Кето-диета
Кето-диета широко известна в кругах любителей железного спорта. И несмотря на популярность нынче других способов «просушиться», таких как углеводно-белковое чередование, низкоуглеводная и низкожировая диета, кето по прежнему занимает свое место, имея последователей и сторонников. Сейчас интерес к данной диете переживает новую волну, о чем говорят многочисленные исследования в зарубежной научной среде.
В этой статье на основе различных исследований и рассуждений ученых мы попытаемся разобраться, что же такое состояние кетоза и насколько оно естественно для нашего организма.
Немного теории
Наши мышцы могут хранить больше глюкозы в виде гликогена, нежели мозг, потому что у них есть фермент, который помогает сохранить свои запасы гликогена. Но мозг испытывает недостаток этого фермента, поэтому он предпочитает, чтобы его постоянно подпитывали. Когда уровень глюкозы в крови падает, обычно начинает расти уровень кетоновых тел, и, соответственно, может наблюдаться обратный процесс.
Кетоновые тела - группа продуктов обмена веществ, образующихся в печени и состоящих из ацетона, ацетоуксусной кислоты и бетаоксимасляной кислоты.
Мягкий кетоз является естественным явлением, которое происходит в организме человека во время голодания и лактации. Постренировочный кетоз также наблюдается у млекопитающих. Хотя большинство изменений физиологических параметров возвращается к нормальным значениям быстро, уровень циркулирующих кетоновых тел увеличивается в течение нескольких часов после того, как мышечная активность прекращается. Также было установлено, что у подготовленных спортсменов низкий уровень кетонов в крови защищает их организм от развития гипогликемии в течение длительных нагрузок. Кетоз также имеет значительное влияние на подавление голода. И помимо энергии для работы головного мозга, он возникает и для того, чтобы защитить мышцы от разрушения из-за синтеза глюкозы при ее общем дефиците в организме.
Войти в состояние кетоза достаточно просто. Устраняя углеводы из рациона, вы помогаете вашему телу «переквалифицироваться» на сжигание жира в качестве топлива. Как правило, ограничение углеводов до 30 или 40 г в день достаточно.
Исследования кетоза
Если немного копнуть, то можно найти сотни различных исследований на эту тему практически с начала 20 века. Наука о питании стремительно развивалась в последнее столетие. И до недавнего времени кетоз воспринимался с некоторой опаской в медицинском мире. Поскольку постепенно укоренялось мнение, что углеводы являются основным источником энергии для жизнедеятельности человека.
Среди исследований, подтверждающих эту точку зрения, была работа 1939 года двух датских ученых Кристенсена и Хансена. Они сделали перекрестное исследование, анализируя диеты с низким, умеренным, а также высоким содержанием углеводов, которые длились в течение одной недели одна за другой. В конце каждой недели оценивали время выносливости испытуемых до изнеможения на велотренажере. При питании с низким содержанием углеводов испытуемые заканчивали работу на 81 минуте против 206 минут после диеты с высоким содержанием углеводов.
С возрождением биомедицинской науки в 1960-х получила развитие чрескожная биопсия, которая облегчила оценку внутримышечных запасов энергии и обмена веществ. Это привело к концепции мышечного гликогена как топлива для высокой интенсивности упражнений и питательной стратегии углеводного загрузки.
Но, как известно, наука не может развиваться только в одном направлении. Всегда есть алтернативные мнения. Так стали появляться различные низкоуглеводные диеты, среди которых также были диеты с высоким содержанием жира, что повлекло за собой череду различных научных работ по теме.
Текущие достижения в области пищевых исследований сообщают о все большем количестве благоприятных эффектов диеты с высоким содержанием жира. Была продемонстрирована эффективность в лечении фармакорезистентных форм эпилепсии, в том числе катастрофических случаев инфантильных спазмов, многочисленных типов приступов, связанных с синдромом Леннокса-Гасто и некоторых унаследованных метаболических нарушений. Кроме того было доказано, что богатый жирами рацион, может улучшить долгосрочный результат у детей, страдающих эпилепсией.
