Czy suplementy białkowe sabotują dietę ketogeniczną? - kwiecień 2011

Na rynku pojawiają się obrzydliwe reklamy sugerujące odbiorcom, że muszą natychmiast otrzymać coś, o co zabiegają! Filozof, a zarazem bohater komiksów, Homer Simpson zadał kiedyś słynne pytanie, które dobrze charakteryzuje Amerykanów: „Czy praca ma być wykonana dobrze, czy szybko?” Jego żona, Marge Simpson, odpowiedziała: „Jak w przypadku każdego Amerykanina – szybko”. 

To właśnie obiecuje nam dieta ketogeniczna – ludzie donoszą, że stracili na niej 10 kg albo i więcej, i to zaledwie w ciągu tygodnia czy dwóch. Diety tego rodzaju rozpowszechniły się dzięki fazie indukcyjnej diety Atkinsa, ale tak naprawdę, w medycynie znane są od bardzo dawna. Ich historia kliniczna ma swoje początki w leczeniu epilepsji.

Epilepsja to choroba znana z napadów padaczkowych i jest diagnozowana, gdy u pacjenta pojawią się dwa lub więcej ataki bez żadnej zrozumiałej przyczyny. Poznane powody ataków, które nie są zaliczane do epilepsji, to niski poziom cukru we krwi, odstawienie alkoholu, zażycie pewnych leków itp. Napady padaczkowe mogą pojawiać się na skutek anomalii w szlakach chemicznych w mózgu, traumy, zmian genetycznych lub ich geneza jest nieznana. Obecnie epilepsja jest chorobą nieuleczalną. W najlepszym razie można nad nią do pewnego stopnia zapanować dzięki odpowiednim lekom i stylowi życia. Oprócz stosowania lekarstw epileptycy muszą unikać bodźców powodujących ataki (błysków światła, hiperwentylacji itp.). W latach 20. XX wieku pojawiła się metoda leczenia, która odeszła w zapomnienie po wprowadzeniu na rynek leków przeciwpadaczkowych. W ciągu ostatnich dwudziestu lat zaczęła jednak powracać do łask – jest nią właśnie dieta ketogeniczna. 

Jak można sobie wyobrazić, ścisłe przestrzeganie reżimu dietetycznego jest bardziej istotne dla epileptyka niż dla osoby odchudzającej się. Dlatego programy żywieniowe związane z leczeniem padaczki są w tym przypadku dużo bardziej restrykcyjne, a lista dozwolonych produktów krótsza. Ludzie cierpiący na padaczkę odnotowują nagły wzrost częstotliwości i siły napadów, jeśli z powodu naruszenia diety ich organizm przestaje produkować ketony. Celem tej grupy pacjentów nie jest utrata wagi, lecz utrzymanie w organizmie stanu ketozy, który chroni ich przed urazami lub śmiercią. Co ciekawe, zmodyfikowana dieta Atkinsa (mniej niż 10 g węglowodanów dziennie dla dzieci i mniej niż 15 g dla dorosłych) wydaje się być równie skuteczna. 

Większość osób rozważających zastosowanie diety ketogenicznej wpadło w „pułapkę niskowęglowodanową”. Kulturystów w diecie tej pociąga – oprócz szybkiej utraty tłuszczu – teoretyczna ochrona przed utratą masy mięśniowej i rozkładem białek. Nagromadzenie ketonów uruchamia szlaki chemiczne blokujące rozkład białek w mięśniach i innych tkankach, może również stymulować procesy anaboliczne. Ponadto ketony mogą zostać wykorzystane jako źródło energii (w produkcji ATP). W momencie, gdy poziom cukru we krwi spada poniżej normy, a jego zapasy zostały zużyte, ketony stają się kluczowym źródłem energii dla mózgu. To ważne, by zrozumieć, jakie warunki są konieczne do rozpoczęcia produkcji ketonów, a także w jakich warunkach zostaje ona zablokowana. 

