Кетоны: четвертое топливо

Трэвис Кристоферсон написал три книги по оптимизации метаболического здоровья. Его третья и последняя работа – « Кетоны, четвертое топливо: Варбург – Кребс – Вич, 250-летнее путешествие в поисках источника молодости ».

Интересно, что оптимизация вашего метаболического здоровья, по-видимому, является эффективным способом смягчения тяжести инфекции COVID-19. Причина этого в том, что когда вы метаболически гибки, вы не резистентны к инсулину, а резистентность к инсулину и диабет являются значительными факторами риска.

Кетогенная диета была стандартом лечения детской эпилепсии в 1920-х годах, но как только в 30-х годах появились противосудорожные препараты, о них положили на полку и в конечном итоге забыли. Пост постигла та же участь. Как отметил Кристоферсон, лечебное голодание было очень популярным в 60-х годах, но преимущества этой стратегии в конечном итоге отпали на второй план, поскольку движение за обезжиренное питание стало популярным.

«[Пищевой кетоз] сделал это заметное возрождение к 2000 году, и люди начали осознавать, что кетоны, по сути, являются четвертым топливом и имеют невероятные терапевтические побочные эффекты», – говорит Кристоферсон.

Сегодня, когда мы сталкиваемся с эпидемическими уровнями инсулинорезистентности и связанными с ней последствиями для здоровья, включая диабет, сердечные заболевания и повышенную уязвимость к вирусным инфекциям, пищевой кетоз как нельзя более актуален.

Четыре топлива

Четыре вида топлива – это углеводы, жиры, белки и кетоны. Углеводы и жиры являются двумя основными. Белки в основном используются как строительные блоки, но они также могут расщепляться и сжигаться в качестве топлива. Их просто нельзя хранить ни на что другое, кроме как на горючее от голода.

Белок также может быть преобразован обратно в глюкозу глюконеогенными путями. Когда вы поститесь, белок можно использовать в качестве альтернативного топлива, но идеальным топливом являются кетоны. Кристоферсон объясняет метаболическую разницу между углеводами, жирами и кетонами следующим образом:

«По какой-то причине жизнь выбрала глюкозу в качестве основного топлива. Все углеводы вступают в один и тот же гликолитический путь и сжигаются или перерабатываются в течение 10 ферментативных этапов в ацетил-КоА, который входит в цикл Кребса. Затем он отделяет субстраты, которые попадают в цепь переноса электронов для выработки энергии.

То, как мы сжигаем жир, очень зависит от инсулина. Итак, когда вы едите много углеводов, когда вы высвобождаете инсулин в течение дня, вы по сути выключаете переработку жира и включаете липогенез, то есть наращивание жира, и все это сосредоточено на инсулине.

Таким образом, когда уровень инсулина высок, он останавливает процесс сжигания жира, то есть бета-окисления. Когда уровень инсулина низкий во время голодания или кетогенной диеты, включается бета-окисление. Итак, жиры будут обрабатываться. Что делает жиры уникальными, и об этом мало говорят, так это то, что они чрезвычайно энергичны. Этот источник топлива содержит тонны энергии.

Итак, организму действительно нужно найти способ обработать его, не взрывая митохондрии. Таким образом, часть жира перерабатывается посредством Комплекса II цепи переноса электронов, который снижает или ослабляет энергию в жире, чтобы его можно было переработать, не взрывая митохондрии.

Затем ацетил-КоА входит в цикл Кребса и просто проходит нормальный метаболизм. Важным моментом является то, что сжигание жира отключается из-за слишком большого количества углеводов. Когда вы входите в состояние кетоза, включается сжигание жира, а когда происходит бета-окисление, когда мы сжигаем жиры, оно связано с процессом производства кетонов.

Таким образом, низкий уровень инсулина заставляет жировые клетки выделять триглицериды, накопленный жир тела, который попадает в кровоток, который попадает в клетки, и затем начинается бета-окисление. В печени – это центральная часть кетоза – гепатоциты печени являются производственной линией для кетоновых тел.

По мере нарастания бета-окисления оксалоацетат, последний метаболит цикла Кребса, извлекается для выработки глюкозы, поскольку организм должен поддерживать базовый уровень глюкозы. Ацетил-КоА не может соединяться с последним субстратом цикла Кребса, поэтому он накапливается в гепатоцитах.

