פחמיתוזיס

בחדר של קהילת דיאטות הדל פחמימה יש “פיל” שמאיים למוטט את החדר. למרות גודל האיום של ה”פיל” כמעט ולא מתייחסים אליו, אולי כדי שלא יתמוטט החדר. לפיל הזה קוראים דיאטות אולטרא דלות שומן.

לא הדל שומן שאתם חושבים עליו אלה אולטרא דל שומן, כזה שפחות מ10% מהקלוריות שלו מגיעות משומן ואפילו רק גרמים בודדים של שומן. בדיאטות אלה אוכלים בעיקר סוכר, לכן הן נקראות  דיאטות סוכר. עד כאן לא ברור מדוע “הפיל” נמצא בחדר הרי ידוע שסוכר גורם לסכרת, השמנה ומקושר לכול המחלות המטבוליות לכן למה שקהילת הדל פחמימה תתעניין בדיאטות האלה? ה”פיל” הזה קיים משום שמסתבר שבאופן פרדוקרסלי הדיאטות האלה דווקא עובדות לא רע בטיפול בסכרת, השמנה ומחלות מטבוליות. מנקודת המבט של קהילת הדל פחמימה זה לא הגיוני, הרי הבסיס המדעי של דיאטות דלות פחמימה נשען על כך שסוכר גורם לכול אותם המחלות ואם אכן דיאטות סוכר משפרות את המצב של אותם מחלות זה עלול למוטט את כול התיאוריה שקהילת הדל פחמימה נשענת עליו.
כפי שנראה, הפיל הזה אכן בעייתי אבל אי אפשר להתעלם מראיות רק כי הן לא מתיישבות עם התיאוריה שמאמינים בה.

אני אקדים את הסוף ואומר ש”הפיל” אינו כול כך נורא כמו שתיארתי, הוא “פיל” לכאורה (אחרת הייתי צריך לסגור את הבלוג). כדי להבין עד כמה גדול ומאיים הפיל הזה צריך להתחיל מסקירה של דיאטות דלות בשומן ולאחר מכן ניתן יהיה להבין מדוע הוא פיל לכאורה.

רמת הפוסט: מתקדם

IN DEFENSE OF LOW FAT: A CALL FOR SOME EVOLUTION OF THOUGHT

זהו שם הפוסט [1] של Denise Minger בו היא מפרטת על הראיות שיש לדיאטות דלות שומן. הפוסט ארוך מאד לכן אביא בפניכם את הקטעים הרלוונטים כדי להמחיש את הראיות הקיימות לטובת דיאטות דלות שומן. לפני שאביא בפניכם מחקרים מודרניים ,חשוב להכיר דוגמאות של אוכלוסיות ילידיות שחיות בעיקר על פחמימות, דיאטות דלות שומן. הOkinawans  אוכלים 12% מהקלוריות שלהם משומן [2]. הTarahumara גם כן  12% משומן [3], ויש דוגמאות נוספות השבט עם הערך הנמוך ביותר הם שבט מPapua New Guinea עם 3% מהקלוריות משומן [4]. כול האוכלוסיות האלה אינן מכירות את מחלות המערב כמו השמנה או סכרת למשל. לכן יש לזכור שישנן אוכלוסיות המתקיימות מדיאטות דלות שומן וזו אינה המצאה של התקופה המודרנית.

Walter Kempner – דיאטת אורז

Walter Kempner הוא רופא כליות שטיפל במטופלים שלו עם דיאטה שהוא פיתח הנראית כך:
– אורז לבן
– פירות
– מיצי פירות
– סוכר לבן
– תיסוף ויטמנים במידת הצורך
המטופלים אכלו בין 250 ל350 גרם אורז (משקל יבש). מיצי פירות הורשו ללא הגבלה חוץ מאגוזים שקדים, תמרים, אבוקדו ופירות מיובשים שהוסיפו להם חומרים נוספים חוץ מסוכר. בנוסף לזאת הם אכלו ביום 100 ל500 גרם סוכר לבן. בסיכום זה יוצא בסביבות 2000 קלוריות מסוכר(!).

