Nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend és az izomtömeg megőrzése

Anssi H Manninen

1 Advanced Research Press, Inc., Setauket, NY, USA

Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Nevezési Licenc (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0) feltételei szerint terjesztenek, és amely korlátlan felhasználást, terjesztést és sokszorosítást tesz lehetővé bármely adathordozón, feltéve, hogy az eredeti mű megfelelően idézve.

Háttér

Szeretnék dicséretet mondani Noakes et al. jól kontrollált tanulmányukon, amely összehasonlította a különböző étrendek testösszetételre és kardiovaszkuláris kockázatra gyakorolt hatását [1]. A szerzők azt javasolták, hogy a nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend (VLCARB) nem társítható a fehérjét kímélőhöz, mert kettős energiájú röntgenabszorpciós (DEXA) adataik azt mutatták, hogy mind a VLCARB, mind a nagyon alacsony zsírtartalmú étrend jelentősen több sovány tömeg veszteség, mint a magas telítetlen zsírtartalmú étrend. Meg kell azonban jegyezni, hogy a DEXA biztosítja a sovány lágyrész (LST) mértékét, és az eredeti elképzelés, miszerint az LST hidratációja állandó, nem helyes. Inkább az LST hidratációja az extracelluláris és intracelluláris vízeloszlás függvényében változik [16]. Nagyon valószínűtlennek érzem, hogy a VLCARB csoport több izomfehérjét katabolizáljon, mint a magas telítetlen zsírtartalmú étrendcsoport. Ez a kommentár tartalmaz néhány alapvető információt az anyagcsere-adaptációkról, amelyek az izomfehérje megkíméléséhez vezetnek a VLCARB során, és áttekinti azokat a tanulmányokat, amelyek a VLCARB-beavatkozások testösszetételre gyakorolt hatását vizsgálják.

Metabolikus adaptációk a VLCARB-ban

Gyakran állítják, hogy a VLCARB meghatározza az izomtömeg jelentős csökkenésének színpadát, mivel a test aminosavakat toboroz az izomfehérjéből a vércukorszint fenntartása érdekében a glükoneogenezison keresztül. Igaz, hogy az állatok metabolikus hiányban szenvednek a teljes (vagy csaknem teljes) képtelenségből a zsírsavakat glükózzá alakítani [18]. Így a glükoneogenezis szubsztrátjának elsődleges forrása az aminosav, némi segítséget nyújtva a zsírszövet trigliceridjeiből származó glicerinből. Ha azonban a zsírsavak zsírszövetből történő mobilizációjának sebessége felgyorsul, például például egy VLCARB során, a máj keton testeket termel. A máj nem tudja felhasználni a keton testeket, és így a májból a májon kívüli szövetekbe (pl. Agy, izom) áramolnak üzemanyagként. Egyszerűen megfogalmazva: az agy által a keton anyagcseréje kiszorítja a glükóz felhasználását, és ezzel megkíméli az izomtömeget. Más szavakkal, az agy energiát nyer a zsírraktárakból a VLCARB során.

A glikolitikus sejteknek és szöveteknek (pl. Vörösvértesteknek, vese medulla) továbbra is szükségük lesz némi glükózra, mivel nem rendelkeznek aerob oxidációs kapacitással, és ezért nem tudják használni a keton testeket. Azonban ezekben a szövetekben a glikolízis laktát felszabadulásához vezet, amely visszatér a májba, majd átalakul glükózzá (a Cori-ciklus). Ennek a folyamatnak az energiáját a máj zsírsavainak fokozott oxidációja adja. Így a glikolitikus szövetek közvetett módon a zsírraktárakból származó energiával is működnek.

A VLCARB-hoz társuló hormonális változások közé tartozik a keringő inzulinszint csökkentése és a megnövekedett glükagonszint. Az inzulinnak számos hatása van, amelyek közül a legismertebb a glükóz és az aminosav felvételének stimulálása a vérből a különböző szövetekbe. Ez párosul az anabolikus folyamatok, például a fehérje, a glikogén és a zsírszintézis stimulálásával. A glükagonnak ellentétes hatása van, ami a glükóz felszabadulását okozza a glikogénből, és stimulálja a glükoneogenezist és a zsír mobilizálódását. Úgy tűnik tehát, hogy a nettó inger az izomfehérje lebontásának fokozására szolgál. Számos tanulmány azonban azt jelzi, hogy a VLCARB olyan testösszetétel-változásokat eredményez, amelyek elősegítik a zsírtömeg csökkenését és az izomtömeg megőrzését.

A tanulmányok áttekintése

Újabban Willi és mtsai. a VLCARB hatékonyságát és metabolikus hatását vizsgálta kórosan elhízott serdülők kezelésében [4]. Hat, átlagosan 147,8 kg súlyú serdülő fogyasztotta a VLCARB-t (25 g szénhidrát/nap) 8 hétig. Az eredmények azt mutatták, hogy a VLCARB-val történő fogyás gyors, következetes és szinte kizárólag a testzsír-raktárakból származik. A sovány testtömeg változásai, a DEXA és a vizelet kreatinin alapján becsülve, nem voltak szignifikánsak a kezelés időtartama alatt. A bioelektromos impedancia mérések a sovány testtömeg nagyobb csökkenését tükrözték, de az étrendi ketózis következtében a test teljes folyadék- és elektrolit-tartalmának változása bonyolíthatja ezeket a méréseket.

Volek és mtsai. hat hetes VLCARB hatását vizsgálták egészséges, normál testsúlyú férfiak testösszetételére [5]. Tizenkét alany váltott szokásos étrendjéről (48% szénhidrát) VLCARB-ra (8% szénhidrát) hat hétre, nyolc férfi pedig kontrollként szolgált, és a szokásos étrendet fogyasztotta. Bár az alanyokat arra ösztönözték, hogy a testtömeg fenntartásához megfelelő táplálkozási energiát fogyasszanak a beavatkozás során, az eredmények azt mutatták, hogy a zsírtömeg jelentősen csökkent (-3,4 kg) és a sovány testtömeg jelentősen megnőtt (+1,1 kg) a 6. héten (a DEXA mérésével ). A kontroll csoportban nem történt jelentős változás az összetételben. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a VLCARB a zsírtömeg jelentős csökkenését és az ezzel járó sovány testtömeg növekedést eredményezte normál testsúlyú férfiaknál. Más szavakkal, a teljes testsúlycsökkenés a testzsírból származott. Volek és munkatársai egy későbbi tanulmánya. a VLCARB használata az energia-korlátozás alatt a sovány testtömeg nagyobb csökkenését észlelte azoknál a férfiaknál, akik VLCARB-t fogyasztottak, mint azoknál a férfiaknál, akik magas szénhidráttartalmú/alacsony zsírtartalmú étrendet fogyasztottak. Azonban a VLCARB-t fogyasztó férfiaknál fennmaradt a pihenő energiafogyasztás, de csökkent a magas szénhidráttartalmú/alacsony zsírtartalmú étrend, ami erősen azt sugallja, hogy a VLCARB csoport nem vesztette el az izomtömeget.

Vazquez és Adibi beszámolt arról, hogy a proteolízis, amelyet a leucinforgalom és a 3-metil-hisztidin vizelettel történő kiválasztása alapján mértek, nem különbözött szignifikánsan az izokaloros VLCARB és a nem ketogén étrend között [17]. Ez a tanulmány azonban nem releváns a "normális" fogyókúrák esetében, mert alanyaik naponta csak 600 kcal és 8 g nitrogént fogyasztottak. Egy ilyen félig éhező étrend fokozott izomfehérje katabolizmushoz vezet, függetlenül attól, hogy az alany mit eszik.

Az a felfogás, hogy a VLCARB az izomfehérje progresszív veszteségéhez vezet, nyilvánvalóan a gyengén ellenőrzött "Turkey Study" -ból származik, amelyet 1980-ban publikáltak a New England Journal of Medicine [12]. A tanulmány szerzői arról számoltak be, hogy a csak fehérjetartalmú diétás alanyok nitrogént veszítettek, ugyanakkor káliumot nyertek. Ahogy Phinney [13,14] rámutatott, a kálium- és nitrogénveszteség azonban szorosan összefügg, mivel mindkettő a sovány szövetben található. Ez a rendellenesség azért következett be, mert a szerzők azt feltételezték, hogy az alanyok káliumbevitele a nyers pulyka kézikönyvértékein alapult, de ennek a káliumnak a felét a nem fogyasztott húslevesben dobták ki. A káliumtól nélkülözve ezek az alanyok nem tudtak profitálni az étkezési fehérjéből, és így elveszítették az izomtömeget [14].