А еще есть фермент, ожидающий этого массового накопления ацетил-КоА. Этот фермент начинает преобразовывать это в ацетоацетат, который затем превращается в бета-гидроксибутират, который теперь попадает в кровоток в качестве четвертого топлива, предпочтительного топлива и чрезвычайно эффективного топлива. Итак, в этом заключается метаболическая разница между этими тремя источниками топлива ».

Диеты с высоким содержанием углеводов повреждают ваш метаболический аппарат

Проблема в том, что при сегодняшней стандартной диете большинство людей никогда не достигают такого состояния сжигания жира и кетоза. Они постоянно кормят свой организм углеводами и в таком состоянии с высоким содержанием инсулина просто не могут сжигать жир. Со временем он изнашивает ваш метаболический аппарат, что приводит к инсулинорезистентности и увеличению веса.

Как объяснил Кристоферсон, глюкоза – это очень жесткая планарная молекула, и, попадая в вашу кровь, она повреждает ваши эпителиальные клетки, нервы и почти все остальное. По этой причине ваше тело должно быстро избавиться от него. Инсулин заставляет ваши клетки поглощать глюкозу, чтобы снизить уровень глюкозы в крови.

Затем он приказывает клеткам обработать его, включив последний этап гликолиза, комплекс пируватдегидрогеназы, чтобы глюкоза могла быть переработана. Когда эти два «механизма» изнашиваются, у вас развивается инсулинорезистентность. Это означает, что ваши клетки больше не реагируют на инсулин, и, как следствие, уровень глюкозы в крови остается повышенным.

Вы также сжигаете меньше топлива, что снижает все метаболические процессы. Это связано с состоянием инсулинорезистентности: меньше глюкозы может попасть в цикл Кребса, и производство АТФ замедляется. Например, эффективность, с которой ваше тело производит антиоксиданты и нейротрансмиттеры, снижается. Самое прекрасное в метаболизме кетонов – это то, что он полностью исключает всю эту патологию. Это не зависит от путей инсулина.

Итак, когда вы производите кетоны и уровень кетонов в крови повышается, кетон проникает в клетку через модельный транспортный белок карбоновой кислоты. Даже без повышения уровня инсулина клетки эффективно подпитываются.

Кетонам также не нужен комплекс пируватдегидрогеназы. Вместо этого кетоны входят непосредственно в цикл Кребса. Итак, внезапно нарушенные метаболические пути оживают, и вы можете генерировать энергию, антиоксиданты и все остальное. Ваш мозг также получает топливо, необходимое для оптимальной работы.

Метаболические преимущества кетонов

Кетоны обладают рядом особых преимуществ. Во-первых, они термодинамически и метаболически эффективны, то есть они горят чище, чем глюкоза, тем самым вызывая гораздо меньше повреждений свободными радикалами и воспалений в вашем теле. Кристоферсон объясняет:

«Бета-гидроксибутират – метаболически лучшее топливо. Он термодинамически насыщен большей энергией на две углеродные единицы, чем глюкоза. Итак, это готово. Когда вы его сжигаете, он расширяет этот разрыв в цепи переноса электронов между Комплексом I и парой коэнзима Q.

Цепь переноса электронов, вот что она делает: когда вы сжигаете топливо, электроны очищаются, и они проходят через серию комплексов в цепи переноса электронов. Когда он это делает, он вводит протон во внутреннее пространство митохондриальной мембраны. Затем этот градиент протонов генерирует АТФ.

Бета-гидроксибутират расширяет этот разрыв … Есть больше энергии … для захвата. Единственное, что он делает, это то, что он ускоряет наш метаболизм.

Когда Вич и Кребс изучали эти четыре метаболических узла, эти пары коферментов, одна из которых – АТФ, которые управляют всем метаболизмом, они поняли, что если бы существовал способ увеличить энергетический потенциал всех этих нуклеотидных коферментов, он мог бы иметь терапевтический эффект, огромная польза для обмена веществ.

Они просто не знали, как это сделать. Когда Вич слился с Кэхиллом и начал изучать это, они поняли, что бета-гидрокси делает именно это. Он метаболически наделен способностью увеличивать количество энергии в АТФ, НАДФ, НАДФН и ацетил-КоА.

Затем вы посмотрите, что это делает… например, производство внутренних антиоксидантов… зависит от заряда НАДФН. При кетозе этот заряд резко увеличивается. Итак, мы можем обрабатывать свободные радикалы намного лучше ».

Кетоз значительно улучшает выработку антиоксидантов

Концепция НАДФН чрезвычайно важна и не получает широкого признания. Вероятно, он не менее важен, чем НАД +, особенно в отношении восстановления эндогенных внутриклеточных антиоксидантов. Как объяснил Кристоферсон, единственное, что определяет антиоксидантный статус клетки, – это окислительно-восстановительное соотношение НАДФН, и единственный известный способ изменить это окислительно-восстановительное соотношение – сжигание бета-гидроксибутирата.

Широко распространено мнение, что можно уменьшить количество свободных радикалов, просто потребляя антиоксиданты, но это никогда не было доказано. Как отмечает Кристоферсон:

«Кребс написал об этом Линусу Полингу, сказав:« Вы не понимаете, о чем говорите в отношении витамина С». Пример, который я пытаюсь привести в книге об этом, заключается в том, что все эти антиоксиданты … должны быть переработаны НАДФН. Таким образом, только соотношение НАДФН определяет способ действия всех этих антиоксидантов.

Если вы едите антиоксиданты, это как полный продуктовый магазин. Есть 10 кассовых аппаратов и есть 10 кассиров. Шагом, ограничивающим скорость выписки людей, являются 10 кассовых аппаратов. Если добавить 20 кассиров, это не поможет. Эти 10 кассовых аппаратов определяют, сколько людей в продуктовом магазине выписывают.

То же самое и с антиоксидантами. Вы можете есть антиоксиданты и добавлять в пул внутриклеточных антиоксидантов, но они не перерабатываются быстрее. Это огромное заблуждение о том, как работают антиоксиданты. Когда вы переходите к кетозу, вы получаете серьезные терапевтические последствия в отношении производства антиоксидантов ».

Радиационные и антивозрастные преимущества

Кристоферсон цитирует исследование, показывающее, что, когда вы вводите мышам кетоновые эфиры после дозирования им радиации, нанесенные хромосомные повреждения уменьшаются на 50% по сравнению с мышами, получавшими обычную углеводную диету. Он считает, что принимать кетоновые эфиры рекомендуется, например, при рентгеновских снимках или во время полета. Кетоновые эфиры также могут помочь противодействовать нормальному разрушительному процессу старения.

«Одна из теорий, которая выдержала испытание временем, – это теория свободных радикалов старения Хармона, согласно которой мы действительно производим большое количество эндогенных свободных радикалов только при нормальном метаболизме. И это всегда считалось ближайшей причиной старения, потому что это главное повреждающее событие внутри клетки », – говорит он.

«Один из способов уменьшить это постоянное производство эндогенных свободных радикалов – это кетоз, кето-метаболизм, бета-гидроксибутират. Он замедляет производство свободных радикалов …

Метаболизм бета-гидроксибутирата при кетозе также резко увеличит уровень НАД в нашем организме … Итак, экзогенные предшественники НАД, кетогенные диеты, голодание или кетоновые добавки – это способы действительно замедлить этот пагубный процесс эпигенетического старения ».

Бета-гидроксибутират также активирует FOXO3a, который, возможно, является одним из наиболее важных путей борьбы со старением. FOXO3a, в свою очередь, изменяет экспрессию сотен других генов.

Некоторые из этих генов регулируют внутреннее производство антиоксидантов, таких как каталаза и супероксиддисмутаза. Они не похожи на традиционные антиоксиданты, которые нужно перерабатывать с помощью НАДФН. Они работают по традиционному кетолизу, когда супероксид превращается в перекись водорода, а затем в воду.

Кетоновые эфиры улучшают спортивные результаты

Кристоферсон также рассматривает, как кетоновые эфиры могут улучшить спортивные результаты и восстановление:

«Еще одно хорошее практическое применение этого – гонщики Тур де Франс. Они обнаружили кетоновые эфиры примерно в 2012 году … Причина, по которой они так важны, заключается в том, что к третьей неделе этой изнурительной велогонки основная причина, по которой вы не восстанавливаетесь, заключается в том, что вы генерируете так много свободных радикалов из-за этого массового потребления кислорода и упражнений.

Когда они принимают этот кетоновый эфир, они говорят, что обладают беспрецедентной способностью к восстановлению, и это потому, что он притупляет образование свободных радикалов и значительно увеличивает их способность справляться со всеми этими свободными радикалами, которые повреждают ткани и измельчают их, когда происходит эта гонка. . »

Другие преимущества эфиров кетона

Есть также некоторые данные, свидетельствующие о том, что кетоновые эфиры могут быть полезны при определенных состояниях здоровья.

«У кого-то, у кого проявляются первые признаки деменции или болезни Альцгеймера, [кетоновые] эфиры способны повышать уровень бета-гидроксибутирата до лекарственного уровня. Вы получаете эти усиленные плейотропные эффекты кетоновых эфиров.

Другой эффект… он ингибирует воспаление NLRP3, начальный комплекс, запускающий воспаление. Итак, бета-гидроксибутират в более высоких концентрациях может подавить воспаление. [Он также может] действовать как эпигенетический репрограмматор. Он подавляет белки HDAC, которые являются белками, которые устанавливают метки на гистоны, чтобы изменить генетическую экспрессию.

Первоначальные данные показывают, что люди, страдающие каким-либо болезненным процессом, могут получить больше от эфира, чем здоровые люди, которые просто хотят улучшить качество жизни. При этом это природное соединение, это источник топлива. В каком-то смысле это действительно есть еда.

Если вы много тренируетесь, собираетесь сделать рентгеновский снимок или летаете, я думаю, что эфир кетона – вполне разумная вещь для этого … Но никто не предлагает, чтобы он заменил наиболее важные стратегии, которые являются хорошей диетой. , упражнения и голодание – это своего рода глобальные [стратегии] внутреннего производства кетонов ».

Масло MCT – одна из альтернатив

Другой терапевтический вариант – использовать масло MCT, поскольку этот тип жира легко поддается производству кетонов. Я потребляю около 200 мл каприловой кислоты в день, так как мне требуется много калорий из-за ежедневных упражнений. Мне нужно как минимум 3500-4000 калорий в день. Я получаю более 1000 калорий в день из масел MCT, что хорошо работает для меня, поскольку я получаю метаболические преимущества, обсуждаемые здесь.

Масло MCT также намного дешевле, чем кетоновые эфиры. Тем не менее, 200 мл – это намного больше, чем большинство людей могло бы вынести. Для начала возьмите 1 чайную ложку и постепенно увеличивайте ее количество. Будьте осторожны, чтобы принимать их вместе с множеством других жиров и не принимайте более 4 столовых ложек за один раз, иначе вас может подташнивать.

«МСТ – это способ попасть в кетоз, [поскольку] они обходят эти пути контроля», – объясняет Кристоферсон. «Обычно у вас должен быть низкий уровень инсулина, который высвобождает триглицериды, которые затем превращаются в гепатоцитах в бета-гидроксибутират.

Масла MCT попадают прямо в клетки и вызывают это производство, потому что они радикально увеличивают количество ацетил-КоА. Затем образуется бета-гидроксибутират. Они даже преодолевают гематоэнцефалический барьер, которого нет у большинства жирных кислот.

Итак, нейроны будут непосредственно производить кетоны в головном мозге. Одна из основных патологий болезни Альцгеймера – инсулинорезистентность головного мозга. Итак, ваш мозг испытывает нехватку энергии. Он не может перерабатывать глюкозу. Масла MCT попадут прямо в мозг. Или они будут производить кетоны в крови, попадать прямо в мозг, обходить всю эту патологию и заполнять этот энергетический пробел ».

Почему так важен циклический кетоз

Хотя многие считают, что лучше оставаться в питательном кетозе постоянно и на неопределенный срок, я категорически не согласен с таким советом. Я считаю, что постоянное соблюдение низкоуглеводной диеты может быть крайне контрпродуктивным.

Глюкоза повышает уровень инсулина, а инсулин – если у вас все время высокий уровень инсулина – ужасная вещь. Но это также анаболический гормон, который запускает IGF-1 и все эти антибиотические пути для восстановления.

Хотя важно придерживаться низкоуглеводной диеты до тех пор, пока вы не станете метаболически гибкими и не чувствительны к инсулину, что может занять месяцы или даже годы для некоторых действительно тяжелых людей, как только вы достигнете этого состояния, вы захотите повысить уровень углеводов (в зависимости от на уровне тренировок) до 100 или 150 граммов один или два раза в неделю, особенно во время тренировок.

Это на самом деле еще больше улучшит вашу метаболическую гибкость, так как вы хотите иметь возможность плавно переключаться между сжиганием жира и глюкозы. Как уже упоминалось, глюкоза – универсальное топливо, поэтому мы должны уметь ее использовать. Мы просто не хотим использовать его все время. Кристоферсон соглашается, говоря:

«Вам нужно помнить; ваше тело постоянно находится в состоянии… разрушения [или] ремонта. Если вы постоянно ломаетесь, вы не даете своему телу возможности восстановиться, стать анаболиком.

Глюкоза повышает уровень инсулина, а инсулин – если у вас все время высокий уровень инсулина – ужасная вещь. Но это также анаболический гормон, который запускает IGF-1 и все эти антибиотические пути для восстановления.

Итак, я думаю … наиболее оптимальной стратегией будет езда на велосипеде назад и вперед. Думаю, это похоже на то, через что прошли наши предки. Наверное, у нас были времена лишений. Зимой углеводов было очень мало или совсем не было. А затем, во времена изобилия, когда было много углеводов, пришло время для восстановления и регенерации.

Я думаю, что в конечном итоге эта стратегия будет именно правильной. И мы не знаем – даже периодического голодания может быть достаточно для людей, которые в целом здоровы ».

Улучшение метаболического здоровья является ключевым моментом в мире после COVID

Наконец, оптимизация вашего метаболического здоровья с помощью пищевого кетоза, который лучше всего достигается с помощью ограниченного по времени приема пищи и циклической кетогенной диеты, поможет вам двигаться вперед с большей уверенностью и меньшим страхом в этом мире после COVID. Как отмечает Кристоферсон:

«Глядя на данные и на то, что делает этот вирус, становится понятно. Представители здравоохранения говорят об этих упреждающих мерах социального дистанцирования и ношения масок, но не похоже, что когда-либо решается единственная вещь, которая смотрит нам в глаза, а именно метаболическая дисфункция.

Мы могли бы сказать: «Один из способов уменьшить тяжесть заболевания – это правильно питаться; начать делать это и выйти сильным ». Но это сообщение не было доставлено …

[Метаболическая дисфункция] была кризисом до вируса. Он был там, и мы не смогли [решить его]. Вирус выявил эту [неудачу], и мы все еще должны решить эту проблему публично.

Это действительно показывает глубокие предубеждения в человеческом мышлении и то, как мы реагируем на проблемы без полного учета затрат. Когда вы беспристрастно смотрите на полный учет затрат на экономические нарушения, связанные с блокировками, по сравнению с тем, что мы получаем от этого, с вирусом, это непропорционально. Мы должны найти способ разумно сбалансировать это.

Этот вирус несоразмерно убивает пожилых людей. На одного 80-летнего человека это обходится более чем в 1 миллион долларов, если использовать полный учет затрат, и если вы возьмете этот миллион долларов, то сможете спасти сотни жизней молодых людей. Итак, я думаю, что наш ответ в некотором роде абсурден и просто не рассматривает проблему должным образом.

Для меня главное – взглянуть на здравоохранение и на то, как мы анализируем и тратим огромные суммы денег на каждую болезнь и почти не добиваемся прогресса год за годом.

У нас есть эта в основном бесплатная, внутренне установленная медицинская терапия [например, кетоны], установленная в каждом из нас … Это действительно расширяет возможности, и я хочу, чтобы это было основным посланием: насколько это действенно и насколько легко доступно. Вы можете получить к нему доступ в любое время, когда будете готовы ».

Чтобы узнать больше, изучите книгу Кристоферсона « Кетоны, четвертое топливо: Варбург – Кребс – Вич, 250-летнее путешествие в поисках источника молодости ».