Krótkotrwałe okresowe głodówki a efekty odchudzania

mgr inż. Łukasz Kowalski

Katedra Dietetyki

Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego

Eksperyment Minnesota

• W listopadzie 1944 r. ponad 400 zdrowych mężczyzn, wyraziło chęć wzięcia udziału w eksperymencie,

• Ostatecznie wybrano 36 ochotników cechujących się najlepszym zdrowiem fizycznym i psychicznym.

Eksperyment Minnesota

1) Okres kontrolny (12 tygodni): dzienna podaż energii 3200 kcal

2) Okres głodzenia (24 tygodnie): dzienna podaż energii około 1800 kcal (posiłki oparte na ziemniakach, brukwi, rzepie, chlebie i makaronie), cel: zmniejszenie masy ciała o 25% wartości wyjściowej, 1,1 kg/tydz.

3) Okres kontrolowanej „rehabilitacji” dietetycznej (12 tygodni): uczestników podzielono na 4 grupy, w każdej z nich stosowano dietę o innej kaloryczności

4) Okres niekontrolowanej „rehabilitacji” dietetycznej (8 tygodni): uczestnicy mieli pełną dowolność w wyborze rodzaju i ilości spożywanego pokarmu

*Aktywność fizyczna (około 35 km/tydz. marszu).

Eksperyment Minnesota

Pod koniec okresu głodzenia u badanych mężczyzn odnotowano:

• Zmniejszenie masy ciała średnio o 24%, w stosunku do wartości wyjściowych,

• Zmniejszenie poziomu tkanki tłuszczowej do 4-5%,

• Zmniejszenie spoczynkowej przemiany materii o 40% (najwyższy spadek zaobserwowany w warunkach klinicznych).

Dulloo i wsp., 1996

Kalm i Semba, 2005

Eksperyment Minnesota

Odnotowane konsekwencje (fizyczne):

• Obniżona temperatura ciała

• Osłabienie

• Problemy z koncentracją

• Zmniejszona koordynacja ruchowa

• Bóle mięśni

• Wypadanie włosów

• Zaparcia

• Suchość i łuszczenie skóry

• Zmniejszenie zainteresowania seksem

Odnotowane konsekwencje (psychologiczne):

• Objawy depresji, wahania nastroju, niekontrolowane napady gniewu, lęki, tendencje do przebywania w samotności.

Eksperyment Minnesota

Co warto z tego zapamiętać?

Długotrwałe stosowanie diet niskokalorycznych i/lub ubogich w składniki odżywcze może mieć szereg negatywnych konsekwencji dla zdrowia fizycznego i psychicznego.

Przemiany fizjologiczne w trakcie głodzenia

Lata 50-60-te: Początek intensywnych badań nad wpływem całkowitego głodzenia na stężenia najbardziej istotnych substratów metabolicznych i hormonów.

Dr. George F. Cahill, Jr.

Cahill, 2006: Fuel metabolism in starvation.

Przemiany fizjologiczne w trakcie głodzenia

Metabolizm absoprcyjny – bezpośrednio po spożyciu pokarmu, towarzyszący wchłanianiu pokarmu (często wydłuża się do 5-8 godzin po konsumpcji posiłku).

Metabolizm postapsoprcyjny – po wchłonięciu pokarmu.

Głód – odczuwany, gdy organizm potrzebuje pożywienia.

Apetyt – łaknienie określonego pokarmu, stymulowane odczuciem głodu i hamowane odczuciem sytości.

Gawęcki i Hryniewiecki., 1998

Odczucie głodu a zwyczajowe pory posiłków

Grelina – hormon peptydowy syntetyzowany w błonie śluzowej żołądka, który zwiększa odczucie łaknienia oraz zmniejsza wydatek energetyczny.

Wydzielanie greliny jest dopasowywane do zwyczajowych pór spożywania posiłków.

LeSauter i wsp., 2009

Główne zadania organizmu w okresie głodzenia

Zaspokojenie potrzeb energetycznych mózgu:

• 100-120 g glukozy/24 h

• Glikogen wątrobowy ulega całkowitemu wyczerpaniu po około 28 godzinach od konsumpcji ostatniego posiłku

Główne zadania organizmu w okresie głodzenia

Zminimalizowanie rozpadu białek mięśniowych:

• Po 16 godzinach głodzenia 50% glukozy we krwi pochodzi z aminokwasów, po 24-28 godzinach 100%

• 2-3 dzień głodzenia - ciała ketonowe zaspokajają 1/3 zapotrzebowania energetycznego mózgu, po kilku tygodniach 2/3

Główne zadania organizmu w okresie głodzenia

Zaspokojenie potrzeb energetycznych mięśni:

• Wzrost stężenia triacylogliceroli wewnątrzmięśniowych (IMTG), redystrybucja z tkanki tłuszczowej

• Ograniczenie zużycia glikogenu mięśniowego do wysiłków o wysokiej intensywności

