Кетоновые тела: энергия для мозга без риска поправиться

 5 минут
  • Статья обновлена: 12 марта 2021

С точки зрения физики человеческий организм можно рассматривать, как машину. Очень сложную, построенную в буквальном смысле на молекулярных механизмах работы, но, тем не менее, машину. А это значит, что нашему телу, как и любой другой машине, для работы нужна энергия. Если ее не хватает, все процессы в организме начинают замедляться – нарушается обмен веществ и сопротивляемость инфекциям, обостряются хронические или ранее скрытые заболевания, ухудшается память, работоспособность и концентрация внимания, возникает синдром хронической усталости и т.д. [1].

Где мы берем энергию? Ответ уже давно известен: она поступает к нам с пищей. Причем из трех основных классов питательных веществ – белки, жиры и углеводы – именно последние в подавляющем большинстве случаев и используются нашими клетками, как энергетическое топливо. Если быть более конкретным, то все многообразие углеводов в результате химических реакций сводится к одной молекуле – к глюкозе. А далее она окисляется и распадается, в процессе чего и выделяется энергия, которая запасается в виде молекул аденозинтрифосфата (АТФ) [2].

Казалось бы, отличный вариант: «закинул в топку» глюкозы – снабдил себя необходимым количеством энергии. И, в общем-то, Ее Величество Эволюция так и задумывала работу этого механизма. Но человек, как всегда, испортил хорошую, на первый взгляд, идею.

А в чем проблема-то?

Неожиданно, но на сей раз проблема в наших цивилизационных достижениях. Изначально путь получения энергии из глюкозы миллионы лет оттачивался на человеческих предках, которые жили преимущественно в лесостепной зоне и африканской саванне. Глюкоза же представляет собой простой углевод, найти который в природных условиях обитания человека в чистом виде непросто. Намного чаще она образуется уже в нашем теле в результате переваривания более сложных молекул, в частности, растительных или животных полисахаридов. Но этот процесс намного длиннее и сложнее переработки простых углеводов (или сахаров), которые готовы для трансформации в энергию сразу после попадания в ЖКТ [3].

Корень «сахар-» возник в нашей статье не просто так. У всех нас он ассоциируется со сладким вкусом, правильно? И именно такой сладкий вкус и имеет глюкоза. Причем, нужно понимать, что вкус – понятие субъективное, то есть само по себе ни одно вещество такой характеристикой не обладает. Сладость – это результат восприятия этого вещества нашим организмом, так сказать, реакция на контакт с ним. Данная реакция выработалась у нас в процессе эволюционного развития. Как мы сказали чуть выше: чистая глюкоза в природе редкость, а потому наслаждение от ее употребления – это стимуляция и дальше искать это «выгодное» для наших клеток энергетическое топливо.

И что в этом плохого?

Этот эволюционный механизм (глюкоза = удовольствие), что называется «зашит у нас на подкорке». И на протяжении практически всей истории человечества он работал отлично. Но в какой-то момент развитие цивилизации привело к тому, что сладости из редких деликатесов превратились в повседневную пищу, доступ к которой ничем не ограничен. Только вот механизм этот никуда не делся. И именно он является причиной того, что нам так тяжело на сознательном уровне контролировать потребление варенья, пирожных, тортиков, конфет, мороженого, выпечки, и прочих богатых простыми углеводами продуктов. Причем, если взрослые еще способны как-то справляться с такими соблазнами, то для детей эта задача и вовсе не по силам – они попросту не способны сопротивляться тому, что заложила в нас эволюция [4].

Чем это грозит?

В первую очередь – ожирением. Именно неумеренно потребление сахаров и является основной причиной массового распространения ожирения в развитых странах [5]. Ведь создав механизм получения энергии из углеводов, природа позаботилась и о том, чтобы мы могли запасать ее при возможности. Реализовано это следующим образом:

  1. Человек «запрограммирован» искать и употреблять простые углеводы, а их приятный вкус – просто способ побудить его к таким действиям.
  2. При обнаружении такой пищи, человек ее съедает и глюкоза, в ней содержащаяся, немедленно идет на обеспечение энергетических нужд организма.
  3. Но если глюкозы больше, чем потребности в энергии на данный момент, эволюция равно будет подталкивать человека употребить ее всю.
  4. При этом излишки углеводов будут превращены в жиры и заботливо «складированы на черный день» в подкожной жировой клетчатке на боках, животе, ягодицах и т.д.

Как этого избежать?

Ответ очевиден – ограничивать потребление углеводов. Но тут будет очень сложно найти правильный баланс, ведь с одной стороны, глюкоза – это энергетическое топливо, которое необходимо нам для работы всех тканей и органов, включая и головной мозг. С другой стороны, определить то количество углеводов, которое нужно нам именно сейчас, предельно сложно, а значит, всегда высок риск «перегнуть палку» и начать набирать вес.

И что же делать?

Из этой неприятной вилки между эволюционными механизмами запасания энергии и свободным доступом к углеводам есть довольно изящный выход. Оказывается, глюкозу можно заменить более эффективным энергетическим топливом, которым являются жирные кислоты. Более эффективны они потому что при утилизации одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, а при распаде одной молекулы жирной кислоты – примерно в 3,4 раза больше! [6]

Но тут, к сожалению, тоже есть свои подводные камни. Во-первых, переработка углеводов – более простой и быстрый путь получения энергии, хоть с меньшим «выхлопом». А потому организм при наличии субстрата предпочитает использовать именно его. А во-вторых, некоторые ткани нашего тела не умеют перерабатывать жиры в энергию. Самой главной такой «привередой» является нервная ткань, а значит, и состоящий из нее головной мозг [7].

Тем не менее, эволюция и тут предусмотрела резервный путь энергоснабжения. Головному мозгу в качестве «топлива» подходит не только глюкоза, но и небольшая группа веществ, которые называют кетоновыми телами [8]. К ним относятся три соединения: β-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон. Но учитывая, что ацетон очень летуч, а ацетоацетат нестабилен и быстро распадается, основным «энергетическим» кетоновым телом является β-гидроксибутират, или, что чаще, его натриевые, кальциевые и магниевые соли. Ученые уже довольно давно обратили свое внимание на этот класс соединений и сегодня ведутся прицельные исследования их свойств [9].

Откуда можно получить эти кетоновые тела?

Наш организм умеет производить их самостоятельно, путем метаболического превращения жиров в печени. Но для ситуативного поддержания энергетического баланса – это не очень выгодный с точки зрения обмена веществ процесс. Здесь намного более разумным выглядит снабжение тканей кетонами извне, посредством употребления продуктов здорового питания [10].

Такие продукты уже выпускаются в нашей стране. В частности, лидером по их производству является компания VILAVI INT LTD. В ее линейке функционального питания продукты с кетоновыми телами и их метаболическими предшественниками объединены под брендом T8 ERA.

Экзогенные, то есть, привносимые снаружи, кетоны – прекрасный способ быстро обеспечить приток энергии без риска увеличения массы тела. Кетоновые тела хорошо растворяются в воде, а потому способны легко проникать через гематоэнцефалический барьер и поступать непосредственно в клетки головного мозга [11]. А состояние, при котором энергоснабжение ЦНС и других тканей происходит с помощью кетонов называют физиологическим кетозом. Важно не путать его с кетозом патологическим (или кетоацидозом) – это не способ выработки энергии, а симптом некоторых серьезных заболеваний, таких как, например, сахарный диабет.

Чем еще полезен прием экзогенных кетонов T8 ERA?

Подробнее о лечебных, профилактических и стимулирующих воздействиях кетоновых тел на различные ткани и органы нашего тела мы уже рассказывали в ранее опубликованной статье. А здесь просто перечислим основные моменты:

  1. Увеличение физической и психологической выносливости [12].
  2. Снижение утомляемости и улучшение переносимости нагрузок [13].
  3. Стимуляция роста и размножения мышечных клеток [14].
  4. Защита нервной ткани от повреждений при интоксикациях [15].
  5. Защита головного мозга при кислородном голодании, вызванном малоподвижным образом жизни, шейным остеохондрозом и другими причинами, характерными для жителей больших городов [16].
  6. Профилактика болезней Альцгеймера и Паркинсона, а также старческой деменции [17, 18].
  7. Психотоническое и антидепрессантное действие [19].
  8. Улучшение когнитивных возможностей человека, что позволяет ему дольше сохранять концентрацию и работоспособность [20].

В заключение

Итак, мы выяснили, что энергоснабжение кетоновыми телами – это отличная альтернатива употреблению углеводов, которая при этом не несет в себе риска увеличения массы тела. Данный эффект прекрасно известен в науке. Более того, в Российской Федерации была принята Межведомственная стратегия формирования здорового образа жизни, профилактики и контроля неинфекционных заболеваний. И одно из ключевых положений данной стратегии как раз и утверждает необходимость максимально снизить потребление простых сахаров жителями нашей страны [21]. Этот официальный государственный подход к решению проблемы ожирения дополнительно подтверждает актуальность продуктов, входящих в линейку T8 ERA. Функциональное здоровое питание на основе экзогенных кетонов от компании VILAVI рекомендовано всем, кто хочет улучшить свою физическую и психологическую выносливость, повысить сопротивляемость стрессам, а также сохранять высокую работоспособность и продуктивность на протяжении всего дня.

