W ostatnich latach obserwuje się dość znacznie zainteresowanie tzw. dietą ketogenną. Prawdopodobnie jest to spowodowane ogólnym wzrostem zainteresowania żywieniem nisko-węglowodanowym. Należy jednak wiedzieć że dieta ketogenna różni się dość znaczeni od diet nisko-węglowodanowych. Może być prowadzona tylko przez ściśle określony czas i nie jest przeznaczona dla wszystkich. Aby zrozumieć sens i działanie diet ketogennych, trzeba znać działanie związków ketogennych na organizm ludzki.
Dieta dostarczająca równoważną ilość węglowodanów i tłuszczów powoduje, że powstający acetylo-CoA podczas spalania tłuszczów (proces ten nazywamy beta-oksydacją) wchodzi w cykl Krebsa (inaczej nazywany cykl kwasów cytrynowych). Wejście acetylo-CoA w ten cykl zależy od dostępności jednego z elementów cyklu Krebsa, a mianowicie szczawiooctanu. Acetylo-CoA łącząc się ze szczawiooctanem, tworzy cytrynian, rozpoczynając tym samym nowy obieg cyklu. Jeśli jednak dominuje rozkład tłuszczów, przy niedoborze węglowodanów (tak może być w przypadku niewłaściwie prowadzonych diet nisko-węglowodanowych), to losy acetylo-CoA są inne. Szczawiooctan jest wykorzystywany do biosyntezy glukozy i staje się niedostępny dla reakcji z acetylo-CoA. W takiej sytuacji powstaje nadmiar acetylo-CoA. Wówczas ulega on kondensacji, tworząc związki ketonowe, czyli acetooctan, D-3-hydroksymaślan i aceton. W oddechu osób znajdujących się w ketozie daje się wyraźnie zauważyć zapach acetonu. Głównym miejscem powstawania związków ketonowych jest wątroba. Substancje te przedostają się do krwi i są transportowane do tkanek obwodowych. Acetooctan i 3-hydroksymaślan są ważnym źródłem energii w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego.
Przy prawidłowym metabolizmie wyłącznym paliwem dla mózgu jest glukoza. Mózg nie ma zapasów energetycznych i dlatego wymaga stałego dopływu glukozy, która w stanie wolnym swobodnie wnika do tkanki mózgowej. Zużycie glukozy przez mózg wynosi około 120g/dobę. Około 60% całkowitego zużycia glukozy u człowieka przypada na mózg. W okresie głodowania paliwem dla mózgu zamiast glukozy są związki ketonowe. Kwasy tłuszczowe nie mogą być wykorzystywane jako cząsteczki paliwa, ponieważ są związane z albuminami, i dlatego nie mogą przenikać przez barierę krew - mózg.
Natomiast związki ketonowe mogą być transportowane do mózgu. Zamiana glukozy jako paliwa na związki ketonowe minimalizuje rozkład białek podczas głodowania. Adaptacja mózgu do wykorzystywania związków ketonowych jest stopniowa i możliwa przy powolnym zmniejszaniu dowozu glukozy. Stwierdzono, iż mózg może odżywiać się w około 70% związkami ketonowymi.
Głównym paliwem dla mięśni są: glukoza, kwasy tłuszczowe i związki ketonowe. Mięśnie, w odróżnieniu od tkanki mózgowej, zawierają duże ilości glikogenu (3/4 całej ilości glikogenu zawartego w organizmie człowieka). Glikogen łatwo uwalnia glukozę zużywaną w obrębie tkanki mięśniowej. Mięsnie podobnie jak mózg nie mogą uwalniać glukozy do krwioobiegu i innych tkanek. W aktywnie pracującym mięśniu szkieletowym szybkość glikolizy znacznie przekracza szybkość cyklu cytrynowego. W warunkach glikolizy beztlenowej pirogronian ulega redukcji do mleczanu, który po przejściu do wątroby ulega przekształceniu w glukozę. W ten sposób część obciążenia metabolicznego przesuwana jest z mięśni do wątroby. W spoczywającym mięśniu (warunki tlenowe) głównym paliwem są kwasy tłuszczowe. Dla mięśnia sercowego paliwem mogą być związki ketonowe. Mięsień sercowy chętniej wykorzystuje w istocie związki ketonowe niż glukozę. Podobną sytuację obserwujemy w przemianach energetycznych nerek i płuc.
W osoczu krwi utrzymuje się prawie stałe stężenie związków ketonowych. Jeżeli następuje powolny i niewielki wzrost stężenia związków ketonowych, to tkanki (poza wątrobową) wykorzystują z czasem coraz więcej tych związków do przemian energetycznych.
Istnieją różne powody pojawiania się zwiększonej ilości związków ketonowych we krwi i w moczu. Należy do nich:
KREW:
Kwasica cukrzycowa
Dieta ubogowęglowodanowa
Dieta bogatotłuszczowa
Zatrucie ciążowe
Długotrwałe wymioty
Glikogenoza wątrobowa
Stany gorączkowe
Nadczynność gruczołu tarczowego
Po podaniu STH
W akromegalii
Zespół Cushinga
Przewlekłe przedawkowanie insuliny
Zatrucia alkoholem etylowym i izopropylowym
W czasie leczenia oksysteroidami


MOCZ:
Cukrzyca
Mocznica
W głodówce
Diety ubogowęglowodanowa i wysokotłuszczowe
Zatrucie ciążowe
Ciężka niedokrwistość
Stany gorączkowe
Długotrwałe wymioty

Ww. przypadki należy monitorować poprzez oznaczenie związków ketonowych w moczu. Popularną metodą oznaczania ilości związków ketonowych w moczu są testy paskowe. Ketony działają na organizm ludzki w sposób specyficzny. Zaskakujące jest działanie euforyczne związków ketonowych, często spotykane na początku stosowania żywienia niskowęglowodanowego (wspaniałe samopoczucie ulega pogorszeniu po 2 3 miesiącach stosowania diety ketogennej).
Inne często spotykane objawy to:
- utrata apetytu
- zmiana zapachu potu, moczu, oddechu
- narastające pragnienie
- senność
- zaparcia.

Klasyczna dieta ketogenna może być stosowana nie dłużej niż 3 - 4 miesiące. Po tym czasie powinna nastąpić konsultacja lekarska. Lekarz określi zmiany w odżywianiu lub zaleci dalszą kontynuację diety niskowęglowodanowej.
Dieta ketogenna najlepiej sprawdza się, kiedy mamy przewagę procesów katabolicznych nad anabolicznymi i u tzw. szybkich utleniaczy.
Nadmierny katabolizm charakteryzuje się zasadowym środowiskiem tkanek, natomiast krew staje się bardziej kwaśna. W tkankach następuje spadek ilości potasu i wzrost ilości wapnia. Można zaobserwować wzrost pH moczu, wysokie OB, niską eozynofilię, zużycie większej ilości tlenu. Struktura błon komórkowych charakteryzuje się przewagą ilości kwasów tłuszczowych nad sterolami. Prowadzi to do wzrostu sprawności transportu przez błony i wzmożonego metabolizmu tlenowego.

Koniec części I

Autorzy:
lek. med. Krzysztof Krupka
dr n. med. Sławomir Puczkowski