המטופלים בדיאטה הזאת הורידו את כול המשקל העודף שלהם ואפילו התקשו להעלות במשקל כשניהיו רזים מידי לטעמם [5].
דוגמאות מתוך המחקר:

הגבר בתמונה איבד 55 קילו תוך 33 שבועות וכול זאת על דיאטה של סוכר בלבד.

כשבוחנים סוכרתיים שעברו טיפול על פי הדיאטה 63% הורידו את רמות הסוכר בדם [6].

רוב המטופלים בדיאטת הסוכר שיפרו את הרגישות לאינסולין שלהם וירדו במשקל. איך התיאוריה שסוכר גורם להשמנה יכולה להסביר זאת? כמעט ולא ראיתי התייחסות בקהילת הדל פחמימה לעבודה של קמפנר חוץ מפוסט [7] של Jason Fung בו הוא מנסה להסביר מדוע בכול זאת דיאטת הסוכר שקמפר מוביל נמוכה באינסולין ולכן מובילה לירידה במשקל ולשיפור בערכי הסוכר. הטיעון המרכזי שלו מסתמך על כך שדיאטה זו הייתה דלה בקלוריות ולכן באופן אבסולוטי נמוכה באינסולין. החישוב הקלורי שעשה כאשר רשם את הפוסט מגיע ל1400 קלוריות ביום אולם אין זה מספיק כדי להסביר את הירידה באינסולין כי 1400 קלוריות ביום מסוכר זה עדיין המון ושנית המטופלים אכלו קרוב ל2400 קלוריות ביום, החישוב שלו היה לא נכון.

Nathan Pritikin

אחרי מלחמת העולם השנייה פיתח נתן דיאטה מבוססת פחמימות עם הכלל שבו האחוז הקלורי של השומן בתפריט יהיה מקסימום 10%, 75%~ מפחמימה והשאר מחלבון. ישנם מספר רב של מחקרים המתעדים את ההשפעה של הדיאטה שלו על סוגי מחלות רבים.

המחקר [8] מראה את ההשפעה של הדיאטה על הסוכר, אינסולין ומשקל הגוף. הנבדקים היו פיקוח של נתן למשך 26 היום ואלו הם התוצאות:

ניתן לראות שיפור במשקל גוף, סוכר ואינסולין וכול זאת על דיאטה מבוססת פחמימות. לא כתוב את כמות הקלוריות שהמטופלים אכלו אך מצד שני לא רשמו שהם היו בגרעון קלורי לכן ניתן להניח שהם לא אכלו לפי דיאטת הרעבה.

מחקר נוסף על הדיאטה [9]. מראה תוצאות של שיפור בכול המדדים.

ישנם עוד מחקרים רבים על הדיאטה של נתן, כולם עם תוצאות חיוביות דומות.

בעבודה שלו נתן שם לב שהמטופלים שלא הגיבו לדיאטה היו המטופלים שחצו את ה10% מהקלוריות משומן, זאת אומרת, מטופלים שלא הקפידו על ההנחיות . ככול שהמטופלים אכלו פחות שומן ויותר פחמימות כך הם הגיבו יותר טוב. הפוך ממה שקהילת הדל פחמימה הייתה מצפה מפחמימות, “הפיל” בחדר רק גודל עם כול ראייה שמתווספת.

 Jason Fung היה בין היחידים שהגיב על מחקרים אילו. אני מניח שאם דניס לא הייתה כותבת את הפוסט שלה ומצביעה על “הפיל” שבחדר גם Fung לא היה מתייחס למחקרים האלה.

בהתייחסות שלו [10] הפעם, הוא מדבר על הערך הגליקמי של המזון. למאכלים שונים יש השפעה שונה על הסוכר בדם ,מכיוון שאין מדובר כאן בדיאטת סוכר של ממש כמו בדיאטת האורז, הוא טוען שהדיאטה הייתה מבוססת על פחמימות ממקורות עם אינדקס גליקמי נמוך לכן למרות הכמות הגבוהה של הפחמימות עדיין הסוכר והאינסולין נשמרו נמוכים.

