Ketonok Mi a ketonok valójában
Egy csodálatos energiaforrás sok táplálkozási szakember és kutató figyelmét felkeltette az elmúlt évtizedben. Nem, ezek nem szénhidrátok, zsírok vagy akár fehérjék. Ketonoknak vagy ketontesteknek nevezzük őket (később a kettő közötti különbségről). A tested számára azonban a ketonok nem újdonságok.
Valójában a szív és a vese kérge (a vese azon része, ahol ultraszűrés zajlik) ketonokat használ üzemanyagként. Ezek a sejtek inkább ketonokat használnak cukor helyett.
Napokig tartó éhezés vagy ketontartalmú étrend után a ketontermelés megnő, és más sejtek, például izom- és agysejtek, energiára használják őket. Ez a ketogén étrend fő célja, de miért számít mindez? A ketonok csak egy másik üzemanyagforrás, nem igaz?
A ketonok energia felhasználásának előnyei (cukor helyett)
A glükóz a test szinte minden sejtjének fő energiaforrása. Ez azért van, mert sokkal gyorsabban osztható fel energiára, mint bármely más tüzelőanyag-forrás, és ez a mitokondrium (a sejtkomponentust előállító fő energia) segítsége nélkül történik. A glükóz üzemanyag-felhasználásának azonban van negatív hatása.
A cukor elégetésének folyamata során több szabad gyök és reaktív oxigénfajta szabadul fel (káros vegyületek, amelyek sejtkárosodást okozhatnak), és kevesebb energia keletkezik, mint amikor ketonokat és zsírokat használunk üzemanyagként.
A ketonok hatékonyabb üzemanyagforrás, mert gátolják a szabad gyökök és a reaktív oxigéncsoportok termelődését. Ennek számos előnye van, különösen azoknál az agysejteknél, amelyek üzemanyagként cukor helyett ketonokat használnak. Például különféle kognitív problémákkal küzdő embereken végzett tanulmányok, a Parkinson-kórtól az epilepsziáig, megerősítik, hogy a ketonok üzemanyagforrásként történő használata jelentősen javíthatja az agy működését.
A ketonok égetésének az energia számára nyújtott előnyei azonban nem állnak meg az agyban. Sok más sejt, például az izomsejtek is részesülnek a ketonok használatában (erről bővebben később), de ezeket az előnyöket nem tudja kiaknázni, ha nem használja fel először testének cukortartalékait.
A ketózis útja
A ketonok használata az üzemanyag domináns forrásaként - a ketózis néven ismert folyamat - akkor fordul elő, ha a szervezetnek nincs elegendő glükózja. Ez akkor történik, amikor a tested felhasználja az összes glikogént (cukortartalékot), és nem kap elegendő szénhidrátot az ételtől.
Mielőtt azonban több ketont égetnénk el, a test függ a glükoneogenezistől - a nem cukor vegyületek, például aminosavak cukorrá alakításának folyamatától. Ez életmentő folyamat, de emellett rendkívül hatástalan és izomvesztést okoz.
Szerencsére az aminosavakat csak a szénhidrát-korlátozás első két-három napjában használják domináns üzemanyagforrásként, mert a teste meg akarja tartani az energiát és az izomtömeget (akárcsak Ön). A fehérje helyére a test hatékonyabb üzemanyagforrást használ, amely fenntartja az izomtömeget - ketonokat.
Ketontestek képződése
Ha a glükóz nem áll rendelkezésre, a zsírokat a máj glicerin- és zsírsavmolekulákra bontja. A zsírsavakat az úgynevezett ketogenezis folyamat bontja le. A folyamat során az első test, amely előáll, az acetoacetát.
Ezután béta-hidroxi-butiráttá vagy acetonná alakítják. A legkisebb mennyiségű ketontest az aceton, de magasabb értékben állítható elő a ketogén étrend elején.
Amint a sejtek alkalmazkodnak a szénhidrát korlátozáshoz, a béta-hidroxi-butirát válik a legelterjedtebb ketontestvé, amelyet az agy, valamint az izomsejtek kezdik használni elsődleges üzemanyagként. Valójában, amikor keto-alkalmazkodik, a ketonok képesek ellátni az alapvető energiaigény 50% -át és az agy energiaigényének 70% -át.
Amiről beszélünk, az csak a zsír metabolikus mellékterméke. Hogyan lehet az agy fő üzemanyagforrásává válni?
Acetil-CoA és a Krebs ciklus
Az acetoacetát és a béta-hidroxi-butirát nem lennének üzemanyagforrások, ha nem lennének a Krebs-ciklusok, amelyek az aerob mitokondriumokban fordulnak elő. Ez a ciklus egy olyan anyagcsere-folyamat, amelyet a test legtöbb sejtje nagy energiájú elektronok befogására használ az Acetyl-CoA nevű szénvegyületből.
Acetil-CoA? Honnan származik ez? Szénhidrátok, fehérjék, zsírok és ketonok.
Valójában a máj fő oka annak, hogy acetoacetátot és béta-hidroxi-butirátot termel, az az oka, hogy a sejtben két acetil-coA molekulára bonthatók, amelyekre energiára van szükség. A sejtbe kerülve a két molekula megkezdi a Krebs-ciklust. Nagy energiájú elektronjaikat NAD (nikotinamid-adenin-dinukleotid) és FAD (flavinadenin-dinukleotid) molekulákká alakítják át, és átalakítják szén-dioxiddá.
A NAD és a FAD molekulák ezután kötődnek az elektronokhoz, és így NADH és FADH2 képződnek. Más szóval, ezek a molekulák ideiglenesen tároló molekulák szerepét töltik be az acetil-CoA molekulák lebomlásából származó nagy energiájú elektronok számára.
Mi értelme van ennek az egésznek? Adenozin-trifoszfát (a szervezet leghíresebb vegyülete, amelyet energia tárolására és felszabadítására használ) létrehozása.
Az ATP előállításához az Acetyl-CoA által a Krebs-ciklus során termelt elektronoknak át kell menniük egy másik folyamaton, amelyet oxidatív foszforilezésnek neveznek. Ebben a folyamatban a NADH és a FADH2 elektronjai átalakulnak oxigénmolekulává, hogy végül ATP-t képezzenek. Ez, barátaim, az egyik folyamat, amelyet testünk átél az energia létrehozása érdekében.
Fontos megjegyezni, hogy a két folyamat (Krebs-ciklus és az adenozin-trifoszfát) során keletkező energia az alkalmazott energiaforrástól függ. Például a béta-hidroxi-butirát 3-mal több ATP-molekulát generál, mint az Acetoacetate, mert egyedülálló válaszon megy keresztül, amely a sejtet további NADH-molekulával látja el.
Általánosságban elmondható, hogy a Krebsi ciklus adenozin-trifoszfáttal kombinálva biztosítja az aerob sejtek, például a szív, az izmok, az agy és a vesék energiájának több mint 95% -át. Ez azonban nem foglalja magában a vörösvérsejteket és a májsejteket, amelyek nem képesek ketonokat égetni energiaforrásként.
A test nem képes kizárólag ketonokkal élni
Amikor egy sejt a citromsav-ciklust és az oxidatív foszforilezést használja az energia előállításához, mitokondriumokra és különféle specifikus enzimekre van szüksége. De a test nem minden sejtében van mindkettő.
Például a vörösvértestekben nincs mitokondrium, ennek következtében a májsejtekben hiányzik a CoA transzferáz nevű enzim. E hiány miatt ezek a sejtek az energiatermeléshez a glükóztól függenek. Ez azonban nem azt jelenti, hogy szénhidrátokat kell ennünk annak érdekében, hogy májunk és vörösvértestjeink életben maradjanak. A májnak más módja van a cukor előállításának.
A ketogenezis és a glükoneogenezis együttesen működnek
Emlékszel a kissé korábban említett glicerinre, amelyet a zsírok lebontása hoz létre? Szélre sem megy.
Míg a zsírokból származó zsírsavak ketonokká alakulnak, a glicerin a glükoneogenezis során glükózzá alakul. Ez egy normális anyagcsere-folyamat, amely fehérjében lévő aminosavakból glükózt, az izomlaktátot és zsírsavakból származó glicerint termel.
Az időszakos böjt (éheztetés), vagy más szavakkal, a szénhidrátok korlátozása során a glükoneogenezis a jó vércukorszint fenntartása, valamint a máj és a vörösvérsejtek energiájának biztosítása érdekében működik, míg a ketogenezist (azaz égő) üzemanyag-ketonokat használják fel energiának biztosításához. az agy, a szív, a vese, az izmok és más légző sejtek.