Original article:http://people.csail.mit.edu/seneff/obesity_epidemic.html
1. Uvod
ZDA se trenutno soočajo z epidemijo debelosti med prebivalstvom, ki prizadene otroke in odrasle. Zdaj se ocenjuje, da ima 30% Američanov prekomerno telesno težo [29], težava pa se je sčasoma poslabšala.
Zakaj imajo ZDA to težavo? Zakaj smo kljub neverjetno visokim dolarjem vloženim v zdravstvo “vodilni” pri debelosti in z njimi povezanih zdravstvenih težavah, kot so bolezni srca in diabetes? Kaj delamo narobe?
Moja raziskava, podrobno opisana v tem eseju, kaže, da je v mnogih primerih glavni razlog za debelost osnovna prehranska pomanjkljivost, ki jo je mogoče odpraviti s preprostimi prehranskimi spremembami. Te pomanjkljivosti sta v veliki meri posledica dveh nepremišljenih, a domnevno “zdravih” sodobnih odločitev o življenjskem slogu: prehrana z malo maščob in fobija pred soncem. Sodobno prednost ima sladkor, obremenjen s hrano, bogato s kalcijem.
Rešitev naših težav je na srečo presenetljivo preprosta. Vključuje zavestno prizadevanje za uživanje živil, bogatih z vitaminom D, kalcijem in maščobami, ter ob sončnih dneh več časa na prostem. Čeprav mnogi raziskovalci sumijo, da imajo pomanjkanje vitamina D (podrobnosti) in kalcija (podrobnosti) vzročno vlogo pri debelosti [2] [4] [5] [10] [20] [22] [24] [35] [ 37] [38] [41] [42], je bila kritična vloga, ki jo igra premalo maščob v prehrani, v glavnem spregledana. Prej sem trdil, da pomanjkanje teh treh hranilnih snovi ključno prispeva k trenutni epidemiji avtizma v Ameriki. Prav tako sem utemeljil vlogo teh pomanjkljivosti pri večji dovzetnosti za nalezljive bolezni, kot je prašičja gripa. Tukaj bom razvil argument, ki pojasnjuje, zakaj oseba, ki trpi zaradi pomanjkanja kalcija, vitamina D in prehranske maščobe, verjetno nenehno pridobiva na teži skozi vse življenje in razvije številne povezane zdravstvene težave.
Prekomerna telesna teža je pogosto povezana s tem, kar imenujemo “presnovni sindrom”. Ta sindrom se kaže predvsem v odvečni maščobi, ki se nalaga okoli trebuha. Običajno je povezan z več drugimi dejavniki tveganja za sladkorno bolezen in bolezni srca, vključno z visokim krvnim tlakom, visokimi koncentracijami trigliceridov v krvi, povišanimi vrednostmi LDL (“slabega” holesterola), znižanimi vrednostmi HDL (“dober” holesterol ) in visok krvni sladkor [42].
Osnovna težava, s katero se sooča oseba s hudo pomanjkanjem kalcija in vitamina D, je nezmožnost srca in mišic, da učinkovito izkoristijo glukozo (sladkor) za svoje energetske potrebe [14] [18] [19]. Tudi ko je raven sladkorja v krvi visoka, srce in mišice stradajo za energijo. Spomnim se ladje, izgubljene na morju – “voda, voda povsod in niti kapljice za pijačo.” Vendar obstaja alternativni vir energije – maščobe -, ki bi jim bil zlahka na voljo, če bi telo lahko samo vzdrževalo zadostno količino zaloge.
Pri dieti z nizko vsebnostjo maščob z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov je predvsem sladkor, ne pa maščoba, na voljo iz virov hrane. Tako se telesne maščobne celice zaposlijo za pretvorbo sladkorja v maščobo, tako da bodo mišice in srce lahko zadovoljile svoje energetske potrebe. Maščobne celice so s to monumentalno nalogo preobremenjene in, da bi sledile povpraševanju, morajo postati večje; torej oseba pridobi težo.
Srce si nikoli ne more privoščiti brez oskrbe z energijo. Zato trdim, da je narejen dodaten korak za zagotovitev zasebnega vira maščobe v neposredni bližini srca. Maščobne obloge se začnejo kopičiti neposredno v stenah arterij, ki oskrbujejo srce. Znano ime teh maščobnih oblog, ki so tam nameščene za oskrbo srca, je “arterioskleroza”. Sčasoma se maščoba kopiči tudi v telesni votlini, ki obdaja srce – to je “perikardialna maščoba” [9]. Zanimivo je, da se perikardialna maščoba razlikuje od trebušne maščobe ali podkožne maščobe, saj je lipoliza (razgradnja in sproščanje v kri kot vir goriva) bolj aktivna [26]. Maščoba v arterijah srca je enostavna tarča za bakterije in viruse, ki lahko vstopijo skozi pljuča in prikladno najdejo veliko kisika, skupaj s priročno zalogo hrane iz maščobnih oblog. Jaz (in drugi [27] [36]) verjamem, da okužba v maščobah, ki obdajajo koronarne arterije, na koncu povzroči srčni napad (podrobnosti).
V naslednjih odsekih bom najprej razložil, zakaj so te pomanjkljivosti razširjene v Ameriki, nato pa argument predstavil na nekoliko tehnični ravni, ki podrobno razloži, kako se razvija metabolični sindrom. Na koncu bom podal priporočila za skromne spremembe življenjskega sloga, ki bodo odpravile te pomanjkljivosti.
