * 5.7 ± 0.7 *# 5.17 ± 0.7 *
Bench Press (lbs) 252.7 ± 44.8 248.8 ± 36.44 261.2 ± 263.3 ± 36.4 275.38 ± 42.8 265.0± 34.3 *#
44.8 * * *#
Squat (lbs) 287.31± 55.1 271.3± 46.1 303.1± 59.4 298.5± 44.9 * 315.38 ± 60.6 304.6 ± 43.1 *
* *#
Wingate Power (W) 849.78 ± 182.72 828.8 ± 161.3 834.4± 904.1 ± 901.6± 909.4 ± 150.7 *
@ 177.1 150.7 * 209.4*#
Testosterone Total (ng/dL) @ 569.5±168.7 608.5±163.7 XXXXX XXXXX 687.4±

195.9*$

572.8±151.8
Testosterone Free (pg/mL) 12.8±4.4 12.6±3.7 XXXXX XXXXX 12.8±3.4 12.9±3.9
Insulin (mIU/L) 7.1±5.9 8.8±7.9 6.5±4.1 8.9±7.2 7.2±3.7 6.3±2.1
Blood Glucose (mg/dL) 83 ± 9.9 81 ± 6.5 78 ± 6.9 83 ± 7.8 82 ± 6.3 84 ± 7.6
Triglycerides (mg/dL) @ 73.2± 21.9 78.7 ± 31.7 73.3 ± 20.2 71.8 ± 22.2 102.5±27.8

*#$

70± 25.9
Total holesterol (mg/dL) 173.9 ± 49.1 142.9± 42.1 174± 49.8 122.5 ± 23.0 177.3±49.3 123.08±24.4
HDL (mg/dL) 44.7± 20.9 52.6± 9.4 51.9 ± 17.9 49.75 ± 8.0 51.5±17.9 49.7±8.0

 

Кетоны в крови

 

Другие показатели

Поделиться:

ПНЖК, мутации десатураз жировых кислот и здоровье современного человека

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28333262

http://high-fat-nutrition.blogspot.ru/2017/03/the-pathology-of-evolution.html

FADS гены кодируются десатуразы жировых кислот, которые важные для конвертации короткоцепочных ПНЖК в длинноцепочные.

Исследование концентрируется на изменение однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, снипов) под действием смены диеты европейцев с бронзового века до нашего.

Переход к земледелию от охоты и собирательство означает снижение в диете длинноцепочных ПНЖК: ЭПК (EPA, 20:5ω-3), ДГК (DHA, 22:6ω-3) и арахидоновой кислоты (ARA, 20:4ω-6); и одновременный повышением в диете короткоцепочных ПНЖК: линолевой кислоты (LA, 18:2ω-6) и альфа-линоленовой кислоты (ALA, 18:3ω-3).

Авторы показали, что за несколько тысяч лет есть тенденция на отбор тех аллелей FADS генов, которые более активно синтезируют длинноцепочные ПНЖК и более коротких.

Рисунок, уверен, не требует комментариев.

Умные мысли по этому поводу (не мои):

  • Процесс адаптации вида к злакам еще идет полным ходом; Если мы не относимся к везунчикам с нужной мутацией, то простейший способ защиты – регрессировать в диету охотников-собирателей (порезать злаки и увеличить; Если мы еще не адаптировались, а жрем злаки как не в себя, то получите болезни в виде реакции на это несоответствие;
  • Адаптация первого поколения может быть маладаптацией последующего; Если у нас есть мутация FADS генов, которая позволяет нам активно синтезировать длинноцепочные ПНЖК и более коротких, то при неумном потреблении злаков мы насинтезируем себе большое количество таких кислот, и тоже получим метаболические проблемы по схеме, описанной в прошлой заметке схеме. То есть больше инсулина и сахара в клетки – тот же метаболический синдром.

То есть как ни крути, в этой картинке ничего хорошего нет.

На этом я временно закончу с ПНЖК.

Поделиться:

Теория триажа витаминов и минералов Брюса Эймса

Исторически триаж – это медицинская сортировка. Требующие незамедлительного медицинского вмешательства, требующие вмешательства в течение нескольких часов и так далее.

