Един мой приятел веднъж ми каза: "Проблемът с
това, една сложна система да бъде обяснена на лаик , се състои в следното:
лесно е общата представа да се опрости дотолкова, че вече да не е вярна”.
В тази връзка извеждам следната хипотеза:
Концепцията за калорията във вида, в който
се прилага в сферата на храненето, е опростена до такава крайност, че на
практика вече не е вярна.
Какво все пак представлява калорията?
Хранителната калория се дефинира като количеството
енергия, необходимо за повишаване на температурата на 1 килограм вода с 1
градус по скалата на Келвин.
Хранителната калория всъщност е килокалория, която
е равна на 1000 калории. Поради това често срещаме означаващото я съкращение
kcal.
Това е остаряла единица, всъщност най-модерната
единица за измерване на енергията е джаул. В 1 калория има 4,184 джаула, а в 1
хранителна калория (килокалория) - 4184 джаула.
Проблем: нашият организъм не използва калории
Може би вече виждате проблема: калорията е единица
за измерване на трансфера на енергия. Количеството
калории в дадена храна се определя, като,
съвсем буквално, се изгори храната и се измери колко топлина е генерирана при
този процес.
Това е калориметър с константен
обем тип „бомба“. Забележка: той не е еквивалент на човешката храносмилателна и
метаболитна система.
За съжаление нашите тела не са парни двигатели!
Те не изгарят в огън консумираната от нас храна и не превръщат топлината в
механична работа. Следователно:
В нашето тяло няма биохимична система,
която да използва като входяща суровина калорията.
Всеки метаболитен процес в тялото ни започва с
дадена молекула (или група от молекули), която се превръща в друга молекула.
Обикновено в този процес не се произвежда енергия, а такава се консумира.
Ето защо трябва да се храним, за да сме живи. Химичните
реакции, чрез които се изгражда и възстановява всяка една от трилионите клетки
в нашето тяло - от мозъка до пръстите на краката, от очите до панкреаса
-изискват както енергия, така и суровини. Химичните реакции, които позволяват на нашите
клетки да изпълняват необходимите функции (от транспортирането на кислород до
обработката на видяното, от генерирането на мускулна сила до производството на
слуз, жлъчка, стомашната киселина, инсулин, лептин, T3) изискват както енергия,
така и суровини. Освен това химичните реакции, които позволяват на клетките да
комуникират помежду си чрез хормони и невротрансмитери, изискват също енергия и
суровини.
В обобщение можем да кажем, че консумираната от нас
храна има много възможни съдби. Ето основните:
·
Храната
може да се използва за изграждане и възстановяване на нашите тъкани - както на
клетъчните (например мускули, кожа, нерви), така и на безклетъчните (например
коса, колаген, костни минерали).
·
Може
да се използва за изграждане на ензими, кофактори, хормони и други молекули,
необходими за функциониране на клетките и за комуникацията между тях.
·
Може
да се използва за изграждане на жлъчка, стомашна киселина, слуз и други
необходими секрети - както вътрешни, така и външни.
·
Може
да се използва от чревните бактерии за поддържане на живота им, като отпадъците
от техния метаболизъм могат да имат някоя от съдбите, изброени тук.
·
Храната
може да не бъде смляна, нито усвоена, а да се изхвърли чрез екскрементите (частично
или напълно неизползвана).
·
Храната
може да бъде трансформирана за складиране с цел бъдеща употреба, например под формата на гликоген или мазнини.
·
Може
да се транспортира до отделна клетка, която да я използва и да я преобразува в
енергия при изпълнението на горепосочените задачи.
Имайте предвид, че само последният възможен
сценарий - незабавно превръщане в енергия - се доближава до определението за
хранителна калория.
Защо идеята за "приети калории,
изразходени калории" представлява прекалено опростяване на въпроса?
Досега проблемът с идеята за "приети калории,
изразходени калории" трябва да е станал явен:
Съдбата на калориите от храната зависи
изцяло от нейния конкретен молекулен състав, от състава на другите храни, които
я съпътстват, и от това, как тези молекули взаимодействат с текущия ни
метаболитен и хранителен статус.
