Кетоновые тела для питания мозга

Кетоновые тела – это нормальный продукт распада жировой массы. Продуцирует их печень, а пусковым механизмом их синтеза является снижение уровня инсулина.
Инсулин всегда выделяется в ответ на прием углеводов. Стало быть, добиться образования кетоновых тел можно, только если резко ограничить потребление углеводов: сладостей, картофеля, макарон, пива и прочих радостей жизни.
Все логично: нет углеводов – нет инсулина; нет инсулина – образуются кетоновые тела и замещают нехватку углеводов.
При голодании, когда запасы гликогена (углеводов) исчерпаны, именно кетоновые тела обеспечивают мозг питанием. Активизируется запасной источник энергии, организм перестает тратить мышечную массу на синтез глюкозы и переключается на жиры собственного тела.

Кстати
Еще в 1997 году была опубликована статья «Противоположные тенденции в распространении ожирения и потреблении жиров: американский парадокс», в которой приведены потрясающие данные. С середины 1970-х до начала 1990-х годов общая калорийность рациона среднестатистического американца снизилась на 4 %, а доля жиров при этом упала аж на 11 %. И как следствие число страдающих ожирением в США увеличилось почти на треть – с 25,4 до 33,3 % всего взрослого населения. А пришедшая в начале 1990-х мода на низкоуглеводные диеты привела к росту потребления жиров, но, к удивлению ученых, на динамику ожирения это не повлияло.

К кетоновым телам относятся три соединения: ацетон, ацетоацетат и бета-гидроксибутират. Не бойтесь: запоминать эти названия не надо. Но для понимания физиологических процессов, происходящих в организме, минимальные теоретические знания все же необходимы.
Ацетон, больше известный как растворитель лаков и красок, не служит источником энергии, из него не синтезируется АТФ, и для нас он малоинтересен. Однако при высокой концентрации кетоновых тел в крови он, выделяясь с потом, мочой и при дыхании, помогает освободить организм от этих соединений. То есть можно сказать, что он является конечным продуктом преобразования кетоновых тел. По крайней мере характерный запах ацетона, который исходит от худеющих на безуглеводной диете, вы точно ни с чем не перепутаете! Он будет преследовать и вас некоторое время. Но поверьте: полученные результаты стоят того, чтобы пренебречь этим маленьким дискомфортом. К тому же запах можно замаскировать при помощи ежедневной гигиены и кофе.

Кстати
Кофейные зерна выделяют масла, которые способны нейтрализовать даже самые устойчивые запахи. Почистив сырую рыбу или приготовив блюдо с чесноком, потрите в руках несколько кофейных зерен – и запах уйдет.

Кетоновые тела образуются следующим образом.
1. На фоне полного отсутствия или хотя бы частичного дефицита углеводов в рационе поджелудочная железа снижает выработку инсулина.
2. Это является пусковым моментом для расщепления жиров. Они начинают поступать в кровь, а затем в печень, где (для облегчения метаболизма) делятся на части.
3. Окисление жирных кислот и последующее получение энергии – процесс трудоемкий, требующий дополнительных компонентов. Некоторые части жирных кислот не успевают полностью окислиться и накапливаются в клетках печени. Из этих «кусочков» липидной молекулы и образуются кетоновые тела – ацетоацетаты, которые затем трансформируются в основной кетон нашего организма, бета-гидроксибутират. Именно на него ложится главная энергетическая функция при ограничении углеводов в рационе. Если концентрация этих двух соединений превышает допустимый уровень, они расщепляются, превращаясь в ацетон. А он благодаря своей «летучести» легко покидает организм: этот механизм предотвращает развитие тяжелых последствий – ацидоза.
Период накопления ацетона – кетоз – поначалу может сопровождаться несильными головными болями, но зато кетоновые тела напрочь отбивают чувство голода. И хотя мы стремимся именно к контролю за собственным пищевым поведением, для многих окажется приятным сюрпризом, что еду придется в себя буквально впихивать.
Кетоз – состояние организма при повышенной выработке кетоновых тел – совершенно нормальная, эволюционно созданная приспособительная реакция на снижение уровня глюкозы.
Кроме энергетической функции, кетоновые тела выполняют и ряд других важных задач. Когда уровень глюкозы в крови опускается ниже 3,58 ммоль/л, организм начинает активно вырабатывать во сне гормон роста и адреналин, чему как раз и способствуют кетоны. В жировых клетках эти гормоны расщепляют стойкое образование – триацил-глицерол – на жирные кислоты, которые затем свободно покидают жировую клетку. Что нам, собственно, и надо. Кроме того, адреналин и гормон роста являются природными антидепрессантами: они обеспечивают заряд бодрости, энтузиазм и веру в себя. Под влиянием адреналина активизируется отдел нервной системы, отвечающий за мобилизацию всех сил организма. Учащается пульс, расширяются зрачки, подскакивает давление, мышцы напрягаются, а реакции и чувства обостряются. Вы готовы к бою с жирами!
Однако буквально через несколько дней ситуация резко меняется. Нет, жиры продолжают сгорать. Но напряжение сменяется спокойствием и уверенностью. Это нам крайне необходимо, так как полное отсутствие углеводов – неслабый психологический стресс, особенно для бывших сладкоежек.

В больших количествах кетоновые тела окисляют кровь и обезвоживают организм. Однако за счет механизма саморегуляции развитие подобной ситуации в здоровом организме практически невозможно.

К этому времени все обменные процессы стабилизируются, стрессовые ситуации сходят на нет за счет антидепрессивных свойств кетоновых тел. Именно из-за этого лечебное голодание имеет армию поклонников: всего лишь через три-четыре дня такой терапии у пациента повышается настроение, а голова начинает мыслить четко и ясно.
Важно только, чтобы количество кетоновых тел не превышало разумных пределов. Но и тут природа подстраховалась! Кетоны обладают удивительной способностью к саморегуляции: при их переизбытке запускается механизм, снижающий выработку этих соединений. Поскольку кетоны обладают некоторыми токсическими свойствами, срабатывает своеобразная система защиты.
Побочные симптомы при кетозе проявляются очень индивидуально, и нельзя предугадать, как ваш организм отреагирует на него. Однако в предлагаемой ниже системе питания риск возникновения побочных эффектов сведен к минимуму.

Выводы

✓ Печень производит кетоновые тела при снижении уровня сахара и инсулина в крови.
✓ К кетоновым телам относятся ацетон, ацетоацетат и бета-гидроксибутират. Ацетон – конечный продукт преобразования кетоновых тел, который помогает от них избавляться (выводится с потом, мочой и при дыхании).
✓ Период накопления ацетона (кетоз) может сопровождаться слабой головной болью, однако при этом кетоновые тела отлично заглушают чувство голода.
✓ Кетоз – абсолютно нормальная реакция организма.
✓ Кетоновые тела способствуют выработке гормона роста и адреналина. Это происходит при снижении уровня глюкозы до значений менее 3,58 ммоль/л. В жировых клетках гормон роста и адреналин расщепляют триацилглицерол на жирные кислоты, которые затем свободно покидают эту жировую клетку.
✓ Механизм выработки кетоновых тел жестко контролируется организмом, поэтому их не может быть слишком много.

Так ли страшен кетоацидоз?

Кетоновые тела имеют дурную славу в естественной науке и практической медицине. Это связано с одним из грозных осложнений сахарного диабета первого типа – кетоацидозом (разновидность ацидоза, вызванная высокой концентрацией кетоновых тел и глюкозы в крови).
Сахарный диабет первого типа совершенно не похож на своего тезку (сахарный диабет второго типа), о котором мы говорили ранее. Он обусловлен гибелью клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, в результате чего у человека полностью прекращается выделение этого гормона. А без него глюкоза не может усваиваться клетками и постепенно накапливается в крови, повышая уровень сахара. Развивается это заболевание чаще всего в молодом возрасте. Выяснить его причину (как, впрочем, и многих других серьезных недугов) ученым так до конца и не удалось.
В свободном виде глюкоза очень агрессивна. Она начинает активно, как кислота, разъедать сосудистую стенку, поражая сперва мелкие капилляры, а затем и крупные сосуды. Одновременно все клетки и ткани в отсутствие питания (глюкозы) начинают активно сигналить о необходимости срочной поставки провизии.
Как вы помните, наиболее чувствительны к недостатку глюкозы клетки мозга. Поскольку глюкоза не может в них попасть, «в бой» вступают кетоновые тела. Первой реагирует эндокринная система, изменяя гормональный фон: резко увеличивается уровень адреналина, кортизола, глюкагона. Это влечет за собой смещение обменных процессов в сторону катаболизма – расщепления тканей: мышечной, но главное – жировой. Концентрация сахара в крови продолжает быстро возрастать. Одновременно в кровь поступает много жирных кислот, аминокислот, различных продуктов распада. Механизмы защиты без инсулина стремительно истощаются. Жирные кислоты накапливаются в печени и без всякого ограничения превращаются в кетоновые тела. Заблокировать их синтез невозможно, так как инсулин полностью отсутствует. Кетоновые тела заполоняют кровь и начинают выделяться с мочой, при дыхании и через кожу. Именно поэтому одним из первых симптомов сахарного диабета первого типа (инсулинзависимого) является не только резкое похудение, но и характерный запах, напоминающий запах грушевого дюшеса. Мы уже с вами говорили, что первые три-семь дней соблюдения низкоуглеводных диет сопровождаются интенсивным выделением ацетона. Не случайно диетологи, критикующие такие диеты, обычно упоминают плохой запах изо рта. Однако, если быть точным, дыхание при кетозе вовсе не «плохое». Оно просто другое, и это, по большому счету, лишь вопрос привычки.