В 2006 году вышла статья за авторством Брюса Эймса, где он утверждал, что в случае недостатка микронутриентов организм приоритизирует функции необходимые для краткосрочного выживания за счет функций, недостаток которых скажется лишь в долгосрочной перспективе [1,2].  Выживание во время репродуктивного возраста за счет функций, необходимых после репродуктивного возраста.

Дефицит витаминов и минералов, недостаточно сильный, чтобы вызвать клинические симптомы, характерен и для современного Мира. Богатая калориями, но бедная микронутриентами еда встречается не только среди бедных. Вспомните хотя бы спортивный протеин.

Изначально свою идею Эймс демонстрировал на витамине D, магнии и ряде других микронутриентов с большим количеством важных функцией.

В 2009 он продемонстрировал теорию триажа на примере витамина К [3]. Дело в том, что у этого витамина есть одна приоритетная функция – коагуляция и антикоагуляция крови.

В своем исследовании он демонстрирует, что белки, связанные с коагуляцией и антикоагуляцией, первыми получают витамин К. И только затем он достается остеокальцину (кости, роль в гомеостазе глюкозы), Mgp-белкам (регуляция кальсификации сосудов);  Gas6 (кальсификация); Tgfbi (стабильность микротрубочек, комплексная роль при раке), периостину (развитие органов, костей, заживление ран, рак); Gla-протеины итд.

Таким образом, при субоптимальном уровне витамина К в диете с возрастом мы подвергаем себя риску:

– костных аномалий (хрупкость, потеря минерализации);
– кальсификации сосудов (атеросклероз итд);
– нечувствительность к инсулину;
– остеоартриту;
– хронической болезни почек;
– более высокой концентрации основных маркеров воспаления;
– раку.

В 2011 Эймс аналогичное «упражнение» проделал с селеном [4]. Селенозависимые белки делятся условно на эссенциальные и неэссенциальные. Во время недостатка селена концентрация вторых значительно падает, в то время как концентрация необходимых селенозависимых белков более устойчива к снижению количества витамина в диете. И мы видим, что недостаток неэссенциальных белков является риском некоторых видов рака, ССЗ, потери мышечной массы, потери минеральной плотности костей, потери умственных способностей, нечувствительности к инсулину.

Тексты самих исследований рекомендуются к прочтению людям, которые считают, что организм «сам синтезирует все нужное».

  1. http://www.bruceames.org/Triage.pdf
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101959
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19692494
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21402715
Поделиться:

Загадка для любителей подсчета калорий

1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ;
1 молекула 18-углеродной стеариновой кислоты дает 147 молекул АТФ, притом всего лишь в 2 раза больше калорий.

Вопрос: в чем термодинамический смысл подсчета калорий из пищи?

P.S. http://facstaff.bloomu.edu/jandreac/…ectureFL07.pdf

Поделиться:

Виды кетогенных диет

Классическая кетогенная диета (CKD, LCTKD)

Точкой отсчета принято считать 1921 [1, 2, 3]. Доктор Гайлин (Geyelin) предложил голодание для лечения эпилепсии, устойчивой к лекарствам того времени (бромиды, фенобарбиталы) [3]. Он представил свое исследование на 36 эпилептиках, многим из которых голодание помогло избавиться от приступов.

В этом же году доктор Вайлдер (Wilder) из Mayo Clinic предложил: «пользу голодания можно получить при достижении кетонемии другими средствами. Кетоновые тела образуются из жира и белка, когда существует диспропорция между жирными кислотами и количеством сахара, сжигаемым тканями. … Можно спровоцировать кетогенезис диетами очень богатыми жирами и с малым количеством углеводов. Поэтому предлагается попробовать эффекты кетогенных диета на группах эпилептиков [3].

Соотношение жиров к нежирам в изначальной диете Вайлдера было 4:1, но допускались отступление к 3:1, 2:1, 1:1 [2,4]. Основной такой диеты были длинноцепочные триглицериды (LCT) [2]: ЭПК, ДГК, насыщенные жиры. Диета допускала 8 грамм углеводов на каждую 1000 калорий при соотношении жиров к белкам и углеводам 4:1 и составлялась индивидуально под каждого пациента [4]

Диета перестала активно применяться с конца 1930-х годов, когда стали активно изобретаться и применяться противоэпилептические лекарства [4, 5].

 

MCT кетогенная диета (MCTKD)

Кетогенная диета на основе триглицеридов средней длины была предложена в 1971 Хаттенлохером (Huttenlocher) и его коллегами. Основными жирными кислотами в МСТ являются: каприловая кислота, каприновая кислота и, в меньшей степени, капроновая кислота и лауриновая кислота [2]. Среднецепочные триглицериды более быстро усваиваются организмом, тем самым позволяя более быстро и эффективно создавать кетоновые тела. LCT поступают в кровь при помощи хиломикронов, где им требуется L-карнитин для транспорта в митохондрии клеток, а MCT при помощи альбумина поступают в митохондриях печени, где перерабатываются в кетоны [2].

Основной плюс такой диеты – допускается потребление большего количества углеводов [6]. Поэтому ее проще и вкуснее держать, чем классическую диету. Минусы подобной диеты [6]:  были случаи печеночной недостаточности при употреблении вместе с вальпроевой кислотой (лекарство от эпилеписии); количество MCT нужно повышать в диете постепенно (чтобы ЖКТ адаптировался), потому вход в такую диету дольше. Также к минусам стоит отнести меньшую доступность и большую дороговизну жиров в MCTKD по сравнению с классической.

 

Low Glycemic Index Treatment (LGIT), Modified Atkins Diet (MAD). Модифицированная диета Аткинса и диета с низким гликемическим индексом

Обе эти диеты объединяет отсутствие ограничения на количество потребляемого белка и калорий, и обе эти диеты продемонстрировали эффективность в лечение эпилепсии [2, 7].

В MAD и LGIT соотношение жиров и нежиров примерно 1 к 1. В модифицированной диете Аткинса более жестко сокращается потребление углеводов (до 10 грамм в первый месяц, затем не более 20). В LGIT углеводом можно больше, но их гликемический индекс не должен быть больше 50.

 

  1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4010764/#B22
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26782788
  3. http://www.naturaleater.com/science-articles/history-ketogenic-diet.pdf
  4. https://www.charliefoundation.org/explore-ketogenic-diet/explore-1/introducing-the-diet
  5. Moore Jimmy. Keto Clarity;
  6. http://www.biomedj.org/article.asp?issn=2319-4170;year=2013;volume=36;issue=1;spage=9;epage=15;aulast=Liu
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22425426
Поделиться:

Кетогенная диета. Побочные эффекты

Вокруг кетогенной диеты много мифов и слухов. Печень «отвалится», не будет «стоять» и прочие обвинения, частично реальные, частично анекдотические. Цель этой заметки – осветить основные побочные эффекты и мифы, отмеченные в обзорных и ретроспективных исследованиях последних лет.

Физиологические механизмы, историю кетогенной диеты, ее современное применение и прочие важные аспекты будут рассмотрены в последующих заметках.

 

Ацидоз, нефролитиаз (камни в почках), деминерализация костей

В обзорной литературе упоминаются данные, что кетогенная диета способствует образованию камней в почках (от 3,1 до 6,7%) [1, 2]. Ацидоз способствует нефролитиазу (за счет реабсорбции цитрата в проксимальном канальце) и деминерализации костей [2].

Подобные исследования проводились на детях-эпилептиках, которые параллельно обычно принимали противоконвульсионные препараты (пример, [3]), среди которых нефролитиаз – частое побочное явление [4,5].

Я не нашел внятных объяснений как потребление жира делает pH крови более кислотным. В учебнике биохимии, на который нашел пару ссылок, об этом ничего не сказано [6, глава 3], а разбираются лишь общие причины метаболического ацидоза. Также важно отметить, что у большинства пациентов-эпилептиков pH изначально был понижен [7].

Резко снижает pH кетоацидоз, но это совершенно другой «зверь». Также хочу заметить, что изначально в кетогенном питании сильно снижали не только углеводы, но и белки. И часто «входили» в кето с помощью голодания [2].