Источники

  1. Masino, Susan. Ketogenic Diet and Metabolic Therapies : Expanded Roles in Health and Disease. 2016.
  2. Дудченко А.М. Энергетический метаболизм и механизмы стабилизации АТФ. // Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук. НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН. Москва, 2003.
  3. National Task Force on the Prevention and Treatment of Obesity. National Institutes of Health. Very low–calorie diets // Journal of the American Medical Association. 1993. Vol. 270.
  4. Valter D. Longo, Mark P. Mattson. Fasting: Molecular Mechanisms and Clinical Applications. Cell Metabolism. 2014 Feb 4; 19(2): 181–192. 
  5. George A. Bray, William E. Heisel, Ashkan Afshin, Michael D. Jensen, William H. Dietz, et others. The Science of Obesity Management: An Endocrine Society Scientific Statement. Endocrine Reviews. 2018 Apr; 39(2): 79–132. 
  6. Барановский, А. Ю. Диетология : руководство. — СПб. : ИД «Питер», 2012., 1025 с. 
  7. Owen, O. E., Morgan, A. P., Kemp, H. G., Sullivan, J. M., Herrera, M. G., and Cahill, G. F. Brain metabolism during fasting. // Journal of Clinical Investigations. 1967, 46, 1589–1595.
  8. Kristian H. Mikkelsen, Thomas Seifert, Niels H. Secher, Thomas Grøndal, Gerrit van Hall. Systemic, cerebral and skeletal muscle ketone body and energy metabolism during acute hyper-D-β-hydroxybutyratemia in post-absorptive healthy males. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2015 Feb; 100(2):636-43. 
  9. Михайлова Е.А., Локошко Д.В., Большакова Е.М. Использование управляемого кетоза и экзокетонов, как части вспомогательной терапии при различных патологиях и как средства для улучшения качества жизни. Еurasiascience. Сборник статей XXIX международной научно-практической конференции. 2020, стр. 35-40.
  10. Angela Poff, Andrew Koutnik, Sara Moss, Sahith Mandala. Exploring the Viability of Exogenous Ketones as Weight Loss Supplements. Current Developments in Nutrition. 2019, Junе, 3 (Suppl. 1).
  11. Джозеф Меркола «Клетка на диете. Научное открытие о влиянии жиров на мышление, физическую активность и обмен веществ. (Открытия века: новейшие исследования человеческого организма во благо здоровья). // Москва: Издательство «Э», 2018., 400 с. 
  12. Murray A.J., Knight N.S., Cole M.A., et al. Novel ketone diet enhances physical and cognitive performance. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 2016; 30.
  13. Volek, Jeff S., Daniel J. Freidenreich, Catherine Saenz. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners. Metabolism. 2016., Vol. 65, no. 3., P. 100 – 110. 
  14. Adam Zajac, Stanisław Poprzecki, Adam Maszczyk, Miłosz Czuba, Małgorzata Michalczyk, Grzegorz Zydek. The Effects of a Ketogenic Diet on Exercise Metabolism and Physical Performance in Off-Road Cyclists. Nutrients. 2014., Jul.; 6 (7): P. 2493 – 2508.
  15. McDonald, Tanya J. W., Mackenzie C. Cervenka. The Expanding Role of Ketogenic Diets in Adult Neurological Disorders // Brain Sciences. 2018., Vol. 8 (August)., P. E148. 
  16. Stafstrom, C. E., J. M. Rho. The ketogenic diet as a treatment paradigm for diverse neurological disorders // Frontiers in Pharmacology. 2012., Vol. 3. 
  17. Vanitallie, T. B., Nonas, C., Di Rocco, A., Boyar, K., Hyams, K., and Heymsfield, S. B. Treatment of Parkinson disease with diet-induced hyperketonemia: a feasibility study. // Neurology, 2005, 64, 728–730.
  18. Newport M.T., VanItallie T.B., Kashiwaya Y., King M.T., Veech R.L. A new way to produce hyperketonemia: Use of ketone ester in a case of Alzheimer's disease. Alzheimers & Dementia. 2015; 11: 99–103. 
  19. Peter A, McPherson C., McEneny J. The biochemistry of ketogenesis and its role in weight management, neurological disease and oxidative stress. Journal of Physiology and Biochemistry. 2012 Mar; 68(1):141-51. 
  20. Brianna J. Stubbs, Rhys D. Evans, Peter Santer, Jack J. Miller, Olivia K. Faull, Snapper Magor-Elliott et others. On the Metabolism of Exogenous Ketones in Humans. Frontiers in Physiolology. 2017; 8: 848. 
  21. Межведомственная стратегия формирования здорового образа жизни, профилактики и контроля неинфекционных заболеваний до 2025 года: https://www.gnicpm.ru/UserFiles/PROEKT_STRATEGII_NIZ-210616.pdf. [Электронный документ] Сайт ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр профилактической медицины» Министерства здравоохранения РФ.
Опубликовано на правах рекламы.
Клиники в Москве
Похожие статьи

Подпишитесь на наши новости, чтобы получать их первыми