Ketony powstają głównie w wątrobie. Są to metabolity długich łańcuchów kwasów tłuszczowych i pewnych aminokwasów, powstałe w okresach, gdy organizm nie może pokryć swojego zapotrzebowania energetycznego ze źródeł „szybkich”. W normalnych warunkach tkanki aktywne, np. mięśnie szkieletowe, wykorzystują ATP jako źródło natychmiastowej energii, które zostaje potem szybko uzupełnione przez fosfokreatynę. Zużyte ATP staje się ADP. Związek ten czeka na pojawienie się źródła energii, które go „naładuje”, zmieniając ponownie w ATP. Energia ta może pochodzić od fosfokreatyny, z beztlenowego spalania cukrów (glukozy) lub z tlenowego spalania cukrów, kwasów tłuszczowych czy aminokwasów. Kiedy stosunek ADP:ATP przekracza normę, aktywacji ulegają szlaki odpowiedzialne za spalanie kwasów tłuszczowych, promując rozkładanie zgromadzonego lub spożytego tłuszczu.

 Kiedy organizm ma dostęp do glukozy krążącej we krwi (pozyskanej z pokarmu lub uwolnionej przez wątrobę) lub zmagazynowanej w formie glikogenu (obecnego głównie w mięśniach szkieletowych i w wątrobie), metabolizm cukrów odpowiada za powstanie większości kalorii spożytkowanych do produkcji energii (ATP) w trakcie spoczynku i intensywnego wysiłku. Kiedy wysiłek nie jest intensywny, większość energii może powstawać dzięki procesowi spalania tłuszczu. 

Głównym produktem końcowym procesu produkcji energii z glukozy jest dwutlenek węgla i woda. Powstają one podczas spalania glukozy w warunkach tlenowych. Silna akumulacja ketonów następuje wtedy, gdy do produkcji energii w warunkach tlenowych zużyte zostają tylko tłuszcze i aminokwasy ketogenne, a insulina spada do minimalnego poziomu fizjologicznego. Proces ten nazywamy ketogenezą. Ketogeneza zachodzi nieprzerwanie, ponieważ metabolizm kwasów tłuszczowych nigdy nie zanika, jednak aby ketony uległy akumulacji, muszą powstawać szybciej, niż są rozkładane (w trakcie produkcji energii). 

Aby proces ketogenezy nasilił się do mierzalnego poziomu, nie może być hamowany przez insulinę i glukozę (zmagazynowaną i znajdującą się we krwi ), której poziom powinien być minimalny lub zerowy, a substraty reakcji (kwasy tłuszczowe i aminokwasy ketogenne) powinny być dostępne w odpowiednich ilościach. Proces ketogenezy zostaje spowolniony lub zatrzymany przez gwałtowny napływ glukozy lub insuliny. Po skonsumowaniu większości pokarmów następuje uwolnienie insuliny. Proces ten przyjmuje dwie formy – nagłego wyrzutu lub długotrwałego uwalniania, w zależności od indeksu insulinowego danego posiłku (podnoszą go głównie skrobie i cukry, ale również białka, szczególnie białka serwatki i jej aminokwasy). 

Pierwszy szczyt insulinowy tłumi glukoneogenezę (produkcję glukozy z pewnych aminokwasów i glicerolu) i przygotowuje wątrobę do przyjęcia i zmagazynowania glukozy dostarczonej wraz z posiłkiem lub krążącej we krwi. Insulina wpływa również na adipocyty (komórki tłuszczowe), redukując ilość uwalnianego w celach energetycznych tłuszczu i kwasów tłuszczowych dostępnych do produkcji energii; spowalnia też produkcję ketonów. 

Oceniając diety ketogeniczne stosowane w leczeniu epilepsji, uwagę zwraca stosunek makroskładników znacznie odbiegający od tego, jaki jest u kulturystów będących na diecie niskowęglowodanowej. Diety ketogeniczne utrzymywane przez ludzi chroniących się przed atakami epilepsji są niezwykle bogate w tłuszcz, nie w proteiny. Lyle McDonald, dobrze znany kulturystom i żywieniowcom, nawiązuje do artykułu z roku 1980, w którym pojawił się wzór na określenie stosunku kwasowość:zasadowość, w skrócie K:Z. W artykule czytamy, że aby doprowadzić do ketozy i utrzymać ten stan w organizmie, posiłki muszą utrzymywać stosunek K:Z na poziomie 1,5 lub większym. Wzór podałem w ramce.