הטיעון של האינדקס הגליקמי יכול להתקבל בכמויות נמוכות של פחמימות אבל לא כש75% מהקלוריות מגיעות מפחמימות. ניכר כי לפונג אין באמת תשובה טובה לתופעה, הטיעונים שלו חלשים אבל מתקבלים בקהילת הדל פחמימה.

בפוסט של דניס יש עוד מספר דוגמאות על אנשים שעסקו בדיאטות דלות שומן (אנזל קיס ממחקר 7 המדינות ביניהם). היא מפרטת על הביוגרפיה של כול אחד מהם, על העבודה שלו ועל מחקרים שיש עליהם. מי שמתעניין מוזמן לקרוא את הפוסט המקורי שלה, הוא די ארוך ואני חושב שהנקודה שרציתי להעביר הוצגה היטב ב2 הדוגמאות המרכזיות מתוך הפוסט שלה ששמתי.

 דיאטות דלות שומן כאשר הן דלות באמת בשומן (מקסימום 10% מהקלוריות בשומן) מצליחות לשמור על האינסולין, סוכר ומשקל גוף תקינים. דיאטות אלה גורמות למצב של פחמיתוזיס (משחק מילים על פחמימות וקטוזיס), מצב של מטבוליזם תקין על בסיס פחמימות. כיצד קהילת הדלת פחמימה שטוענת שסוכר גורם לתנגודת אינסולין, סכרת והשמנה יכולה להתמודד עם ראיות אלו? עד עתה, לא התייחסו לראיות האלה (חוץ מכמה מקומות) ולא עם טיעונים מספקים. אני מאמין שכך הייתה נוהגת כול קהילה שהיו מציבים מולה ראיות שעלולות למוטט אותה אבל דווקא ראיות מסוג אלה שנראות תחילה כאילו הן סותרות את התיאוריה עליה מתבססת הקהילה הן אלה המעניינות באמת, כפי שאמרתי בתחילת הפוסט נבחן כיצד “הפיל” שגידלתי כאן הוא “פיל” לכאורה.

דניס מדברת על הפוסט שהיא כתבה בהרצאה קצרה:

אזור הקסם של האינסולין

העדויות מראות שכאשר אוכלים דיאטה דלת שומן (עד 10% מהקלוריות) נמצאים באזור מטבולי תקין. זאת אומרת אזור שבו האינסולין נמוך, הסוכר בדם נמוך ומשקל הגוף תקין. העדויות מראות שניתן להגיע לאותו אזור מטבולי תקין גם עם דיאטה גבוהה בשומן, אם היא גבוהה מספיק, היא תהיה קטוגנית.  מתקבלים שני “אזורי קסם” מטבוליים כאשר האזור שביניהם מעלה את הסיכון לתסמונת מטבולית משמעותית, אזור של אי יציבות מטבולית.

כשבוחנים את הרצון של אנשים לאכול [11] ואת מרכז התגמול במוח כאשר הם נחשפים למאכלים מבוססי שומן, פחמימה או שילוב של שומן ופחמימה המאכלים עם השילוב של השומן והפחמימה הם בעלי התגמול הגבוה ביותר במוח והכי מושכים אותנו. אלו מאכלים ממכרים שאנחנו צורכים מהם בעודף. מאכלים כאלה לדוגמא כולנו מכירים כמו שוקולד, צ’יפס, עוגיות, גלידה וכו’. צריכה של ג’אנק כמו שאנחנו יודעים תוביל אותנו לתנגודת אינסולין ולבעיות בריאות (הסבר על המנגנון לתנגודת אינסולין כאן).

זה האינסולין, לא הסוכר

מה משותף לשני אזורים הקסם? האינסולין הנמוך. על פי התיאוריה המקובלת בקרב קהילת הדל פחמימה, סוכר אחראי לתסמונת המטבולית. אזור הקסם של הדיאטות דלות השומן אינו אמור להתקיים אך המציאות מראה שהוא מתקיים, לכן התיאוריה שסוכר אחראי לתסמונת המטבולית שגוי. לכאורה, המשפט האחרון סותר את כול מה שכתבתי בבלוג אך יש להבהיר נקודה עקרונית וחשובה לגבי  התיאוריה שסוכר אחראי לתסמונת המטבולית. מי שעוקב אחרי הבלוג שלי וודאי שם לב שאני מדגיש שבתזונה קטוגנית הפרמטר החשוב הוא האינסולין הנמוך ולא כמות הסוכר שאוכלים.

מבחינה מעשית, סוכר הוא המאקרו נוטריאנט המשפיע בצורה החזקה ביותר על האינסולין. בנוסף לכך הוא מצוי בכמויות משמעותיות באוכל שלנו לכן הורדתו מהתפריט תהווה את הפקטור הכי חשוב בהורדת רמות האינסולין בגוף. לשם הנוחות, דיאטות שמטרתן האמיתית היא הורדת ריכוז האינסולין בגוף נקראות על השם הפרמטר שהכי משמעותי שלהם והוא הסוכר. ישנם פרמטרים נוספים המשפיעים על האינסולין ובמקרים מסוימים יש להם כובד משקל גדול. לכן אחזור על כך שחשוב לזכור שהמטרה האמיתית בבריאות מטבולית היא אינסולין נמוך ולא כמות הסוכר שאוכלים. ניתן להגדיר מושג חדש “דיאטה נמוכה באינסולין” : LID – Low Insulin Diet אותה ניתן ליישם בשתי דרכים מרכזיות. הדרך אותה הבלוג הזה מקדם – תזונה קטוגנית, או על פי הדרך המוצגת בפוסט הזה – תזונה דלת שומן. אם סוכר הוא הפרמטר הכי משמעותי בהורדת הסוכר בדם כיצד ניתן להסביר את דיאטות הדל שומן? ואם סוכר הוא לא הגורם המשמעותי בהורדת האינסולין אז מה כן? כיצד ניתן להסביר את תופעת LID? האם אילו הקלוריות והאינדקס הגליקמי כפי שטוען פונג?

התפקיד המרכזי של אינסולין בגוף

בפוסט על אינסולין, אני מפרט על תפקידי האינסולין בגוף ועל תפקידו המרכזי כמנהל מקורות האנרגיה של הגוף ושמירה על אספקה סדירה שלו. הגוף יכול להשתמש כמקור אנרגיה עיקרי בסוכר ובשומן. תפקיד זה נעשה בצורה תקינה כאשר אחד המקורות מספק את הרוב המוחלט של האנרגיה. ניתן לראות זאת אפילו מבלי להיכנס להסבר הפיזיולוגי של התופעה אלה רק מהסתכלות על “אזורי הקסם” של האינסולין. במקרה הקטוגני של LID, אנו יודעים מה ההסבר הפיזיולוגי שלו. שומן אינו מעורר תגובה אינסולינית לעומת סוכר לכן תזונה LCHF – Low carbs high fat תוביל לאינסולין נמוך.

מה ההסבר לגבי האינסולין הנמוך בתזונה דלת שומן? במשפט האחרון, טענתי שסוכר מעלה אינסולין. זה אכן כך אך יש להבין זאת בהקשר הנכון של מטבוליזם מבוסס שומן. בפוסט שומן גורם לתנגודת אינסולין , אני מפרט על התופעה. בקצרה: מטבוליזם מבוסס שומן חוסם את כניסת הסוכר לתאים על מנת להשתמש בו במקומות אחרים כי התא עובד בשלב הזה על בסיס אנרגיה משומן, מכיוון שהגוף צריך להפטר מהסוכר הגבוה בדם, האינסולין עולה כדי לחסום את הGNG בכבד ולדחוף את הסוכר לתאים. ההסבר לגבי האינסולין הנמוך בדיאטות דלות שומן הוא:

כאשר אוכלים על פי דיאטה דלת שומן ריכוז הFFA (חומצות השומן החופשיות) בדם מספיק נמוך כדי שתנגודת האינסולין הנוצרת בעקבותיו תהיה קטנה מספיק ובכך הגוף מצליח להתמודד עם הסוכר מהאוכל בעזרת ריכוזים נמוכים של אינסולין בעיקר על ידי דחיפתו לתאים.

כמה נמוך צריך להיות ה FFA? אין לי מידע לגבי זה אך כמות השומן בתזונה צריכה להיות קטנה מ10% מהקלוריות לפי התצפיות מהמחקרים. כאשר סוטים מערך זה מקבלים תסמונת מטבולית כי יוצאים מ”אזור הקסם” המטבולי. תסמונת מטבולית מתרחשת כאשר יש ריכוז גבוה של סוכר וFFA בדם, שני מקורות אנרגיה אילו, אינם עובדים היטב ביחד לאורך זמן. מה ייחשב כריכוז גבוה של סוכר וFFA? זה תלוי במטבוליזם אליו מכוונים, יש להימצא ב”אזורי הקסם” על מנת לקבל יציבות מטבולית. מי שעדיין לא השתכנע כי שני מקורות אנרגיה אילו, אינם עובדים היטב יחדיו וגורמים בסופו של דבר לתסמונת מטבולית ,אפרט על המנגנון הביוכימי של התהליך בסוף הפוסט.

קטוזיס או פחמיתוזיס?

שורפי שומן אידיאליים

למרות ההצלחה של פחמיתוזיס אצל רוב האנשים עדיין כ40%~ מהאנשים שמנסים דיאטות דלות שומן לא שיפרו את מצבם אלא החמירו אותו, אנשים אלה אינם מגיעים לפחמיתוזיס.

בתזונה קטוגנית שיעורי ההצלחה הרבה יותר גבוהים. לא ידוע לי על מקרים בהם תזונה קטוגנית לא הביאה לשיפור מצבם של אנשים עם תנגודת אינסולין. אלו שלא מצליחים להוריד את האינסולין בעזרת תזונה קטוגנית או דלת פחמימות אחרת ככול הנראה אינם מבצעים אותה נכון. הנבדקים בפחמיתוזיס היו תחת פיקוח צמוד על המזון שלהם לכן ניתן לשלול ביצוע לא נכון של התזונה. היכולת לבסס את המטבוליזם שלנו על שומן הרבה יותר טוב מאשר ביסוס המטבוליזם על סוכר. 

מעבר לאינסולין

למרות חשיבות האינסולין והקשר שלו לתסמונת המטבולית, ישנם מרכיבים נוספים בגוף שיש לשים לב אליהם כשמדברים על בריאות. רמה מספקת של חלבון והגיוון שלו ממקורות החי חיוניים לגוף. המינימום הנדרש הוא בסביבות גרם חלבון לקילו משקל גוף רזה. בפחמיתוזיס כמויות החלבון מאד נמוכות ולרוב מגיעות רק ממקורות צמחיים לכן ייתכנו בעיות המקושרות למחסור בחלבון או בחומצות אמינו ממקורות מהחי בפחמיטוזיס.
מלבד חלבון, ישנן חומצות שומן חיוניות שהגוף אינו מסוגל להכין לבד כמו חומצות שומן מסוג אומגה 3 (EPA וDHA). דיאטת אורז למשל אינה מספקת את המקור לחומצות שומן אלו. ויטמינים שמסיסים בשומן כמו A, D, K ו B12 המגיעים ממקורות החי גם כן יהיו בחוסר ועלולים לגרום לבעיות בריאות. במאמר נוסף של דניס, היא מפרטת לעל בעיות נוספות העלולות להיות בתזונה טבעונית

ארבע סיבות למה אנשים מסתדרים עם טבעונות ואחרים נכשלים. בפוסט נוסף שלי בבלוג אני מחדד נקודה חשובה על כך כאשר אתה שורד , אינו אומר בהכרח שאתה בריא.

היבטיים פרקטיים

תזונה דלת השומן כפי שהוצגה בפוסט אינה קלה ליישום. אכילה מתחת ל10% קלורי מהשומן מצריך לברור באופן קפדני את המזון שאוכלים, קל לחרוג בטעות ממגבלת השומן. יש אנשים שאכילה לפי תפריטים כאלו מתאימה להם אך בהיבט הפרקטי של התזונה, היא אינה קלה ליישום. תזונה קטוגנית מאפשרת יותר חופש בבחירת המאכלים. בשר, אידיאלי עבור קטוגניים, ניתן להשגה בקלות גם מחוץ לבית. מבחינת החריגה מכמות הפחמימות המרווח הרבה יותר גדול בתזונה קטוגנית. גם אם אוכלים יותר מידי פחמימות ויוצאים מקטוזיס עדיין זה לא אומר שמצויים באזור סכנה לתסמונת מטבולית. אפשר לצרוך גם 100-150 גרם פחמימה ליום (כתלות ברגישות לאינסולין) ועדיין לא לפתח תסמינים של תסמונת מטבולית.

לסיכום: קטוזיס > פחמיתוזיס

תזונה קטוגנית עולה על פחמיתוזיס בכול פרמטר אפשרי. מבריאות מטבולית, דחיסות תזונתית והיבטים פרקטיים. במידה ורוצים לבחור תזונה שתעניק את הבריאות המיטבית, תזונה קטוגנית היא בחירה ברורה לעומתת פחמיתוזיס.

פחמיתוזיס יכולה להיות בחירה עבור אנשים שנמנעים מבשר מסיבות מוסריות או שאין להם גישה סדירה למזון שמן או בשר. במידה ובוחרים לאכול תזונה דלת שומן, חשוב לשים לב שהתזונה תהיה מאד דלה בשומן. התזונה הטבעונית, 80\10\10 שיכולה להביא למצב של פחמיתוזיס אבל תזונה טבעונית אחרת בעלת אחוזי שומן גבוהים יותר עלולה לגרום לאי יציבות מטבולית. מעניין לראות כיצד שתי תזונות שנראות הפוכות לחלוטין ממבט ראשון, למעשה משיגות את מטרת העל של בריאות מטבולית לאור זאת, תזונה קטוגנית ותזונה טבעונית 80\10\10 יותר קרובות אחת לשנייה ממה שנראה.

שתיהן נמצאות תחת ההגדרה של דיאטות נמוכות באינסולין. יתכן ומשתמע מהפוסט שאני תומך בפחמיתוזיס, חשוב לי להדגיש שלא הייתי ממליץ לנסות תזונה זאת. ההתעסקות שלי בפחמיתוזיס באה מה”פרדוקס” שהיא הציבה מול קהילת הדל פחמימה ומתוך עניין להבין את התופעה.

מנגנון ביוכימי

מצד המיטוכונדריה

בבלוג HYPERLIPID יש הסברים ביוכימיים על המיטוכונדריה בסדרת מאמרים שנקראת Protons. באחד [12] המאמרים Protons (38) and ultra low fat once more הוא מתאר מדוע כשהמיטוכונדריה מקבלת אנרגיה מסוכר ושומן ביחד היא מפתחת תנגודת אינסולין חזקה שמשפיעה על כול הגוף. לא אתרגם את המאמר במדויק אלה אעביר את הנקודות המרכזיות שבו.

מיטוכונדריה היא “מפעל” האנרגיה של התא. ייצור האנרגיה מתרחש על ידי סדרת תהליכים בהם אלקטורנים עוברים בתהליך שנקרא electron transport chain דרך הממברנה של המיטוכונדריה על מנת לייצר גרדייאנט פרוטונים ובכך לאפשר למשאבת הפרוטונים להעביר אותם דרך המברנה בתוך ה מיטוכונדריה  ולייצר ATP שהוא המטבע האנרגיה של הגוף.

המולקולות שמעבירות את האלקטורנים אל הממברנה הם NADH וFADH2 כאשר המקור שלהם הוא גליקוליזה, מעגל קרבס וחמצון בטא של חומצות שומן. כאשר יש שטף גדול של אלקטרונים בתא (המגיע לאחר ארוחה גדולה למשל) התא מפעיל מנגנון בקרה כדי לאזן את השטף. משוב הבקרה הוא זרימת אלקטורנים בכיוון ההפוך למסלול ליצירת האנרגיה על מנת לייצר H2O2.

 כאשר ריכוז H2O2 עול  ,הוא יוצר תנגודת אינסולין בתא על ידי עיכוב של (PTP 1B (protein tyrosine phosphatase 1B. למעשה הוא מוריד את רמת הפעילות של המיטוכונדריה על ידי הורדת שטף מקורות האנרגיה הנכנסים לתא (מאמר [13] שמסביר יפה את המנגנון).
תמונה זו ממחישה את מצב עודף האלקטורנים, אפשר לראות שNADH המגיע (בעודף) גורם לאלקטורנים לזרום בכיוון ההפוך (החץ האדום) ובכך ליצור H2O2.
חמצון בטא של חומצות שומן יוצר FADH2, מולקולה אחת מעניקה 2 אלקטורנים לשרשרת ובכך יש יכולת לספק אנרגיה ברמה גדולה יותר מאשר NADH פר מולקולה. עודף של חומצות שומן גם כן יוצר תנגודת אינסולין על ידי יצירת H2O2.
בפועל מצבים של עודף אלקטורנים מחמצון שומן או סוכר לבדם לא קורה, זהו תהליך תיאורטי שנצפה בתנאים מיוחדים של מעבדה. במצב של סוכר או שומן כמקור אנרגיה עיקרי, תהליך שרשרת האלקטורנים מעבירה ביעילות את האלקטרונים לקומפלקס 3 ונוצרת כמות קטנה בלבד של H2O2, כמות של תנגודת אינסולין פיזיולגית הנחוצה לבקרת האנרגיה בתא. מה קורה כשמקור האנרגיה הוא משומן וגם מסוכר? במצב כזה, יש 2 גורמים הדוחפים את האלקטרונים בכיוון ההפוך, אלקטורנים מFADH2 שהגיע מחמצון בטא של שומן ואלקטורנים מNADH משריפת סוכר וממעגל קרבס. במצב כזה, נוצרים ריכוזים גבוהים של H2O2 שגורמים לתנגודת אינסולין חזקה בתא ובכך לעליית ריכוז הסוכר מחוץ לתא ובעקבותיו לעליית ריכוז האינסולין בגוף כולו.
מתוך הפוסט המקורי:

“Having two inputs reducing the CoQ couple (as well as a little input from SDH) is a perfect recipe for driving extreme reverse electron transport through complex I with the production of completely unreasonable quantities of superoxide and H2O2. This is the scenario of free radical mediated damage combined with serious insulin resistance.”

המסקנה מניתוח הביוכימי של המיטוכונדריה הוא שהתא מסוגל לעבוד היטב על מקור אנרגטי אחד אבל כאשר מערבבים 2 מקורות אנרגיה (סוכר ושומן) מתפתחת תנגודת אינסולין חזקה.  ההסבר של פיטר נראה הגיוני ומסתמך על מנגנונים ביוכימיים ידועים. יחד עם זאת לא מצאתי מחקר רשמי שעוסק בחקירת התופעה של פחמיתוזיס ברמת התא לכן כמובן שייתכן שמנגנון אחר מסביר את התופעה.

הסבר נוסף ומאד מעמיק על המיטכונודריה שבין היתר מתאר את התופעה המוזכרת כך [14]:

“Respiratory control is a major factor in mt functioning and under conditions such as high energy input of highly reduced substances (whether carbohydrates or FAs), high mt membrane potentials can be observed. ROS formation will thus always be a problem, especially in the light of positive feedback loops (oxidative damage leading to more ROS).”

מצד המעי

חיידקים מסוימים מסוג Gram-negative במעי הדק מכילים מעטפת תאית הנקראת LPS (שם מלא lipopolysaccharide) אשר בעת חדירה לגוף יוצרים תגובה דלקתית חזקה [15-16]. למעשה במחקרים רבים כאשר רוצים לייצר תגובה דלקתית בתאים חושפים אותם לLPS, זוהי שיטה מקובלת. Escherichia coli החיידקים מהם מגיע הLPS משגשגים על פחמימות פשוטות [17], כאשר ככל שהזמינות של הפחמימות גדולה יותר קרי הן דחוסות יותר החיידקים משגשגים יותר.

למרות שריכוז הLPS עולה עם צריכת הפחמימות הפשוטות על מנת שהוא ייכנס לגוף הוא עדיין צריך לעבור את דופן המעי. מערכת ההסעה של LPS לתוך הגוף מסתמכת על חומצות שומן ארוכות (Chylomicrons) ומערכת הלימפה [18-19]. כאשר שומן נספג במעי נספג ביחד איתו גם LPS שגורם לתגובה דלקתית בשומן הפנימי ובהמשך בשאר הגוף. כאשר מורידים את השומן התזונתי לכמויות מאד נמוכות כמו שתואר בפוסט ייתכן שזה מספיק נמוך כדי לא להסיע LPS לגוף בכמויות כאלה שייגרמו לתגובה דלקתית ותנגודת אינסולין. אחת האפשרויות לכך היא שעם העלייה בשומן התזונתי, אפילו בכמות קטנה, הדיאטה נכשלת. כמו כן יש אחוז לא מבוטל של אנשים שכן נכשלים על התזונה מה שמראה על חדירות במעי למרות שאין שומן תזונתי.

להרחבה על LPS ניתן לקרוא בדלקתיות כרונית בעצימות נמוכה ומחלות מטבוליות.

הפוסט הבא שמומלץ לקרוא: מעבר לאינסולין מחשבות על מיטוכונדריה.

מקורות

[1] – IN DEFENSE OF LOW FAT: A CALL FOR SOME EVOLUTION OF THOUGHT (PART 1), 2015, DENISE MINGER. link.

[2] – Caloric restriction, the traditional Okinawan diet, and healthy aging: the diet of the world’s longest-lived people and its potential impact on morbidity and life span, 2007, Willcox BJ. link.

[3] – The food and nutrient intakes of the Tarahumara Indians of Mexico, M T Cerqueira, 1979. link.

[4] – Epidemiological studies in a total highland population, Tukisenta, New Guinea: Cardiovascular disease and relevant clinical, electrocardiographic, radiological and biochemical findings, 1973, P.F.Sinnett. link.

[5] – Treatment of massive obesity with rice/reduction diet program. An analysis of 106 patients with at least a 45-kg weight loss, 1975, Kempner W. link.

[6] – Effect of rice diet on diabetes mellitus associated with vascular disease, 1958, KEMPNER W. link.

[7] – Thoughts on the Kempner Rice Diet, Jason Fung. link.

[8] – Role of diet and exercise in the management of hyperinsulinemia and associated atherosclerotic risk factors, 1992, Barnard RJ. link.

[9] – Effect of diet and exercise intervention on the growth of prostate epithelial cells, 2008, R J Barnard. link.

[10] – Thoughts on the Pritikin Diet, Jason Fung. link.

[11] – Supra-Additive Effects of Combining Fat and Carbohydrate on Food Reward, 2018, Alexandra G. DiFeliceantonio. link.

[12] – Protons (38) and ultra low fat once more, 2015, Petro Dobromylskyj. link.

[13] – H2O2 Signalling Pathway: A Possible Bridge between Insulin Receptor and Mitochondria, 2012, Igor A Pomytkin. link.

[14] – Being right on Q: shaping eukaryotic evolution, 2016, Dave Speijer. link.

[15] – TLR4 links innate immunity and fatty acid–induced insulin resistance, Jeffrey S. Flier, 2006. link.

[16] – A guide to immunometabolism for immunologists, Jeff Rathmell, 2016. link.

[17] – The human small intestinal microbiota is driven by rapid uptake and conversion of simple carbohydrates, Michiel Kleerebezem , 2012. link.

[18] – Lipopolysaccharide (LPS)-Binding Protein Mediates LPS Detoxification by Chylomicrons, Wim A. Buurman, 2003. link.

[19] – Chylomicrons promote intestinal absorption of lipopolysaccharides, Erik Eckhardt, 2008. link.