Имайте предвид, че под текущ метаболитен и хранителен статус се разбира ситост, както тя е
обяснена в моята статия от серията "Защо сме
гладни?"и в http://www.gnolls.org/3310/video-of-my-ahs-2012-presentation-what-is-hunger-and-why-are-we-hungry-j-stanton/моята презентация на симпозиума AHS през 2012 година.
Светна ли ви току-що? Надявам се да е така.
Тогава какво е от значение, ако не
калориите?
От възможните съдби, изброени по-горе, само една е
изцяло нежелателна ... складиране под формата на мазнини.
Аз говоря от съвременната гледна точка на развитите
страни, в които затлъстяването и метаболитният синдром са по-често срещани здравословни
проблеми от глада.
И понеже ограниченият обем на изложението не
позволява пълно изследване на всичките възможни съдби на една погълната калория
(необходим е учебник по биохимия!), ще дам няколко примера.
Няколко възможни съдби на калорията: протеините
Представете си протеинова молекула.
Протеините са съставени от вериги от аминокиселини.
( Научете повече за протеините и тяхната структура
тук). Някои протеини като месото се смилат и усвояват лесно. Други протеини, например проламините в
зърнени култури като царевицата и пшеницата, са трудносмилаеми. Част от тях
служат за храна на чревните бактерии или се изхвърлят с екскрементите. След усвояване
на протеина неговият аминокиселинен състав определя колко от него можем да
използваме за изграждане и възстановяване (първите три съдби в списъка по-горе)
и колко трябва да бъде изгорен за енергия или изхвърлен с екскрементите.
Аминокиселинният състав на зърнените храни е
различен от нужното за организма ни, тъй като метаболитните нужди на растителните
семена са много различни от метаболитните нужди на човека. Ето защо зърнените
храни се класират толкова ниско, в сравнение с месото и яйцата, при измерване
качеството на протеините чрезаминокиселинно коригирания коефициент на
смилаемост на протеина. (Коефициентът на зърнените храни е 0,25-0,4, докато
този на всички животински източници на протеини е приблизително 1,0).
Но дори ако протеинът е висококачествен и бива
напълно храносмлян и усвоен, няма гаранция каква ще е неговата съдба. Ако вече
сме усвоили достатъчно пълноценен протеин за нуждите на тялото ни,
допълнителното количество протеин все пак ще се преобразува в глюкоза, ще бъде
изгорен за производството на енергия или ще бъде изхвърлен чрез екскрементите,
независимо колко високо е неговото качество. (Нашите тела нямат специален
резервоар за складиране на протеин. Процесът на изграждане на мускулите е много
бавен и се осъществява само когато бъде задействан от правилния вид
упражнения.)
Вижда се веднага, че калорията от месния протеин,
която е смляна, усвоена и използвана за възстановяване на нашите тела, не е
равностойна (с оглед нуждите на нашия организъм) на калорията в излишъка от
месен протеин. Също така не е равностойна на калорията на пшеничния протеин,
която е само частично смилаема, усвоява се слабо и има отрицателно въздействие
върху самия храносмилателен тракт (виж например Fasano 2011 ).
Няколко възможни съдби на калорията:
фруктозата
(Ограниченият обем на изложението отново не
позволява пълно изследване на всички възможни съдби на всички възможни видове
калории, така че тези обяснения ще бъдат малко по-опростени.)
Представете си една молекула фруктоза.
При идеални условия фруктозата се отклонява
незабавно към черния дроб, където се превръща в гликоген и се складира за
бъдеща употреба. Но фруктозата има много други възможни съдби, при това всички са
лоши. Тя може да не бъде усвоена, при което ще послужи като храна на чревните
бактерии - процес, който може да доведе до прекомерен бактериален растеж в тънките черва и до последващ
киселинен рефлукс при продължаващ свръхрастеж. Ако нашият черен дроб вече е запълнен с
гликоген, фруктозата се превръща в мазнини–механизъм, силно замесен в причиняването на неалкохолната
стеатозна болест на черния дроб
и във висцералното затлъстяване. И когато черният ни дроб се претовари с
фруктоза (или алкохол, който използва част от същия метаболитен път), тя може
да остане в циркулацията , при което може да си взаимодейства с протеини или с
мазнини за образуване на AGE-та (крайни
продукти на напредналото гликиране)
-безполезни и/или токсични провъзпалителни молекули, които трябва да бъдат филтрирани
от черния дроб.
Средностатистическата напитка Big Gulp съдържа над
100 грама високофруктозен царевичен
сироп. Дори и типичните здравословни плодови смутита имат повече от 90
грама високофруктозна плодова захар!
Черният дроб на възрастен може да съхранява
най-много 100-120 грама гликоген ... а телата ни никога няма да позволят да се
получи цялостно изчерпване на гликогена.
Проблемът тук трябва да е очевиден.
Сега се запитайте: коя от горепосочените съдби
има някакво значение по отношение на определението за калория?
Няколко възможни съдби на калорията: скорбялата
Не е възможно да проуча всичките възможни съдби на скорбялата,
но ето някои често срещани.
Скорбялата се състои от молекули глюкоза, свързани
заедно във верига. При храносмилането скорбялата се разпада на тези отделни
молекули глюкоза и се усвоява-обикновено сравнително добре за разлика от
фруктозата (макар и някои форми, наречени
устойчива скорбяла, да са несмилаеми и в крайна сметка да се
използват за производството на енергия от нашите чревни бактерии).
След като глюкозата навлезе в кръвотока, съдбата й
зависи от множество метаболитни и хранителни фактори. В идеалния случай, тъй
като високата кръвна захар е токсична, мускулите и черният дроб вече не са
пълни с гликоген и инсулинът бързо ще предизвика навлизане на фруктоза в единия
от тях, след което фруктозата ще бъде складирана под формата на гликоген, за да
се използва при необходимост. Нашият мозък и червените кръвни клетки също се
нуждаят от глюкоза, тъй като те не могат да работят на мазнини, и при ниско
съдържание на енергия те също могат да изразходват глюкозата.
За съжаление, както вече посочихме, черният ни дроб има много малък капацитет за
складиране, а капацитетът на мускулите ни също не е много голям - 1-2% от
мускулната маса.
Възрастен с тегло от 70 кг и телесни мазнини 14% ще
има около 30 кг муксулно тегло, тоест 300-600 грама складиран гликоген в
зависимост от нивото на тренировки.
Имайте предвид, че само сравнително интензивните
упражнения (> 50% максимална кислородна консумация) водят до значително изчерпване на мускулния
гликоген, и то само от мускулите, използвани за извършване на усилията при
дадения вид упражнения. Също така имайте предвид, че основните препоръки за набавяне
на 50-60% от дневните калории от въглехидрати всъщност означават 300-360гр при
диета от 2400 калории. Отново проблемът трябва да е очевиден.
След това клетките ни ще се опитат да превключат към
изгаряне на излишъка от наличната глюкоза, вместо да горят мазнини за енергия.
Хората с нарушена метаболитна гъвкавост имат проблем с превключването между
метаболизма на глюкозата и метаболизма на мазнините по причини, които все още
се изследват.
Ето още един пример за това как нашето хранително и
метаболитно състояние се отразява върху съдбата на калориите; защо калориите на
мазнините и калориите на глюкозата не са равностойни в който и да е смисъл и
защо различните хора реагират различно на същото количество и състав на
калориите.
След това тялото ни ще се опита да ускори нашия
базален метаболизъм, за да изгори излишната глюкоза - ако достатъчно кофактори като T3 са на
разположение и ако нашата метаболитна гъвкавост не е нарушена. И постоянният
излишък ще бъде (бавно) превърнат в мазнина в черния дроб или в мастните
клетки. А ако остане в обращение, този излишък може да взаимодейства с протеини
и с мазнини за образуване на AGE-та (макар и по-бавно, отколкото фруктозата).
Имайте предвид, че тези протеини и мазнини могат да
бъдат част от живите тъкани - невропатията, слепотата и всички усложнения на
диабета са следствие от поддържането на прекалено високи нива на кръвната захар
в дългосрочен план.
Започвате ли да разбирате защо концепцията
за калориите е толкова опростена, че е чак безсмислена?
Няколко възможни съдби на калорията:
мазнините
Разясняването на всички възможни съдби на всички
възможни мазнини, дори и бегло, ще изисква още по-дълъг текст от горните два.
Въпреки това, вярвам, моята гледна точка е ясна: съдбата на хранителната
линолова киселина се различава от съдбата на DHA, от съдбата на палмитиновата
киселина или от съдбата на бутирата и въздействието им върху нашето хранително
и метаболитно състояние също е различно.