Stosunek ketogeniczny

Kwasowość/zasadowość = (0,9 tłuszcz) + (0,46 białko) / (1,0 węglowodany) + (0,1 tłuszcz) + (0,58 białko)

Można zauważyć, że wagowo ilość niezbędnego tłuszczu jest cztery razy większa od ilości białka i węglowodanów razem wziętych. Wielu kulturystów i większość osób przebywających na diecie jest w stanie ograniczyć spożycie węglowodanów do 20 g dziennie, a nawet mniej (ilość zalecana przy zmodyfikowanej diecie Atkinsa), jednak aby tego dokonać, osoby te często spożywają posiłki i suplementy bogate w białko, które staje się zamiennikiem kalorycznym dla węglowodanów, jedynie minimalnie podnosi spożycie tłuszczu. Takie podejście może ograniczyć amplitudę (wysokość lub siłę) koncentracji insuliny po posiłku i na czczo, jednak nie wywoła ketogenezy. 

W przeprowadzonym niedawno badaniu porównano efekty trzydniowej głodówki, diety wysokotłuszczowej/wysokobiałkowej/niskowęglowodanowej (WBNW) i typowej diety, zastosowanej dla grupy kontrolnej (TBTW). Głodówka doprowadziła do obniżenia poziomu glukozy i kwasów tuszowych we krwi oraz do wzrostu poziomu tłuszczu w mięśniach szkieletowych. Glukoza we krwi utrzymała się na niezmienionym poziomie zarówno przy diecie WBNW, jak i TBTW. Autorzy eksperymentu doszli do wniosku, że zwiększona dostępność białka podnosi również dostępność glukozy i przynajmniej redukuje, jeśli nie blokuje, uwalnianie tłuszczu z adipocytów. 

Przypomnijcie sobie, że choć niektóre aminokwasy istotnie przechodzą konwersję w ketony, w odpowiednich warunkach większość zostaje zamieniona w glukozę. Ciało jest w stanie przekształcić aminokwasy glukogenne w glukozę, co zmniejsza lub niweluje potrzebę uruchomienia procesu ketogenezy. Można to łatwo osobiście sprawdzić za pomocą specjalnych pasków do mierzenia poziomu ketonów w moczu. Choć jest to pomiar nieprecyzyjny, powinien wykryć silną ketozę. 

Ludzie prawie zawsze unikają tłuszczu. Jest on napakowany kaloriami, a wiedza ludowa głosi, że jedzenie tłuszczu uczyni cię tłustym. Jednak rezultaty osiągane przy diecie ketogenicznej, np. w trakcie fazy indukcyjnej diety Atkinsa, a także wyniki najnowszego badania przeprowadzonego na East Carolina University przeczą tej teorii. Jego autorzy pokazali, że u zdrowych mężczyzn z nadwagą lub panów otyłych, proces lipolizy (rozpadu i uwalniania nagromadzonego tłuszczu) na brzuchu (tam, gdzie możecie złapać się za skórę nad paskiem) był intensywniejszy u stosujących dietę bogatą w tłuszcz, a nie zrównoważoną. Oczywiście, uwolnione kwasy tłuszczowe muszą jeszcze zostać wykorzystane w produkcji energii, inaczej zostaną ponownie wchłonięte przez adipocyty. Można do tego doprowadzić umiarkowanymi ćwiczeniami aerobowymi lub stosowaniem diety hipokalorycznej (spożycie mniejszej liczby kalorii niż zostaje spalona). 

Pozostaje pytanie: ile białka można skonsumować, by utrzymać stan ketozy? Jeśli wierzyć wynikom badań na szczurach, odpowiedź brzmi: ponad 20% (wagowo) w środowisku niskowęglowodanowym. Przy diecie o profilu 75% tłuszczu  / 10% białka  / 2% węglowodanów (pozostałą część pożywienia oznaczono jako „popiół”) u szczurów pojawiła się silna ketoza, jednak spadła, gdy zawartość białka w diecie wzrosła o zaledwie 5%. Kiedy osiągnęła 30%, u szczurów nie odnotowano już ketozy. Mimo to, gryzonie utraciły tyle samo wagi, głównie z powodu utraty tkanki mięśniowej. Oczywiście byłoby to tragiczne dla kulturysty czy innego sportowca. 