Ацидоз (от лат. acidus – «кислый») – смещение кислотно-щелочного баланса организма в сторону увеличения кислотности, то есть уменьшения рН (так обозначают показатель биологической среды, обычно крови, выражающий концентрацию в ней водородных ионов). Ацидоз может быть компенсированным или некомпенсированным в зависимости от значения рН.
✓ При некомпенсированном сахарном диабете рН опускается ниже 7,35, и развивается некомпенсированный ацидоз. Это происходит не только в результате накопления в крови кетоновых тел, но прежде всего из-за нехватки глюкозы для питания мозга. Некомпенсированный ацидоз характеризуется нарастающими расстройствами функций головного мозга, сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта и др. Вначале отмечается усиление сердечной деятельности, учащение пульса, подъем артериального давления. Затем возрастает частота дыхания, которое переходит в резкую одышку. Однако по мере развития ацидоза сердечная деятельность угнетается, а давление падает. При этом нередко возникают различные виды сердечных аритмий, вплоть до фибрилляции желудочков. Усиливается спазм бронхов, увеличивается секреция бронхиальных и пищеварительных желез; нередко возникает слюнотечение, а потом рвота и понос. Из-за бесконтрольной активации стрессовых факторов – гормонов надпочечников – организм теряет воду, что приводит к еще большей концентрации кетонов и других токсических веществ. Кровь приобретает критически кислую реакцию, что, собственно, и называется истинным ацидозом. Если не оказать срочную медицинскую помощь в виде инъекции инсулина, наступает смерть.
✓ При компенсированном ацидозе, который отмечается при соблюдении безуглеводной диеты, рН крови смещается к нижней границе физиологической нормы – 7,35. Когда мы исключаем углеводы из рациона питания, признаки легкого самоотравления (головная боль, запах ацетона изо рта) кислыми продуктами распада жира постепенно могут нарастать до 6-10-го дня. Затем наступает ацидотический криз, после которого все симптомы быстро исчезают и состояние заметно улучшается: внутри клеток срабатывает особый «переключатель», и они начинают активнее использовать кетоновые тела. При умеренном, физиологическом кетозе организм неплохо справляется с кетоновыми телами: лишние связывает и выводит вместе с мочой и выдыхаемым воздухом. Трата кетонов при этом опережает их накопление. Углеводы теперь получаются из собственного жира и белка, жир активно утилизируется, не оставляя побочных продуктов неполного расщепления. Во время ацидотического криза неплохо было бы помочь организму очиститься от вредных веществ: выйти на воздух, проделать дыхательные упражнения, сходить в баню, принять душ – и все симптомы быстро исчезнут.
Этот пример лишний раз доказывает, насколько природа все грамотно предусмотрела. У нас нет плохих и хороших гормонов, как не существует абсолютно вредных или абсолютно полезных продуктов. При незначительных изменениях в питании либо окружающей среде наш организм ловко и быстро приспосабливается к ним. Он просто заменяет один источник энергии другим. Но когда внешние условия доходят до грани возможной компенсации (например, при отсутствии незаменимого компонента питания или какого-либо гормона), организму уже нечем ответить, и только такая ситуация способна привести к кризису.

Многие путают кетоз с кетоацидозом. Но кетоз – это не болезнь, не патология, а естественная защитная реакция организма, которая развивается при резкой нехватке углеводов.

Хочу напомнить, что от обычного кетоза еще никто не умер, а некоторые народы и по сей день прекрасно живут, питаясь исключительно животными продуктами и не зная даже вкуса овощей и фруктов. Но это оказывается возможным лишь потому, что их еда содержит большое количество жира, тогда как питание одним постным белком (спортивные коктейли с изолятом протеина) крайне тяжело переносится организмом и уже через три дня приводит к тошноте, а через десять дней – к страшной интоксикации (кетоацидозу).
Следовательно, все дело в количестве жира, а не в количестве белка, так что нашу кетогенную диету можно смело переименовать из белковой в жировую.

Высокожировая диета относительно безвредна, и соблюдать ее можно длительное время.

В средневековом Китае одно время даже существовала казнь мясом. Да-да, именно мясом! Приговоренного к смерти на месяц сажали в яму и без ограничений кормили исключительно вареным обезжиренным мясом – ничего другого не давали. Ключевое слово тут – «обезжиренным». Результат? Редко кто проживал более трех недель.