2. Zakaj so te pomanjkljivosti prisotne v Ameriki?
Pomanjkanje vitamina D in kalcija je danes v Ameriki epidemija. Ocenjujejo, da 44 do 87 odstotkov Američanov v ZDA primanjkuje kalcija zaradi pomanjkanja kalcija). Najboljši vir kalcija je mleko; danes pa imajo ljudje večinoma raje kot mleko sladkor, napolnjen s sladkorjem, in druge pijače. Kalcij je bistvenega pomena za izgradnjo močnih kosti in zob, prav tako pa ima ključno vlogo pri presnovi hrane. Nedavna študija je pokazala zaskrbljujoče povečanje zlomljenih kosti pri današnjih otrocih v primerjavi s tistimi v sedemdesetih letih [17]. Med otroki se zdaj spet pojavlja rahitis [12], najstnikom pa diagnosticirajo osteoporozo, kar je bilo v zadnjih dveh generacijah nezaslišano.
Ocenjuje se, da 70% ameriških otrok trenutno primanjkuje vitamina D [21] (Podrobnosti). Glede na trenutne zdravniške nasvete to ni presenetljivo. Lobi industrije zaščite pred soncem je večino Američanov, vključno z medicinskimi strokovnjaki, prepričal, da se je treba agresivno izogibati soncu, da bi preprečili kožni rak. Ta nasvet je podan kljub dejstvu, da je sonce odličen vir vitamina D, ki koži omogoča, da ga proizvaja neposredno iz holesterola. Poleg tega vitamin D ščiti pred vsemi vrstami raka (podrobnosti), značilnost, ki verjetno več kot kompenzira kakršno koli dodatno tveganje za nastanek kožnega raka zaradi sončenja. Pomanjkanje vitamina D je povezano tudi s povečanim tveganjem za visok krvni tlak in diabetes [37]. Za pridobivanje vitamina D iz hrane je treba jesti živalske maščobe; živali proizvajajo vitamin D, v maščobi topen vitamin, in ga shranjujejo v maščobnih celicah.
Vitamin D je ključnega pomena tudi za absorpcijo kalcija iz prebavnega trakta v krvni obtok, vitamin D in kalcij pa sta pomembna katalizatorja v ključnih bioloških procesih. Maščobe prav tako spodbujajo vnos kalcija v črevesje, medtem ko jih prehranske vlaknine, za katere trdijo, da so zdrave, ovirajo [40] (Podrobnosti).
V poskusih, kjer so bili dodatki kalcija namenjeni debelim ljudem, je bilo na presenečenje raziskovalne skupine ugotovljeno, da so preiskovanci izgubili veliko teže, ne da bi to sploh poskušali, kot posledica dodatnega zaužitja kalcija, zlasti kadar je bil v mlečnih izdelkih namesto v obliki tablet [42]. Maščoba v mleku je verjetno pripomogla k absorpciji, dodaten kalcij pa je pripomogel k odpravi težave z izkoriščanjem glukoze, ki je nastala zaradi pomanjkanja kalcija.
Te tri hranilne snovi, maščobe, vitamin D in kalcij, imajo zapletene medsebojne odvisnosti, zaradi katerih jih je treba uživati skupaj. Američanom teh pomembnih hranil primanjkuje predvsem zaradi njihove zaznane potrebe po dieti z nizko vsebnostjo maščob in izogibanju sončenju.
Na žalost je mogoče navesti intuitivne argumente, zakaj bi lahko bila izpostavljenost soncu in poraba maščob nezdrava: sončni UV-žarki lahko povzročijo raka, saj povzročajo napake pri transkripciji DNK; bolezni srca so močno povezane z maščobnimi oblogami v koronarnih arterijah, maščobnimi kislinami v krvi in debelostjo. Prelahko si je predstavljati, da bi bili ti negativni dejavniki verjetno povezani s prehrano maščob. Ameriška zdravstvena ustanova je močno zasidrana v ideji, da je prehranska maščoba nezdrava. Ljudje, ki se prehranjujejo z nizko vsebnostjo maščob, neizogibno povečajo vnos ogljikovih hidratov in sladkorjev, saj večino maščob, odstranjenih iz živil, nadomestijo s sladkorji, da postanejo okusnejše. Številna danes na voljo živila so pogosto zelo predelana in lahko prebavljiva, kar vodi do hitrega zvišanja krvnega sladkorja. Nenazadnje se izogibamo živilom, ki vsebujejo vitamin D, zaradi njihove splošno visoke vsebnosti maščob.
3. Osnovni problem: oslabljen vnos glukoze
Homeostaza je proces, s katerim telo obvladuje svoje energetske potrebe. Upravljanje z energijo je ključna sestavina celotnega metabolizma v celicah. Vsako delo, ki ga opravi celica, porabi energijo, ki jo oskrbujejo bodisi maščobne kisline v obliki trigliceridov (pridobljenih iz prehranske maščobe ali dobavljenih iz maščobnih celic v telesu) bodisi iz glukoze (pridobljene iz ogljikovih hidratov in beljakovin ali dobavljene iz začasne zaloge v jetrih). Medtem ko lahko mišične celice običajno lokalno shranijo majhno količino goriva, se te lokalne zaloge med intenzivno vadbo hitro izpraznijo. Nato se iz krvnega obtoka črpajo nove zaloge hranil. Raven glukoze in trigliceridov v krvi se nenehno spremlja in prilagaja na podlagi zapletenih kemijskih signalov, da se zagotovi zadostna oskrba vseh telesnih celic.
