‼️Глюконеогенез: что это такое и почему его не стоит бояться на кето⚡️

Ваши клетки могут производить глюкозу без использования углеводов?

Ваше тело знает, что не всегда может рассчитывать на 3 приема пищи на основе углеводов в день. В конце концов, наши предки никогда не питались таким образом, поэтому оно выработало механизм для производства глюкозы из различных веществ, таких как лактат и аминокислоты.

Этот процесс называется глюконеогенезом, и несмотря на то, что он имеет решающее значение для вашего выживания, его очень неправильно понимают.

Например, вы, возможно, слышали, что употребление слишком большого количества белка на кето диете может «активировать» глюконеогенез и резко повысить уровень сахара в крови. Это не верно.

Вам, вообще, не следует беспокоиться о глюконеогенезе, когда вы находитесь в кетозе, и сейчас Вы узнаете, почему.

Мы разберем все, что вам нужно знать о глюконеогенезе, что он на самом деле делает, когда вы находитесь в кетозе, и почему это не проблема:

Что такое глюконеогенез?

Глюконеогенез (ГНГ) — это метаболический путь, который позволяет печени и почкам производить глюкозу из неуглеводных источников. Это всегда происходит в вашем теле, но его скорость может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от вашего метаболического состояния.

Название состоит из трех компонентов:

• Глюко: означает глюкозу.

• Нео: новый.

• Генез: означает происхождение или создание.

Буквально это означает новое происхождение глюкозы. Это создание глюкозы из всего, кроме углеводов.

Это означает, что даже когда вы находитесь на низкоуглеводной или карнивор диете , вашему организму все равно удается вырабатывать достаточно глюкозы, чтобы выжить, расщепляя другие соединения, которые называются глюконеогенными субстратами (глюконеогенные - могут превращаться в глюкозу). Вот основные:

✔️Лактат: Лактат или молочная кислота является основным глюконеогенным субстратом . Он получен из пирувата — прямого продукта распада глюкозы или гликогена. Когда вы выполняете интенсивную тренировку, ваши клетки в конечном итоге превращают пируват в лактат, поскольку его можно использовать для получения энергии, а лактат накапливается в мышцах. Чего большинство людей не знает, так это того, что лактат может снова превратиться в пируват и обратно в глюкозу — так называемый глюконеогенез. 

✔️Глюкогенные аминокислоты (также известные как белок). Аминокислоты можно разделить на кетогенные (стимулируют выработку кетонов), глюкогенные (стимулируют выработку глюкозы) или на те и другие. Каждую аминокислоту можно превратить в глюкозу, кроме лизина и лейцина, которые являются исключительно кетогенными. Основными аминокислотами, используемыми для глюконеогенеза, являются аланин и глютамин. В среднем для производства 1 г. глюкозы требуется 1,6 г аминокислот, что достаточно затратно. Это одна из причин, по которой ваш организм использует кетоны во время кетогенной диеты вместо глюкозы, полученной из аминокислот. Подробнее об этом позже.

✔️Глицерин: после лактата и глютамина глицерин является третьим наиболее используемым субстратом. Это происходит от расщепления жира.

✔️Все промежуточные продукты цикла лимонной кислоты. Любая молекула, участвующая в цикле Кребса, может быть преобразована в глюкозу.

Глюконеогенез может показаться проблемой, когда вы пытаетесь работать на кетонах вместо глюкозы и в Интернете есть много дезинформации, которая говорит об этом, но правда в том, что глюконеогенез имеет невероятно важную цель, и нет, он не будет мешать кето.

Зачем нужен глюконеогенез?

Когда вы едите пищу, основанную на углеводах, ваше тело может легко производить новую глюкозу из этих углеводов. Но что происходит, когда вы прекращаете есть углеводы, потому что голодаете или придерживаетесь кетогенной диеты ? Ваши клетки должны найти другой способ доставки глюкозы тем тканям, которые в ней нуждаются.

Глюконеогенез — резервный источник глюкозы вашего тела.

По сути, ваши клетки используют глюконеогенез, чтобы гарантировать, что вы не умрете, когда в вашем организме не будет углеводов.

Глюконеогенез выполняет две важные задачи:

☑️ Предотвращение гипогликемии

Ваше тело никогда не сможет снизить уровень глюкозы до нуля, даже при кетозе. Так же, как слишком много глюкозы токсично, слишком мало может вас убить.

Вот почему уровень глюкозы строго регулируется.

У здоровых людей уровень сахара в крови держится на уровне 5,5–6 ммоль/л в течение 24 часов, с максимальным значением 9 ммоль/л после приема пищи на основе углеводов и минимумом 3 ммоль/л при длительном голодании. 