На фоне этих выводов неоднократно встречаются и таковые, которые сообщают о вреде диеты с высоком содержанием жира, о тяжелой психо-эмоциональной переносимости и неоправданности. Так как в сравнении с обычным сбалансированным питанием при дефиците калорий, она не демонстрирует лучших результатов. Но в итоге так и не появилось работ, в которых действительно были бы прямые доказательства того, что подобные диеты приводят к ожирению и повышению холестерина. И мы уже затрагивали эту тему в статье о яичных желтках в предыдущих выпусках. Современная наука все больше сходится на том, что не богатый жирами рацион, а именно неправильные привычки питания с высоким содержанием быстрых углеводов и транс-жиров приводят к ожирению. Относительно психологического состояния. Кето диета действительно может быть связана с плохим самочувствием, что вполне свойственно для процесса адаптации.
Вполне очевидно, что современная наука в попытках найти ключ к долголетию и хорошему самочувствию проявляет все больший интерес к кето диете, давая ей второй шанс. И неудивительно, ведь это вполне естественный для нашей физиологии процесс. А ключ к пониманию этого достаточно близок.
К истокам
Пищевые традиции у разных народностей порой очень отличаются. А современная наука пытается вывести некие общие правила. Хотя если посмотреть на историю человечества, то возникает много вопросов.
До развития сельского хозяйства за последние несколько тысячелетий, потребление углеводов в разных уголках мира очень сильно отличалось. Некоторые группы адаптировались к охоте и рыбалке в качестве пропитания и жили там, где ограничен доступ к дикому зерну, орехам и фруктам. Поэтому жир и белок выступали в качестве основных источников энергии. В принципе, так питались наши самые давние предки, которые никогда не слышали о рисе, гречке и овсяной каше.
Человек эволюционировал. И дошел до этапа развития сельского хозяйства. Появилась возможность растить и хранить зерно, что позволяло обществу оставаться в стабильном физическом местоположении, строить постоянные жилища.
Способность поддерживать не кочевой образ жизни стимулировала увеличение плотности населения и создание постоянных общин. У них были явные преимущества над теми, кто занимался лишь охотой и рыбалкой. Особенно это ощущалось на возможности поддерживать развитие торговли и транспорта. Учитывая этот успех в сражении культур (и, как следствие, сражение рационов), питание, основанное на потреблении зерна (углеводы), стало функционально превосходить питание, основанное на мясе и рыбе (жир и белок). Так и укоренилось, что углеводы - необходимое питательное вещество для оптимального здоровья и функций человека.
Одно из самых ранних документальных доказательств физической выносливости во время питания с высоким содержанием жиров было сделано Фредериком Сватка. Это была экспедиция в поисках утраченных дневников Франклина. Сватка отправился на их поиски с 4 кавказцами, 3 семьями инуитов (эскимосов) и 3 тяжело гружеными санями собак. Экспедиция продолжалась с 1 апреля 1879 года по 4 марта 1880 года. Они преодолели на санях более 5000 км. Поскольку их первоначальные запасы пищи были истощены, а никаких других источников снабжения не было, ученый вынужден был перенять пищевые традиции местных жителей и заниматься охотой и рыбалкой.
Фредерик Сватка был лейтенантом и изучал в свое время закон и медицину. Его резюме экспедиции было опубликовано осенью 1880 года. Вот интересная выдержка оттуда: "Когда впервые полностью перешли на диету из мяса северного оленя, казалось этого недостаточно, чтобы должным образом питать систему организма, и была очевидная слабость и неспособность выполнять тяжелые перемещения во время утомительного путешествия. Но это скоро проходит в течение двух-трех недель. "
Двадцать шесть лет спустя, Гарвардский антрополог Вильялмур Стефансон с экспедицией вошли в Арктику с целью изучения языка и культуры инуитов. Зимой 1906-1907 гг Стефансон жил с группой эскимосов на побережье Канады в Арктике. С приходом весны в июне 1907 года он уже говорил на их языке и приобрел свое мастерство жизни и путешествий на собачьих упряжках, также приобщился к диете охотника.
В течение следующего десятилетия, Стефансон путешествовал по материку Арктики и среди островов на север. В течение этого периода, он бывал вдали от форпостов европейского поселения сроком до 18 месяцев.
Стефансон писал об этом опыте в научной литературе и в книгах. Одной из главных тем его творчества была адаптация к культуре инуитов с целью выживания, где речь шла о диете, состоящей исключительно из продуктов охоты и рыбалки. В тот момент наука о питании расцветала, как уже упоминалось ранее. И он подвергся жесткой критике.