Hogyan történik az izomtömeg megőrzése a VLCARB során?

Legalább négy lehetséges mechanizmus létezik:

Adrenerg stimuláció

Ez az adrenalin növekedését vonhatja maga után. Az alacsony vércukorszint az adrenalin-szekréció erős ingere, és ma már nyilvánvaló, hogy a vázizom fehérje tömegét adrenerg hatások is szabályozzák. Például Kadowaki és mtsai. kimutatta, hogy az adrenalin közvetlenül gátolja a vázizom proteolízisét [6].

Keton testek

Amint fentebb említettük, a máj a VLCARB során ketontesteket termel, és ezek a májból a májon kívüli szövetekbe (pl. Agy, izom) áramolnak üzemanyagként. Ezenkívül a keton testek visszatartó hatást gyakorolnak az izomfehérje lebontására. Ha az izmot bőségesen ellátják más szubsztrátokkal az oxidációhoz (például zsírsavakkal és ketontestekkel, ebben az esetben), akkor az izomfehérje eredetű aminosavak oxidációja elnyomódik. Nair és mtsai. számolt be arról, hogy a béta-hidroxi-butirát (a béta-OHB, a fő ketontest) csökkenti a leucin oxidációját és elősegíti a fehérjeszintézist az emberekben [7]. Noha az alanyaik vérében a béta-OHB koncentrációja a béta-OHB infúziója alatt sokkal alacsonyabb volt, mint az embereknél az éhgyomorra megfigyelt koncentráció, a leucin beépülése a vázizomba jelentős növekedést mutatott (5–17%).

Növekedési hormon (GH)

A GH-nak nagy szerepe van a növekedés és a fejlődés szabályozásában. A GH egy fehérje anabolikus hormon, serkenti az izomfehérje szintézisét. Mivel az alacsony vércukorszint növeli a GH-szekréciót, feltételezhető, hogy a VLCARB növeli a GH-szintet. Harber és mtsai. számoltak be arról, hogy a GH szekréció változatlan volt a 7 napos VLCARB/magas fehérjetartalmú étrend mellett [8]. Érdekes módon azt is megfigyelték, hogy az IGF-I mRNS vázizom-expressziója körülbelül kétszeresére nőtt. Az IGF-I izomban való fokozott expressziójának hihető magyarázata az étrendi fehérje fokozott rendelkezésre állása.

Diétás fehérje

A VLCARB szinte mindig viszonylag magas fehérjetartalmú. Bizonyíték van arra, hogy a magas fehérjebevitel növeli a fehérjeszintézist azáltal, hogy növeli a szisztémás aminosav-rendelkezésre állást [21], amely az izomfehérje-szintézis erős ingere [22]. A fogyás során a nagyobb fehérjebevitel csökkenti az izomtömeg csökkenését és növeli a testzsír veszteségét [9]. Javasolták, hogy az elágazó láncú aminosav leucin kölcsönhatásba lépjen az inzulin szignál útvonallal a fehérjeszintézis utólagos irányításának stimulálása érdekében, ami az izomtömeg fenntartását eredményezi a korlátozott energiafogyasztás időszakában [10]. Harber et al. számolt be arról, hogy a VLCARB/magas fehérjetartalmú étrend az inzulinszint drámai csökkenése ellenére fokozza a vázizom fehérje szintézisét [8].

Következtetés

Bár több hosszú távú vizsgálatra van szükség a határozott következtetés levonása előtt, a legtöbb tanulmányozott irodalomból kitűnik, hogy a VLCARB, ha van ilyen, védelmet nyújt az izomfehérje katabolizmusa ellen az energia korlátozása során, feltéve, hogy megfelelő mennyiségű fehérjét tartalmaz.

Versenyző érdekek

A szerző (k) kijelentik, hogy nincsenek versengő érdekeik.