קלוריות טובות קלוריות רעות ומשקל גוף

אחת הטענות לגבי השיפור במצב המטבולי בתזונה קטוגנית היא שהשיפור מגיע מירידה במשקל ולא מההורדה בפחמימות. טענות כאלה אפשר למצוא בבלוגים, בפייסבוק וכו’ שבו טוענים שאם רוצים לרפא סכרת צריך לרדת במשקל. ניתן לראות זאת במחקר [1] לדוגמא בו נבדקים אכלו במשך 8 שבועות 800 קלוריות בלבד ושיפרו את כל המדדים המטבוליים שלהם. בתזונה קטוגנית יש גם ירידה במשקל וגם שיפור במצב הסכרת (כפי שאני מפרט בפוסט תזונה קטוגנית וסכרת סוג 2).
לכן ניתן לשאול האם השיפור הוא כתוצאה מהירידה במשקל, ההגבלה של הפחמימות או השילוב של שתיהם?

רמת הפוסט: מתעניין

קלוריות טובות קלוריות רעות

כדי לבחון את הטענה שהירידה במשקל היא הגורם שהביא לשיפור המצב המטבולי, זאת אומרת שחייבים לרדת במשקל כדי להשיג שיפור יש מחקרים המבודדים את גורם המשקל.

במחקר [2] על 16 משתתפים בעלי משקל עודף ותסמונת מטבולית נבחן ההשפעה של תזונה דלה, בינוניות וגבוהה בפחמימות על הפרמטרים המטבוליים. מה ששונה במחקר זה משאר המחקרים בנושא הוא ששלטו בקלוריות במשקל הגוף של הנבדקים כך שניתן לבודד את גורם משקל הגוף ובנוסף מחקר זה נעשה ברמה גבוהה במיוחד.

הנבדקים חולקו ל3 סוגי דיאטות ל4 שבועות כל פעם בסדר רנדומלי עם שבועיים של דיאטת בקרה בין סוג דיאטה לסוג דיאטה כפי שמפורט בתרשים הבא:

הרכב הדיאטות ברמת המאקרו כמפורט בטבלה. הרכב יותר מפורט של המאכלים ניתן למצוא כאן.

האוכל סופק ישירות על ידי החוקרים דבר המוריד מאד את השגיאה שיש באפידמיולוגיה ומחקרי תצפית. הנבדקים נמדדו בDXA על הרכב הגוף, הוצאה קלורית, אחוז שריפת השומן מההוצאה הקלורית ופרמטרים מטבוליים נוספים רבים. נמדד שומן פנימי וכבד שומני עם MRI (שיטה מדוייקת יותר מאשר DXA).

במחקר זה יש דגש על פרופיל השומנים בדם של הנבדקים שנדיר לראות במחקרים אחרים. כאשר בדקו את הLDL בדקו את כמות הLDL המחומצן מול הרגיל ובנוסף בדקו את פרופיל חומצות השומן המלא של הנבדקים בדם. בצורה זו אפיינו את הקשר בין התזונה לכמות השומן הרווי בדם, ייצור השומן בכבד ועוד פרמטרים הקשורים לפרופיל השומנים בדם.

תוצאות

התוצאות מראות שהנבדקים אכן שמרו על המשקל שלהם על כל הדיאטות דבר המאפשר לנו לבודד את גורם משקל הגוף כפי שהמחקר הציג.

הנבדקים הראו ירידה באינסולין, בגלוקוז, בטריגליצרידים, בכבד השומני, עלייה בHDL, עלייה בגודל הLDL וירידה בכמות שומן הרווי בדם בתזונת הדלת פחמימות ביחס לשאר הקבוצות.

למדידת השומן הרווי השתמשו בנגזרות מסויימות של חומצות השומן ידועות כנוצרות בייצור פנימי בכבד. למרות שהקבוצה הקטוגנית אכלה פי 2.5 כמות שומן רווי מהקבוצה הגבוהה בפחמימות היה להם פחות שומן רווי בדם וזאת עקב שריפת שומן מוגברת אצל הקטוגניים וייצור שומן מוגבר מפחמימות אצל הקבוצה הגבוהה בפחמימות.

התוצאות מראות כיצד השינוי המטבולי על תזונה קטוגנית הוא לא רק כתוצאה מירידה במשקל והרבה מן האפקט שלו קשור להרכב התזונה עצמה ללא קשר לירידה במשקל.

“In summary, our results show that MetS can be rapidly (within 4 weeks) reversed by an LC diet in the majority of participants who are obese even when 1 of the main characteristics of the syndrome, increased waist circumference/adiposity, is locked out of the equation. Thus, these results likely underestimate the true benefits of LC diets that are commonly associated with weight loss when fed ad libitum”

דלקתיות

במחקר [3] בדקו עכברים על דיאטות שוות קלוריות למשך 12 שבועות כאשר קבוצה אחת אכלה אוכל עכברים רגיל הנקרא chow והשנייה high fat diet, הדיאטה שגורמת לעכברים להשמין וזה לא דיאטה קטוגנית אלא ערבוב של 40% שומן, 50% פחמימה.

העכברים בשתי הקבוצות היו במשקל גוף זהה על ידי מעקב אחרי ההוצאה הקלורית שלהם והתאמת כמויות האוכל.

למרות משקל הגוף הזה היו הבדלים מטבוליים בין קבוצות. מדדי הדלקתיות כמו CRP, IL6, TNF-alpha וadiponectin היו גבוהים יותר אצל העכברים על הדיאטה הגבוהה בשומן.  בנוסף מדידת תנגודת אינסולין על ידי העמסת סוכר הראתה שהעכברים על התזונה הגבוהה בשומן היו עם תנגודת אינסולין חזקה יותר. כמו כן מדדים של שומן פנימי מראים שלעכברים על התזונה הגבוהה בשומן היה יותר כבד שומני.

מהסיכום של המחקר:

“In conclusion, the present study showed that the isocaloric intake of HFD increased body adiposity, resulting in a hyperglycemia, glucose intolerance and a dyslipidemic state as well as an increase in the inflammatory response. In addition, HFD decreased the phosphorylation of AKT in the liver, promoting the development of insulin resistance, and increased the muscular ratio of phosphorylated IKK-b-tototal IKK-b in response to the inflammatory process in this tissue. All these results suggest that the isocaloric intake of HFD induced insulin resistance and glucose intolerance, which may be associated with an inflammatory response in the muscle and impairments in hepatic insulin signalling.”

במחקר [4] נבחרו 40 אנשים במשקל עודף (BMI גדול מ25) כך שהם חולקו לקבוצת דל פחמימה ודל שומן ל12 שבועות. הדיאטות היו מכוונות כך שיווצר גרעון קלורי והבדלים מהותיים בצריכת השומן רווי בין הקבוצות. המעקב אחר האוכל של הנבדקים נעשה באמצעות יומני מזון שאומנם אינו מדוייק ביותר אך מקובל במחקרים רבים. קבוצת הדל פחמימה (נקראית VLCKD במחקר) הנבדקים לא הוגבלו בכמויות השומן הרווי או המקורות שלהם אך הוגבלה בכמות הפחמימה שמותר להםכך שנאסר עליהם לאכול מאכלים עשירים בפחמימות כדי להגיע למצב של קטוזיס. 12% פחמימה, 28% חלבון ו60% שומן.

״Examples of foods consumed by the subjects included unlimited amounts of beef, poultry, fish, eggs, oils and heavy cream; moderate amounts of hard cheeses, low carbohydrate vegetables and salad dressings; and small amounts of nuts, nut butters and seeds. Subjects restricted fruit and fruit juices, dairy products (with the exception of heavy cream and hard cheese), breads, grains, pasta, cereal, high carbohydrate vegetables, and desserts. Subjects were instructed to avoid all low carbohydrate breads and cereal products, and were limited to a maximum of one sugar alcohol-containing, low carbohydrate snack per day.״

בעוד שקבוצת הדל שומן (נקראית LFD במחקר) הונחתה לאכול פחות מ10% קלורי משומן רווי ולהעדיף דגנים, עמילנים וכו׳ כך ש55% מהקלוריות שלהם יגיעו מפחמימות, 20% חלבון ו25% שומן.

״The LFD was designed to provide <10% of total calories from saturated fat and <300 mg cholesterol. Foods encouraged included whole grains (breads, cereals, and pastas), fruit/fruit juices, vegetables, vegetable oils, low-fat dairy and lean meat products. Standard diabetic exchange lists were used to ensure a macronutrient balance of protein (~20% energy), fat (~25% energy), and carbohydrate (~55% of energy).״

סיכום מדדי התזונה של הנבדקים:

לאחר כ12 שבועות לא היה הבדל בין הקבוצות מבחינת כמות המשקל שהורידו כמו כן נמדדו פרמטרים רבים הקשורים לדלקתיות TNF-α, IL-8, IL-6, PAI-1, CRP, Neutrophils, WBC ועוד. שתי הקבוצות ירדו בדלקתיות בצורה ניכרת אך הקבוצה הקטוגנית ירדה בצורה רבה יותר ובמדדים החשובים כמו TNF-α, IL-8, IL-6.

״Both diets led to a similar significant reduction in the acute phase reactant C-reactive protein (−23%), VEGF (−21%), P-selectin (−11%), and a trend for EGF (−38%), and V-CAM (−6%); however, there was an overall greater anti-inflammatory effect associated with the VLCKD as evidenced by significantly greater decreases in the proinflammatory cytokine TNF-α (−32 vs. −12%), the chemokines IL-8 (−33 vs. 4%) and MCP-1 (−24 vs. −5%), and the adhesion molecules E-selectin (−34 vs. −14%) and I-CAM (−17 vs. −3%) (Table 5). There was also a trend for a greater reduction in IL-6 (−35%) in response to the VLCKD (P = 0.07).״

כמו כן לא נמצא קשר בין הירידה במשקל לבין הירידה בדלקתיות:

״The correlations between weight loss and changes in inflammatory markers were generally small and not significant. As shown in Fig. 3 for two of the more important markers TNF-α and IL-8, there is essentially no correlation.״

״Despite the two diet groups consuming roughly the same caloric intake and all losing at least some weight, there were larger reductions in the VLCKD group in TNF-α, IL-8, MCP-1, PAI-1, E-selectin and I-CAM, while these markers showed little change on low fat suggesting that it is the macronutrient composition not weight loss or caloric reduction that is key. Most of the inflammatory markers did not correlate with weight loss. A correlation would not have proved that weight loss caused change in inflammatory markers but the lack of correlation makes it extremely unlikely.״

במחקר זה ניתן לראות כיצד שינוי בהרכב התזונה ללא קשר לירידה במשקל מוביל לתוצאות שונות של מדדי דלקתיות.

״A VLCKD significantly increases arachidonic acid levels, presumably due to a better preservation as a result of reduced oxidative stress and decreased inflammation. Sparing of arachidonic acid (by reducing its degradation to oxy-lipids) may provide a signaling mechanism by which dietary carbohydrate restriction favorably alters lipid metabolism and inflammatory processes״

סיכום

ניתן לראות שמשקל הגוף אינו מהווה פרמטר מרכזי בקביעת הבריאות המטבולית. במחקר [2] הנבדקים שיפרו את כל המדדים שלהם למרות שעדיין היו בהגדרה obese אל מתחת להגדרה של תסמונת מטבלית. אנחנו מכירים את המצב של אנשים במשקל גוף רזה אך חולים במחלות מטבוליות והמצב ההפוך של אנשים במשקל גוף גבוה אך בריאים (פירוט בפוסט: ההשמנה שרואים וההשמנה שלא רואים).

אחד ההסברים לכך שהוא קלוריה היא לא קלוריה במובן שלכל חומר שאנחנו מכניסים לגוף יש עוד השפעות מלבד תכולת הקלוריות שלו. אני מפרט על זה בפוסט לחשוב מטבוליזם לא קלוריות כאשר הרעיון המרכזי זה שעלינו להסתכל על האינטרקציות הכימיות של ההורמונים, חלבונים ועוד כדי להבין את ההשפעה של מזון על המטבוליזם שלנו.

מחקר [2] נעשה על ידי Jeff Volek שיש לו היסטוריה בתחום הדל פחמימה ונעשה בצורה מעולה כדי להראות את ההשפעה של תזונה קטוגנית אפילו ללא ירידה במשקל. מחקר [3] מראה (על עכברים) את האפקט הדלקתי של תזונה גרועה, זה לא בהכרח קשור לתזונה קטוגנית או לא. זה שתזונה גרועה המורכבת מהרכב מאקרו לא טוב עם סוגי מזון רעים יכולה לגרום לדלקתיות ולתנגודת אינסולין. אחת מההשפעות של הדלקתיות היא הורדת גבול יכולת גדילת רקמת השומן מה שמוביל לבעיות מטבוליות כפי שאני מסביר בהאם שורש המחלות המטבוליות הוא עקב חוסר תפקוד רקמת השומן.

ירידה במשקל יכולה להיות חלק מ”תופעות הלוואי” של תזונה קטוגנית עקב הפחתה בכמויות האוכל ושיפור המטבוליזם אך כאשר מסתכלים על בריאות מטבולית בתור מטרה ירידה במשקל היא הגורם שדרכו צריך למדוד את הבריאות המטבולית. הכימיה של הדם תגיד הרבה יותר גם אם המשקל לא יורד כמו שמצפים.

הפוסט הבא שמומלץ לקרוא: גמישות מטבולית

מקורות

[1] – Very Low-Calorie Diet and 6 Months of Weight Stability in Type 2 Diabetes: Pathophysiological Changes in Responders and Nonresponders, Steven S, 2016. link.

[2] – Dietary carbohydrate restriction improves metabolic syndrome independent of weight loss, Parker N. Hyde, 2109. link.

[3] – Isocaloric intake of a high‐fat diet promotes insulin resistance and inflammation in Wistar rats, Patrícia Silva Jacob, 2012. link.

[4] – Comparison of Low Fat and Low Carbohydrate Diets on Circulating Fatty Acid Composition and Markers of Inflammation, Cassandra E. Forsythe, 2007. link.