Поэтому Стефансон согласился воссоздать рацион эскимосов под научным наблюдением. Таким образом за календарный год (1929 г) он и его коллега из арктических исследований придерживались рациона, состоящего из мяса и жира. Этот эксперимент под руководством д-ра Эжен Дюбуа был проведен в больнице Бельвю в Нью-Йорке. В течение первых 3 месяцев этого исследования ученые были под постоянным наблюдением, чтобы гарантировать диетическое соответствие, после чего им было дано больше свободы передвижения. Но с условием проведения частых анализов, чтобы документально подтвердить, что они оставались в кетозе. Это исследование было представлено в нескольких рецензируемых изданиях, первичные отчеты публикуются в «Журнале Биологической Химии» в 1930 году. И в результате действительно оба мужчины прожили 12 месяцев явно в добром здравии.
Интересно отметить, что в этих исследованиях указывается относительно мало белка (80-85% от калорийности суточного рациона составляли жиры и только 15-20% белок). В своих работах Стефансон отмечает, что инуиты были осторожны, ограничивая потребление постного мяса. Они давали лишнее постное мясо своим собакам и оставляли себе более жирные куски.
Адаптация
Сколько же требуется времени нашему организму для адаптации к кетозу? В том числе и для адаптации к физическим нагрузкам в этом состоянии?Вышеприведенные примеры называют срок в несколько недель.
Ученый Стивен Финни предпринял исследование в Массачусетском технологическом институте по этой теме. Диета была по образцу питания Стефансона во время его экспериментального года. Велосипедисты неделю потребляли типичное углеводное питание, после чего было сокращение углеводов и переход на диету с высоким содержанием жира. В течение нескольких недель им удалось адаптироваться и вернуться к своим прежним показателям, которые они демонстрировали во время углеводного питания.
Ученые сошлись во мнении, что оптимальным сроком для адаптации организма является период в 3-4 недели. И этот процесс не происходит быстрее у высококвалифицированных спортсменов. Также основным условием адаптации является последовательное ограничение углеводов. Если же вы будете себе позволять периодически добавлять их, то это снизит толератность к физическим нагрузкам, которую вырабатывает организм в процессе адаптации.
Интересным фактором, который был обнаружен Стивеном Финни, является минеральный состав. Инуиты жили большую часть года на прибрежных льдах и большая часть их пищи состояла из супа, приготовленного с мясом в бульоне из этого солоноватого источника воды. Когда они шли вглубь на охоту, то традиционно добавляли кровь (богатый источник натрия) в суп. С помощью этих эмпирически полученных методов культура инуитов приспособила имеющиеся ресурсы для оптимизации потребления натрия и калия. Добавление этих элементов дает поддержку сердечно-сосудистой системе в краткосрочной перспективе, помогает сохранить мышечную массу тела и поддерживать другие функции организма в более длительной перспективе.
Когда мясо запекается, жарится или варится, и бульон не съедается, то калий изначально присутствующий в мясе, теряется. Без этого трудно поддерживать баланс калия в отсутствие фруктов и овощей. Стивен Финни, учитывая этот факт, давал участникам в виде бульона и отдельно небольшую порцию минеральной добавки. Это обеспечивало поддержание суточной дозы натрия (3-5 г) и калия (2-3 г). В результате сердечно-сосудистая система исследуемых была способна эффективно поддерживать сосудорасширяющий эффект во время субмаксимальной нагрузки в период выполнения упражнения, и наблюдался эффективный баланс азота с сохранением функциональной ткани.
Порция белка при кето
Открытым остается вопрос о количестве белка, допустимого при таком питании. Различными современными исследованиями уже доказано, что эффективное сохранение мышечной массы и поддержание физической работоспособности возможно, когда белок находится в диапазоне 1,2-1,7 г/кг массы тела в сутки. Также важым является поддержание минерального состава, о котором мы говорили ранее. Снижение ежедневного потребление белка до уровня ниже 1,2 г/кг веса во время кетогенной диеты демонстрирует потерю функциональной ткани без жира и, таким образом, потерю физической работоспособности.
Но это палка о двух конах. Питание с высоким содержанием белка имеет потенциал для негативных побочных эффектов, если потребление этого питательного вещества превышает 25% ежедневного расхода энергии. Одна из проблем - подавление кетогенеза относительно эквивалентной калорийности количества жира. Кроме того, Стефансон описывал болезнь, известную инуитам как заячье недомогание. Эта проблема наблюдалась в начале весны, когда очень постные зайцы были единственной доступной пищей. И тогда люди испытывали желание съесть слишком много белка в отсутствие альтернативного источника пищевых жиров. Симптомы включали головную боль и усталость.