Oseba z metaboličnim sindromom trpi zaradi okvare sposobnosti mišičnih celic, da absorbirajo glukozo iz krvi [13] (Podrobnosti). To kritično vključuje srčno mišico. Prenos glukoze je kritično odvisen od insulina, ki ga oskrbuje trebušna slinavka. Vitamin D [2] [3] [30] (Podrobnosti) in kalcij [29] tesno sodelujeta v procesu, ki trebušni slinavki omogoča sproščanje insulina v kri. Insulin pa spodbuja vnos glukoze v mišične celice [7]. Kalcij je ključnega pomena tudi za migracijo katalizatorja GLUT4 v membrano mišične celice [22] [38], kjer orkestrira prenos glukoze skozi membrano in celici zagotavlja energijo. Tako pomanjkanje kalcija zavira več med seboj povezanih presnovnih procesov, ki vsi vplivajo na transport glukoze.
Vse telesne celice so za proizvodnjo energije odvisne od pomembne biološke snovi, imenovane adenozin trifosfat (ATP). S kemičnim postopkom se ATP pretvori v adenozin monofosfat (AMP), energija, ki se sprosti med to kemično reakcijo, pa spodbuja krčenje mišic. Mitohondriji celice lahko z zaužitjem glukoze ali maščob pretvorijo AMP nazaj v ATP (za recikliranje). Ko ni dovolj goriva za pretvorbo AMP nazaj v ATP, se razmerje med AMP in ATP poveča. Razmerje med AMP in ATP v celici je merilo njegovega energijskega stanja in ga uporabljajo številne različne vrste celic v telesu za odkrivanje pomanjkanja energije in sprožitev korektivnih ukrepov.
Ko mišična celica izčrpa notranje zaloge energije, poskuša iz krvi absorbirati več glukoze. Okvaren mehanizem prenosa glukoze zavira ta proces. Posledično razmerje med AMP in ATP v celici nenehno narašča in aktivira močan regulacijski peptid, ki ga celica izloča, znan kot AMPK. AMPK v mišični celici spodbuja gibanje GLUT4 do membrane, tudi v zmanjšanem kontekstu insulina [35]. Z GLUT4 na celični membrani lahko celica zdaj začne absorbirati zaloge glukoze in inzulina v krvi, kar povzroči znižanje teh ravni.
V tem trenutku se zgodi nekaj stvari, ki preprečujejo padec ravni glukoze v krvi, ki jo zaznata trebušna slinavka in hipotalamus. Izpuščajo hormone in peptide, ki telesu signalizirajo, da dopolni raven glukoze v krvi. Alfa celice v trebušni slinavki reagirajo tako, da izločajo glukagon, hormon, ki sproži jetra, da zaloge glikogena pretvorijo v glukozo in jo sprostijo v krvni obtok. Podobne celice, ki zaznavajo glukozo v hipotalamusu, povečajo apetit in spodbudijo osebo, da uživa hrano, da dopolni zaloge, ki se črpajo v jetrih.
Oba mehanizma za zaznavanje glukoze (v hipotalamusu in trebušni slinavki) sproži AMPK, oba pa vključita vdor kalcija v celico kot del njihove signalne kaskade [29] (podrobnosti). Predvidevam, da pomanjkanje kalcija povzroča, da ti mehanizmi za zaznavanje glukoze interno zaznajo nizke ravni glukoze, tudi če so ravni glukoze v krvi še vedno razmeroma visoke. To je pravzaprav inteligentna zasnova, ki svoje mehanizme za zaznavanje glukoze veže na mehanizme mišičnih celic, kajti če mišične celice ne morejo učinkovito absorbirati glukoze, je to v nekem smislu enakovredno nizki koncentraciji glukoze v krvi.
Tako se zaradi slabega privzema glukoze nastavljena vrednost ravni glukoze v krvi vzdržuje na umetno visoki ravni. To je zato, ker lahko slab vnos nekoliko nadomestimo z zvišanjem koncentracije v krvi. Uživanje lahko predelanih sladkorjev in škroba je najučinkovitejši način za hitro potešitev hrepenenja, ki ga povzroča slab vnos glukoze. Medtem ko višje ravni glukoze pomagajo zadovoljiti potrebe mišic, je glukoza na voljo tudi maščobnim celicam, ki se hranijo z odvečnim sladkorjem in jih shranjujejo kot maščobe. Sčasoma trajni visok krvni sladkor vodi do kroničnega povečanja telesne mase, diabetesa in bolezni srca.
Za odpravo osnovnega problema privzema glukoze bodo potrebne dolgoročne prehranske spremembe, ki jih bom kasneje opisal. Najprej pa bi rad razložil nekatere biološke procese, ki sodelujejo pri presnovi hrane in teži, ter pokazal, kako telo skuša nadomestiti napačno absorpcijo glukoze.
4. Maščobne celice za reševanje
Maščobne celice igrajo fascinantno vlogo pri poskusu nadomestitve pomanjkanja privzema glukoze. Strokovnjaki danes menijo, da so maščobne celice bistveni del endokrinega sistema, saj lahko s sproščanjem hormonov v kri [8] [11] [28] organizirajo upravljanje energije s strani številnih telesnih teles. Maščobne celice so sposobne absorbirati odvečni sladkor iz krvi in ga pretvoriti v maščobo. Maščoba se bo kasneje sprostila v krvni obtok kot maščobne kisline in trigliceridi, ki mišičnim celicam (in večini drugih celic telesa) ponujajo alternativni vir energije – alternativo, ki ne trpi zaradi membranskega transporta, ki je specifičen za glukozo.
V razmerah, ko je prenos glukoze okvarjen, se zdi, da maščobne celice: (1) mišične celice programirajo tako, da namesto sladkorjev porabijo maščobe in (2) si naložijo pretvorbo čim večjega števila dohodnega sladkorja v shranjeni maščobe. Maščobne celice kopičijo maščobo, kadar je raven sladkorja v krvi visoka, in jo nato sproščajo v krvni obtok, kadar je raven sladkorja v krvi dovolj nizka. Tako si prizadevajo v krvnem obtoku vzdrževati stalno oskrbo z alternativnim in učinkovitejšim virom goriva (maščob), ki ga mišice porabijo namesto sladkorja.
S signalizacijo, ki vključuje peptid, ki ga maščobne celice sprostijo v krvni obtok, imenovan leptin, lahko maščobne celice preusmerijo mišične celice, da večino svojih energetskih potreb pridobijo iz maščob namesto iz glukoze. Vendar se maščobne celice nato obremenijo z nalogo, da čim več pretvorijo dohodno glukozo v maščobe.
Maščobne celice morajo tako napolniti rezervo maščobe in sprostiti maščobe v kri, da zagotovijo prehrano mišičnim celicam v času posta, ko glukoza ni na voljo. Po obrokih, ko je raven glukoze visoka, so maščobne celice zasedene s pridobivanjem glukoze iz krvi in zato ne morejo sproščati maščob. Tako morajo pred obrokom zagotoviti dodatne trigliceride, tako da bodo mišične celice še naprej imele hrano, medtem ko maščobne celice absorbirajo glukozo in jo pretvorijo v obnovljeno zalogo maščobe. Ta varnostni pufer trigliceridov je odgovoren za opažene visoke ravni trigliceridov na tešče pri debelih.
Če bi zaužili več prehranskih maščob, bi bile mišice na voljo maščobe iz virov hrane, medtem ko bi maščobne celice motile jemanje glukoze, in glukoze bi bilo za pretvorbo temu primerno manj. Ker pa je za nahranjevanje mišic potrebno toliko maščob in ker bo odvečnega sladkorja zapravilo toliko, maščobne celice ne bodo mogle zadovoljiti povpraševanja, zato se na koncu razmnožujejo – in oseba postane debela.
Maščobne celice trpijo tudi zaradi okvare prenosa glukoze, saj se pri prenosu sladkorja skozi njihove celične stene zanašajo na enak mehanizem, ki vključuje GLUT4 in inzulin (podrobnosti). Maščobne celice pa lahko notranje kopičijo vitamin D [5] in kalcij [42], tako da lahko nekoliko izboljšajo lastne sposobnosti prenosa glukoze skozi celično membrano. Toda zaradi tega so mišice bolj občutljive na neučinkovitost privzema glukoze, ker še dodatno izčrpajo razpoložljivost kalcija in vitamina D v krvi. Dokler mišične celice namesto glukoze porabljajo maščobe kot vir energije in dokler maščobne celice lahko vzdržujejo dobro zalogo maščob v krvi, bo vse v redu. To je shema, ki jo poskušajo ohraniti maščobne celice.
5. Kako se spopada srce?
Srce je organ v telesu, ki najbolj porablja gorivo. Še naprej mora bijeti enkrat ali dvakrat v sekundi, brez odmorov, iz dneva v dan [16]. Srce je podobno skeletnim mišicam, saj se tudi to sooča s pomanjkanjem glukoze, kadar zaloge kalcija in vitamina D niso zadostne. Tako kot skeletne mišice lahko kot gorivo izkorišča tako maščobo kot sladkor, za peroralno uvajanje glukoze skozi celične stene pa uporablja isti peptid GLUT4. Dokler lahko maščobne celice v preostalem telesu sproščajo stalen tok trigliceridov v krvni obtok, jih srce lahko preprosto uporablja za večino svojih energetskih potreb in dejansko ima raje maščobe kot glukozo kot vir goriva. Verjetno bo, zlasti po obroku z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov in z nizko vsebnostjo maščob, ob slabi absorpciji glukoze, pri srcu primanjkovalo goriva.
Glede na nezadostne koncentracije goriva v oskrbi s krvjo predlagam, da srce sprejme dva različna mehanizma spopadanja: (1) naraste in (2) razvije lastno “zasebno” zalogo hranil v obliki maščobnih oblog. Ko se srce poveča, uporablja strategijo “moči v številkah”. Predstavljajte si, da se šest otrok v vlečenju vrvi tekmuje s tremi odraslimi. Otroci lahko zmagajo, čeprav so šibkejši, preprosto zato, ker jih je več. Podobno lahko srce s povečanjem števila mišičnih celic bije tako močno kot manjše srce, vendar ima vsaka neodvisna mišična celica manjše breme in zato lahko preživi z zmanjšano zalogo goriva.
Druga strategija, ki ustvarja notranjo zalogo maščob, se začne z maščobnimi oblogami v oblogah arterij, ki oskrbujejo srce, znano tudi kot arterioskleroza. Te usedline sčasoma postanejo “otrdele”, tj. Povezane s kalcijevimi usedlinami; kalcij, ki so ga v preteklih letih kopičile maščobne celice, tako kot to počnejo trebušne maščobne celice. Kalcij je nakopičen, ker maščobnim celicam omogoča, da absorbirajo glukozo in jo pretvorijo v maščobe. Kot nadaljnjo strategijo srce razvije plast “perikardialne maščobe” [9], maščobne obloge, običajno tik pred glavnimi arterijami, ki se dovajajo v srce. Te usedline dovajajo dodatne maščobe neposredno v srce, ki dopolnjujejo tiste, ki obdajajo stene arterij.
