Dieta ketogenna

Dieta ketogenna jest to sposób odżywiania polegający na dostarczaniu takich ilości poszczególnych makroskładników (węglowodanów, białek, tłuszczy), aby organizm w naturalny sposób zaczął w większej ilości produkować tzw. „ciała ketonowe”. Prowadzi to to stanu tzw. ketozy żywieniowej, w którym to zwiększona ilość ciał ketonowych we krwi powoduje pewną adaptację metaboliczną. Komórki organizmu adaptują się do wykorzystania tych źródeł energii, które są najbardziej dostępne. W przypadku obecności ciał ketonowych we krwi komórki zużywają je jako jeden z głównych substratów do produkcji energii. Należy mieć na uwadze, że to jakie paliwo będzie wykorzystywane do uzyskania energii przez komórkę zależy w dużej mierze od jego dostępności.

W okresie kiedy ilość węglowodanów i białek w diecie jest ograniczona spada poziom insuliny, a wzrasta poziom glukagonu. Powoduje to dwa główne procesy:

  • uwalnianie do krwi większej ilości kwasów tłuszczowych wobec zwiększonej aktywności lipazy hormonowrażliwej (ang. Hormone Sensitive Lipase)
  • wzmożone wydzielanie glukozy przez wątrobę w procesie glukoneogenezy.

Te dwa procesy mają zasadnicze znaczenie. Zwiększona ilość kwasów tłuszczowych w wątrobie prowadzi do wzmożonego procesu β-oksydacji czyli przekształcania kwasów tłuszczowych do acetylokoenzymu-A (acetylo-CoA, ang. acetyl-CoA). Acetylokoenzym-A wraz z kwasem szczawiooctowym (ang. oxaloacetate) tworzą kwas cytrynowy (ang. citrate), który wchodzi w cykl kwasu cytrynowego w celu dalszego pozyskania energii czyli ATP.

Kluczowy dla produkcji ketonów jest niski poziom kwasu szczawiooctowego, który jest substratem niezbędnym do rozpoczęcia cyklu kwasu cytrynowego (ang. TCA). Kwas szczawiooctowy jest syntetyzowany przez organizm głównie z węglowodanów. W przypadku braku węglowodanów kwas szczawiooctowy może być także wytwarzany z niektórych aminokwasów – z kwasu asparaginowego i aminokwasów pochodzących od tego kwasu (np. lizyny), a także z glicerolu powstałego z hydrolizy trójglicerydów. Niska podaż kwasu szczawiooctowego do TCA powoduje kumulację acetylokoenzymu-A w mitochondrium. W obecności enzymu HMG-CoA nadmiar acetylokoenzymu-A jest kierowany na ścieżkę ketogenezy. Proces ten zachodzi głównie w wątrobie, gdyż tam poziom HMG-CoA w mitochondriach jest wysoki. Powstałe ketony są uwalniane do krwi, z którą rozchodzą się po całym ciele i docierają do różnych komórek, min. do mózgu (przekraczają barierę krew-mózg). W komórkach docelowych ketony są przekształcane z powrotem do acetylokoenzymu-A i metabolizowane w TCA.

Z powyższego akapitu wynika, że dieta ketogenna będzie to dieta spełniająca poniższe warunki:

  • zawierająca dowolną ilość tłuszczu
  • ograniczająca węglowodany do niezbędnego minimum
  • zawierająca umiarkowaną ilość białka, raczej niższą niż wyższą.

Dieta oparta na zasadach powyżej to niskowęglowodanowa dieta ketogenna (ang. LCKD – low carbohydrate ketogenic diet). Skomponowana w ten sposób dieta jest często porównywana swoimi efektami metabolicznymi do długotrwałego głodu. Jednak nie jest to to samo, gdyż dieta ketogenna dostarcza odpowiedniej ilości substratów (tłuszczu i białek) niezbędnych do funkcjonowania organizmu. Kwas szczawiooctowy jest wyczerpywany w procesie glukoneogenezy stąd jego niedobór w cyklu kwasu cytrynowego. Jako ciekawostkę dodam, że produkcja ketonów stymulowana u szczurów przez podanie im oleju MCT została znacząco ograniczona przez podanie im kwasu asparaginowego. Podanie tryptofanu szczurom także ograniczyło produkcję ketonów z MCT.

Wpływ diety ketogennej na zdrowie i funkcjonowanie człowieka to odrębne zagadnienie. Także dokładne proporcje makroskładników powodujące ketogenezę są różne w zależności od różnych czynników i będą poruszone w innym wpisie.

Nie każda dieta wysokotłuszczowa czy niskowęglowodanowa będzie dietą ketogenną, ale każda dieta ketogenna jest dietą niskowęglowodanową. W diecie ketogennej kluczowe są proporcje makroskładników, a nie ich źródło. Dieta ketogenna może być oparta na produktach z różnych grup produktów. Dieta ketogenna może być redukcyjna bądź eukaloryczna (nie powodująca utraty czy przyboru masy ciała, a w szczególności masy tłuszczu).

Żródła:

  • „Low-carbohydrate nutrition and metabolism1,2,3” – Eric C Westman, Richard D Feinman, John C Mavropoulos, Mary C Vernon, Jeff S Volek, James A Wortman, William S Yancy, and Stephen D Phinney
  • „Biochemistry (3rd edition)” – Christopher K. Mathews, Kensal E. van Holde, Kevin G. Ahern
  • „Endocrinology – An Integrated Approach” – Stephen Nussey and Saffron Whitehead – Oxford: BIOS Scientific Publishers; 2001.

 

Fot: Awokado by Neil Palmer (CIAT) na licencji Creative Commons 2.0

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *