רעב ושובע בתזונה קטוגנית

hungry

תזונה קטוגנית או גבוהה בשומן ונמוכה בפחמימות מראה על שובע מוגבר וירידה ברעב לאורך זמן לעומת תזונה מערבית רגילה או תזונה דלת שומן [1-2]. ישנם אנשים המגיבים יותר לשומן באוכל כך ששומן הופך לגורם שמשפיע על השובע במידה רבה ויש אנשים שחלבון משפיע עליהם יותר. מה המנגנון שעומד מאחורי השובע המוגבר בזמן הארוחה והיעדר הרעב לאורך זמן? ניתן לנסות להסביר את התופעות האלה במספר דרכים כשבמרכזם עומד ההורמון לפטין.

תנגודת לפטין

לפטין הינו הורמון המופרש בעיקר מרקמת השומן (וגם קצת בקיבה) והוא נמצא ביחס ישר לכמות השומן בגוף. יש לו תפקידים רבים בגוף כאשר אחד מהם הוא רגולציה על הרעב ותפקיד חשוב נוסף הוא איזון מטבולי בזמנים של צום ממושך. בפוסט קודם על תנגודת לפטין וטריגליצרידים  [3] מתואר כיצד טריגליצרידים החוצים את המחסום הדם במוח חוסמים את הפוספורילציה של הרצפטורים של לפטין STAT3 לpSTAT3 מה שאומר בפועל שהם חוסמים את הפעילות של הלפטין על היעד שלו.

בגרף הבא אפשר לראות שכאשר העכברים אכלו פחות אוכל עם העלאה של ריכוז הטריגליצרידים במוח (דרך הזרקה ישירה). הקבוצה של V-L (קיבלה הזרקה של לפטין) אכלה פחות אוכל כאשר אפשר לראות את קבוצת הT-L (הזריקו להם לפטין וטריגליצרידים) שבה הטריגליצרידים ביטלו את השפעת הלפטין ובעצם יצרו תנגודת לפטין.

leptin_triglycerides

אחד מההשפעות של תזונה גבוהה בפחמימות היא עלייה בטריגליצרידים כפי שאני מפרט בפוסט טריגליצרידים, פחמימות ואינסולין, למעשה כמות הטריגליצרידים קשורה ישירות בכמות הפחמימות שאוכלים והסבר נוסף למנגנון מוסבר בפוסט שטף האנרגיה מחומצות השומן ותנגודת אינסולין. בקצרה גלוקוז בעודף מהווה את חומר המוצא לגליצרול ומשם לטריגליצרידים בהיעדר כמות מספקת של גלוקוז כמות הגליצרול ניהיה גורם מגביל והטריגליצרידים נמוכים. בנוסף לכך תזונה קטוגנית מורידה טריגליצרידים ביחס לתזונה אחרת על אותו מספר קלוריות [4].

low_carb_trig

אם כן בתזונה קטוגנית יש ירידה בטריגליצרידים ובעקבות כך הרגישות ללפטין עולה ותחושות הרעב והשובע משתפרות

אולם מעבר לכך יש עוד אפקט לשיפור ברגישות ללפטין שיכול להסביר מדוע שומן גורם לתחושת שובע כל כך גדולה ביחס לפחמימות.

עצב המוח-מעי ורגישות ללפטין

עצב המוח-מעי או בשמו המדעי Vagal Afferent Neurons הינו עצב המעביר תקשורת בין המעי למוח, בין היתר על מזון שנכנס לגוף.

Vagal Afferent Neurons

תחושות השובע המתקבלות כאשר נכנס מזון לגוף קשורות באופן ישיר ליכולת של לפטין לאקטב את הניורונים הקושרים לעצב זה. הסרת רצפטורים אלו גורם להפרעות אכילה (מוגברת), משקל גוף משובש והורמונים נוספים שיוצאים מאיזון [5].

“These data suggest that the absence of leptin signaling in VAN is accompanied by disruption of estrogen signaling in female mice, leading to an obese phenotype possibly via altered control of feeding behavior.”

הפעולה של לפטין על VAN מתרחשת דרך EGR1 שריכוזו עולה עם הפוספורילציה של STAT3. כאשר VAN ניהיה רגיש ללפטין הוא מגיב להורמון המעי CCK שגורם לתחושת שובע [6]. ההפרשה של CCK במעי הוא בעיקר כתגובה לשומן וחלבון מה שמראה על תחושת שובע מוגברת בתזונה קטוגנית עם העלייה בצריכת השומן ועלייה ברגישות ללפטין. לעכברים בריאים בניסוי שהעלו את ריכוז הCCK הייתה ירידה של 25% בצריכת המזון לעומת עכברים מהונדסים גנטית ללא רצפטורים ללפטין בהם לCCK לא הייתה כל השפעה אלא בריכוזים סופר פיזיולוגיים. העכברים בקבוצת הDIO אכלה תזונה גבוהה בשומן ופחמימה, כמו תזונה מערבית רגילה. אפשר לראות כיצד התנגודת ללפטין שיש להם לא מאפשרת לריכוזים נורמליים של CCK להשפיע על השובע שלהם כמו על עכברים בתזונה רגילה של עכברים.

cck_foodintake

“Under normal physiological conditions leptin and CCK interact at the level of EGR1 in VAN. Leptin upregulates expression of EGR1 in these neurons, while CCK activates EGR1. Inhibition of EGR1 abolishes leptin potentiation of CCK-induced protein synthesis in VAN. Here we demonstrate that altered leptin signaling, as a result of VAN resistance to leptin following prolonged ingestion of a HF diet, prevents high EGR1 expression in VAN

הורמוני האדרנל והתפקיד של לפטין בצום

בזמן של צום, נגיד מעל 12 שעות, מתחיל ירידה בריכוזי הלפטין בדם. הריכוזים הנמוכים של הלפטין בתורם פועלים על הhypothalamic–pituitary–adrenocortical במוח, החלק של מערכת העצבים האחראי עעל מצבי הלחץ וגורם לעלייה בהורמוני הלחץ \ אדרנל – glucocorticoid. עלייה בהורמוני הלחץ מפעילים את הניורונים מסוג AgRP מה שגורם לעלייה ברעב וליפוליזה מוגברת כדי לאזן את רמות הסוכר בדם [7-9]. (אני מפרט עוד כיצד שינה משפיעה על HPA באופן ישיר ועל תנגודת אינסולין בפוסט חשיבות השינה על הבריאות המטבולית)

מתוך [7] אפשר לראות כיצד עכברים אחרי 48 שעות צום צרכו כמות גדולה הרבה יותר מאשר עכברים שצמו 6 שעות ושתיסוף לפטין מוריד משמעותית את צריכת המזון אך הוספה מחדשה של corticosterone מחזירה את האכילה המוגברת מה שמראה שלפטין מווסת למעשה את corticosterone והוא אחראי לתחושת הרעב.

food_intake_leptin_corticosterone

“We further demonstrate that the majority of leptin-mediated suppression of hyperphagia occurs through its ability to suppress hypercorticosteronemia in the transition from low to physiologic leptin concentrations”

*הערה: hyperphagia זה אכילה מוגברת קלינית.

אם כן לפטין פועל על הHPA במוח לשחרור הורמוני לחץ ועלייה בתחושת הרעב. מתצפיות באנשים עם hypoleptinemia (רמות נמוכות קלינית של לפטין) אכן יש קורטיזול גבוה. קורטיזול גבוה גורם לתחושת רעב מוגברת אצל אנשים [7]:

“Furthermore, humans with low glucocorticoids have reduced hunger and body weight, and increased cortisol stimulates appetite in humans”

אם יש לנו תנגודת לפטין הגוף אינו מזהה כראוי את ריכוז הלפטין בגוף ומזהה זאת כריכוז נמוך דבר המוביל לאקטיבציה של HPA ועלייה ברמות הקורטיזול (והורמוני הלחץ בכללי) מה שגורם לנו להיות רעבים יותר. שיפור בתנגודת הלפטין על תזונה קטוגנית גורם לנו לירידה בקורטיזול ובתחושת הרעב הנגרמת כתוצאה משילוב בין השתיים.

“We further demonstrate that the majority of leptin-mediated suppression of hyperphagia occurs through its ability to suppress hypercorticosteronemia in the transition from low to physiologic leptin concentrations”

שילוב של שומן ופחמימות

מחקר [11] בדק את תחושת התגמול והיכולת שלנו לזהות את כמות האנרגיה שיש במזון רק מלהסתכל עליו. מסתבר שכאשר אנו רואים מזון שומני אנחנו יכולים להעריך בדיוק די טוב כמה אנרגיה יש בו אבל כשמדובר במזון פחמימתי או פחמימות עם שומן אנחנו מעריכים בצורה לא טובה את כמות האנרגיה. זאת אומרת מעריכים פחות אנרגיה ממה שיש בו באמת. בנוסף לכך אכילה של מזון עם שומן ופחמימה גורם לנו לתחושת תגמול גבוהה יותר ורצון לאכול יותר.

food_reward

הגרף של נכונות המשתמשים לשלם על המזון, המזון הממכר ביותר, ג’אנק פוד אכן נמצא כגורם שאנו מוכנים להוצא עליו יותר כסף, משמע הוא יותר מתגמל מפחמימות או שומן לבד.

food_reward_02

שילוב של פחמימה ושומן הוא שילוב שכמעט ואינו קיים בטבע מלבד אגוזים וזרעים וגם אלו מאכלים שחיות אוכלות כדי להשמין לקראת החורף. לכן לא פלא שאין לנו את היכולת להעריך בצורה נכונה את כמות האנרגיה שיש במאכלים המשלבים שומן ופחמימה. מאכלים אלו ממכרים וחברות המזון יודעות את זה. מה המאכלים הכי ממכרים וטעימים שיש? עוגיות, פיצה, צ’יפס, שוקולד, גלידה כל המאכלים האלה הם שילוב של שומן ופחמימה (לפעמים גם מלח). אין כמעט מאכלים ממכרים שהם סוכר לבד או שומן לבד. מעבר לאפקט הפסיכולוגי של התגמול וחוסר היכולת להעריך את כמות האנרגיה יש גם השפעות על המעי כפי שאני מפרט בפוס הורמוני המעי ומזון מעובד.

בתזונה קטוגנית אנחנו מורידים את כל המאכלים האלה מה שמשאיר אותנו בעיקר עם מאכלים שומניים. היכולת שלנו לזהות את כמויות האוכל שאנחנו צריכים ותחושת התגמול נמצאות ביחס נכון למה שאנחנו מכניסים לגוף (האם זה עוד סימן שאנחנו קרניבורים? תזונה קטוגנית כתזונה קרניבורית, על תזונה קרניבורית עם רז)

סיכום

ישנם עוד מגוון מנגנונים שמשפיעים על הרעב בתזונה קטוגנית מאינסולין, גרהלין, GIP ועוד מספר רחב של הורמונים וחלבונים. בפוסט הזה נגעתי במספר מנגנונים מרכזיים שבעיקר קשורים ללפטין היכולים להסביר מספר תופעות שרואים על תזונה קטוגנית כמו ירידה ספונטנית בכמות האוכל שאוכלים אם זה על ידי הערכה טובה יותר של כמות המזון, עלייה ברגישות ללפטין או ירידה בקורטיזול. יהיו המנגונים המשפיעים על הרעב והשובע אשר יהיו מה שחשוב לנו זה שבתזונה קטוגנית המנגנונים האלה חוזרים לתפקד כמו שצריך ותחושת הרעב מתאימות את עצמם למצב של הגוף ללא הפרעות.

מקורות

[1]  – Effects of a high-protein ketogenic diet on hunger, appetite, and weight loss in obese men feeding ad libitum, Johnstone AM, 2008. link.

[2] – Perceived hunger is lower and weight loss is greater in overweight premenopausal women consuming a low-carbohydrate/high-protein vs high-carbohydrate/low-fat diet, Nickols-Richardson SM, 2005. link.

[3] – Triglycerides cross the blood–brain barrier and induce central leptin and insulin receptor resistance, W A Banks, 2017. link.

[4] – Dietary carbohydrate restriction improves metabolic syndrome independent of weight loss, Parker N. Hyde, 2019. link.

[5] – Deletion of leptin receptors in vagal afferent neurons disrupts estrogen signaling, body weight, food intake and hormonal controls of feeding in female mice,Kuei-Pin Huan, 2019. link.

[6] – Leptin Resistance in Vagal Afferent Neurons Inhibits Cholecystokinin Signaling and Satiation in Diet Induced Obese Rats, Guillaume de Lartigue, 2012. link.

[7] – Leptin’s hunger-suppressing effects are mediated by the hypothalamic–pituitary–adrenocortical axis in rodents, Rachel J. Perry, 2019. link.

[8] – Mechanism for the Anti-Diabetic Effect of Leptin, Rachel J. Perry, 2014. link.

[9] – The Role of Leptin in Maintaining Plasma Glucose During Starvation, Rachel J. Perry, 2018. link.

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

 

Facebook Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.