Ena težava pri zapiranju srca z maščobami je, da postane dovzetno za bakterijsko okužbo. Visoko kisikova kri, ki prihaja neposredno iz pljuč, lahko zlahka kontaminira z bakterijami, ki so v telo prodrle skozi pljuča. Te bakterije se lahko zdijo privlačne za odvajanje maščobnih oblog, ki obdajajo arterijske stene. Posledično mora holesterol infiltrirati arterijske stene kot prvo obrambno linijo v imunskem sistemu, da napade bakterije (podrobnosti). Tudi holesterol črpa iz belih krvnih celic, ki pomagajo v bitki. Poleg tega so maščobne celice, ki obdajajo srce, v nasprotju z maščobnimi celicami drugje v telesu, posebej pripravljene za sproščanje citokinov [9], ki so tudi povzročitelji okužbe. Tako je prisotnost maščobe v arterijskih stenah srca in zaviranje srca povezana z visoko vsebnostjo holesterola in citokinov v krvi.
6. Hormoni in encimi, ki nadzorujejo apetit
Maščobne celice lahko vplivajo na mišice, da prednostno prevzamejo maščobe in ne glukozo, tako da sproščajo nekatere hormone v kri, ki imajo močan vpliv tudi na apetit. Eden od teh hormonov je leptin. Medtem ko leptin posredno vpliva na mišične celice s svojo signalizacijo v hipotalamusu, pa tudi stimulira mišične celice neposredno in vpliva na oksidacijo maščobnih kislin v njihovih mitohondrijih [28]. Leptin tudi spodbuja maščobne celice, da sproščajo maščobe s pomočjo lipolize [25]. Vsi ti ukrepi delujejo usklajeno, da porabo goriva preusmerijo stran od glukoze. Programiranje mišic za prednostno uživanje maščob se dobro ujema z infuzijo maščobnih celic v kri in absorpcijo sladkorja v njihovih tovarnah, ki proizvajajo maščobe.
Leptin tudi preko hipotalamusa in hipofize zavira apetit. Adiponektin je še en hormon, ki ga sproščajo maščobne celice, in splošno velja, da adiponektin povzroča lakoto. Ravni leptina in adiponektina bi običajno nihale čez dan, ravni leptina pa bi se ponoči dvigovale, da bi spodbudile prehod z upravljanja z energijo na osnovi glukoze na maščobo. Vendar so pri debelih osebah ravni leptina običajno ves čas visoke, ravni adiponektina pa zelo nizke [43]. Visoke ravni leptina v krvi signalizirajo centru apetita v možganih občutek, da so polni [8], medtem ko visoke ravni adiponektina povzročajo lakoto. To pomeni, da so debeli obveščeni, da so siti in da niso lačni. Mislili bi, da bi jih to zaščitilo pred prenajedanjem. Vendar je verjetno, da je opažena neobčutljivost na leptin kot zaviralec apetita pri debelih povezana tudi z izčrpanostjo kalcija, ker so signalni mehanizmi, ki se odzivajo na leptin tako v hipotalamusu (podrobnosti) kot v hipofizi (podrobnosti), odvisni od sprememb v notranjih koncentracijah kalcija.
Zakaj se torej debeli človek prenajeda? Prišel sem do skoraj neizogibnega zaključka, da je krivec preveč senzibiliziran AMPK, kot predlaga tudi več drugih raziskovalcev [15] [18] [19]. AMPK deluje ne samo v mišičnih celicah, ampak v skoraj vseh celicah telesa [15]. Zlasti igra ključno vlogo pri senzorjih v specializiranih celicah v možganih: v hipotalamusu in hipofizi. Te celice sproščajo v kri kemikalije, ki vplivajo na jetra, trebušno slinavko in apetit, in sicer tako, da vklopijo ali izklopijo mehanizme, ki bodo v sistem zagotavljali dodatno gorivo v obliki maščob ali glukoze.
Kot smo že omenili, kadarkoli mišice delujejo dlje časa, kmalu dosežejo kritično točko, kjer se velike količine ATP pretvorijo v AMP, v procesu sproščanja energije za spodbujanje krčenja mišic. Razmerje AMP: ATP močno naraste. To aktivira AMPK, ki nato mišico reprogramira tako, da poveča raven kalcija v celici in zaužije več sladkorja [32] [34] [39], kar je zelo slaba ideja, saj kalcija in insulina primanjkuje. Nekatere celice GI ali “inhibirane glukoze” v hipotalamusu, pa tudi alfa celice v trebušni slinavki, so programirane tako, da se odzivajo na nizko raven glukoze z navodili, naj jetra sproščajo več sladkorjev in povečujejo apetit po hrani z visokim glikemičnim indeksom. V bistvu oddajajo možganom nujno sporočilo, da je nujno potrebno več glukoze. Oseba je prisiljena uživati sladkorje in ogljikove hidrate, ki se bodo zelo hitro prebavili in še povečali že tako visoko raven sladkorja v krvi.
Telo raste večje
Ironično je, da zgoraj navedeni argumenti kažejo, da je aerobna vadba slabo priporočljiva za tiste, ki trpijo zaradi tega sindroma oslabljenega privzema glukoze. Čeprav mnogi ugibajo, da je naš bolj sedeči način življenja verjetno dejavnik, ki prispeva k debelosti, verjamem, da je namesto tega fizična utrujenost predvidljiv rezultat okvarjene presnove glukoze. Nezmožnost pridobivanja zadostnega goriva iz glukoze tako s strani mišic kot srca nas preprosto črpa iz energije za gibanje [23] (Podrobnosti).
