НВ-ВМХ, част 81

Има четири първични горива, които могат да се използват в човешкото тяло: глюкоза, протеин, свободни мастни киселини и кетони. Тези горива се съхраняват в различни пропорции в тялото. Като цяло основната форма на съхраняваните горива са триглицеридите, които се съхраняват в мастната тъкан. Глюкозата и протеина са вторични източници. Използването им в различни пропорции зависи от състоянието на метаболизма на тялото. Основният фактор за използването на гориво е въглехидратната наличност, допълнителни фактори са наличието на гликоген в черния дроб /пълен или празен/ както и нивата на някой ензими.

Тялото има три склада за горива, които могат да се използват по време на периоди на калориен дефицит: протеин, които може да се преобразува в глюкоза в черния дроб и да се използва за енергия ; въглехидрати, които се съхраняват главно като гликоген в мускулите и черния дроб ; мазнини, които се съхраняват главно като телесни мазнини.

Четвъртия потенциялен източник са кетоните. При нормално хранене, те играят несъществена роля в производството на енергия.

Като цяло тъканите на тялото използват дадения вид гориво пропорционално на концентрацията му в кръвообръщението. Така, че ако се увеличи количеството на дадено гориво в кръвния поток, тялото ще използва него с приоритет и обратно.

Т.е. чрез намаляване на въглехидратната наличност в кетогенната диета, организма започва да използва мазнините като свое основно гориво.

Глюкоза и употреба на протеин.

Когато присъства в достатъчни количества, глюкозата е предпочитаното гориво за повечето тъкани в тялото. Изключение е сърцето, което използва комбинация от глюкоза, FFA  и кетони. Основен източник на глюкоза са въглехидратите, глюкоза се образува в черния дроб и бъбреците чрез процес наречен „глюконеогенеза”. Това включва някои аминокиселини, предимно аланин и глутамин.

Въглехидратите имат „протеино-съхраняващ” ефект, тъй като предотвратяват разграждането на протеини за глюкоза. Но също е вярно , че високовъглехидратният прием намалява използването на мазнините като гориво. По този начин като допълнение към  „протеино-съхраняващ” въглехидратите имат и „мазнинно-съхраняващ” ефект.

Ако нуждите от глюкоза са по-големи от глюкозната наличност, както е в началните дни на гладуване, тялото ще използва собствения си склад на протеин за производството на глюкоза. Това е произходът на концепцията, че нисковъглехидратните диети предизвикват загуба на мускулна тъкан.

За да се избегне това е необходимо да се увеличи количеството на алтернативните горива като FFA и кетони, тогава необходимостта на глюконеогенезата от протеин ще намалее.

Свободни мастни киселини (FFA) и кетони.

Повечето тъкани в тялото могат да използват FFA за гориво, ако са налични. Това включва скелетните мускули, сърцето и повечето органи. Въпреки това има и други тъкани като мозъка, червените кръвни клетки, костния мозък и II-ри тип мускулни групи, които не могат да използват FFA , а изискват глюкоза.

Фактът, че мозъкът не е в състояние да използва FFA за гориво доведе до едно от най-големите погрешни схващания за човешката физиология: че мозъкът може да ползва само глюкозата за гориво. Макар да е вярно, че мозъкът обикновено работи така, той с готовност ще изполва кетони за гориво, ако са на разположение.

Може да се каже, че най-важната тъкан по отношение на използването на кетони е мозъка, който може да извлича до 75% от общите си нужди на енергия от кетони след адаптация. Кетоните съществуват предимно за предоставяне на получено от мазнини гориво за мозъка по време на периодите, в които въглехидратите не са налични.

Както и при глюкозата и FFA, използването на кетоните е свързана с тяхната наличност. При нормални условия на хранене, концентрациите на кетони са толкова ниски, че кетоните осигуряват незначително количество енергия към тъканите на тялото. Но при високи концентрации на кетони, те са предпочитано гориво на много тъкани. Изключение прави черния дроб, който разчита на FFA.

До третия ден от кетозиса цялото небелтъчно гориво се получава от окисляване на FFA и кетони.

За всички практически цели можем да приемем, че едно голямо нарастване на използването на FFA е придружено от увеличаване използването на кетони. Тези две горива могат да се разглеждат заедно.

Връзка между въглехидрати и мазнини.

Превишаването на въглехидратите ги превръща в мазнини в черния дроб чрез процес, наречен „De Novo Lipogenesis”/DNL/. Въпреки това, краткосрочни проучвания показват че DNL не допринася значително за трупането на мазнини в тялото. Докато мускулите и черния дроб не са пълни с гликоген, тялото е в състояние да изгаря допълнително приетите въглехидрати, но разбира се това става за сметка на изгарянето на мазнини, което от своя страна води до извода , че всички хранителни мазнини, които се погълнат с висок прием на въглехидрати се съхраняват като мазнини.