Кстати
Одним из лучших документально зафиксированных исследований в области белково-жирового питания является работа Вильямура Стефансона. Он со своими друзьями более года питался одним только мясом, чтобы проверить безвредность такого рациона. Эксперимент протекал вполне успешно, до тех пор пока участники эксперимента не решили перейти на обезжиренный белок. Уже на третий день у них появились тошнота и диарея. Но едва в рацион вернули жирное мясо, за два дня здоровье полностью восстановилось.

Желая сбросить лишний вес, вы фактически хотите избавить организм от излишков жира. Не белка – жира!
Но для этого нужно переключить метаболизм с потребления глюкозы (в качестве топлива) на потребление жира, включая и ваш собственный. Задумайтесь, ведь не случайно избыток энергии хранится в нашем организме в виде жиров, а не в виде белков. Поэтому вполне логично будет использовать как топливо именно то, что предназначено для этого самой природой. То есть жир.
Поэтому повышать количество белка в рационе питания нецелесообразно, а вот за количеством жира следует строго следить.
Итак, в вашем суточном рационе:
✓ общее количество белка не должно превышать 100 г;
✓ количество углеводов (из овощей) не должно превышать 40–60 г;
✓ а количество животных жиров должно составлять не меньше 80-100 г.

Три волшебных аминокислоты

Как вы помните, все белки состоят из аминокислот, и недостаток хотя бы одной из них может существенно снизить качество белка. Чтобы предотвратить его распад и потерю мышечной массы, в период соблюдения кетогенных (безуглеводных, жировых) диет следует обогащать рацион определенными аминокислотами.
Все аминокислоты делят на глюкогенные и кетогенные в зависимости от того, что из них можно получить – глюкозу или кетоновые тела. Существуют также комбинированные глюко– и кетогенные аминокислоты.
Нам надо сосредоточить внимание на трех из них:
✓ лейцин (глюкогенный);
✓ валин (кетогенный);
✓ изолейцин (глюко– и кетогенный).
Как валин, так и изолейцин могут использоваться для производства промежуточных веществ при выработке глюкозы посредством глюконеогенеза. Они, разумеется, относятся к категории незаменимых аминокислот, то есть организм не может синтезировать их самостоятельно.

ВСАА следует принимать по утрам, сразу после пробуждения, так как в это время запасы аминокислот наиболее истощены.

Все три аминокислоты содержатся в одном препарате – ВСАА. Его своевременный прием приостанавливает распад белков, обеспечивая при этом даже большую защиту, чем многие популярные нынче смеси незаменимых аминокислот (протеины и изоляты протеинов).
Известно, что указанные аминокислоты способны восстанавливать белки, только если присутствуют в строго определенном процентном соотношении. К тому же изолейцин сам по себе довольно токсичен. И только совместный прием с валином способен нейтрализовать эту токсичность. Но поскольку кислая среда голодного желудка препятствует полноценному усвоению валина, изолейцин успевает некоторое время оказывать разрушающее воздействие на клетки печени.
Кардинальным и единственно верным решением данной проблемы стало создание новой технологии транспортировки этих аминокислот, во много раз увеличившей скорость их усвоения. В результате значительная их часть попадает в кровь прежде, чем желудочный сок успевает оказать на них воздействие. Это снимает вопрос о токсичности добавки и гарантирует полноценное усвоение всех аминокислот, входящих в состав препарата. Благодаря этим свойствам BCAA намного превосходит свои аналоги.

Выводы

✓ Белок стимулирует выработку не только инсулина, но и глюкагона, который смягчает жирообразующее действие инсулина.
✓ Кетоз и кетоацидоз – разные состояния. Кетоз – это не болезнь, а всего лишь компенсаторная реакция организма на выработку энергии в состоянии резкой нехватки углеводов. Кетоацидоз развивается при неконтролируемом сахарном диабете первого типа и может быть смертельно опасен.
✓ При умеренном, физиологическом кетозе организм хорошо справляется с кетоновыми телами: лишние связывает и выводит вместе с мочой и выдыхаемым воздухом.
✓ Углеводы могут вырабатываться как из собственного жира, так и из белка, но жир при этом активно утилизируется, не оставляя побочных продуктов. Этот короткий период называется ацидотическим кризом. В этот сложный момент стоит помочь организму очиститься: чаще гулять, заниматься дыхательной гимнастикой, ходить в сауну, принимать контрастный душ.
✓ При сахарном диабете решить проблему прогулками и сауной не получится. При нарастающей кислотности (рН менее 7,35) ацидоз считается некомпенсированным. Это состояние может развиться только на фоне сахарного диабета, и, если человеку вовремя не оказать медицинскую помощь, все может закончиться очень плохо.