Učinek trajne aerobne vadbe je preusmeritev mišice v način absorpcije glukoze za pridobivanje energije, ki pa zaradi pomanjkanja kalcija in inzulina ne deluje pravilno. Vadba lahko povzroči, da se GLUT4 preseli na membrano tudi v odsotnosti kalcija [13]. Raven insulina / glukoze pade na verjetno nevarno nizke vrednosti, zaradi česar center za apetit v hipotalamusu sproži alarm. Nadaljnja stimulacija apetita, ki jo v hipotalamusu povzroči AMPK, preglasi vse druge signale, ki uravnavajo apetit, in prisili osebo, da se prenajeda ravno tiste hrane, ki se ji mora izogibati.
Kot posledica nadaljnjega povečanja že tako visokih ravni sladkorja v krvi so maščobne celice prisiljene odvezati čim več odvečnega sladkorja. Še posebej dovzetna za to željo po maščobah bo trebušna maščoba, saj se nahaja v neposredni bližini trebušne slinavke in jeter. Višje koncentracije insulina in glukoze v krvi dajejo dodaten zagon za asimilacijo sladkorjev in proizvodnjo maščob. Tako so trebušne maščobne celice učinkovitejše pri shranjevanju hrane kot periferne maščobne celice. Prav tako se bodo sčasoma nagibali k povečanju in pomnožitvi, da bodo obremenitev nalog razdelili med svoje sosede in zmanjšali obremenitev vsake posamezne celice. Dodatne maščobne celice bodo še bolj izčrpale razpoložljivi kalcij in vitamin D v krvi, kar bo povzročilo še slabšo sposobnost mišičnih celic, da prevzamejo glukozo.
Poleg rasti maščobnih celic morajo biti tudi druge vrste celic bolj bogate, da podpirajo večje obremenitve večje telesne velikosti, skupaj z zmanjšano oskrbo z energijo. Kot smo že omenili, se srce poveča. Mišice se morajo povečati, da se lahko vlečejo okoli odvečne teže in zaradi njihove prirojene neučinkovitosti pri izkoriščanju goriva [14]. Kosti morajo rasti večje in močnejše, da podpirajo odvečno težo. Zaloge krvi je treba razširiti, da bodo vse te razmnožujoče se celice dobile hranila. Vse to pomeni, da splošne prehranske potrebe telesa še naprej naraščajo, kar še bolj obremenjuje maščobne celice in tako zaključi začarani krog. Sčasoma človek s hudim pomanjkanjem kalcija, vitamina D in maščob nenehno narašča, sčasoma pa doseže bolezensko debelost.
8. Presnovni sindrom
Oseba z okvarjenim vnosom glukoze kot posledico pomanjkanja kalcija in vitamina D se znajde v situaciji, ko je raven glukoze in trigliceridov v krvi nenormalno visoka. Srce in mišice zelo slabo uporabljajo glukozo, zato bodo v veliki meri odvisne od maščob (trigliceridov), da bodo zadovoljile svoje prehranske potrebe. Maščobne celice morajo sprostiti odvečne količine trigliceridov v pogojih na tešče, na primer ponoči, ker trigliceridov ne bodo mogle sprostiti, ko bodo prerazporejene na nalogo prevzema odvečne glukoze. Po obroku, ko je raven glukoze visoka, srce in mišice nenehno črpajo trigliceride, medtem ko maščobne celice absorbirajo glukozo in začnejo postopek pretvorbe v več maščob.
V razmerah aerobne vadbe se mišice in srce reprogramirajo tako, da zaužijejo dodatno glukozo, zaradi česar se koncentracija glukoze strmo spusti. To sproži alarmne zvonove v trebušni slinavki, zaradi česar jetra sproščajo več sladkorja, in v hipotalamusu, ki spodbuja apetit po hrani z visokim glikemičnim indeksom. Signalni mehanizmi v trebušni slinavki in hipotalamusu so verjetno tudi pomanjkljivi zaradi pomanjkanja kalcija in inzulina [6] [31] (Podrobnosti), zato ohranjajo določeno vrednost za glukozo v krvi, ki je neobičajno visoka. Toda v resnici so potrebne visoke ravni glukoze, da se nadomesti neučinkovit prenos glukoze skozi membrano mišičnih celic. Presežek razpoložljive glukoze v krvi prevzamejo maščobne celice, maščobne celice se povečajo in razmnožijo in oseba postane debela. Poleg tega se srce, mišica poveča in zapre v maščobno tkivo, njegove arterije pa se obremenijo z maščobnimi oblogami, tj. Z arteriosklerozo.
Menim, da je mogoče nizke in visoke LDL razložiti tudi na naslednji način. HDL je nosilec holesterola, ki ga je treba vrniti v jetra, kjer ga je mogoče odstraniti skozi žolčnik. Žolčnik ga oddaja v črevesje skupaj z žolčem in ima zelo koristno funkcijo, da pomaga prebaviti maščobe. Kdor uživa prehrano z nizko vsebnostjo maščob, potrebuje manj holesterola za prebavo zmanjšane maščobe v hrani in raven HDL pade. LDL je verjetno visok, ker je nosilec, ki prenaša holesterol v tkiva. Eno od teh tkiv so maščobne obloge v arterijskih stenah srca, ki so bile po moji razlagi tam nameščene za dovajanje dodatnega goriva v srce. Toda te maščobne obloge so občutljive tudi na invazijo bakterij in virusov, ki vstopajo skozi pljuča. V krvnem obtoku bi morale biti na voljo visoke ravni holesterola, ki bi zaščitile maščobne obloge pred oksidacijo in pomagale nadzorovati te invazivne mikrobe.
Tako so verjetni rezultati pomanjkanja kalcija, vitamina D in prehranske maščobe debelost, visok krvni sladkor, arterioskleroza, visoka raven trigliceridov, povišan LDL in nizek HDL, šest ključnih vidikov metaboličnega sindroma (podrobnosti).
9. Rešitev
Večina živil, ki naravno vsebujejo vitamin D, je bila umaknjena z jedilnika ameriške prehrane zaradi prepričanja, da so maščobe škodljive za vaše zdravje. Ker vitamina D proizvajajo živali, strogi vegetarijanec ne bo dobil vitamina D s hrano. Živila, ki vsebujejo veliko vitamina D, vsebujejo tudi veliko maščob in holesterola, zato so bila večinoma na črni listi. Sem spadajo svinjska mast, slanina, rumenjak, jetra, kaviar, maslo in surovo mleko. Američani se v zadnjem času odzivajo na trditev, da so maščobe zdrave, vse dokler so maščobe omega-3, kar je na srečo na jedilnik vrnilo mastne ribe, kot so sardele, losos in skuša. Fantastičen vir vitamina D je olje iz jeter polenovke, ki so ga včasih redno dajali otrokom kot naravni vitaminski dodatek, še vedno pa ga imajo v mnogih delih Evrope. Toda zdi se, da so Američani to prakso žal opustili. Številna živila v ameriški prehrani so umetno obogatila z vitaminom D, a veliko teh, na primer žitarice, pomarančni sok in nemastno mleko, vsebuje malo ali nič maščob, zato mi je skrivnostno, kako je v maščobi topen vitamin D se lahko pravilno porazdeli v izdelku ali pravilno absorbira.
Pomanjkanje ustrezne prehranske maščobe prispeva k metaboličnemu sindromu na vsaj štiri načine: (1) vitamin D je na voljo samo v maščobnih virih hrane, ker je v maščobi topen vitamin, (2) vnos kalcija je učinkovitejši, kadar kalcij uživanje s prehranskimi maščobami, (3) vnos kalcija je v veliki meri odvisen od prisotnosti vitamina D, ki mu primanjkuje zaradi (1) zgoraj, in (4) obremenitev maščobnih celic za proizvodnjo maščobnih kislin iz sladkorja olajša razpoložljivost s hrano maščob iz zaužitih virov hrane.
Daleč najboljši način za pridobivanje ustreznega vitamina D je izpostavljenost soncu. Morda je ena najpomembnejših sestavin zdravega načina življenja preživeti dovolj časa zunaj na sončni svetlobi. Vendar današnji življenjski slog v Ameriki pogosto pušča malo časa za dejavnosti na prostem. Poleg tega so bili Američani usposobljeni, da se raje bojijo kot sončijo na soncu, predvsem zaradi agresivnih oglaševalskih akcij industrije zaščite pred soncem, ki trdijo, da sonce povzroča raka. Seveda se je treba izogibati sončnim opeklinam, toda počasna gradnja izpostavljenosti z razvojem porjavelosti spomladi zagotavlja naravno zaščito pred sežiganjem poleti. Po mojem mnenju je ta strategija veliko bolj zaželena kot uporaba kreme za sončenje. Zaščitna krema z zaščitnim faktorjem 8 ali več učinkovito uniči vsako priložnost za proizvodnjo vitamina D v koži. Zaščita, pridobljena pred vsemi vrstami raka, zaradi vitamina D, ki se proizvaja v koži ob izpostavljenosti soncu, več kot kompenzira morebitno povečano tveganje za kožni rak zaradi izpostavljenosti soncu.
Druga zdrava izbira je, da čim bolj odstranimo „prazne ogljikove hidrate“. Sem spadajo živila, kot so piškoti, krofi, bonboni in brezalkoholne pijače. Z belega na polnozrnat kruh preidemo z belega riža na rjavi. Ko jeste krompir, nanj položite veliko masla in / ali kisle smetane. Krompir, zaužen z maščobo, ima veliko nižji glikemični indeks kot krompir, zaužit brez maščobe. Ta praksa bo pomagala preprečiti skok ravni sladkorja v krvi, kar je zdravo v smislu boja proti diabetesu in srčnim boleznim. Vendar pa je odprava presnovnega sindroma, ki ga povzroča visok krvni sladkor, mogoča le, če skupaj z omejevanjem porabe praznih ogljikovih hidratov odpravite tudi pomanjkanje kalcija in vitamina D.
Prav tako trdim, da je treba poskrbeti za zaužitje ustrezne količine prehranske maščobe, zlasti mlečne maščobe [33]. Polnomastno mleko je še posebej izjemno, ker vsebuje precejšnje količine kalcija in vitamina D, vsebuje pa tudi maščobo, potrebno za zagotovitev, da se bosta ta dva elementa dobro izkoristila in ne samo, da neabsorbirana prehajata skozi prebavni sistem. Živalske maščobe, kot je slanina, so dober vir vitamina D, hkrati pa dobavljajo maščobne kisline, ki pomagajo pri energetskih potrebah. Mastne ribe, kot so losos in sardele, so še posebej dobre, saj vsebujejo maščobe omega-3 in vitamin D. Vztrajno se je treba izogibati transmaščobam, ki jih najdemo v predelani hrani, kot so piškoti, ocvirki in margarina. Tudi maslo in jajca so zdrava izbira. Jajčni rumenjak je še posebej dober, ker vsebuje maščobe in vitamin D. Oreški, zlasti orehi, mandlji in oreščki makademije, so tudi dober vir maščobe.
Končno je nujno, da vnesemo dovolj kalcija. Kalcij zaužijte s prehranskimi maščobami. Če imate radi mleko in sir, potem lahko vse potrebe po kalciju zagotovite z mlečnimi izdelki, če izberete tiste, ki vsebujejo maščobo (tj. Izogibajte se nemastnim mlečnim izdelkom). Če ne marate mleka ali ste alergični na laktozo, je fižolova skuta odlična izbira za kalcij. Skuto iz fižola lahko pripravimo na različne načine, od surove soje do sojinega mleka do kitajskih jedi iz tofuja. Vendar to ni običajna cena ameriške prehrane, zato bi bilo bolje, če bi se odločili za tretjo možnost kalcija, to je uživanje veliko listnate zelene zelenjave, kot so špinača, brokoli, ohrovt in gorčična zelenica. Spet jih je treba jesti z maščobami, da se pravilno absorbirajo, kar pomeni, da jih cvremo v olju ali dodamo maslo.
V raziskovalnih študijah je bilo dokazano, da je večina vitaminov in mineralov, vzetih v obliki tablet, veliko manj učinkovitih od oblik, ki jih naravno najdemo v živilih. V mnogih primerih morda samo zapravljate denar za nekaj, kar neabsorbirano prehaja skozi prebavni sistem in ustvarja tudi nenormalne razmere nenavadno visoke koncentracije koncentriranih hranil v črevesju, kar se zdi intuitivno slaba ideja. Vendar je včasih zaradi omejitev življenjskega sloga nemogoče dovolj izpostaviti se soncu in v takšnih situacijah bi bilo verjetno koristno dodajanje vitamina D.
10.Povzetek
Američani že nekaj desetletij verjamejo, da sta v zdravem načinu življenja temeljni naslednji dve praksi: (1) jejte malo maščob in (2) se držite stran od sonca. Menim, da moramo za rešitev epidemije debelosti opustiti te dve praksi. Če ljudje zaužijejo zadostne količine kalcija, bodo odpravljene vse tri prehranske pomanjkljivosti, ki so povzročile debelost: vitamin D, kalcij in prehranska maščoba.
Rezultat teh treh pomanjkljivosti je napačen vnos glukoze v mišične in maščobne celice. Debela oseba se ujame v neskončen presnovni cikel, ko poskuša oskrbeti z energijo, potrebno za nenehno naraščajoče povpraševanje. Maščobne celice so v središču nevihte, saj so obremenjene z naporno nalogo pretvorbe odvečnega porabljenega sladkorja in ogljikovih hidratov v maščobo. Maščobne celice morajo to storiti, ker so mišične celice okvarjene in ne morejo presnavljati sladkorja. Tudi če presnovne težave ne bi bile odpravljene, če bi debeli človek preprosto jedel več maščob in zato užival manj ogljikovih hidratov, bi se obremenitev maščobnih celic močno olajšala. Poleg tega bi uživanje veliko vitamina D in kalcija, bodisi s prehrano ali izpostavljenostjo soncu, ublažilo glavni problem okvarjenega prenosa glukoze skozi celično steno. Zdaj, ko lahko srce in mišice neposredno uporabljajo sladkorje, se razbremeni prekomerno breme maščobnih celic, da se razširijo in razmnožijo, in telesna maščoba se bo neizogibno stopila.
11. Kaj sledi?
Vsi ljudje, ki imajo pomanjkanje maščob v prehrani, ne postanejo debeli. Ali oseba nabira odvečno telesno maščobo, da bi jo nadomestila, je deloma odvisno od genetske sestave. Vendar pa tisti, ki ostanejo tanki, trpijo za posledicami, ki so po resnosti vsaj enake in morda presegajo zdravstvene težave, povezane z debelostjo.
V prihodnjih objavah v blogu nameravam razpravljati o tem, kako se pri otrocih, ki uživajo nezadostno količino maščob v prehrani, razvije stanje, kot je ADHD. depresija in motnje spanja kot posledica nezadostne oskrbe možganov z maščobo. Primer tega je Matthew Smith iz Royal Oak v Michiganu [1], 14-letni otrok, ki je padel s skate deske in nenadoma umrl. Matthewu so diagnosticirali ADHD, ko je bil v prvem razredu, in je bil od takrat na zdravljenju z Ritalinom. Po obdukciji je bilo ugotovljeno, da je njegovo srce difuzno povečano, brazgotinsko in prežeto z maščobo. Zdravnik je Ritalin obtožil okvare srca in zagotovo je Ritalin težavo še poslabšal. Verjamem pa, da sta zamaščeno in povečano srce ter ADHD posledica premajhne količine maščob v prehrani. Mogoče je, da Ritalin deluje tako, da možgane bolj učinkovito uporablja maščobe, vendar bi to šlo na račun srca. Srce bi bilo nato prisiljeno še izboljšati lastno zasebno trgovino, da bi zadovoljilo svoje prehranske potrebe.
Možgani so izredno maščobni organ. Vsa njegova živčna vlakna so prevlečena z maščobno mielinsko ovojnico, ki jih izolira, da ohranijo svoje signale nedotaknjene. Možgani ne porabijo maščob za gorivo. To bi bilo skrajno nespametno, ker se ne bi moglo izogniti prehranjevanju. Vendar pa ob nezadostni preskrbi z maščobami ne more zgraditi zdravih živčnih vlaken, kar ima resne posledice za duševno zdravje. Posledice so še posebej moteče za otroke, katerih nezreli možgani nenehno integrirajo nova znanja, koncepte in izkušnje, da bi osmislili svet, v katerem živijo, in svojo vlogo v njem.