На текущий момент у меня нет данных, чтобы утверждать, что современная кетогенная диета делает pH крови более кислотным (через увеличение концентрации ионов водорода или любым другим механизмом). При этом есть ряд других факторов, которые у детей больных эпилепсией могли приводить к снижению pH крови.

Попадавшиеся мне данные (напр. [16]) говорили о том, что кето-диета не влияет на pH крови.

Даже если я предположу, что моих знаний не хватает, а эти вводные верные, то почечно-костяная побочка легко устраняется добавлением цитрата калия в диету [1, 8].

От себя я хочу добавить, что контролируемой вентиляцией (например, дыхательные упражнения Вима Хофа, [9]) можно быстро поднять pH крови до 7.75.

 

Временная гипогликемия

Основная сложность кето-адаптации (первых 2-3 недель). Наш организм уже не получает глюкозы, но еще не адаптировался к употреблению жира, не создал нужного количества энзимов для их переработки [10]. Медицинская литература обозначает этот побочный эффект как распространенный [11] и как временный [2]. Усталость, затуманенное мышление, слабость, холодные конечности, легкая апатия, головные боли, раздражительность – и другие подобные эффекты могут и скорее всего будут сопровождать вас первые 2-3 недели кетогенной диеты, пока организм не адаптировался к сжиганию жира/кетонов в качестве топлива.

 

Гиперлипидемия

Исследования однозначно не отвечают на этот вопрос. Самое крупное исследование проводил университет Джона Хопксинса [12], куда был вовлечен 141 ребенок. Результаты говорят о повышении apoB, общего уровня холестерина, LDL и снижении HDL. В течение двух лет результаты «выровнялись», но тренд сохранился. Справедливо будет заметить, что основой кето-диеты в данном случае был эгг-ног, что вряд ли может считаться полноценной и сбалансированной диетой.

Недавнее исследование на крысах [13] показало, что экгозенные кетоны никак значимо не влияют на липиды в крови и размер внутренних органов. С небольшой поправкой на MCT-масло, оно увеличивало печень.

Также есть исследование на взрослых мужчинах с нормальным весом [14], где кетогенная диета положительным образом повлияла на их липиды в крови. HDL увеличился, LDL уменьшился, триглицериды уменьшились. Доминик Д’Агостино в шоу Тима Ферриса заявлял, что когда он был на кето на основе молочной продукции, то у него поднимался LDL.

 

Обезвоживание и проблемы с ЖКТ (дискомфорт, тошнота, рвота)

Самые распространенные временные побочные эффекты [17]. 60 и 50% пациентов в приведенном исследовании на ранних этапах кето-диеты испытывали эти побочные действия.

Кетогенная диета снижает уровень инсулина в крови, что заставляет почки выделять больше натрия и воды, а при высоком инсулине почки, наоборот, сдерживают выделение натрия и воды [18].

Дискомфорт ЖКТ связан как правило с низким уровень жиров в рационе человека до его начала кето-диеты. Поэтому логичной считается рекомендация заблаговременно до кетогенной диеты повышать уровень жиров в диете.

 

Проблемы сердечно-сосудистой системы

Старая доктрина, говорящая о том, что холестерин – однозначно вреден и что еда с большим содержанием жира неизбежно приведет к атеросклерозу последними исследованиям НЕ подтверждается. Например, недавнее финское лонгитюдное исследование показало, что высокое содержание холестерина в диете не создает дополнительного риска сердечных приступов даже у генетически предрасположенных индивидов [19].

 

Тестостерон

На текущий момент нет исследований, связывающих уровень тестостерона у здоровых мужчин и кетогенную диету.

Марк Сиссон делал попытку собрать данные о тестостероне и кетогенной диете [20]. Но данные в основном о низкоуглеводных диетах и дефиците калорий. Из чего по нашему вопросу нельзя сделать выводов.

Мой опыт говорит о снижении либидо и некоторых изменениях эякулята в первые недели кето-адаптации, но через 6 недель все вернулось в норму.

 

Гормоны щитовидной железы

Опять же, мы находимся на территории анекдотических спекуляций, но не научных фактов.

С точки зрения фанатичных адептов, в кетогенной диете падает уровень гормонов Т3 и ТТГ. Это часть защитного механизма по сохранению наших мышц в низкокалорийных диетах[21].

Меня приводимые кето-сообществом данные [21] не убеждают и не склоняют ни к какой точке зрения.

Лучшая гипотеза, что я видел по теме [22], была цитирована у Джека Круза в Brain Gut 13 [23]. Если коротко, то гипотеза о необходимости углеводов для выработки Т3 сомнительна. Ешьте источник йода и не беспокойтесь. Йод стимулирует выработку Т3 даже на низкоуглеводной диете [23].

 

Итог

 

Дискомфорт ЖКТ

До начала кетогенной диеты постепенно увеличивайте количество потребляемого жира. Я рекомендую несколько месяцев посидеть на высоко жировом палео (Primal, Bulletproof и другие подобные диеты).

 

Признаки обезвоживания

Ваш организм избавляется от воды из-за низкого инсулина. Пейте воду, получайте необходимое количество электролитов.

 

Временная гипогликемия

Самая условно тяжелая часть кето-адаптации, сбивающая ваш тренировочный процесс (если есть) и в какой-то мере ритм жизни. Но это временно. Первая неделя – самая сложная, дальше – проще.

 

Тестостерон

Либо есть, либо нет) На этапе кето-флю у ряда людей тестостерн сдвигается к нижней отметке. Но пока недостаточно данных, чтобы сделать вывод о том, кто виноват: вы сами или кето.

 

Щитовидная железа и снижение Т3

Ешьте морские водоросли.

 

Сердечно-сосудистые заболевания

Современные данные не говорят о вреде избытка насыщенных жиров и холестерина в диете.

 

Гиперлипидемия

Вполне может быть. Следите за уровнем липидов, корректируйте диету, ищите какие-то возможные проблемы в диете или вас самих.

 

Ацидоз

Не подтверждается данными.

 

Камни в почках

Логично начинать эксперименты над собой со здоровой ренальной функцией. В остальном я не нефролог и не уролог. В исследованиях, по моей оценке, к камням приводил изначальный ацидоз из-за эпилепсии и/или побочные действия лекарств.

 

 

  1. Wibisono C, Rowe N, Beavis E, Kepreotes H, Mackie FE, Lawson JA et al. Ten-year single-center experience of the ketogenic diet: factors influencing efficacy, tolerability, and compliance. J Pediatr 2015;  doi: 10.1016/j.jpeds.2014.12.018;
  2. Freeman JM, Kossoff EH and Hartman AL. The ketogenic diet: one decade later. Pediatrics 2007. DOI: 10.1542/peds.2006-2447;
  3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3063408/
  4. http://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_2778.htm
  5. http://www.vidal.ru/drugs/molecule/2248
  6. Clinical Chemistry, Seventh Edition – Marshall, William J. & Bangert, Stephen K & Lapsley, Marta;
  7. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1528-1167.2007.00914.x/epdf
  8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1198735/
  9. http://www.pnas.org/content/111/20/7379.full
  10. http://www.ketogenic-diet-resource.com/reactive-hypoglycemia.html
  11. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26782788
  12. http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=197131#REF-JOC30609-2
  13. http://nutritionandmetabolism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12986-016-0069-y
  14. http://jn.nutrition.org/content/132/7/1879.long
  15. http://fourhourworkweek.com/2015/11/03/dominic-dagostino/
  16. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3826507/
  17. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15329077
  18. Keto Clarity: Your Definitive Guide to the Benefits of a Low-Carb, High-Fat Diet . Moore J.
  19. http://medicalxpress.com/news/2016-02-high-cholesterol-diet-eggs-heart-persons.html
  20. http://www.marksdailyapple.com/ketosis-testosterone-dehydration-hormesis-isomalto-oligosaccharides/#axzz40NBTDfL2
  21. http://www.ketotic.org/2014/12/the-effect-of-ketogenic-diets-on.html#id23
  22. http://www.medical-hypotheses.com/article/S0306-9877(04)00169-0/abstract
  23. https://www.jackkruse.com/brain-gut-12-dare-to-disagree/
Поделиться: