Ни для кого не секрет, что для нормальной жизнедеятельности человеку необходима энергия, которую он получает из пищи. Наш организм использует глюкозу (самый простой углевод) в качестве основного энергетического субстрата, ведь этот способ является наиболее быстрым и естественным, не требующим дополнительных затрат. Кроме того, глюкоза — преимущественный источник энергии для мозга, нервной ткани, эритроцитов. Исключение составляют сердце, скелетные мышцы, почки, получающие энергию посредством длинноцепочечных жирных кислот [1].
В то же время, прежде всего мозгу продолжает требоваться глюкоза, и, чтобы обеспечить его энергией, органы и ткани, способные использовать непосредственно жирные кислоты и кетоновые тела в качестве топлива, переключаются на эти источники, так происходит процесс глюконеогенеза - синтеза глюкозы из неуглеводных источников [2].
Как только количество кетонов в крови достигает определенного уровня, организм переходит в состояние кетоза, то есть происходит системная внутренняя перестройка ( в том числе гормональная) на получение энергии только за счет жиров. Данное метаболическое состояние характеризуется накоплением КТ в крови (кетонемия), последующим появлением избытка кетонов в моче (кетонурия), а также запахом ацетона, который исходит от пота, мочи и от выдыхаемого воздуха. В зависимости от уровня концентрации кетоновых тел в крови различают три вида кетоза:
Основной функцией гормона инсулина является доставка глюкозы в клетки для участия в цикле Кребса и получении энергии в виде молекул АТФ. Когда в организме снижается количество доступных углеводов, секреция инсулина снижается. Первоначально запасенная глюкоза в форме гликогена доступна в качестве топлива, но через три-четыре дня она истощается. Накопленный жир становится наиболее доступным топливом, а его расщепление на свободные жирные кислоты обеспечивает сырье для производства кетонов в печени.
Состояние кетоза может быть спровоцировано инфекцией, физической травмой, эмоциональным стрессом - то есть обстоятельствами, повышающими потребность в инсулине, или же оно может развиться вследствие погрешностей в режиме инсулинотерапии [4].
Здоровые люди испытывают легкий кетоз в периоды непродолжительного голодания (например, во время ночного сна) и очень напряженных физических упражнений, при этом концентрация кетоновых тел в крови повышается незначительно и уравновешивается скоростью их утилизации [5]. Другая ситуация возникает, если голодание носит длительный характер, либо при сахарном диабете, а также когда человек придерживается высокожировой и низкоуглеводной диеты, называемой также «кето-диета».
Популярность кето-диеты.
Краткосрочные и долгосрочные последствия кетоза.
Физиологический кетоз влияет на самочувствие, при этом проявляются такие симптомы, как головная боль, усталость и слабость, неприятный запах изо рта. Может возникнуть запор вследствие очень низкого поступления клетчатки, а также мышечные спазмы - из-за недостатка микронутриентов, в первую очередь магния.
Важно отметить, что при физиологическом кетозе pH крови не меняется по сравнению с патологическим кетозом, при котором происходит сдвиг кислотно-щелочного баланса в сторону окисления [7]. Кроме того, в долгосрочной перспективе возможен повышенный риск образования камней в почках и желчном пузыре, остеопороза, а также повышение уровня мочевой кислоты в крови (фактор риска подагры) [5].
Исследование с участием 462 934 человек (среднее время наблюдения 16,1 года), опубликованное в 2019 году, показало, что люди, которые придерживались низкоуглеводных диет с высоким содержанием жиров, имели повышенный риск смерти от рака и всех других причин в течение периода исследования [8]. Метаанализ рандомизированных контролируемых исследований 2016 года показал, что низкоуглеводная диета в сравнении с классической низкожировой диетой демонстрирует большее снижение веса, но вместе с тем большее увеличение “плохого” холестерина, увеличивающего риск сердечно-сосудистых заболеваний [9].
Чем опасен высокий уровень кетонов в крови?
Когда в крови и моче накапливается избыточное количество кетоновых тел, которое становится токсичным для организма - это может привести к опасному патологическому состоянию кетоацидоза. Кетоацидоз чаще всего возникает у людей с диабетом 1 типа, но в редких случаях может возникать у лиц, не страдающих диабетом, после продолжительной диеты с очень низким содержанием углеводов [5].
В зависимости от причины возникновения кетоацидоз бывает диабетическим - потенциально опасным для жизни осложнением неконтролируемого диабета, алкогольным - возникает у пациентов с хроническим злоупотреблением алкоголем, заболеваниями печени и острым употреблением алкоголя, “голодным” - возникает после того, как организм лишается глюкозы в качестве основного источника энергии в течение длительного времени.
Кетоацидоз имеет следующие симптомы:
Подведем итог.
Таким образом, согласно исследованиям диета с низким содержанием углеводов в рационе и состояние кетоза могут иметь множество различных неблагоприятных последствий для здоровья человека. Прежде чем сознательно ограничивать себя в углеводах с целью снижения веса или по другим причинам, необходимо тщательно взвесить и проанализировать все возможные риски и обязательно обратиться к врачу во избежание негативных последствий для здоровья.
Список литературы и используемых источников:
[1] Мартинчик А.Н. М29 Общая нутрициология: Учебное пособие/А.Н.Мартинчик, И.В.Маев, О.О.Янушевич. - М .: МЕДпресс-информ, 2005. — 392 с.
[2] Диетология. Руководство 5-е изд. / Под ред. А. Ю. Барановского. — СПб.: Питер, 2022. — 1104 с.
[3] Булавинцева, О. А. Обмен липидов : учебное пособие для студентов / О. А. Булавинцева, И. Э. Егорова, ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра химии и биохимии. – Иркутск: ИГМУ, 2013. – 37 с.
[4] Масловская А.А. Механизм развития кетоза при сахарном диабете и голодании // Журнал ГрГМУ. 2012. №3 (39).
[5] https://www.hsph.harvard.edu/nutritions ... enic-diet/
[6] https://www.who.int/ru/news-room/fact-s ... althy-diet
[7] McGaugh E, Barthel B. A Review of Ketogenic Diet and Lifestyle. Mo Med. 2022 Jan-Feb;119(1):84-88.
[8] Mohsen Mazidi, Niki Katsiki, Dimitri P Mikhailidis, Naveed Sattar, Maciej Banach, on behalf of the International Lipid Expert Panel (ILEP) and the Lipid and Blood Pressure Meta-analysis Collaboration (LBPMC) Group, Lower carbohydrate diets and all-cause and cause-specific mortality: a population-based cohort study and pooling of prospective studies, European Heart Journal, Volume 40, Issue 34, 7 September 2019, Pages 2870–2879.
[9] Mansoor N, Vinknes KJ, Veierød MB, Retterstøl K. Effects of low-carbohydrate diets v. low-fat diets on body weight and cardiovascular risk factors: a meta-analysis of randomised controlled trials. Br J Nutr. 2016;115(3):466-479.
Однако, когда глюкоза перестает поступать в организм по тем или иным причинам, активизируется резервный способ питания клеток организма посредством жирных кислот и кетоновых тел (КТ) - органических соединений, которые образуются в печени из жиров, поступающих с пищей, и жировых запасов организма. Для выживания и получения энергии организм использует кетокислоты, такие как бета-гидроксибутират, ацетоацетат, ацетон. Будучи водорастворимыми веществами вышеперечисленные кислоты с кровью поступают в мозг, нервную ткань и другие ткани и, окисляясь, обеспечивают их энергией в условиях углеводного голодания.
В то же время, прежде всего мозгу продолжает требоваться глюкоза, и, чтобы обеспечить его энергией, органы и ткани, способные использовать непосредственно жирные кислоты и кетоновые тела в качестве топлива, переключаются на эти источники, так происходит процесс глюконеогенеза - синтеза глюкозы из неуглеводных источников [2].
Как только количество кетонов в крови достигает определенного уровня, организм переходит в состояние кетоза, то есть происходит системная внутренняя перестройка ( в том числе гормональная) на получение энергии только за счет жиров. Данное метаболическое состояние характеризуется накоплением КТ в крови (кетонемия), последующим появлением избытка кетонов в моче (кетонурия), а также запахом ацетона, который исходит от пота, мочи и от выдыхаемого воздуха. В зависимости от уровня концентрации кетоновых тел в крови различают три вида кетоза:
- Физиологический кетоз, когда концентрация КТ в крови не превышает 2–3 ммоль/л. Наблюдается при тяжелой физической нагрузке, голодании, избыточном количестве жиров в рационе при одновременном сильном сокращении углеводов.
- Патологический кетоз, при концентрации КТ 3,4–12 ммоль/л. Причинами могут быть лихорадка, тяжелый тиреотоксикоз, акромегалия, кушингизм, рвота (кетонемическая, неукротимая).
- Третий вид кетозов – это диабетическая (кетоацидотическая) кома, при которой уровень КТ может достигать 12–35 ммоль/л [3].
Основной функцией гормона инсулина является доставка глюкозы в клетки для участия в цикле Кребса и получении энергии в виде молекул АТФ. Когда в организме снижается количество доступных углеводов, секреция инсулина снижается. Первоначально запасенная глюкоза в форме гликогена доступна в качестве топлива, но через три-четыре дня она истощается. Накопленный жир становится наиболее доступным топливом, а его расщепление на свободные жирные кислоты обеспечивает сырье для производства кетонов в печени.
Состояние кетоза может быть спровоцировано инфекцией, физической травмой, эмоциональным стрессом - то есть обстоятельствами, повышающими потребность в инсулине, или же оно может развиться вследствие погрешностей в режиме инсулинотерапии [4].
Здоровые люди испытывают легкий кетоз в периоды непродолжительного голодания (например, во время ночного сна) и очень напряженных физических упражнений, при этом концентрация кетоновых тел в крови повышается незначительно и уравновешивается скоростью их утилизации [5]. Другая ситуация возникает, если голодание носит длительный характер, либо при сахарном диабете, а также когда человек придерживается высокожировой и низкоуглеводной диеты, называемой также «кето-диета».
Популярность кето-диеты.
Желание получить быстрый результат в снижении веса наталкивает многих людей на следование широко известной высокожировой низкоуглеводной диете. Суть кето-диеты заключается в потреблении 75-80% жиров, 20-25% белков и не более 50 г углеводов в сутки, что вводит организм в состояние кетоза. До сих пор не утихают споры относительно безопасности и эффективности такой диеты, однако, существующие исследования не позволяют сделать однозначные выводы и рекомендовать ее широкой публике. К сожалению, “сарафанное” радио и личный пример зачастую имеют большее доверие, чем результаты качественных исследований. К слову, рекомендации Всемирной организации здравоохранения, а также многих других ведущих организаций в области питания и здоровья населения по-прежнему включают ограниченное потребление жиров (не выше 30%), а Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) рекомендует, чтобы потребление углеводов составляло 45–60% от общего потребления энергии как взрослыми, так и детьми, при этом доля простых сахаров не должна превышать 10% [6].
Краткосрочные и долгосрочные последствия кетоза.
Физиологический кетоз влияет на самочувствие, при этом проявляются такие симптомы, как головная боль, усталость и слабость, неприятный запах изо рта. Может возникнуть запор вследствие очень низкого поступления клетчатки, а также мышечные спазмы - из-за недостатка микронутриентов, в первую очередь магния.
Важно отметить, что при физиологическом кетозе pH крови не меняется по сравнению с патологическим кетозом, при котором происходит сдвиг кислотно-щелочного баланса в сторону окисления [7]. Кроме того, в долгосрочной перспективе возможен повышенный риск образования камней в почках и желчном пузыре, остеопороза, а также повышение уровня мочевой кислоты в крови (фактор риска подагры) [5].
Исследование с участием 462 934 человек (среднее время наблюдения 16,1 года), опубликованное в 2019 году, показало, что люди, которые придерживались низкоуглеводных диет с высоким содержанием жиров, имели повышенный риск смерти от рака и всех других причин в течение периода исследования [8]. Метаанализ рандомизированных контролируемых исследований 2016 года показал, что низкоуглеводная диета в сравнении с классической низкожировой диетой демонстрирует большее снижение веса, но вместе с тем большее увеличение “плохого” холестерина, увеличивающего риск сердечно-сосудистых заболеваний [9].
Чем опасен высокий уровень кетонов в крови?
Когда в крови и моче накапливается избыточное количество кетоновых тел, которое становится токсичным для организма - это может привести к опасному патологическому состоянию кетоацидоза. Кетоацидоз чаще всего возникает у людей с диабетом 1 типа, но в редких случаях может возникать у лиц, не страдающих диабетом, после продолжительной диеты с очень низким содержанием углеводов [5].
В зависимости от причины возникновения кетоацидоз бывает диабетическим - потенциально опасным для жизни осложнением неконтролируемого диабета, алкогольным - возникает у пациентов с хроническим злоупотреблением алкоголем, заболеваниями печени и острым употреблением алкоголя, “голодным” - возникает после того, как организм лишается глюкозы в качестве основного источника энергии в течение длительного времени.
Кетоацидоз имеет следующие симптомы:
- слабость или повышенная возбудимость, спутанность сознания;
- учащенное мочеиспускание;
- сухость во рту, жажда;
- высокий уровень глюкозы в крови;
- высокий уровень кетонов в моче;
- сухость кожных покровов, их шелушение.
Подведем итог.
Таким образом, согласно исследованиям диета с низким содержанием углеводов в рационе и состояние кетоза могут иметь множество различных неблагоприятных последствий для здоровья человека. Прежде чем сознательно ограничивать себя в углеводах с целью снижения веса или по другим причинам, необходимо тщательно взвесить и проанализировать все возможные риски и обязательно обратиться к врачу во избежание негативных последствий для здоровья.
Список литературы и используемых источников:
[1] Мартинчик А.Н. М29 Общая нутрициология: Учебное пособие/А.Н.Мартинчик, И.В.Маев, О.О.Янушевич. - М .: МЕДпресс-информ, 2005. — 392 с.
[2] Диетология. Руководство 5-е изд. / Под ред. А. Ю. Барановского. — СПб.: Питер, 2022. — 1104 с.
[3] Булавинцева, О. А. Обмен липидов : учебное пособие для студентов / О. А. Булавинцева, И. Э. Егорова, ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра химии и биохимии. – Иркутск: ИГМУ, 2013. – 37 с.
[4] Масловская А.А. Механизм развития кетоза при сахарном диабете и голодании // Журнал ГрГМУ. 2012. №3 (39).
[5] https://www.hsph.harvard.edu/nutritions ... enic-diet/
[6] https://www.who.int/ru/news-room/fact-s ... althy-diet
[7] McGaugh E, Barthel B. A Review of Ketogenic Diet and Lifestyle. Mo Med. 2022 Jan-Feb;119(1):84-88.
[8] Mohsen Mazidi, Niki Katsiki, Dimitri P Mikhailidis, Naveed Sattar, Maciej Banach, on behalf of the International Lipid Expert Panel (ILEP) and the Lipid and Blood Pressure Meta-analysis Collaboration (LBPMC) Group, Lower carbohydrate diets and all-cause and cause-specific mortality: a population-based cohort study and pooling of prospective studies, European Heart Journal, Volume 40, Issue 34, 7 September 2019, Pages 2870–2879.
[9] Mansoor N, Vinknes KJ, Veierød MB, Retterstøl K. Effects of low-carbohydrate diets v. low-fat diets on body weight and cardiovascular risk factors: a meta-analysis of randomised controlled trials. Br J Nutr. 2016;115(3):466-479.
