Dieta ketogenică își propune să schimbe sursele de energie celulare de la glucoză la grăsimi - deși
Aceasta are ca scop excluderea alimentelor bogate în carbohidrați, inclusiv fructe și legume, pâine, paste, cereale și zahăr, crescând în același timp consumul de alimente bogate în grăsimi, cum ar fi nucile, smântâna și untul. O dietă similară, numită dieta Atkins, restricționează carbohidrații la aproximativ 40-60 g pe zi, iar tipurile de carbohidrați consumați sunt limitate la cele care au un indice glicemic mai mic de 50.
Mecanisme biochimice
Rezumatul celor trei secțiuni ale respirației celulare
Proteinele ca surse de energie: Proteinele pot fi, de asemenea, utilizate surse de energie celulare. Când mănânci proteine în alimente, corpul tău trebuie să le descompună în aminoacizi înainte ca acestea să poată fi utilizate de celulele tale. De cele mai multe ori, aminoacizii sunt reciclați și utilizați pentru a produce proteine noi, mai degrabă decât oxidați pentru combustibil. Cu toate acestea, dacă există mai mulți aminoacizi decât are nevoie corpul sau dacă celulele mor de foame, unii aminoacizi vor fi defalcați pentru energie prin respirația celulară. Pentru a intra în respirația celulară, aminoacizilor trebuie mai întâi să li se elimine grupa amino într-un proces numit dezaminare. Această etapă face ca amoniacul să fie un deșeu toxic și, în enzimele umane, în ficat, apoi îl transformă în uree și acid uric adăugând dioxid de carbon, care este apoi filtrat și excretat de rinichi.
Odată ce aminoacizii au fost dezaminați, se formează produse numite alfa-cetoacizi care intră pe căile respiratorii celulare în diferite etape, în funcție de tipul de aminoacizi din care provin (sunt 20) și ce tip de produs dezaminat este format. Unii sunt aminoacizi ketogenici care pot fi degradați direct în acetil CoA și corpuri cetonice care sunt folosiți în ciclul Krebs unde sunt în cele din urmă degradate în dioxid de carbon. Acest lucru este în contrast cu amino glucogenul care poate intra pe calea glicolizei pentru a forma acid piruvic.
Unii aminoacizi intacti sunt importați pentru menținerea ciclului Krebs, deci sunt importanți pentru producerea de energie. În special, aminoacizii neesențiali glutamină au generat interes academic recent. Glutamina servește ca o navetă interorgane de carbon și azot. Prin urmare, ajută celulele să importe azot care au nevoie de el și îl elimină din celulele care nu. Este o sursă majoră de azot pentru alți aminoacizi neesențiali și nucleari (nucleotide). Glutamina este, de asemenea, necesară pentru a produce atât acetil-CoA, cât și oxaloacetat (OAA), care condensat produce citrat în prima parte a activității ciclului Krebs. În timpul foametei, mai puțin puruvat intră în ciclu prin glicoliză, dar celula este capabilă să regleze în sus metabolismul glutaminei pentru a genera atât oxaloacetat, cât și acetil-CoA, îmbunătățind funcția ciclului krebs. Lucrările timpurii de laborator pentru eliminarea glutaminei din substanțele nutritive ale celulelor canceroase au dus la o creștere redusă, dar acest lucru nu ar fi practic la om, deoarece glutamina este omniprezentă în carne, pește, leguminoase și legume.
Cetonele ca surse de energie
După cum tocmai ați citit, cetonele sunt produse atunci când corpul arde grăsimi sau proteine pentru a produce molecule de energie. De asemenea, sunt produse atunci când nu există suficientă insulină pentru a vă ajuta corpul să utilizeze zahărul pentru energie, cum ar fi diabetul de tip 1 necontrolat. Acizii grași sunt modificați printr-o serie de reacții numite beta-oxidare în molecule de acetil CoA care intră în ciclul Kreb pentru a produce molecule de energie. Dacă se utilizează acizi grași în principal, acetil CoA produce și corpuri cetonice. Cele mai raportate trei sunt; acetonă volatilă și excretată prin respirație; B-hidroxibutirat care este transformat în acetoacetat și acetoacetat în sine. Pentru a înțelege de ce acest mecanism reprezintă un avantaj de supraviețuire, este important să rețineți că celulele hepatice nu au enzima (Succinyl CoA transferază) care permite cetonelor să utilizeze cetone ca energie, deci cetonele sunt eliberate în fluxul sanguin pentru a alimenta alte țesuturi, cum ar fi creierul, mușchii și inima. În aceste țesuturi ele sunt convertite înapoi în acetil CoA care apoi intră în ciclul TCA (Krebs) pentru a produce energie: