Czym jest ketoza?
Ketoza od lat wykorzystywana jest m.in. w leczeniu padaczki u dzieci, w chorobach metabolicznych czy neurodegeneracyjnych (np. Alzheimer), a obecnie nawet w leczeniu niektórych nowotworów. Od jakiegoś czasu termin ten ma także zastosowanie w tematyce odchudzania, gdyż ketoza powoduje szybsze spalanie tkanki tłuszczowej.
Na czym polega ketoza? Każdy człowiek czerpie energię głównie z glukozy, która daje nam szybkie, ale jednak krótkie pobudzenie energetyczne. Dodatkowo wraz ze wzrostem glukozy, wzrasta także nagle insulina – jest ona konieczna do tego, aby glukoza wniknęła do komórek. Należy ponadto wiedzieć, że standardowo w stanie spoczynku człowiek ma we krwi 0,1-0,3 mmol/litr ciał ketonowych, których tempo produkcji jest równe metabolizowaniu. Stan ketozy występuje wtedy, gdy ciał ketonowych we krwi jest więcej niż 0,5 mmol/litr, przy jednocześnie stabilnym i na niskim poziomie stężeniu insuliny oraz glukozy.
Podczas ketozy organizm czerpie energię z wolno utlenianych kwasów tłuszczowych. W momencie ograniczenia dostarczania glukozy, organizm zaczyna pobierać energię ze zmagazynowanych tłuszczów za pomocą ciał ketonowych. Ketoza może powstać np. w wyniku głodówki lub dzięki diecie o niskiej zawartości węglowodanów – np. diecie ketogenicznej.
Jak dochodzi do produkcji ciał ketonowych (ketogenezy)?
Tworzenie się ciał ketonowych to inaczej ketogeneza. Proces ten zachodzi w wątrobie i może występować tylko wtedy, gdy organizm jest odpowiednio odżywiony. I tak kolejno po dostarczeniu do organizmu niewielkiej ilości węglowodanów, wolne kwasy tłuszczowe zmieniają się w trójglicerydy. Część z nich może utlenić się do CO2, a część przechodzi do krwiobiegu. Jeśli organizm jest w stanie głodu lub znacznie ograniczamy ilość węglowodanów, większość wolnych kwasów tłuszczowych trafi albo do krwiobiegu lub będzie utleniona (w mitochondriach, gdzie dochodzi do ich aktywacji w cytoplazmie komórkowej). W wątrobie natomiast zachodzi synteza w obecności hydroksymetyloglutarylo-koenzymu A. Gdy dochodzi do nasilenia utleniania się kwasów tłuszczowych, dochodzi do wytwarzania się kwasu acetooctowego oraz beta-hydroksymasłowego (które to tworzą ciała ketonowe). Tym sposobem produkują się ciała ketonowe, gdyż oba te kwasy oraz aceton (kwas acetooctowy samoistnie przekształca się w aceton) są ich podstawowymi składnikami.
Ketoza odżywcza, kliniczna i powysiłkowa (rodzaje ketozy)
To nie wszystko, co należy wiedzieć o ketozie. Stan ten może przyjmować różną postać i być powodowany innymi czynnikami – co sprawia, że możemy wyróżnić 3 rodzaje ketozy, których mechanizm wyjaśniamy poniżej.
1. Ketoza odżywcza
Ketoza odżywcza powodowana jest dietą ketogeniczną, która ma na celu tak zmienić pracę organizmu, aby zaczął on czerpać energię z ciał ketonowych – a nie z glukozy. Aby tak się stało, należy ograniczyć węglowodany, przy jednoczesnym podwyższeniu podaży tłuszczy i zbilansowaniu białek w diecie.
Na początku diety ketogenicznej organizm zaczyna dostosowywać się do nowych warunków. W efekcie glukoza we krwi spada, a mózg poszukuje innego źródła energii, zaczynając czerpać ją m.in. z ciał ketonowych. Później energia produkowana z ciał ketonowych wzrasta – z początkowego poziomu ok. 25% do nawet 70% - wówczas korzystają z nich także mięśnie szkieletowe oraz mięsień sercowy.
Kolejny efekt to obniżenie poziomu insuliny. Jednocześnie zwiększa się glukagon – który m.in. zwiększa utlenianie kwasów tłuszczowych. Zapotrzebowanie organizmu na glukozę stopniowo spada, dzięki czemu nie rozpadają się także białki mięśniowe.