ГНГ (глюконеогенез) предотвращает падение уровня глюкозы ниже этого предела, когда вы не едите углеводы, например, во время кетогенной диеты, голодания или карнивор. Без него вы можете получить гипогликемию — состояние опасно низкого уровня сахара в крови, которое может вызвать судороги, спутанность сознания, потерю сознания и смерть.

☑️ Подпитка тех тканей, которые не могут использовать кетоны

Несмотря на то, что вы можете работать на кетонах, когда вы адаптированы к жиру , в вашем организме есть определенные клетки, которые могут использовать только глюкозу для выживания, например:

 🔴 красные кровяные клетки

 🔴мозговое вещество почки (внутренняя часть почки)

 🔴яички

Эти органы не могут метаболизировать кетоны, поэтому, когда вы находитесь в состоянии кетоза, глюконеогенез обеспечивает их достаточным количеством глюкозы, сохраняя их функциональность.

Мозг также нуждается в небольшом количестве глюкозы для оптимальной работы, но не только в глюкозе. Кетоны могут покрыть до 70% энергетических потребностей вашего мозга (что улучшает когнитивные функции ), в то время как глюкоза из ГНГ может покрыть остальное.

Глюконеогенез жизненно важен для предотвращения гипогликемии и питания тканей, потребляющих глюкозу, когда вы не едите углеводы.

Как работает глюконеогенез

Глюконеогенез происходит как в печени, так и в почках с разной скоростью в зависимости от того, на какой метаболической стадии вы находитесь. Как упоминалось ранее, предпочтительными неуглеводными источниками являются лактат, глютамин, аланин и глицерин.

Вот сколько каждого вещества вносит в общий ГНГ, когда вы голодаете, и индивидуальный вклад вашей печени и почек в этом процессе:

☑️Лактат: 1,88 мкмоль/(кг мин). Ваша печень отвечает за 53%, а почки за 47%.

☑️Аланин: 0,68 мкмоль/(кг мин). Ваша печень производит 97 % глюкозы, полученной из аланина, а почки — 3 %.

☑️Глутамин: 0,58 мкмоль/(кг мин). Ваши почки производят 62% глюкозы, полученной из глютамина, а печень – 38%.

☑️Глицерин: 0,53 мкмоль/(кг мин). Печень составляет 68%, а почки - 32%.

Скорость глюконеогенеза в печени и почках также меняется, чем дольше вы голодаете: после ночного голодания большая часть глюкозы поступает из печени. После короткого голодания печень и почки вырабатывают поровну. По мере увеличения голодания почки могут производить больше глюкозы, чем печень. 

Это происходит потому, что печень и почки объединяются для сохранения баланса глюкозы. Таким образом, если почки не могут вырабатывать достаточное количество глюкозы, печень начинает вырабатывать больше, чтобы компенсировать это, и наоборот. Это явление называется ❣️гепаторенальной реципрокностью глюкозы❣️. 

Основываясь на этих цифрах, мы можем сказать о глюконеогенезе четыре вещи:

1. Ваша печень — это место, где происходит большая часть глюконеогенеза, а лактат — ее любимое вещество.

2. Почки являются вторым по значимости источником глюконеогенеза.

3. Лактата используется в 2,7 раза больше, чем аминокислоты аланина и в 3,2 раза больше, чем глютамина. Это означает, что ваше тело не начинает производить глюкозу из белка (аминокислот) так быстро, как думает большинство людей.

4. Ваши почки предпочитают глютамин, а печень предпочитает аланин.

Путь глюконеогенеза

Путь глюконеогенеза состоит из одиннадцати химических реакций и, по сути, представляет собой процесс, обратный гликолизу (расщеплению гликогена), за исключением нескольких изменений.

❗️Гликолиз расщепляет глюкозу, глюконеогенез создает глюкозу.❗️

Однако ваше тело не может просто проследить каждый шаг гликолиза, потому что это потребует слишком много энергии.

Чтобы обойти эту проблему, клетки человека выработали три уникальных фермента, которые делают возможным глюконеогенез: PEPCK (фосфоэнолпируват карбоксикиназа), PC (Пируваткарбоксилаза) и MDH (Малатдегидрогеназа).

Вкратце, вот как происходит глюконеогенез:

• Сырье (лактат, аланин, глютамин или глицерин) поступает в печень или почки, где превращается в пируват — первое вещество глюконеогенеза.

• В митохондриях пируват превращается в оксалоацетат.

• Оксалоацетат превращается в фосфоенолпируват одним из этих уникальных ферментов.

• Затем PEP следует за обратными стадиями гликолиза.

• Наконец, глюкозо-6-фосфат превращается в свободную глюкозу.

• Глюкоза поступает в мышцы через кровоток, где вступает в гликолиз.

Этот процесс строго контролируется, чтобы предотвратить нейтрализацию гликолиза и глюконеогенеза.

Это одна из причин того, что употребления «слишком большого» белка на кето недостаточно для повышения уровня ГНГ, но об этом позже.

Давайте посмотрим, как работает глюконеогенез в разных ситуациях:

Когда происходит глюконеогенез?

Глюконеогенез происходит всегда, однако он значительно увеличивается при низком потреблении углеводов.

Вот как ведет себя глюконеогенез в 5 различных метаболических состояниях:

1. После еды

Хотя это правда, что после углеводной пищи ваше тело в основном полагается на внешнюю глюкозу из углеводов, внутреннее производство глюкозы (глюконеогенез) все еще происходит, хотя и с небольшой скоростью.

Глюконеогенез здесь не существенен, но он есть.

2. Во время сна

Ваше тело должно вырабатывать глюкозу внутри себя в течение 7-8 часов, когда вы спите каждую ночь. Эта глюкоза поступает из двух механизмов:

• Гликогенолиз — расщепление гликогена.

• Глюконеогенез.

Для тех, кто придерживается диеты, основанной на углеводах, ГНГ составляет около 30% от общего количества глюкозы, вырабатываемой во время сна, а остальные 70% приходятся на гликогенолиз.

Это потому, что ваше тело всегда будет предпочитать сжигать накопленный гликоген перед любым другим веществом.

Однако у кого-то в кетозе ГНГ отвечает за большее производство глюкозы.

Вывод: во время сна ваше тело вырабатывает глюкозу за счет двух механизмов: гликогенолиза и глюконеогенеза. Для тех, кто придерживается диеты, основанной на углеводах, гликогенолиз производит больше внутренней глюкозы, чем глюконеогенез.

3. Во время прерывистого голодания

Интервальное голодание немного повышает скорость глюконеогенеза.

В этом случае глюконеогенез дает половину общей глюкозы, а другая половина приходится на гликогенолиз.

Исследования показывают, что во время 15-20-часового прерывистого голодания ГНГ может составлять до 50-71% от общего количества глюкозы.

Когда ваше голодание продолжается более одного дня, глюконеогенез берет на себя еще большую ответственность за выработку глюкозы, как вы увидите ниже.

Во время прерывистого голодания ваше тело почти в равной степени вырабатывает глюкозу в результате глюконеогенеза и гликогенолиза.

4: Во время продолжительного голодания

По мере того, как вы продолжаете голодать, уровень сахара в крови постепенно снижается. Однако скорость глюконеогенеза остается неизменной.

Общий уровень глюкозы снижается только потому, что гликогенолиз снижается по мере истощения запасов гликогена.

Гликогенолиз увеличивается с 2,6–8,2 мкмоль/кг/мин при прерывистом голодании до 0,3–1,8 мкмоль/кг/мин при длительном голодании, что приводит к снижению уровня глюкозы с 7,2–18 мкмоль/кг/мин до 7,5–9,8 мкмоль/кг/мин. мин. При этом уровни ГНГ остаются прежними. 

Это означает, что, когда в вашем организме заканчивается гликоген, он полностью зависит от глюконеогенеза.

Вот как ГНГ медленно берет на себя производство глюкозы:

• После 40-часового голодания (менее 2 дней) ГНГ составляет 90% от общего содержания глюкозы в крови.

• После голодания в течение 42–64 часов (2–2,5 дня) ГНГ отвечает за 96% общего содержания глюкозы.

• После 66-часового голодания (2,5 дня) ГНГ составляет 97% от общего количества глюкозы.

5. Во время кетогенной диеты

Кето диета устраняет гликогенолиз и запускает глюконеогенез, как во время длительного голодания. Однако точные механизмы различны.

Когда вы впервые начинаете кето диету, вы проходите две метаболические стадии:

• Ваш период адаптации к жиру

• Пребывание в кетозе

Вот как ГНГ работает в обоих случаях:

1. Глюконеогенез во время адаптации к жиру

Когда вы сидите на кето-диете несколько дней, ваши запасы гликогена истощаются, а общий уровень глюкозы снижается, но вы еще не производите достаточно кетонов, поэтому ваше тело все еще полагается на внутреннюю глюкозу, чтобы выжить.

Исследования показывают, что через 5-6 недель без углеводов вся внутренняя глюкоза поступает в глюконеогенез — гликогенолиз прекращается.  

2. Глюконеогенез во время кетоза

Как только вы адаптируетесь к жиру и начнете работать на кетонах , все изменится.

Одно исследование показало, что здоровые люди, которые придерживались диеты с высоким содержанием жиров, содержащей 83% калорий из жиров и 2% из углеводов в течение 11 дней, имели снижение общего уровня глюкозы, но увеличение глюконеогенеза на 15%.

А вот и настоящий сюрприз: глюконеогенез был в 2 раза выше во время кетоза, чем во время продолжительного голодания или режима адаптации к жиру.

Несмотря на это увеличение, люди на кето-диете все еще могут без проблем работать на кетонах.

Почему?

Потому что при кетозе глюкоза глюконеогенеза больше не используется в качестве основного топлива. Вместо этого она используется только для:

• Функционирование тканей, которые не могут использовать кетоны

• Предотвращение гипогликемии

• Пополнение запасов гликогена

Последнее особенно важно. Исследователи были удивлены, увидев, что на кето избыток глюкозы, образующийся в результате глюконеогенеза, сохраняется в виде гликогена, а не используется в качестве топлива.

Гликоген имеет решающее значение для восстановления мышц после тренировок, и многие люди считают, что единственный способ пополнить его запасы — есть углеводы сразу после тренировки. Но эти правила не распространяются на людей придерживающихся кето.

Эти результаты доказывают, что вы действительно можете пополнить запасы гликогена за счет ГНГ, который происходит во время кетоза — по крайней мере, если вы не профессиональный спортсмен или не участвуете в соревнованиях.

Этого не происходит во время голодания или в период адаптации к жиру, потому что ваше тело использует всю глюкозу из глюконеогенеза в качестве топлива. На кето у вашего тела уже есть лучшее и более чистое топливо — кетоны , поэтому оно может позволить себе накапливать избыток глюкозы в виде гликогена.

Эта модель накопления является полной противоположностью накоплению жира:

• На обычном питании вы потребляете излишек глюкозы, находитесь в профиците и откладываете жир.

• На диете с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров вы потребляете кетоны и запасаете глюкозу (в виде гликогена).

Вы, вероятно, согласитесь, что запасать глюкозу (для восстановления мышц) выгоднее, чем запасать лишний жир.

Вот почему кетогенная диета отлично подходит для снижения веса, сжигания жира и повышения эффективности тренировок .

Оказывается, данные, которые «показывают», что низкоуглеводные диеты вызывают потерю мышечной массы, получены из глубоко ошибочного исследования в Турции, которое, по-видимому, доказывает, что сокращение углеводов уменьшает мышечную массу, хотя на самом деле испытуемые просто не получали достаточного количества белка, который был реальной причиной потери мышечной массы.  

Глюконеогенез является единственным источником топлива в период адаптации к жиру. Когда вы находитесь в кетозе, кетоны становятся основным топливом. ГНГ все еще происходит в меньших масштабах во время кетоза, чтобы предотвратить гипогликемию и пополнить запасы гликогена.

Кетоны против глюконеогенеза

Глюконеогенез и кетоны часто считают несовместимыми, но это не так.

При кетозе ваше тело просто делает кетоны основным топливом, потому что они более эффективны в данной ситуации, чем глюкоза, но ГНГ все еще работает в фоновом режиме.

Это происходит потому, что по сравнению с глюкозой кетоновые тела, обеспечивают больше общей энергии, борются с окислением и защищают ваши клетки.

Но есть еще одна причина, по которой переход на кетоны буквально спасает положение: если ваше тело будет бесконечно долго использовать глюконеогенез в качестве основного источника топлива, вы умрете.

Если бы вы хотели, чтобы ваш мозг питался только ГНГ с оптимальной скоростью 110-120 г/день, ваши клетки должны были бы расщеплять 160-200 г белка в день (около 1 кг мышечной ткани), чтобы сделать это. 

Звучит достаточно плохо, но потеря мышечной массы — это, безусловно, единственная проблема.

Согласно исследованиям, покрытие потребности мозга в глюкозе одним белком приведет к смерти примерно через 10 дней вместо стандартных 57-73 дней. 

Именно поэтому ваше тело спешит производить кетоны: чтобы уменьшить потребность в глюконеогенезе и, следовательно, предотвратить потерю мышечной массы и смерть.

Ваше тело производит кетоны, потому что они более эффективны и безопасны, чем глюконеогенез в долгосрочной перспективе.

Это приводит нас к одной из самых горячих дискуссий в мире кето 

Будет ли потребление слишком большого количества белка активировать глюконеогенез, выводить меня из кетоза и разрушать мышцы?

Краткий ответ: нет

Возможно, вы где-то читали в Интернете, что употребление слишком большого количества белка на кето диете может вызвать глюконеогенез и вернуть вас обратно в режим сжигания глюкозы, но правда в том, что вам не о чем беспокоиться.

Есть 3 причины, по которым ГНГ не представляет реальной угрозы для вашего стимулирующего мозг и сжигающего жир состояния кето:

1. Глюконеогенез всегда происходит при кетозе

Чтобы ответить на первую часть вопроса, белок не может «активировать» глюконеогенез, потому что ГНГ уже происходит во время кетоза, как вы узнали выше.

Дело в том, что это происходит с низкой скоростью, поэтому кетоны остаются основным топливом.

Вывод: с белком или без белка, происходит глюконеогенез, это полезно, и этого недостаточно, чтобы перевести вас в режим сжигания глюкозы.

 2. Кетоз подавляет глюконеогенез, а не наоборот

Чтобы ответить на вторую часть вопроса, глюконеогенез не может так легко вывести вас из кетоза.

Ваше тело не любит дисбалансов, поэтому оно всегда стремится к гомеостазу — состоянию внутреннего равновесия.

Кетоны — это способ вашего организма контролировать глюконеогенез и сохранять гомеостаз.

Он знает, что, если ГНГ не будет контролироваться слишком долго, он действительно начнет разрушать мышцы и убьет вас, поэтому он действует как раз вовремя, чтобы остановить это, высвобождая кетоны.

Кроме того, скорость глюконеогенеза имеет тенденцию быть стабильной и ненарушенной независимо от того, сколько ресурсов доступно.

Поэтому не так-то просто увеличить уровень ГНГ, потребляя больше белка.

Итог: ваше тело борется за то, чтобы сохранить кетоны в качестве основного топлива и предотвратить глюконеогенез, а уровень ГНГ трудно нарушить.

3. Любимый источник глюконеогенеза в вашем организме — лактат, а не белок

Чтобы ответить на заключительную часть вопроса, белок даже не является первым выбором для глюконеогенеза, а ГНГ действительно помогает наращивать мышцы.

Помните, что лактат — любимое глюконеогенное вещество вашей печени, и его потребляется в 2-3 раза больше, чем аминокислот.

Данные показывают, что после голодания в течение 12, 20 и 40 часов вклад лактата в ГНГ составил 41%, 71% и 92% соответственно. 

Кроме того, глюконеогенез во время кетоза полезен для создания мышечного гликогена, который защищает и восстанавливает мышцы после тренировки.

Вывод: не бойтесь, что употребление слишком большого количества белка на кето диете приведет к сжиганию глюкозы.

Есть еще одна причина, по которой вам не следует снижать потребление белка на кето диете.

Недоедание белка вредно для вашего здоровья

Поскольку многие новички, наслушавшись гур, считают, что слишком много белка выведет их из кетоза, большинство из них слишком сильно ограничивают потребление белка — до такой степени, что они не едят достаточно белка для поддержания мышечной массы и регулирования других важных функций в организме. 

Недостаточное потребление белка на кето диете имеет серьезные побочные эффекты, в том числе:

• Ухудшение результатов тренировок: без достаточного количества белка вы не сможете поддерживать мышечную массу, не говоря уже о наращивании мышечной массы. Когда вы теряете мышечную массу, вы чувствуете себя слабее и менее способны тренироваться на том же уровне, что и раньше.

• Атрофия нейронов: вашему мозгу нужны аминокислоты для оптимального функционирования. Исследования показывают, что диета с дефицитом белка может привести к атрофии и потере нейронов.

• Слабая иммунная система: дефицит аминокислоты аргинина может способствовать дисфункции ваших Т-клеток — клеток, которые регулируют ваш иммунитет.

• Повышенный риск заболеваний: дефицит аминокислот может увеличить риск развития определенных заболеваний, в том числе: серповидно-клеточной анемии, острой астмы, муковисцидоза, легочной гипертензии, сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака.

Глюконеогенез – важный механизм.

Получение глюкозы из неуглеводных источников имеет решающее значение для выживания, когда вы голодаете, адаптируетесь к жиру или находитесь в состоянии кетоза. Он помогает питать ткани, нуждающиеся в глюкозе, накапливать мышечный гликоген и предотвращать гипогликемию.

Не зацикливайтесь на белковых макроэлементах на кето диете — употребления большого количества белка недостаточно для повышения стабильной скорости глюконеогенеза, и ваше тело в любом случае предпочитает использовать лактат, а не аминокислоты.

Ешьте больше мяса, если хотите, вы без проблем останетесь в кетозе.