Произход на отслабването с кетогенната диета
Калорията е калория - мантра като религия.
За да отслабнете, винаги трябва да намалите общите калории, защото калорията е просто калория. Това предположение почива на идеята, че нещо друго би нарушило първия закон на термодинамиката: енергията не се губи. Трябва - всички знаят това! - намалете калориите, така че тялото да вземе разликата от мастната тъкан. Идеята да се храните изокалорично и да отслабнете изглежда агресивна за смущаваща. Да се каже, че можете да отслабнете с хиперкалорична диета е направо еретично.
В днешния пост ще разгледам как нисковъглехидратната/кетогенна диета води до загуба на тегло. Лично аз не съм отслабвал с кето, винаги съм бил с нормално тегло и (вероятно) ще остане такъв. Но виждам, че загубата на тегло е основната причина хората да опитат тези диети. Затова се чудех как тези диети водят до загуба на тегло, въпреки че съдържат същите или повече калории, отколкото диетата с високо съдържание на въглехидрати.
Проучване сравнява три диети, всяка с 1500 kcal за три месеца: 1) ниско съдържание на мазнини (LF), 2) ниско съдържание на въглехидрати (LC) и 3) ниско съдържание на въглехидрати + 300 kcal допълнително (LC +). Резултатът: Групата LF загуби 7,7 кг, групата LC + 9,1 кг, а групата LC 10,4 кг. Това не е единственото по рода си изследване (5, 6). Как е възможно това? Ако калорията е калория, тогава всички трябва да отслабнат със същото тегло.
Има причини за това. Няма да навлизам в първите две, защото в противен случай статията ще бъде твърде дълга.
1) Нисковъглехидратните и кетото са по-засищащи от въглехидратната диета, защото кетоните и протеините инхибират чувството на глад и ядете по-малко.
2) В кето, несвързаните протеини, UCP, се увеличават в митохондриите, което води до по-голяма загуба на топлина.
3) Третата причина е да се търси в самия метаболизъм. Метаболитните пътища имат различни нива на ефективност. Ефективният начин означава, че малко енергия се губи или малко се изразходва за нея. Тези начини имат добра ефективност. Неефективният начин използва повече енергия и е по-малко ефективен. (Не искам тук неефективността да се разглежда като недостатък. Терминът е неутрален.)
Термогенният ефект
Ако се изготвят хранителни планове, се заплаща 4 ккал за един грам KH или протеин и 9 ккал за един грам мазнини. Калкулаторите на хранителни вещества обаче не отчитат това термогенен ефект на макроелементите. Част от енергията, съдържаща се в макронутриентите, се губи по време на храносмилането и в последващия метаболизъм: 2-3% за мазнини, 6-8% за въглехидрати и 25-30% за протеини (2). В табл. 1 и 2. Изброих различни видове хранене, с брутни ккал и след изваждане на термогенната загуба като нетна ккал (човек от 62 кг, 2000 ккал/ден).
Раздел 1 Термогенен ефект за три типа диета с ниско съдържание на въглехидрати.
Таблица 2 Термогенен ефект за два вида богата на въглехидрати диета и хищния тип. Минус: 2% мазнини, 6% въглехидрати, 25% протеини
Както можете да видите, разликите са огромни: Месоядната диета (Tab. 2, F) съдържа много протеини и мазнини, разликата е> 200 kcal. Същото се отнася и за тип Е (типично за жени културисти): малко мазнини, но много протеини и въглехидрати. И двете със сигурност са крайности. При тип D (табл. 2) виждам, че диетата с високо съдържание на въглехидрати има по-голям дефицит от кетогенните типове (табл. 1 A-C). Строго кетогенната диета (тип А) има дори повече ккал от диетата с високо съдържание на въглехидрати (тип D). Тип D обаче води до по-малко загуба на тегло от трите вида в раздел 1.
Термогенният ефект обяснява защо диетите с високо съдържание на протеини водят до загуба на тегло, но се затруднява, когато въглехидратите влязат в игра.
Нашият метаболизъм е блестящо неефективен.
Калорията би била калория, ако бяхме на 100% ефективни пещи. Но ние не сме. Например, ефективността на превръщането на глюкозата, при условие че няма междинни стъпки, е около 38,5%. Различните метаболитни пътища имат различна ефективност. Глюконеогенезата (GNG) и синтеза на протеини са неефективни, тъй като консумират много енергия. Натрупването на триглицериди, които се абсорбират в мастните клетки, е по-ефективно, т.е. по-енергийно ефективни, отколкото изграждането на протеин.
При нисковъглехидратната диета метаболизмът е принуден да поеме енергоемки метаболитни пътища.
Това са до един Глюконеогенеза а на другите - Кетогенеза. Ако протеиновият синтез се извършва по едно и също време (тренировката с тежести е спусък), се изисква допълнителна енергия от системата. Ако общите kcal останат същите (изокалорични, изчислени), има дефицит, който тялото компенсира чрез разграждане на мастната маса. Хиперкалоричната кетогенна диета също води до загуба на тегло, което също създава дефицит тук.
На фиг. 1 до 3 съм нарисувал три модела, за да демонстрирам този подход (адаптиран от 1-4). Черните линии представляват модела „калорията е калория“, той приема, че метаболизмът губи енергия чрез топлина и т.н., но приема, че всички метаболитни пътища са еднакво ефективни. Настроеното се демонтира в същата степен и едновременно.
Фиг. 1 Кетогенният метаболизъм води до дефицити в енергийния баланс, дори ако диетата е хиперкалорична според изчисленията.
На фиг. 1 кетогенният метаболизъм е показан в синьо. Неефективността, тоест по-високата загуба на енергия на GNG и кетогенезата, оставя тялото да потъне в дефицит в дългосрочен план, малко по малко. Важното тук е, че инсулиновият хормон в кетото е намален. Тъй като ефектите на инсулина са експоненциални, малка редукция има голям ефект върху вашия метаболизъм. Хормони като инсулин контролират метаболитните пътища и по този начин решават дали по-ефективните или неефективните пътища имат приоритет. Инсулинът благоприятства съхраняването на мазнините (липогенеза), но не и изгарянето им (липолиза). Когато инулинът падне в кето, неговият контрол намалява и кетогенезата и GNG стават задължителни. Те консумират повече енергия, която тялото получава от мастна тъкан или храна.
Фиг. 2 Диета, богата на въглехидрати, води до увеличаване на теглото в дългосрочен план.
На фигура 2 съм илюстрирал ситуацията, която се случва, когато въглехидратите са доминиращи и тялото получава захар на всеки няколко часа. Черният дроб изгражда мазнини от излишната глюкоза, която след това се съхранява в мастните клетки (липогенеза). Това изисква инсулин, който ръководи процесите. Обикновено изразходваме излишната енергия, когато спрем да ядем за дълго време. През това време инсулинът пада и мастната тъкан освобождава мазнините и се изразходва (липолиза). Липолизата е по-бавна от липогенезата. Ако ядем преди да се установи равновесие, част от енергията остава (фиг. 2, червена стрелка). За по-дълги периоди от време това води до увеличаване на енергията и наддаването на тегло. Въпросът защо човек губи повече тегло с LC, отколкото с LF намира своя отговор тук: Инсулинът в кетото пада толкова рязко, че неговата цензура върху енергетиците като GNG вече не се прилага.
Фиг. 3 Диета с високо съдържание на въглехидрати може да поддържа или дори да намалява теглото, ако периодите за загуба на мазнини са по-дълги от тези за увеличаване на мазнините. Например само с две хранения на ден или продължителни периоди на гладуване. По принцип диетата с високо съдържание на въглехидрати се възползва от малко намаляване на калориите с около 10%.
На фиг. 3 съм компенсирал по-дългия път на загуба на мазнини (зелена линия) и съм увеличил времето между храненията. Достатъчно време, за да падне инсулинът, за да се поддържа баланс.
Метаболизмът не нарушава първия закон на термодинамиката. Изокалоричните и хиперкалорийните диети с ниско съдържание на въглехидрати водят до загуба на тегло, защото благоприятстват метаболитните пътища, които консумират много енергия. Глюконеогенезата, кетогенезата и синтеза на протеини водят до дефицит в енергийния баланс.
1 Feinman RD, Fine EJ. Неравновесна термодинамика и енергийна ефективност при диети за отслабване. Theor Biol Med Model. 2007 г., 30 юли; 4:27.
2 Feinman RD, Fine EJ. „Калорията е калория“ нарушава втория закон на термодинамиката. Nutr J. 2004 юли 28; 3: 9.
3 Feinman RD, Fine EJ. Термодинамика и метаболитно предимство на диетите за отслабване. Metab Syndr Relat Disord. 2003 септември; 1 (3): 209-19.
4 Fine EJ, Feinman RD. Термодинамика на диетите за отслабване. Nutr Metab (Лонд). 2004 г. 8 декември; 1 (1): 15.
5 Greene P, Willett W, Devecis J, A. Skaf: Пилотно 12-седмично сравняване на загуба на тегло при хранене: Ниско съдържание на мазнини vs. нисковъглехидратни (кетогенни) диети. Изследване на затлъстяването 2003, 11: A23.
6 Volek JS, Phinney SD, Forsythe CE, Quann EE, Wood RJ, Puglisi MJ, Kraemer WJ, Bibus DM, Fernandez ML, Feinman RD. Ограничаването на въглехидратите има по-благоприятно въздействие върху метаболитния синдром от диетата с ниско съдържание на мазнини. Липиди. 2009 април; 44 (4): 297-309.