Кетогенная диета и физические показатели. Стив Финни. Часть 2. Современные исследования.
Рассмотрим исследование, проведенное под руководством д-ра Итана Симса и Эдварда Хортона из Университета Вермонта.
Пациентов держали на очень низкокалорийной кетогенной диете в течение 6 недель в отделении метаболических исследований. Белок для этой диеты, наряду с небольшим количеством собственного жира, обеспечивался нежирным мясом, рыбой и птицей, в количестве примерно 1,2 грамма белка на кг эталонной («идеальной») массы тела ежедневно. Кроме того, помня о том, что потеря натрия с мочой в период голодания может снизить объем циркулирующей крови и вызвать вторичную почечную потерю калия, испытуемым назначали 3 грамма дополнительного натрия в форме булилона и 25 мг-экв (1 г) калия в форме бикарбоната в день.
Тестирование производительности на беговой дорожке включало определение пиковой аэробной мощности после двухнедельной диеты для поддержания веса и после 6 недель кетогенной диеты для похудения. Этот тест на выносливость проводили после одной недели потери веса и, наконец, через 6 недель потери веса. Кроме этих тестов, участники не делали никаких упражнений во время своего участия в этом исследовании. Чтобы компенсировать тот факт, что участник потерял более 10 кг, ему надевали рюкзак, эквивалентный потерянному весу.
Выводы. Пиковая аэробная мощность испытуемых не уменьшилась, несмотря на 6-недельную безуглеводную, строго гипокалорийную диету. Это означает, что содержание белка и минералов в рационе было достаточным для сохранения функциональности тканей.
Время выносливости уменьшилось после одной недели кетогенной диеты, но значительно увеличилось по сравнению с исходным значением к 6-недельному сроку.
Очевидно, что у наших испытуемых в первую неделю имела место адаптация, после чего наступило восстановление до или выше исходного уровня в период со второй по шестую неделю.
Учитывая неопределенность этого исследования, автор провел второе исследование под руководством доктора Брюса Бистриана в MIT в Кембридже, штат Массачусетс.
Диета, использованная в этом исследовании, была составлена по образцу диеты Стефанссона, которую он практиковал целый год в Бельвью (и, следовательно, она тоже была близка к традиционной инуитской). Дефицита калорий не было.
Во втором исследовании в качестве испытуемых использовались конкурентоспособные велогонщики, которые в течение 5 недель содержались в отделе исследований метаболизма. В первую неделю испытуемые придерживались диеты для поддержания веса, обеспечивающей 67% энергии в виде углеводов, в течение которых проводились базовые исследования эффективности.
За этим последовало 4 недели кетогенной диеты (EKD) без дефицита, обеспечивающей 83% энергии из жира, 15% из белка и менее 3% из углеводов. Мясо, рыба и птица, которые обеспечивали диетический белок, также содержали 1,5 г в день калия и 2 г в день натрия. Эти природные минералы ежедневно дополняли добавлением 1 г калия в виде бикарбоната, 3 г натрия в виде бульона, 600 мг кальция, 300 мг магния и стандартных поливитаминов.
Велосипедисты отмечали умеренное снижение уровня энергии во время тренировочных заездов в течение первой недели диеты инуитов, после чего субъективные показатели были восстановлены, за исключением их способности к спринту, которая оставалась ограниченной в течение всего периода ограничения углеводов.
В среднем, субъекты потеряли 0,7 кг в первую неделю EKD, после чего их вес оставался стабильным. Общий калий в организме снизился на 2% в первые 2 недели (соразмерно истощению мышечного гликогена, подтвержденному биопсией), после чего оставался стабильным на 4-й неделе кето. Эти результаты согласуются с наблюдаемым снижением запасов гликогена в организме, но в остальном наблюдалось превосходное сохранение мышечной массы.
Изучение результатов этих двух исследований эффективности кетогенной диеты показывает, что обе группы испытывали отставание в производительности в течение первой или двух недель ограничения углеводов, после чего наблюдалась как пиковая аэробная мощность, так и субмаксимальная.
Выносливость была полностью восстановлена. В обоих исследованиях, одно с неподготовленными участниками, а другое с высококвалифицированными спортсменами, не было потери максимальной мощности, несмотря на фактическое отсутствие углеводов в течение 4–6 недель. Это говорит о сохранении мышечной массы, функциональности тканей и органов, высокого уровня сердечно-легочного потенциала.
Также стоит отметить, что велогонщики оставались в стабильном весе (за исключением половины килограмма сниженного мышечного гликогена) в течение 4 недель эвкалорийного (бездефицитного) кето.
В течение 2 десятилетий ни одно исследование не было опровергнуто, тогда как опыты на модели животных подтвердили все сделанные выводы.
Разрешение парадокса производительности.
Есть три фактора, которые могут помочь нам объяснить парадокс, представленный исследованиями, демонстрирующими превосходную эффективность при рационе с высоким содержанием углеводов по сравнению с двумя исследованиями, описанными выше.
Приспособление.
Наиболее очевидным фактором является время, отведенное (или нет) для кето-адаптации. В этом контексте вывод Ф.Шватка (что адаптация к «диете из мяса северного оленя» занимает 2-3 недели) говорит сам за себя.
На сегодняшний день нет исследований, которые бы тщательно изучали оптимальную продолжительность кето-адаптационного периода, но он явно дольше, чем одна неделя, и, вероятно, значительные изменения были получены в течение 3-4 недель.
Этот процесс, по-видимому, не происходит быстрее у высококвалифицированных спортсменов, чем у людей с избыточным весом или неподготовленных людей.
Процесс адаптации также, по-видимому, требует последовательного соблюдения ограничений по углеводам, поскольку люди, которые периодически потребляют углеводы при тестировании кетогенной диеты, часто сообщают о снижении физических показателей.
Натрий и калий.
Вторым фактором, отличающим исследования автора от многих других, является оптимизированная по минералам и витаминам пища, которая имеет преимущества как для сердечно-сосудистого потенциала в краткосрочной перспективе, так и для сохранения мышечной массы тела и функционирования в течение более длительных периодов времени.
Инуиты жили большую часть года на прибрежном льду (который является частично опресненной морской водой), и основная их еда состояла из мяса, сваренного в бульоне из этого солоноватого источника. Когда они отправлялись на охоту на суше, то традиционно добавляли в суп кровь карибу (также богатого источника натрия).Таким способом культура инуитов адаптировала имеющиеся ресурсы для оптимизации потребления натрия и калия.
Когда мясо запекается, варится или жарится, но бульон выливают, калий, изначально присутствующий в мясе, теряется, что затрудняет поддержание баланса калия в отсутствие фруктов и овощей.
Поскольку наши испытуемые привыкли есть мясо, рыбу и птицу, приготовленные не в виде супа, авторы решили давать им большую часть натрия отдельно в виде бульона и небольшую дополнительную добавку калия в виде бикарбоната калия. С этими добавками, поддерживающими ежедневное потребление натрия на уровне 3–5 г в день и общего количества калия на уровне 2–3 г в день, участники смогли эффективно поддерживать свой резерв кровообращения и эффективный баланс азота с полным сохранением функциональности тканей.
Пример того, что происходит, когда эти соображения не учитываются, можно найти в исследовании, опубликованном в 1980 г. Это было исследование, предназначенное для оценки относительного значения «только белок» по сравнению с «белок плюс углевод» в сохранении мышечной ткани во время диеты для похудения.
Диета белковая состояла только из вареной индейки (без бульона), тогда как белок с углеводами состоял из индейки и виноградного сока той же калорийности. Под наблюдением в течение 4 недель субъекты, принимающие белок с углеводами, достаточно хорошо поддерживали мышечную массу тела (измеренную по азотному балансу), тогда как пациенты, принимающие белок, испытывали только постепенную потерю азота в организме.
Обычно рост или потеря азота и калия тесно взаимосвязаны, так как они содержатся в мышечной ткани. Авторы отметили, что белковая диета привела к потере азота и калия. Возможно, эта аномалия произошла из-за того, что авторы оценивали потребление калия их подопытными на основании значений из справочника для сырой индейки, не учитывая, что половина этого калия выбрасывалась в неиспользованный бульон. Лишенные калия (а также ограниченные в потреблении соли), пациенты не могли извлечь пользу из пищевого белка и потеряли мышечную массу.
Доза белка.
Третий диетический фактор, потенциально влияющий на физическую работоспособность, - это корректировка потребления белка. Исследования демонстрируют эффективное сохранение мышечной массы тела и физической работоспособности, когда белок находится в диапазоне 1,2 - 1,7 г на кг массы тела ежедневно.
Среднее значение 1,5 г на кг в день для взрослых с весом от 60 до 80 кг означает, что общее суточное потребление белка составляет от 90 до 120 г в день.
Это число также согласуется с потреблением белка, о котором сообщалось в исследовании Бельвью. В контексте общих ежедневных энергетических затрат в 2000–3000 ккал в день, около 15% необходимо обеспечить в виде белка.
Эффекты снижения суточного потребления белка до эталонного значения ниже 1,2 г на кг во время кетогенной диеты:
Прогрессирующая потеря функциональной мышечной ткани.
Потеря физической работоспособности.
С другой стороны, более высокое потребление белка может привести к негативным побочным эффектам, если потребление этого питательного вещества превышает 25% суточного расхода энергии. Одной из проблем, связанных с более высоким уровнем потребления белка, является подавление кетогенеза по сравнению с равнокалорийным количеством жира.
Кроме того, Стефанссон описывает болезнь, известную инуитам, как “кроличья болезнь”. Эта проблема возникла ранней весной, когда очень худые кролики были единственным доступным мясом, и люди могли съесть слишком много белка в отсутствие альтернативного источника диетического жира. Симптомы появились в течение недели: это были головная боль и усталость. Такие симптомы не являются редкостью среди людей, которые придерживаются диеты с низким содержанием углеводов и высоким содержанием белка.
Выводы.
Как обсервационные, так и проспективно разработанные исследования подтверждают вывод о том, что субмаксимальная выносливость может сохраняться, несмотря на фактическое исключение углеводов из рациона человека.
Очевидно, что этот эффект не следует автоматически за резким ограничением углеводов, так как требуется тщательное внимание к времени кето-адаптации, количеству минералов и ограничению суточной дозы белка.
Материалы:
https://nutritionandmetabolism.biomedcentral.com/articles/10.1186/1743-7075-1-2#ref-CR17