Быть или не быть?
Исследования подтверждают вывод о том, что субмаксимальную производительность и выносливость можно поддерживать, несмотря на исключение углеводов из рациона. А противоречивые результаты в научной литературе можно объяснить отсутствием внимания к культурам, которые традиционно жили за счет охоты, а также слишком коротким сроком исследований (до двух недель), не дающим участникам войти в состояние кетоза.
Но данные выводы не повод резко отказаться от углеводов и перейти на новое питание. Тем более, что результаты оценивались в аэробных упражнениях, и есть рекомендации отнестись более осторожно к анаэробным нагрузкам. В любом случае данный подход к питанию имеет право на жизнь и в некоторых случаях может быть успешно применен для различных целей, начиная от жиросжигания, заканчивая лечением тех или иных заболеваний. Главное - придерживаться правил плавного входа в кетоз, наличия достаточного количества ключевых минералов и белка в рационе. Все остальное крайне индивидуально и лежит уже в экспериментальной плоскости.
Литература:
1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2649682/
THE NEUROPROTECTIVE PROPERTIES OF CALORIE RESTRICTION, THE KETOGENIC DIET, AND KETONE BODIES
Marwan A. Maalouf, Jong M. Rho and Mark P. Mattson
Published online Sep 25, 2008
2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15148063
Annals of internal medicine. 2004 May 18;140(10):769-77.
A low-carbohydrate, ketogenic diet versus a low-fat diet to treat obesity and hyperlipidemia: a randomized, controlled trial.
Yancy WS Jr, Olsen MK, Guyton JR, Bakst RP, Westman EC.
3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2716748/
Clinical Cardiology. 2004 Fall; 9(3): 200–205.
Long-term effects of a ketogenic diet in obese patients
Hussein M Dashti, MD PhD FICS FACS,1 Thazhumpal C Mathew, MSc PhD FRCPath,4 Talib Hussein, MB ChB,5 Sami K Asfar, MB ChB MD FRCSEd FACS,1 Abdulla Behbahani, MB ChB FRCS FACSI PhD FICS FACS,1 Mousa A Khoursheed, MB ChB FRCS FICS,1 Hilal M Al-Sayer, MD PhD FICS FACS,1 Yousef Y Bo-Abbas, MD FRCPC,2 and Naji S Al-Zaid, BSc PhD3
4. http://ajcn.nutrition.org/content/83/5/1055.full
Ketogenic low-carbohydrate diets have no metabolic advantage over nonketogenic low-carbohydrate diets1,2,3
Carol S Johnston, Sherrie L Tjonn, Pamela D Swan, Andrea White, Heather Hutchins, and Barry Sears
The American Journal Clinical Nutritiomn May 2006 vol. 83 no. 5 1055-1061
5. http://www.nutritionandmetabolism.com/content/1/1/25
Ketogenic diets and physical performance
Stephen D Phinney
Nutrition & Metabolism 2004, 1:2 doi:10.1186/1743-7075-1-2
Wonders of the Ketogenic diet: The Andersen and Stefansson 'Eskimo Experiment'
7. http://jn.nutrition.org/content/132/7/1879.full?sid=76db68a0-71d5-4604-96ab-e9e7962c6041
A Ketogenic Diet Favorably Affects Serum Biomarkers for Cardiovascular Disease in Normal-Weight Men
Matthew J. Sharman, William J. Kraemer, Dawn M. Love, Neva G. Avery, Ana L. Gómez, Timothy P. Scheett, and Jeff S. Volek2
Journal Nutrition July 1, 2002 vol. 132 no. 7 1879-1885
8. http://www.nature.com/ejcn/journal/v67/n8/full/ejcn2013116a.html
Beyond weight loss: a review of the therapeutic uses of very-low-carbohydrate (ketogenic) diets
A Paoli1, A Rubini, J S Volek and K A Grimaldi
European Journal of Clinical Nutrition (2013) 67, 789–796; doi:10.1038/ejcn.2013.116; published online 26 June 2013
Статья опубликована в журнале "ЖЕЛЕЗНЫЙ МИР" №12/2014
Автор - Дарья Карелина