Høyfett kosthold og ketogenese

Transkript

1 Høyfett kosthold og ketogenese Dr.philos. Dag Viljen Poleszynski 2017

2 Evolusjonært betingende endringer pågår fortsatt

3 Seleksjonspress favoriserte fettsyrer og ketoner som primære energikilder Våre forgjengere ble tilpasset et kosthold med lite karbohydrat, men bevarte evnen til bruk av stivelse (glukose) og frukt (fruktose) som nødproviant Mennesket ble altetere med preferanse for fett ikke behov for karbohydrater (sukker), men må ha fett! Våre forgjengere utviklet mekanismer for å regulere blodsukkeret: raskt opptak av glukose for glykolyse, insulinstigning for fettlagring, glukagon/adrenalin/noradrenalin/veksthormon for fettnedbryting Mekanisme for proteinsparing (veksthormon, Sirt1)

4 Kroppens energireserver: 1) Fett, 2) Protein, 3) Glukose Mann 70 kg ~ 68 dager uten mat! Energikilde Vekt (kg) Energi (kcal) Overlevelse Fettvev (TAG) dager Muskelprotein dager Muskelglykogen 0, timer Leverglykogen 0, timer Glukose (plasma) 0, min. Total energi dager

5 Evolusjonær tilpasning til ketoner Våre forgjengere ble i løpet av flere millioner års evolusjon tilpasset bruk av ketonlegemer i hjernen og andre vev Mennesket ble tilpasset et blodnivå av ketoner på 5 8 mm under periodisk faste/sult Slik evolusjonær tilpasning forklarer hvorfor ketoner ble et superbrensel som kroppen danner mer ATP fra enn glukose og fettsyrer Uten tilpasning til ketoner som energisubstrat kunne ikke mennesket utviklet så stor hjerne. Glukose er ikke hjernens beste brensel!

6 Ketonlegemer gir bedre fitness Ketose var viktig for forfedrenes overlevelse fordi de i perioder under flere tusen år lange istider hadde liten tilgang på karbohydratrik mat (10 20 g/d) Ketoner sparer muskelprotein reduserer behovet for å forsyne sukker til hjernen vha. glukoneogenese Ketoner gir hjernen mer ATP per enhet oksygen, jf. forsøk med rottehjerter og spermier Ketoner kan motvirke en rekke nevrologiske lidelser, genetiske eller ervervede Klinisk kan D-β-OH-butyrat økes til 2 5 mmol/l vha tilført g/dag av syntetiske estere per os

7 Hva er ketoner/ketonlegemer? Organiske syrer dannet i leveren fra fettsyrer Β-hydroksibutyrat (smørsyre) og aceteddik-syre brukes av hjernen og nyrene, mens aceton skilles ut via lungene. β-oh-butyrat Aceteddiksyre Beta-hydroksibutyrat og aceteddiksyre står i likevekt med hverandre, avhengig av forholdet mellom NADH og

8 Historiske endringer i syn på ketoner Oppdaget i urin fra diabetikere ca <1900: ketoner i urinen = abnorme, uønskede rester etter ufullstendig fettforbrenning >1900: Ketoner er normale metabolitter som dannes i leveren 1920-tallet: Høyfettdiett vist å effektivt motvirke epilepsi hos barn 1967: Ketoner kan erstatte glukose som hjernens viktigste brensel under hyperketonemi eller faste 1990-tallet: Diettindusert hyperketonemi terapeutisk effektivt ved flere sjeldne, genetiske sykdommer i nervevev Terapeutisk nytte vist mot Alzheimers, Parkinsons, MS, ALS, Huntingtons, epilepsi, migrene, osv.

9 Leveren lager ketoner fra fettsyrer Ketoner skilles ut i blodet og erstatter glukose i en rekke av kroppens celler, vev og organer På lavkarbokosthold med moderat proteininntak mobiliseres uforestrete fettsyrer fra fettvev ved aktivering av hormomfølsom lipoprotein lipase (LPL), enzym som frigir fettsyrer fra fettvev LPL hemmes av høyt insulinnivå, aktiveres ved lavt Nydanning av fett (lipogenese) stimuleres når man spiser (brutte linjer), og triglyserider (nøytralfett) eksporteres fra leveren som VLDL-partikler

10

11

12 Frederick Schwatka lærte av inuitter

13 Faglig vurdering av inuittdietten Antropolog fra Harvard, professor Stefansson foretok omfattende reiser blant inuitter Hans beretninger om deres kosthold og liv vakte så mye oppsikt blant leger at ledende krefter i et framvoksende ernæringsmiljø fikk ham underlagt 12 måneders streng kontroll i 1928 for å kontrollere påstander om at man kunne leve på bare fett kjøtt uten å bli syk.

14 Pioneren dr.med. Wolfgang Lutz Østerrike ( ) Pioner i behandling av pasienter med lite brød Behandlet seg selv for helseproblemer 1957 med eskimokosthold Behandlet > pasienter med mye fett og g karbohydrat/ dag i løpet av 40 år Egen klinisk forskning

15 Vitenskapelige studier i flere tiår Professor dr.med. Wolfgang Lutz under-søkte/behandlet pasienter systematisk i >40 år Publiserte >30 artikler i tyske og østerrikske medisinske tidsskrifter Opptatt av hormonelle endringer forårsaket av inntatte karbohydrater Målte menneskers bruk av glukose til g/døgn

16 45 års erfaring mellom to permer Helbredet mage- og tarmsykdom (ulcerøs kolitt, Crohns sykdom) Bedre hormonbalanse hos menn og kvinner Færre overgangsplager Redusert forekomst av hjerte- og karsykdom Helbredet diabetes type 2, overvekt, insulinresistens, høyt blodtrykk, med mer.