При запълнени нива на гликоген в мускулите и черния дроб, излишъкък на въглехидрати минава през DNL и ги складира в мастните клетки. Най-вероятният сценарии да възникне това ще бъде този, при който човекът е неактивен и има излишък на въглехидрати/калории в диетата си.

Комбинацията на неактивност със високо въглехидратни и високо мазнинни храни влошава процеса на складиране на мазнини. С хронично препълнени складове на гликоген и висок прием на въглехидрати, усвояването на мазнините е напълно блокирано и всички консумирани мазнини са складирани. Това е довело някои автори да предложат за загуба на тегло, абсолютно намаляване до минимум на приема на хранителни мазнини. Предпоставката е, че тъй като входящите въглехидрати ще блокират изгарянето на мазнини, то по-малко мазнини трябва да се консумират за да не се натрупват.

В кетогенната диета подхождаме към този проблем от обратната посока. С намаляване на приема на въглехидрати до минимални нива, използването на мазнини от тялото ще бъде в максимална степен.

Обобщение:

Във връзка с гореизложеното можем да представим цялостното използване на гориво от тялото като:

Общи енергийни нужди = глюкоза + FFA

Затова ако енергийните нужди останат същите, намаляването на използването на глюкоза ще увеличи използването на FFA. Като следствие като се увеличи способността на тялото да използва FFA за гориво, ще се намали необходимостта от глюкоза.

ФАКТОРИ,ВЛИЯЕЩИ ВЪРХУ ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ГОРИВО:

*КОЛИЧЕСТВОТО НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ХРАНИТЕЛНИ ВЕЩЕСТВА

Има 4 вида вещества от които човек може да извлече калории : въглехидрати, белтъчини, мазнини и алкохол. Както споменахме по-горе тъканите ще използват даден тип гориво за енергия в зависимост от наличността му и концентрацията в кръвта. Като цяло тялото може да увеличи или намали използването на глюкоза в пряка зависимост от количеството на консумираните въглехидрати. Това е опит да се поддържа наличие на гликоген на определено ниво.

Протеинът е по-малко регулируем. Когато белтъчният прием се увеличи, то протеиновото окисляване ще се увеличи,  но до определена степен. По същия начин, ако белтъчния прием намалее, тялото ще използва по-малко протеин за гориво, в опит да запази наличността на протеин в тъканите на постоянни нива. От друга страна увеличавайки приема на мазнини в храната,  не значително увеличава размера на мазнините , използвани за гориво. По-скоро окисляването на мазнините се определя косвено – от алкохола и приема на въглехидрати.

Консумацията на алкохол почти изцяло нарушава способността на тялото да използва мазнининте за гориво.  По същия начин се отразява и консумацията на въглехидрати. Т.е. високо въглехидратната диета намалява използването на мазнини като гориво и обратното. Така най-големия процент усвоени мазнини ще възникне при ограничен прием на въглехидрати.

*ХОРМОНИ
Има множество регулаторни хормони, които отговарят за използването на горивата в човешкото тяло. Първостепенният хормон е инсулинът и нивото му до голяма степен определя нивата на другите хормони и общото състояние на метаболизма на тялото.

Инсулинът е пептид /въз основа на протеин/ хормон. Освобождава се от панкреаса в отговор на повишаване на кръвната захар. Повишавайки се нивото на инсулина, то принуждава глюкозата в кръвния поток да се съхранява като гликоген в мускулите или черният дроб. А излишната глюкоза отива в мастните клетки /като алфа-глицерофосфат/. Стимулира се липогенеза и натрупване на мазнини. Освобождаването на FFA от мастните клетки се потиска от дори малки количества инсулин.

Основната роля на инсулина е да поддържа нивото на кръвната захар в сравнително тесен диапазон /80-120ml/dl/. Най-голямото нарастване на нивото на кръвната захар /респективно и на инсулин/ се появява от консумацията на хранителни въглехидрати. Протеините също причиняват освобождаване на инсулин /но по-малко/ тъй  като някои отделни аминокиселини могат да бъдат превърнати в глюкоза. Кръвната захар намалява и нивата на инсулина падат по време на тренировка или чрез намаляване на приема на въглехидрати. Когато инсулина пада, други хормони като глюкагон се увеличават , тялото започва да усвоява резервните горива. Триглицеридите, складирани в мастните клетки се разделят на FFA и глицерол и се освобождават в кръвния поток. Протеините могат да бъдат разбити на отделни аминокиселини, които да бъдат използвани за производство на глюкоза. Съхранения гликоген в черния дроб се разбива на глюкоза и се изпуска в кръвта. Всички тези вещества, могат да се използват за гориво на организма.

Неспособността да се произвежда инсулин показва патологично състояние диабет тип I /инсулинозависим захарен диабет,IDDM/. На този тип диабетици, трябва да им се инжектира периодично инсулин, за поддържане на нормални нива на кръвната захар.