2. Ketoza kliniczna
Jak już wspomnieliśmy, pierwotnym zastosowaniem ketozy było leczenie – głównie padaczki u dzieci. Obecnie ketoza może wspomagać leczenie niektórych zmian onkologicznych, ponieważ komórki nowotworowe nie potrafią czerpać energii z ciał ketonowych, co skutkuje ich zanikaniem (ale tylko w przypadku niektórych nowotworów).
Inne zastosowanie kliniczne ketozy to leczenie cukrzycy, ponieważ ogranicza się spożywanie węglowodanów i lepiej możemy wpływać na glikemie.
Ketoza może ponadto chronić komórki nerwowe przed przedwczesnym obumieraniem – z tego powodu znajduje swoje zastosowanie w profilaktyce takich schorzeń, jak choroba Parkinsona, ALZ czy Alzheimera.
3. Ketoza powysiłkowa
Ketoza może także powstać na skutek wzmożonego wysiłku fizycznego. Podczas aktywności w organizmie zachodzi wiele zmian, m.in. oddechowych, metabolicznych czy krążeniowych. Ilość ciał ketonowych po wysiłku wzrasta – około godziny po aktywności lub nieco wcześniej. Produkcja ciał ketonowych jest przy tym większa w przypadku ćwiczeń o umiarkowanej intensywności, ale trwających dłużej, niż po krótkich i bardzo intensywnych treningach.
Kwasica ketonowa, ketonemia i ketnuria
Szukając informacji na temat ketozy, zapewne spotkacie się z takimi terminami, jak kwasica ketonowa, ketonemia i ketnuria. Czym są i co mają wspólnego ze stanem ketozy i ketogenezy? Zobaczcie poniżej:
- Kwasica ketonowa – to stan chorobowy, który może występować przy mocnych niedoborach lub nawet brakach insuliny – nie jest to wówczas skorelowane z dietą ketogeniczną.
- Ketonemia – to określenie na obecność podwyższonego stężenia ciał ketonowych we krwi. Ilość ciał ketonowych we krwi możemy sprawdzić, dokonując pomiaru BHB (beta-hydroksymaślanu) za pomocą glukometru ze specjalnymi paskami, które mierzą poziom ciał ketonowych. Tym sposobem możemy ocenić, czy weszliśmy już w stan ketozy.
- Ketonuria – to stan, gdy ciała ketonowe występują w moczu. Aby sprawdzić, czy posiadamy ciała ketonowe w moczu, możemy wykonać test specjalnymi paskami.
Jakie są stężenia ciał ketonowych krwi i kiedy rosną?
Osoba na standardowej, zbilansowanej diecie, posiada stosunkowo niskie stężenie ciał ketonowych, gdyż plasuje się ono na poziomie 0,1-0,3 mmol/litr krwi. Do wzrostu ciał ketonowych dochodzi jedynie w specyficznych warunkach metabolicznych – np. gdy podejmujemy dietę ketogeniczną. Ketoza może mieć zarówno charakter krótko- jak i długotrwały, a to, ile trwa, zależy od przyczyn jej zaistnienia, a także od okresu, w jakim ciała ketonowe zastępowały pod względem funkcji metabolicznych glukozę. Długotrwała ketoza występuje w przypadku ketozy odżywczej na skutek głodówki lub diety niskowęglowodanowej. Krótkotrwała ketoza natomiast może wystąpić po intensywnych ćwiczeniach. Poniżej przedstawiamy normy ciał ketonowych we krwi dla poszczególnych rodzajów ketozy.
Normy ciał ketonowych we krwi:
- 0,5-3,0 – ketoza w wyniku stosowania diety niskowęglowodanowej,
- 3,0-6,0 – ketoza w wyniku głodówki (kilkudniowej),
- 2,5-3,5 – ketoza w wyniku intensywnego treningu.
Czy ketoza jest szkodliwa dla organizmu?
Wydawać by się mogło, że ketoza jest zdrowym stanem, ponieważ wykorzystuje się ją np. do leczenia padaczki u dzieci (istnieją badania, w których jednoznacznie wykazano zmniejszenie częstotliwości napadów padaczkowych podczas stosowania diety powodującej stan ketozy), cukrzycy czy niektórych nowotworów. Ketozę uznaje się także jako skuteczny środek w walce z otyłością, gdyż pozwala na redukcję tkanki tłuszczowej czy zmniejszenie apetytu.
Należy jednak wiedzieć, że dieta ketogenna nie jest dla każdego – są pewne przeciwwskazania, m.in. zaburzenia wątroby, trzustki lub nerek. U osób z takimi schorzeniami, wprowadzenie ciała w stan ketozy mogłoby wyrządzić więcej szkód, niż korzyści. Po drugie, dieta powodująca ketozę nie jest w stanie dostarczyć organizmowi wszystkich składników odżywczych w odpowiednich ilościach, stąd mogą występować niedobory witamin, minerałów i błonnika.
Kiedy wskazana jest dieta ketogeniczna i stan ketozy?
Na ogół lekarze nie zalecają stosowania diety ketogenicznej, ponieważ wprowadza ona w organizmie drastyczne zmiany metaboliczne, które nie są zgodne z jego naturą. Są jednak sytuacje, gdy dieta ta jest korzystna lub nawet konieczna dla niektórych osób – np. w przypadku chorób autoimmunologicznych czy padaczki lekoopornej.
Dieta ketogeniczna może także przynieść następujące korzyści:
- mniejsze ryzyko zachorowania na choroby sercowo-naczyniowe,
- zwiększenie poziomu dobrego cholesterolu HDL,
- zmniejszenie poziomu triglicerydów,
- obniżenie ciśnienia krwi (korzystne dla osób cierpiących na nadciśnienie),
- zmniejszenie stężenia glukozy poprawia wrażliwość tkanek na insulinę (ważne przy insulinooporności),
- redukcja tkanki tłuszczowej (istotne w walce z otyłością).
Przed przejściem na dietę ketogeniczną…
Zanim przejdziesz na dietę ketogeniczną, postaraj się przygotować organizm na drastyczne zmiany. Powoli ograniczaj spożywanie słodyczy i słonych przekąsek, a cukier zastąp zdrowymi słodzikami. Pij duże ilości wody i zrezygnuj z napojów słodzonych. Pilnuj także stałych pór posiłków.
Stan ketozy – jakie daje objawy?
Gdy już jesteś na diecie ketogenicznej, pojawia się pytanie „czy już jestem w stanie ketozy?”. Są pewne objawy, po których możemy rozpoznać, czy stan ketozy jest aktywny. Po pierwsze, może pojawić się nieświeży oddech w wyniku nadmiaru acetonu w wydychanym powietrzu. Po drugie, zauważysz utratę masy ciała i to dość szybko. Kolejny sygnał, że ciało jest w stanie ketozy, to obniżenie poziomu cukru we krwi. Stan ketozy to także mniejszy apetyt i słabsza kondycja.
Dieta ketogeniczna niestety początkowo sprawia, że dochodzi do osłabienia kondycji, gdyż ciało dotychczas korzystało z węglowodanów do wytwarzania energii – a podczas diety ketogenicznej nagle straciło podstawowe paliwo, więc będzie potrzebowało kilku dni, zanim się „przestawi” na nowe tory. To tzw. grypa ketogeniczna, czyli stan przejściowy, podczas którego dochodzi do spadku energii i ospałości. Na szczęście po kilku dniach energia wraca – nawet w większej ilości, niż przed dietą. Co więcej, poprawie ulegają także funkcje mózgowe, ponieważ ketony są efektywniejszym paliwem dla mózgu od glukozy.
Kolejnym objawem tego, że jesteśmy w stanie ketozy, to problemy trawienne – na szczęście jedynie początkowe. Mogą pojawiać się zaparcia lub biegunki. Aby zminimalizować nieprzyjemne objawy żołądkowe, warto spożywać produkty o małej zawartości węglowodanów, ale dużej ilości błonnika. Dieta powinna być ponadto różnorodna.
Objawem ketozy jest początkowa ospałość, która jednak mija po kilku-kilkunastu dniach (występuje tylko w okresie dostosowywania się organizmu do stanu ketozy). Można odczuć problemy z zasypianiem, wybudzanie się w nocy i senność w ciągu dnia.
Bibliografia
- Pondel N., Liśkiewicz A., Liśkiewicz D., Dieta ketogeniczna – mechanizm działania i perspektywy zastosowania w terapii: dane z badań klinicznych, w: Postępy Biochemii 66 (3) 2020.
- Kalamian M., Dieta ketogeniczna w walce z rakiem, Wydawnictwo Vivante, 2019.
- Zielińska M., Buczkowska-Radlińska J., Wpływ diety niskowęglowodanowej na stan zdrowia człowieka, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie, strony 56-60, 2017.
- Newport MT, VanItallie TB, Kashiwaya Y, King MT, Veech RL (2015) A new way to produce hyperketonemia: use of ketone ester in a case of Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement 11: 99-103.
- Klement RJ (2019) The emerging role of ketogenic diets in cancer treatment. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 22: 129-134.
- Wilson J., Lowery R., The Ketogenic Bible. The Authoritative Guide to Ketosis, 2019.