Но почакайте, има още!
Аз не разполагам също с време имясто, за да проуча
следните важни фактори:
·
Загубата
на енергия при превръщане на храната в различни форми за складирането й
(например глюконеогенеза, гликогенеза, липогенеза) или при извличане от
складираното
·
Как
различните видове и количества хранителен протеин, мазнини и въглехидрати
засягат нашата хормонална и метаболитна среда
·
Как
съдбата на калорията зависи от състава на другите храни, с които е консумирана
·
Как
различните видове и количества храна, както и нашето хранително и метаболитно
състояние (тоест нашата ситост) засяга възприятието ни за глад
·
Множеството
известни измерими разлики между отделните хора, включително MTHFR гените
, дихателния коефициент , както и смайващото разнообразие от
хормони по оста хипоталамус - хипофиза- щитовидна
жлеза
Заключение: концепцията за калориите е
опростена до безсмисленост
Нека да обобщим някои от възможните съдби на калориите:
·
Храната
може да се използва за изграждане и възстановяване на нашите тъкани - както на
клетъчните (например мускули, кожа, нерви), така и на безклетъчните (например
коса, колаген, костни минерали).
·
Може
да се използва за изграждане на ензими, кофактори, хормони и други молекули,
необходими за функциониране на клетките и за комуникацията между тях.
·
Може
да се използва за изграждане на жлъчка, стомашна киселина, слуз и други
необходими секрети - както вътрешни, така и външни.
·
Може
да се използва от чревните бактерии за поддържане на живота им, като отпадъчните
продукти от техния метаболизъм могат да имат някоя от съдбите, изброени тук.
·
Храната
може да не бъде смляна или усвоена, а да се изхвърли чрез екскрементите(частично
или напълно неизползвана).
·
Може
да бъде трансформирана за съхранение с цел бъдеща употреба, като например под
формата на гликоген или мазнини.
·
Може
да се транспортира до отделна клетка, която да я използва и да я преобразува в
енергия при изпълнението на горепосочените задачи.
Имайте предвид, че само последният възможен
сценарий - незабавно превръщане в енергия - се доближава до определението за
хранителна калория.
Надявам се, сега е ясно, че съдбата на калориите зависи
от объркващо множество от фактори, включително текущото ни хранително и
метаболитно състояние (нашата ситост ), състава на другите храни, с които дадена
калория е консумирана; нашата биохимична индивидуалност (както от гледна точка
на гените, така и с оглед на средата) и много други фактори.
Запомнете следното:
В нашето тяло няма биохимична система, която да
използва калорията като входна суровина.
Консумираната от нас храна има много възможни
съдби, от които само една се доближава до определението за хранителна калория.
Съдбата на калориите от храната зависи изцяло от конкретния
молекулен състав на консумираната храна, от състава на съпътстващите я храни и
от взаимодействието на тези молекули с настоящия ни метаболитен и хранителен
статус.
Концепцията за калорията във вида, в който се
прилага в сферата на храненето, е опростена до такава крайност, че на практика
вече не е вярна.
Следователно понятието "приети калории, изразходени
калории" на практика също е безполезно.
Поддържащата здравето съдба на храната включва
използването й като суровина при изграждането и възстановяването на тъкани; при
изграждането на ензими, кофактори и хормони; при изграждането на жлъчка, слуз и
други необходими секрети; за подпомагането на "добрите" червата
бактерии, като същевременно се обезвреждат "лошите” бактерии и след като
всички тези нужди са удовлетворени, за предоставянето на достатъчно енергия за
изпълнението на тези задачи (но не и повече).
Ето защо ние трябва да консумираме храни, съставени
от суровините, които са необходими за изпълнението и поддържането на горните
функции.
Наличието на биохимична индивидуалност означава, че
оптималната диета за различните хора ще се различава, както ще е различна и
толерантността им към неоптимални диети.
Все пак като отлична отправна точка може да се
вземе храненето, наподобяващо това на хищниците (диета,
базирана на месо, риба, мекотели с черупка, зеленчуци и сезонни плодове) и просто
достатъчно скорбяла , колкото е нужно на организма според нивото на физическата
му активност.
JS
Автор: Дж. Стантън (J. Stanton)
Превод от английски yulinga и kameloth
Превод от английски yulinga и kameloth
