Кетоз Біохімія - Кліністичне харчування
Ми з Томом щойно закінчили запис нашого останнього епізоду ClimbSci (який ви можете слухати вже на SoundCloud або улюбленому додатку для подкастів!), І щось, що я продовжував говорити протягом усього епізоду, - “Я би хотів, щоб я це для вас намалював”. Ну, у мене не було можливості в епізоді, але я можу надати кілька зображень фактично.
У самому епізоді (ClimbSci Епізод 9, “Кетогенна дієта”) ми з Томом копаємось у біохімії кетогенезу та кетозу; насправді, ми займаємо близько години, перебираючи це. Ця стаття не має на меті замінити цей епізод, тим більше, що я фактично не збираюся вникати в жодне із питань „критичного мислення”, на які ми з Томом переходимо після.
Натомість сприймайте це як супровідний посібник - ви отримаєте від цього більше, якщо ви також прослухаєте епізод. Сподіваюся, це допоможе!
Перш ніж ми почнемо: погляд на аеробний метаболізм
Я не буду тут багато говорити про аеробний метаболізм (якщо вам цікаво, ви можете прочитати тут більше), але нам потрібно це згадати, оскільки все, що ми збираємося обговорити, пов’язане безпосередньо з цим. Аеробний енергетичний метаболізм залежить від біохімічного циклу, який називається «цикл лимонної кислоти» (який також іноді називають циклом Кребса або ТЦА).
(Це дуже спрощена версія циклу лимонної кислоти, але вона виконує свою роботу, наскільки йдеться в цій статті.)
На найосновнішому рівні цикл лимонної кислоти приймає введений ацетил-КоА - який отримують як з вуглеводів, так і з жирів - і в результаті низки реакцій видаляє два вуглеці з ацетильного фрагменту і отримує АТФ. Цикл «починається» з цитрату, який утворюється, коли оксалоацетат поєднується з ацетил-КоА, а він «закінчується» утворенням нової молекули оксалоацетату, яка може знову проходити через цикл.
(Я ставлю "починається" і "закінчується" в лапки, оскільки цикл, ну, циклічний - це коло. Немає реального початку чи кінця, і молекули можуть входити в цикл у різних точках залежно від їх структури.)
Аеробний метаболізм виробляє переважну більшість нашого АТФ. Навіть анаеробний АТФ, який ми генеруємо, справді корениться в аеробному метаболізмі, оскільки це більше схоже на те, що ми беремо позику на енергію (анаеробне виробництво АТФ), яка в кінцевому рахунку буде повернена, коли кисень знову буде доступним.
Гаразд, це не потрібно, давайте розглянемо фактичні кроки, які ведуть до кетозу!
Власне, останній швидкий бік
Я використовую кілька зображень метаболічних шляхів у цій статті, щоб зрозуміти, про що я кажу, але ці шляхи спрощені, щоб показати лише відповідні біти. Наприклад, деякі шляхи є оборотними, деякі беруть вхідні дані з інших місць, а деякі мають безліч інших кроків, які я вже виділив. Зображення точні, оскільки описують те, що відбувається при кетозі, але не використовуйте їх як орієнтир для біохімічного тесту, оскільки багато чого бракує.
Крок 1: Виснаження оксалоацетату
Ви вирішили сісти на кетогенну дієту і повністю викинули вуглеводи. Звичайно, ваше тіло не миттєво вступає в кетоз, але процес розпочнеться дуже скоро.
Перше, що трапляється, це те, що рівень глюкози в крові починає падати. Наше тіло цього не хоче, і тому вивільняється гормон глюкагон, щоб нормалізувати рівень. Оскільки дієтична глюкоза не надходить, вона повинна звернутися до іншого джерела, і це джерело - оксалоацетат.
Спочатку це не є великою проблемою, але оскільки свіжа глюкоза не надходить для звільнення обов'язку оксалоацетату, ми врешті-решт створюємо вузьке місце там, де в наших мітохондріях недостатньо оксалоацетату, щоб продовжувати нормальний цикл лимонної кислоти.
(Пунктирні лінії означають зниження швидкості реакції. Чим пізніше ви в циклі, тим більше потенційних входів [таких як амінокислоти] є, і тому ми можемо очікувати більшої кількості реакцій. Але це не дуже важливо для нашого розуміння тут, просто знайте що оксалоацетат не так часто проходить через цикл.