Кетоз и кетоновые продукты: снабди себя энергией!

Зачем нужны кетоны и какую пользу они могут принести.

Откуда мы вообще получаем энергию на молекулярном уровне?

Как известно, энергию для своей жизнедеятельности наши клетки и ткани извлекают из пищи. А если быть более конкретным, то из ее углеводных и жировых компонентов. Причем использование углеводов (в частности, глюкозы и других простых сахаров) – это более простой и быстрый процесс, но «на выходе» он дает меньше энергии, чем расщепление жиров. Кроме того, если попробовать улучшить энергобаланс организма путем увеличения количества углеводов в пище, то ничего хорошего из этого не выйдет. Не нарастив одновременно и физические нагрузки, вы получите только лишь рост массы тела, поскольку «лишние» углеводы будут складироваться «на черный день».

Второй путь получения энергии – это расщепление жиров и превращение их в кетоны, из которых наши клетки и извлекают энергию [6]. Кетоны – это специфический класс веществ (их еще называют кетоновыми телами), представленные в человеческом организме в основном β-гидроксибутиратом (βHB). Состояние, при котором клетки начинают получать энергию преимущественно из жиров в медицине называют кетозом. Запускается кетоз только в ситуации, когда запасы углеводов исчерпаны, но зато и энергии в этом случае производится больше. Распад жиров и синтез кетонов происходит в печени, а затем образовавшиеся кетоновые тела выходят в кровь и с ее током переносятся к тем органам, которым сильнее всего требуется энергетическая поддержка [17].

А зачем нам способность входить в состояние кетоза?

Физиологи-эволюционисты считают, что способность организма извлекать энергию из жиров возникла, как страховка на случай голодания [23]. Ведь простые сахара (а это, преимущественно, сладости) были довольно редким компонентом рациона практически на всем протяжении человеческой истории. Кроме того, углеводы – «быстрое» топливо, которое подходит для любых органов и тканей, но имеет не очень большой энергетический выход и расходуется крайне интенсивно. А вот кетоновые тела, хоть и метаболизируются сложнее, но зато поставляют очень большое количество энергии. Причем, в первую очередь, снабжают им основные системы, те, от которых зависит работа всего организма: центральную нервную систему, включая и головной мозг, эндокринные органы, регулирующие нашу жизнедеятельность и т.д. [22] Помимо этого, в состоянии кетоза значительно уменьшается расход белковых и оставшихся углеводных резервов [20, 21].

Еще одна частая причина возникновения кетоза – это длительные физические или психологические нагрузки. Он нередко встречается у спортсменов, а также у тех, кому требуется долго и сосредоточенно, что называется, «работать головой». И мышечные, и нервные клетки активно поглощают углеводы, а когда их запасы заканчиваются, дают сигнал печени о том, что пора производить кетоновые тела [24].

Какие бывают кетозы?

Нужно различать физиологический и патологический кетозы. Патологический вариант, также называемый кетоацидозом – это серьезное осложнение таких эндокринных заболеваний, как, например, сахарный диабет [1]. Главная особенность кетоацидоза в том, что организм производит кетоновые тела в неограниченных количествах. И это ведет к нарушению кислотно-щелочного баланса в крови и снижению ее рН. Кетоацидоз – острая, угрожающая здоровью и жизни человека метаболическая катастрофа, требующая немедленной врачебной помощи. Без этого высок риск развития комы и даже летального исхода. Симптомы кетоацидоза – это:

  • тошнота и рвота;
  • вялость, сонливость;
  • снижение аппетита;
  • слабые, но постоянные боли в животе;
  • дыхание с запахом ацетона (организм больного старается вывести излишки кетоновых тел через легкие) [2]

А вот то, о чем мы рассказывали выше – это физиологический кетоз. И он принципиально отличается от патологического тем, что в этом случае печень синтезирует именно то количество кетоновых тел, которое необходимо для поддержания жизнедеятельности организма. И все эти кетоновые тела успешно утилизируются с получением энергии [19]. По этой причине физиологический кетоз еще называют управляемым.

И конечно, если специально вводить организм в состояние кетоза с лечебными или восстановительными целями, то очень важно не утратить такую управляемость. Для этого нужно соблюдать ряд условий:

  1. Следует периодически делать биохимический анализ мочи. В ней не должны появляться кетоновые тела.
  2. Нельзя индуцировать кетоз у тех, кто имеет какие-либо заболевания, связанные с нарушением обмена веществ [7].
  3. Также кетоновые продукты не должны применяться при заболеваниях почек и печени, при беременности и в период кормления ребенка грудью [4].
  4. Следует контролировать и содержание глюкозы в крови, не допуская падения ее концентрации менее, чем 3,58 ммоль/л, то есть, не допуская развития гипогликемии [13, 25]. Если физиологический кетоз вызван низкоуглеводной диетой, при которой нельзя употреблять простые сахара, то нужно компенсировать их грубой растительной клетчаткой. Одновременно это также поспособствует сохранению нормального пищеварения.

Так в чем же состоит полезность кетоновых тел?

Физиологический управляемый кетоз как лечебное и восстановительное средство давно привлекает внимание ученых. Исследования активно ведутся и сейчас, а из тех полезных медицинских эффектов, которые уже были достоверно подтверждены, можно перечислить:

  • уменьшение частоты судорожных приступов при детской эпилепсии, которая плохо поддается традиционному лечению [26, 8, 9, 10, 5];
  • снижение содержания сахара в крови при сахарном диабете 2 типа [27];
  • нормализацию массы тела [3];
  • анорексигенное действие, то есть снижение аппетита [28];
  • стимуляцию работы ЦНС и улучшение состояния пациентов с депрессивными расстройствами психики [16];
  • защиту клеток нервной системы при нейродегенеративных заболеваниях [29], при токсических поражениях головного мозга, при дисциркуляторной энцефалопатии, а также при изменениях ЦНС, связанных со старением [14, 15].

Есть даже единичные, научно подтвержденные случаи результативного применения кетоновых тел в комплексном лечении онкологических заболеваний [30]. Помимо этого, управляемый кетоз способен усиливать психологическую и физическую выносливость у здоровых людей. То есть, его можно использовать, как своеобразный физиологический стимулятор. Прием кетоновых тел также ускоряет восстановление после стрессов и физических нагрузок. Именно поэтому экзогенные (то есть, поступающие извне) кетоны широко используют в профессиональном и любительском спорте [31, 32, 33, 34]. При этом важнейшим преимуществом продуктов с кетоновыми телами является их отличная переносимость.

Кроме того, использование продуктов с кетоновыми телами поможет быстро, плавно и безопасно перейти на низкоуглеводную диету с целью похудения. Полезны они будут и тем, кто ведет активный образ жизни и хочет обеспечить свой организм достаточным количеством энергии, не употребляя углеводы [18]. Еще одним полезным эффектом для спортсменов станет то, что прием экзокетонов (особенно в виде солей β-гидроксибутирата) тормозит расходование внутренних резервов организма. Вместо того, чтобы получать сырье для кетоза, разрушая собственные клетки (например, мышечные), он будет использовать кетоновые тела, поступающие извне [35, 36, 25].

Выпускают ли экзогенные кетоны в нашей стране?

Да, производством наиболее качественных пищевых продуктов с высоким содержанием кетоновых тел занимается отечественная компания VILAVI INT LTD. Самый популярный представитель этой линейки - T8 ERA EXO. В этом источнике экзокетонов β-гидроксибутират содержится в связанном виде – как раз в форме солей, о которых мы рассказывали выше. В частности, это натриевая, кальциевая и магниевая соли β-гидроксибутирата. Они максимально быстро всасываются в кишечнике и поступают напрямую в кровь, где сразу же используются для энергоснабжения критически важных органов. T8 ERA EXO будет полезен в первую очередь тем, кому необходимо увеличить свою сопротивляемость стрессам, физическим и психоэмоциональным нагрузкам, а также получить дополнительную энергию для того, чтобы сохранять бодрость, концентрацию и продуктивность на протяжении всего дня.

Источники

  1. Foster D.W. Cахарный диабет. Внутренние болезни (пер. с англ.). Ред Е.Браунвальд и др. / Москва. Медицина. 1997. Т.9. С.185–232.
  2. Gordon J. Azar. Similarities of Carbohydrate Deficiency and Fasting // Archives of Internal Medicine. 1963. Vol. 112, iss. 3. P. 338.
  3. Phinney, Stephen D. The Art and Science of Low Carbohydrate Living: An Expert Guide to Making the Life-Saving Benefits of Carbohydrate Restriction Sustainable and Enjoyable. // Beyond Obesity, 2011. P. 302.
  4. Bravata D., Sanders L, Huang J, Krumholz H., Olkin I, Gardner C. Efficacy and safety of low-carbohydrate diets: a systematic review. // JAMA, 2003. 289\14.
  5. Kossoff, E.H. Ketogenic diets: an update for child neurologists // Journal of Child Neurology. 2009. Vol. 24, no. 8.
  6. Pittier A., Corrigan F. The Ketogenic Diet: Healthy or Harmful? A Review In Light Of Its Renewed Popularity // Trinity Student Medical Journal. 2001. Vol. 2, no. 5.
  7. O. Snorgaard, G.M. Poulsen, Henning K. Andersen, A. Astrup. Systematic review and meta-analysis of dietary carbohydrate restriction in patients with type 2 diabetes // BMJ Open Diabetes Research and Care. 2017. Vol. 5, iss. 1.
  8. Freeman, J. M. The Ketogenic Diet: One Decade Later // Pediatrics. 2007. Vol. 119, no. 3.
  9. Gasior, M. Neuroprotective and disease-modifying effects of the ketogenic diet // Behavioural Pharmacology. 2006. Vol. 17, no. 5–6.
  10. Hongyan Liu. Ketogenic diet for treatment of intractable epilepsy in adults: A meta-analysis of observational studies // Epilepsia Open. 2018. Vol. 3, no. 1.
  11. Hall, K. D. Energy expenditure and body composition changes after an isocaloric ketogenic diet in overweight and obese men. // American journal of clinical nutrition. 2016. Vol. 104, no. 2.
  12. National Task Force on the Prevention and Treatment of Obesity. National Institutes of Health. Very low–calorie diets // JAMA. 1993. Vol. 270.
  13. Gershuni, Victoria M. Nutritional Ketosis for Weight Management and Reversal of Metabolic Syndrome // Current Nutrition Reports. 2018. Vol. 7, no. 3.
  14. Stafstrom, C. E. The ketogenic diet as a treatment paradigm for diverse neurological disorders // Frontiers in Pharmacology. 2012. Vol. 3.
  15. McDonald, T.J.W. The Expanding Role of Ketogenic Diets in Adult Neurological Disorders // Brain Sciences. 2018. Vol. 8.
  16. Отчет о клинических испытаниях кетопродуктов отдела лечебного и профилактического питания ГУ НИИ Питания РАМН. – М., 2003.
  17. Davies H.J., Baird I.M., Fowler J., // Metabolic response to low–and very–low–calorie diets. American journal of clinical nutrition. 1989. Vol.49. №2.
  18. Volek, Jeff S. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners // Metabolism. 2016. Vol. 65, no. 3.
  19. В.С. Лукьянчиков. Кетоз и кетоацидоз. Патобиохимический и клинический аспект. // Русский медицинский журнал. 2004. №23. стр. 1301.
  20. 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.
  21. Sato, K., Kashiwaya, Y., Keon, C. A., Tsuchiya, N., King, M. T., Radda, G. K., et al. Insulin, ketone bodies, and mitochondrial energy transduction. // FASEB Journal. 1995, 9, 651–658.
  22. Marshall, D. M. Starvation physiology: reviewing the different strategies animals use to survive a common challenge. // Comparative Biochemistry and Physiology. 2010. A 156, 1–18.
  23. Cahill, G. F. Jr. Starvation in man. // The New England Journal of Medicine. 1970, 282, 668–675.
  24. Koeslag, J. H., Noakes, T. D., and Sloan, A. W. Post-Exercise Ketosis. // Journal of Physiology. 1980, 301, 79–90.
  25. Mikkelsen, K. H., Seifert, T., Secher, N. H., Grondal, T., and van Hall, G. Systemic, cerebral and skeletal muscle ketone body and energy metabolism during acute hyper-D-beta-hydroxybutyratemia in post-absorptive healthy males. // The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2015, 100, 636–643.
  26. Kossoff, E. H., Krauss, G. L., McGrogan, J. R., and Freeman, J. M. Efficacy of the ketodiet as therapy for intractable epilepsy. // Neurology. 2003, 61, 1789–1791.
  27. Feinman, R. D., Pogozelski, W. K., Astrup, A., Bernstein, R. K., Fine, E. J., Westman, E. C., et al. Dietary carbohydrate restriction as the first approach in diabetes management: critical review and evidence base. // Nutrition. 2015, 31, 1–13.
  28. Bueno, N. B., Melo, I. S., Oliveira, S. L., and Rocha Ataide, T. Very-low-carbohydrate ketogenic diet v. low-fat diet for long-term weight loss: a meta-analysis of randomized controlled trials. // British Journal of Nutrition. 2013, 110, 1178–1187.
  29. 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.
  30. Nebeling, L. C., Miraldi, F., Shurin, S. B., and Lerner, E. Effects of a ketogenic diet on tumor metabolism and nutritional status in pediatric oncology patients: two case reports. // Journal of the American College of Nutrition, 1995 14, 202–208.
  31. Cox, P. J., Kirk, T., Ashmore, T., Willerton, K., Evans, R., Smith, A., et al. Nutritional ketosis alters fuel preference and thereby endurance performance in athletes. // Cell Metabolism. 2016, 24, 1–13.
  32. Evans, M., Cogan, K. E., and Egan, B. Metabolism of ketone bodies during exercise and training: physiological basis for exogenous supplementation. // Journal of Physiology. 2017, 595, 2857–2871.
  33. Holdsworth, D. A., Cox, P. J., Kirk, T., Stradling, H., Impey, S. G., and Clarke, K. A ketone ester drink increases postexercise muscle glycogen synthesis in humans. // Medicine & Science in Sports & Exercise 2017, 49, 1789–1795.
  34. Vandoorne, T., De Smet, S., Ramaekers, M., Van Thienen, R., De Bock, K., Clarke, K., et al. Intake of a ketone ester drink during recovery from exercise promotes mTORC1 signaling but not glycogen resynthesis in human muscle. // Frontiers of Physiology. 2017, 8, 310.
  35. Taggart, A. K. P., Kero, J., Gan, X. D., Cai, T. Q., Cheng, K., Ippolito, M., et al. [D]-beta-hydroxybutyrate inhibits adipocyte lipolysis via the nicotinic acid receptor PUMA-G. // Journal of Biological Chemistry. 2005, 280, 26649–26652.
  36. Balasse, E., and Ooms, H. A. Changes in the concentrations of glucose, free fatty acids, insulin and ketone bodies in the blood during sodium hydroxybutyrate infusions in man. // Diabetologia. 1968, 4, 133–135.
Опубликовано на правах рекламы.
Клиники в Москве