Ograniczenie spożycia białka w celu wywołania i utrzymania ketozy jest jednym z czynników, dla których Lyle McDonald nie pochwala diety ketogenicznej. Inne powody to fakt, że utrata tłuszczu przy dietach niskowęglowodanowych nie wydaje się być zależna od produkcji czy obecności ketonów.

Chyba najbardziej wymowne są wyniki badania, które niedawno opisano w dzienniku „Metabolism”. Porównano w nim efekty głodówki, diety wysokobiałkowej/niskowęglowodanowej i diety kontrolnej. Procentowość (kaloryczna) białka była w nim absurdalnie wysoka w porównaniu do większości badanych diet. Aż 63% kalorii pochodziło z białka (35% z tłuszczu i 2% z węglowodanów). Ale czy różnica jest aż tak znacząca w porównaniu do diet stosowanych przez kulturystów na diecie „ketogenicznej”? Celem większości sportowców jest spożycie przynajmniej 2 g białka w środowisku nie-ketonowym i od dwóch do pięciu razy więcej w ketonowym (na kilogram masy ciała). 

Już 2 g białka na kilogram masy ciała dla kulturysty ważącego 90 kg daje 800 kalorii, czyli 30% dziennego zapotrzebowania na kalorie. Pomnóżcie to przez dwa, zastępując kalorie z tłuszczu białkiem, i dostaniecie tyle samo co w omawianym eksperymencie. Biorąc pod uwagę fakt, że większość białka pochodzi z proszków opartych na serwatce lub mleku, zawartość tłuszczu w diecie jest znacznie mniejsza niż w przypadku spożycia zwykłej żywności. 

Jak na ironię, to sterydy anaboliczno-androgenne (SAA) mogą pomóc kulturystom znieść prawdziwą dietę ketogeniczną. Choć większość z was zwraca uwagę tylko na ich cechy anaboliczne, nie zapominajcie, że ich zastosowanie w medycynie opierało się na ich właściwościach antykatabolicznych oraz na zdolności do ochrony tkanki mięśniowej. Ponadto, przesunięcie w stronę stanu anabolicznego spowodowałoby wzrost beztlenowego wykorzystania aminokwasów (do budowy tkanek, nie w produkcji kalorii), pozwalając na większe spożycie białka. Efekt ten nasila się w obecności hormonu wzrostu. 

W przypadku kulturysty naturalnego, dane stają się odrobinę sprzeczne. Diety hipokaloryczne, szczególnie w stresujących warunkach, silnie redukują poziom testosteronu. W przypadku spożycia odpowiedniej liczby kalorii, dieta niskowęglowodanowa (niekoniecznie ketogeniczna) utrzyma testosteron na niezmienionym poziomie. Udowodniono jednak, że przy niskim spożyciu kalorii, przyjmowanie węglowodanów w ilości 30% lub więcej zwiększa produkcję testosteronu w odpowiedzi na trening. Jeżeli ćwiczącemu zależy na utrzymaniu lub budowie masy mięśniowej, dieta niskowęglowodanowa wydaje się dawać odwrotne rezultaty. 

Jakie wnioski płyną z tych rozważań? Po pierwsze, kulturyści naturalni nie powinni przechodzić na dietę ketogeniczną, jeśli stosują suplementy białkowe (szczególnie białko serwatki, które gwałtownie podnosi insulinę) czy spożywają posiłki o dużej zawartości białka. Po drugie, wielu ekspertów, a wśród nich Lyle McDonald, nie zaleca stosowania tej diety w celach odchudzających, szczególnie sportowcom/kulturystom. Po trzecie, osoby chcące przejść na tę dietę powinny ograniczyć nie tylko węglowodany, ale również białka i ogólne spożycie kalorii. Pamiętajcie, nawet cząsteczki glicerolu uwięzione w trójglicerydach dzięki procesowi glukoneogenezy stają się źródłem cukru.