Глюкагонът е по своето същество огледален хормон на инсулина и с противоположен ефект. Той също е пептид хормон и се освобождава от панкреаса за поддържане на нивото на кръвната захар. Неговото действие се изразява чрез повишаване нивата на кръвната захар, когато са под нормата. Основната му роля е да стимулира разграждането на гликогена от черния дроб и да го освободи в кръвния поток.

При нормални условия глюкагонът има много малък ефект в тъканите, с изкл. на черния дроб. Въпреки това при ниски нива на инсулин, играе второстепенна роля в разпределението на мускулния гликоген и мобилизирането на мазнините. В допълнение глюкагонът играе ключова роля в образуването на кетонни тела в черния дроб.

От горе казаното трябва да бъде ясно, че инсулинът и глюкагонът играят антагонистични роли помежду си. Инсулинът е преди всичко хормон за съхранение, увеличава съхранението на захар, протеини и мазнини в организма, докато първостепенната задача на глюкагонът е да мобилизира същите тези горива за употреба от организма.

Хормонът на растежа /GH/ е друг пептид хормон, който има множество ефекти върху тялото, както за растежа на тъканите, така и за изгарянето на запасите горива. Изпуска се в отговор на различни стресови фактори, от които най-важни за нашата цел са физическите натоварвания, намаляване на кръвната захар, ограничаване приема на въглехидрати, гладуване. Растежния хормон увеличава синтеза на потеини в мускулите и мобилизира освобождаването на FFA от мастните клетки за енергия.

Кортизолът е катаболен хормон, освобождава се от надбъбречната кора и участва в много процеси на тялото, свързани най-вече с усвояването на енергия. Участва в разбиването на протеина на глюкоза, също така и в разпределянето на мазнините. Въпреки, че кортизола е абсолютно необходим на тялото, излишъкът му /причинен от стрес или други фактори/ е вреден в дългосрочен план, води до непрекъснато източване на протеини от тялото, включително от мускулите, костите, съединителната тъкан и кожата.

Адреналин и норадреналин , наричани още епинефрин и норепинефрин обикновено се освобождават в отговор на стрес като физическо натоварване, студ или глад. Епинефринът се отделя основно от надбъбречният костен мозък и се влива в кръвния поток за да упражни въздействие върху повечето тъкани в тялото. Норепинефринът се освобождава от нервните терминали и оказва ефект само върху специфични тъкани.

*ЧЕРНОДРОБЕН ГЛИКОГЕН

Черният дроб е един от най-метаболитно активни органи в човешкото тяло. Всички храни, идващи от храносмилателния тракт се обработват първоначално в черния дроб. До голяма степен нивото на гликоген в черния дроб е ключов фактор за съхраняването или усвояването на хранителни вещества. Освен това, високите нива на гликоген обикновено са свързани и с високи нива на телесни мазнини.

Основно гликогенът, задържан в черния дроб се използва за поддържане на кръвната захар. Той се разбива до глюкоза, за да бъде освободен в кръвния поток, стимулиран от повишени нива на глюкагон.

Когато гликогенът в черния дроб е изчерпан, чрез инензивни тренировки и липса на въглехидратна храна , тогава кръвната захар пада, глюкагонът измества инсулинът и това предизвиква образуването на кетонни тела. 

*ЕНЗИМНИ НИВА

Крайният регулатор на употребата на горивата в организма е ензимната активност. Нивата на ензимите се определят от вида на консумираните хранителни вещества и съпътстващите ги хормонални нива. Например при консумацията на въглехидрати и при високи нива на инсулин, ензимите учавстващи в глюкозата и употребата на съхранения гликоген са стимулирани, а тези участващи в разбивката на мазнините са потиснати. По същата логика при спад на инсулина, ензимите, участващи в глюкозата се потискат, а тези в мазнините увеличават своето действие.

Дългосрочно приспособяване на високо или ниско въглехидратна диета може да доведе до дългосрочни планови промени в ензимите, участващи в мазнините и въглехидратите и тяхното пълноценно усвояване.  Ако индивидуално се спре употребата на въглехидрати за няколко седмици, се включват определени регулиращи ензими в черния дроб, за да се съхранят мускулите и да се изгарят въглехидрати.

ОБОБЩЕНИЕ:
Въпреки,че в тялото има 4 основни горива, за нашите цели трябва да бъде взето под внимание само взаимодействието между глюкозата и свободните мастни киселини. Като общо правило се предполага , че общите енергийни изисквания на тялото си остават същите и когато се увеличи използването на глюкоза от тялото, това ще доведе до намаляване на използването на мастни киселини и обратното.

Най-основната предпоставка в кетогенната диета е , че тялото може да бъде принудено да изгаря по-голямо количество мазнини чрез намаляване на употребата на глюкоза.
Източник http://ketogenic.blog.bg/sport/2011/06/19/the-ketogenic-diet-osn … polzvaneto.768108