• Po nocny poście 2/3 zapotrzebowania energetycznego organizmu zaspokajają wolne kwasy tłuszczowe

van Loon, 2004

Metaboliczne przystosowania do głodzenia

Metabolizm tłuszczów: Oksydacja tłuszczu Magazynowanie IMTG Utylizacja IMTG podczas wysiłku Produkcja i utylizacja ciał ketonowych Metabolizm węglowodanów: Utylizacja węglowodanów Magazynowanie glikogenu mięśniowego Utylizacja glikogenu mięśniowego podczas wysiłku Glukoneogeneza – proces przekształcania niecukrowych prekursorów (np.: aminokwasów, glicerolu i mleczanu) w glukozę. Volek i wsp., 2008

Ciała ketonowe – normalne paliwo komórkowe

Ciała ketonowe:

Normalne, ilościowo ważne paliwo komórkowe wykorzystywane preferencyjnie przez niektóre narządy (m.in. serce i korę nerek)

β-hydroksymaślan

Acetooctan

Aceton

Stężenie ciał ketonowych w czasie głodzenia

Stan metaboliczny Stężenie we krwi (mmol/dl)

Dieta zachodnia 0,1

Głodzenie 2-3 dni 1

Okres powysiłkowy < 2

Głodzenie 1 tydzień 5

Głodzenie 3-4 tygodnie 6-8

Kwasica ketonowa: > 20

Mitchell i wsp., 1995

Robinson i Williamson, 1980

Wpływ głodzenia na tempo przemiany materii

Tempo spoczynkowej przemiany materii wzrasta o 3,6-10% w pierwszych 48-60 godzinach głodzenia, w związku ze zwiększony wydzielaniem pobudzających do działania (zdobycie pożywienia) i wyostrzających umysł katecholamin (głównie adrenaliny i noradrenaliny).

Dzień 1 Dzień 2 Dzień 3 Dzień 4

REE (kJ/min) 3,97 ± 0,9 4,37 ± 0,9 4,53 ± 0,9 4,43 ± 0,9

Poziom trijodotyroniny (T3) ulega obniżeniu po 72 godzinach głodzenia.

Mansell i wsp., 1990

Zauner i wsp., 2000

Metody restrykcji kalorii

Modyfikowana głodówka co drugi dzień (Alternate day modyfied fasting, ADMF). W czasie dni głodzenia dozwolone jest spożycie jednego posiłku między 12:00 a 14:00.

Dr. Krista A. Varady, Uniwersytet Illinois w Chicago

ADMF: „dzień głodzenia”

Jeden posiłek między 12:00 a 14:00:

Dzień głodzenia 1: Fettuccine z kurczakiem, surowa marchew, ciasteczka

Dzień głodzenia 2: Pizza wegetariańska, jabłko, masło orzechowe

Dzień głodzenia 3: Enchiladas z kurczakiem, pomarańcza, krakersy

25% zapotrzebowania energetycznego, czyli około:

- 400-500 kcal (kobiety)

- 500-600 kcal (mężczyźni)

*Dozwolone picie napoi nie zawierających kalorii, wody,

herbaty, kawy oraz żucie gumy bez cukru.

Potencjał kliniczny ADMF – badania z udziałem ludzi

Rezultaty po 8 tygodniach stosowania ADMF: • Zmniejszenie masy ciała (o 6-8% masy wyjściowej) • Zmniejszenie obwodu w pasie • Zmniejszenie stężenia cholesterolu frakcji LDL (o 10-25%) • Zmniejszenie stężenia triglicerydów (o 30-40%) • Zwiększenie rozmiarów cząsteczek LDL *Uczestnicy badań (BMI = 25 – 39,9 kg/m2, wiek: 35-65 lat)

Johnson i wsp., 2007 Varady i wsp., 2009 Varady i wsp., 2011 Klempel i wsp., 2012

EAT STOP EAT

Autor proponuje jedną lub dwie 24-godzinne „przerwy” od jedzenia w każdym tygodniu.

Przykład: W poniedziałek posiłki spożywane są normalnie do godziny 18:00, po czym następuje przerwa w konsumpcji do wtorku do 18:00.

W okresie głodzenia dozwolone picie napoi nie zawierających kalorii, wody,

herbaty, kawy oraz żucie gumy bez cukru.

W jakich sytuacjach stosowanie okresowych głodówek może być szczególnie ryzykowne?

• Okres dzieciństwa i dojrzewania,

• Specyficzne schorzenia (m.in. przewlekłe choroby nerek i wątroby, niedoczynność tarczycy, cukrzyca),

• Ciąża i laktacja,

• Zaburzenia miesiączkowania,

• Zaburzenia odżywiania (m.in. anoreksja, bulimia, zespół napadów niekontrolowanego jedzenia).

Stosowanie okresowych restrykcji kalorii (krótkotrwałych okresowych głodówek, trwających do 24 h) powinno odbywać się pod kontrolą dietetyka lub lekarza, przy jednoczesnej kontroli parametrów metabolicznych.

Malwina Wojtaś Katedra Żywienia

Człowieka

Piśmiennictwo dostępne u autora prezentacji

Moda na szczupłość

„Anoreksja to lustro czasu i kultury” Vandereycken i van Deth

0 W świadomości społecznej Polaków silne przekonanie o jednoznacznym wpływie dbałości o na sukces w życiu osobistym i zawodowym sylwetkę

Moda na szczupłość

Moda na odchudzanie

0 Przejmowanie kontroli nad ciałem przez zaprzeczanie wartości jedzenia – złudzenie kontroli nad życiem

Moda na szczupłość

0 Zaburzenia odżywiania są jedną z kategorii o najwyższej dynamice wzrostu

331 490

798

0100200300400500600700800900

Liczba osób hospitalizowanych zpowodu anoreksji

1997

1999

2002

Kobiety i diety

90 % badanych kobiet w USA ogranicza swoje jedzenie

53% dziewcząt jest niezadowolonych ze swojej sylwetki

50% dziewcząt czuje lęk przed przytyciem

50 % dziewcząt stosowało diety odchudzające

Regulacja odczucia głodu

Równowaga dwóch przeciwstawnych układów:

0 oreksogenicznego zwiększającego odczucie głodu

0 anoreksogenicznego zmniejszającego odczucie głodu

Anoreksja to…

Zaburzenia odżywiania dotyczą tylko jedzenia ?

zewnętrzny przejaw licznych trudności

myśli

czujestresem.

Czy właściwe żywienie anorektyka rozwiązuje problem leczenia?

NIEJEDZENIE

PRZYCZYNA SKUTEK

Realizacja dziennego zapotrzebowania na energię i składniki odżywcze przez

pacjentki z anoreksją

38

58

39 32

0

10

20

30

40

50

60

70

% r

ea

liza

cji

dzi

en

ne

go

za

po

trze

bo

wa

nia

energia

białko

tłuszcze

węglowodany

Żyw Człow Metab, 2003

Norma

Glukoza

Energia z pożywienia

Metabolizm węglowodanów

Głodówka

Glikogen Kwasy

tłuszczowe

Energia z katabolizmu

Metabolizm tłuszczów

Niedożywienie

Białka

Energia z katabolizmu

Metabolizm białek

O krok od zaburzeń odżywiania?

GŁ

OD

ÓW

KA

G

ŁO

DÓ

WK

A

?

?

3 kroki po jedzeniu...

Podaż GLUKOZY

Wydzielanie

INSULINY

Zapotrzebowanie na

POTAS

MAGNEZ

FOSFOR

KOMÓRKI NA

CZ

YN

IE K

RW

ION

OŚ

NE

PR

ZE

WÓ

D P

OK

AR

MO

WY

NA

CZ

YN

IE K

RW

ION

OŚ

NE

NA

CZ

YN

IE K

RW

ION

OŚ

NE

TR

ZU

STK

A

SZOK POKARMOWY (RFS)

KOMÓRKI NA

CZ

YN

IE K

RW

ION

OŚN

E

Niedobór Mg ++

Niedobór P-

Niedobór K+

SZOK POKARMOWY (RFS= ReFeeding Syndrome)

Efekt agresywnego żywienia osób w stanie niedożywienia

Przesunięcie równowagi elektrolitowej

Biochemiczny wyznaczniki : hipofosfatemia

Dotyczy od 0.43% do 34 % pacjentów poddanych żywieniu

Zagrożenie :

POTENCJALNIE ŚMIERTELNE

Zagrożenie RFS

0osoby po długim okresie głodzenia (m.in.):

0PACJENCI Z ANOREKSJĄ

0PACJENCI ONKOLOGICZNI

0PACJENCI W STANACH POOPERACYJNYCH

0OSOBY Z BMI<16

0GŁODÓWKA STOSOWANA > 7-10 DNI

0 UTRATA POWYŻEJ 5%MASY CIAŁA W CIĄGU 3 MIESIĘCY

Zmiany spowodowane RFS

Majaczenie, epilepsja,

zaburzenia koordynacji ruchowej

Arytmia, niedociśnienie,

niewydolność serca

Anemia, mocznica, hipokalemia,

hipofosfatemia, hipomagnezemia,

hiperglikemia, niedobory tiaminy

Biegunki, niedrożność jelit

Obrzęki obwodowe, drętwienie,

słabość, niekontrolowane drżenie

mięśni

Jak uniknąć RFS?

0Monitoring poziomu elektrolitów (pierwsze 3 dni)

0Restrykcja podaży płynów

0Małe porcje

0Produkty o niskiej zawartości cukru

0Zwiększona podaż potasu

0Produkty węglowodanowe podawać z białkowymi

0 Suplementacja witaminą B1

0 Stopniowe podwyższanie wartości kalorycznej