17 Professor i idrett innrømmer feil! Leste Den nye Atkinsdietten (2010); visste at Phinney, Volek, Westman var seriøse Forsøkte høyfettdiett Gikk ned i vekt, ble kvitt diabetes, kom i form igjen, dvs. falsifiserte virkninger høykarbokosthold han hadde fulgt siden 1972 Ba leserne av Lore of running om unnskyldning og innrømte at han tok feil: Sorry everyone!

18 Overlev sult/faste på ketoner! Hjernen bruker 20 % av kroppens energi i hvile Hvordan overlevde jegere periodisk sult i fortidsmiljøet? George F. Cahill jr. viste på 1960-tallet at 75 prosent av hjernens energibehov kunne dekkes av ketoner. En mann på 70 kg kan overleve 2 3 måneder uten mat fordi ketoner kan erstatte glukose i hjernen. Ved ketose må leveren ikke omdanne aminosyrer til glukose (48 56% av aminosyrene er glykogene). Hjernen fungerer nesten uten glukose, dersom den tilføres nok ketoner!

19 Hjernens bruk av glukose Normalhjernen trenger g glukose/døgn Etter en natts faste bruker hjernen fortsatt bare glukose Ved faste/sult utgjør glukose bare ⅓ av hjernens oksygenbruk, dvs. at ⅔ dekkes av ketonlegemer

20 Normalhjernens bruk av glukose På høykarbokosthold bruker hjernen nesten bare glukose for å danne ATP Under søvn og/eller faste brytes først ned glykogen til glukose Ved tomme leverdepoter må muskelprotein brukes for å skaffe nok glukose Fettvev sender fettsyrer til hvilende muskler for å danne ATP

21 Hjernen bruker ketoner under faste Energistoffskiftet ved langvarig faste og/eller høyfettkosthold Hjernen bruker mest ketoner og sparer derved muskelprotein Mennesket overlevde pga. tilpasning til fett Fettrik mat må følgelig være gunstig fysisk og psykisk

22 Ulike virkninger av fett og sukker 12 friske menn fikk kveldsmåltid med varierende mengde fett (62 eller 16 E%) og karbohydrat (31 E eller 76 E%) Til frokost fikk de enten 100 g glukose (GBT) eller 40 g fett (FBT), og blodparametere målt i 4 6 timer Konklusjon: Et fettrikt aftensmåltid ga litt høyere blodsukker på GBT morgenen etter, men lavere TG, insulinsvar og litt høyere FFS. Fett (FBT) øker ikke insulinnivået, slik glukose gjør Svarte markeringer = etter høyfettmåltid; åpne markeringer = etter karbohydratrikt måltid.

23 Insulin etter glukose eller fett Etter 100 g glukose Etter 40 g fett

24 Skader av sukker og inflammasjon

25 Endringer i blodglukose, fettsyrer, ketonlegemer ved 40 dagers faste

26 Hjernens glukosebehov Insulin/blodsukker før og e. faste Glukose og ketoner etter 50 dagers faste

27 Hvor er din ketosone?

28 Ketotilpasning og fysisk ytelse Et kosthold som fører til ketose, kan enten bestå av en kombinasjon av kalorirestriksjon og/eller et kosthold med så lite karbohydrater at det tvinger kroppen til å lage ketoner fra fett for å ernæring hjernen. Generelt fungerer et kosthold ketogent når det tilfører en voksen person mindre enn 50 gram (200 kcal) karbohydrat per dag Jo mer protein i kosten, desto mindre ketose Fettinntaket har liten eller ingen effekt på ketonnivået så lenge karbohydratinntaket underskrider 50 g/d

29 Maksimal fettbruk ved trening (g/t)

30 Ketotilpasning Vermont-studien 6 personer innelåst i 7 uker Etter en ukes målinger spiste alle en diett med kjøtt/fisk/fugl (~600 kcal/d) med tilskudd av mineraler og vitaminer Utholdenheten ble målt ved start, etter en og 6 uker på ketogent kosthold Etter 6 uker ble hver persons vekttap oppveid av en ryggsekk som veide like mye som de hadde mistet i kroppsvekt. Phinney mfl. JCI 66:1152, 1980

31 Ketotilpasning i Vermont-studie 90 g protein fra kjøtt/dag, nok Na, K, sporelementer og vitaminer, ble overvektige maks utholdende etter 6 uker

32 Juni 2012: Tim Olsen Western States 100 Startet lavkarbodiett november g karbo før løpet 100 g gel under løpet kcal totalt Brente av > kcal kroppsfett Vant på 14 t 46 min Slo tidligere rekord med 21 min Avsluttet 15 min før #2

33 Tussey Mountainback ultramaraton Zack Bitter (1986) dominerte det 80 km lange løpet søndag min bak rekord og kom i mål min før #2

34 Konklusjon idrett/ketose Etter 2 3 uker i vedvarende ketose kan mennesker oppnå samme utholdenhet (dvs. aerobisk kapasitet) og ytelse som tidligere Følgende kosttilskudd anbefales: Natrium ca. 3 g/d Kalium ca. 2 g/d Magnesium ca. 400 mg/d Kalsium > 800 mg/d Etter lang tid på eukalorisk ketogen diett har sammensetningen av fettsyrer i kosten trolig betydning for velvære og funksjon (mettet, en- og flerumettet)

35