V predchádzajúcom článku som sa venoval pojmu termogenéza, ako napomáha redukcii hmotnosti pri správnej diéte. V článku som vysvetlil prečo je proteín hlavným prispievateľom k termogenéze na fyziologickej úrovni. Netvrdili sme, že proteín je jediným prispievateľom k termogenéze, ale že za určitých podmienok (prijímanie veľkého množstva tých správnych proteínov v strave), proteíny môžu navýšiť odpočinkový metabolizmus (RMR) až dvojnásobne v porovnaní s botanickými termogénnymi látkami (ktoré sú podávané v množstvách ktoré zvyšujú tremický efekt, ale nie sú podávané v množstvách ktoré by mohli spôsobovať nepriaznivé vedľajšie účinky).

Termický efekt je však len jedným z dôvodov prečo by sme mali počas diéty konzumovať proteíny. V tomto príspevku uvediem daľšie výhody zvýšeného prímu proteínov počas redukčnej diéty.

Prečo potrebujete proteín pri diéte?

1. pretože proteín je termogénny

Je ťažké vytvoriť priority pokiaľ ide o početné dôvody prečo je adekvátne množstvo bielkovín nevyhnutné počas redukčnej diéty. Ale môžeme začať s termogenézou. Proteín je jednoducho termogénny a len pre príklad, jedlo obsahujúce 30 gramov kvalitnej bielkoviny, ktoré bolo podané obéznym dobrovoľníkom v štúdii vykonanej na McGillskej Universite pred niekoľkými rokmi jasne preukázalo, že proteíny zvyšujú RMR v priemere o 13,8% (Obr.1). V rovnakej štúdii sa preukázalo, že podávanie bielkovinového jedla spoločne s horkým pomarančom znova navýšilo významným spôsobom termogenézu v tele a to z 13.8% až na hodnotu o18,3%.

RMR – rýchlosť metabolizmu v závislosti na strave

Zatiaľ čo teda telo musí vynaložiť energiu (a zvýšiť metabolizmus), aby strávilo proteíny a absorbovalo výsledné aminokyseliny, musí vynaložiť ešte viac energie na distribúciu týchto aminokyselín a na ich metabolizovanie. Hlavnými dôvodmi pre termogénne pôsobenie proteínu je, že obsahuje esenciálne aminokyseliny, fenylalanín a tyrozín. Pri posudzovaní kvality proteínu sú tieto obe zlúčeniny zvyčajne posudzované spoločne, pretože obe môžu byť použité v tele ako prekurzory katecholamínov. To je zrejmé z vyobrazenia nižšie (Obr.2), kde je možné vidieť reťaze metabolických konverzií, ktoré vedú ku konverzii do katacholamínov, menovite dopamínu, noradrenalínu (norepinefrín) a nakoniec epinefrínu (adrenalínu):

Ako je možné vidieť, buď fenylalanín alebo tyrozín môžu byť použité na tvorbu katecholamínov, ale väčšina proteínov obsahuje obe tieto esenciálne aminokyseliny. Skutočnosť, že tyrozín je rovnako efektívny ako fenylalanín tak napríklad umožňuje deťom s fenylketonúriou rast a to bez inak drastických dôsledkov tohto stavu, pretože môže byť podávaný prostredníctvom špeciálneho zloženia stravy, ktorá obsahuje všetky aminokyseliny s výnimkou fenylalanínu (pre doplnenie informácií, pozrieť dodatok venovaný aspartamu).

Noradrenalín je hlavným mediátorom fyziologickej termogenézy v periférnych tkanivách (svaly, pečeň, tukové tkanivo)! Zabezpečenie dostupnosti esenciálnych aminokyselín pre telo je teda nevyhnutné, aby tento hormón mohol napomáhať termogenéze.

2. pretože je potrebné zabezpečiť prísun esenciálnych aminokyselín!

Niektoré esenciálne aminokyseliny zohrávajú dôležité úlohy pri strate nadbytočných kíl. Noradrenalín napríklad tiež hrá dôležitú úlohu v centrálnom nervovom systéme, pretože predstavuje neurotransmitér, ktorý je zodpovedný predovšetkým za ovládanie centra pocitu hladu v hypotalame. Z tohto pohľadu teda zvýšená dostupnosť noradrenalínu (a možno aj dopamínu) v hypotalame dokáže potláčať hlad.

Vzhľadom k tomu, že hovoríme o dodatočnej úlohe noradrenalínu ako neurotransmitéra v centrálnom nervovom systéme, teda konkrétne toho neurotransmitéra, ktorý neovplyňuje termogenézu, ale má zasa veľký vplyv na pocity hladu a s nimi spojené stravovacie návyky, musíme taktiež  spomenúť aj ďalšiu esenciálnu aminokyselinu, ktorá vedie k zvyšovaniu hladiny neurotransmitéru ktorý sa volá serotonín.

Serotonín dopĺňa noradrenalín v pôsobení v centre sýtosti, ktoré je tiež v hypotalame a ukazuje sa, že vysoké hladiny serotonínu v oblasti centra sýtosti indukujú pocit sýtosti. Základná esenciálna aminokyselina, z ktorej sa tvorí serotonín sa nazýva tryptofán.

Takže dve centrá, oba v hypotalame kontrolujú, či pociťujeme hlad alebo plnosť a obe centrá sú citlivé na neurotransmitéri, ktoré sú odvodené od proteínov. Potláčanie hladu znižuje túžbu po jedle, zatiaľ čo zvyšovanie pocitu sýtosti nás v jedení zastavuje. Pre úplnosť, centrum hladu sa nachádza v laterálnom hypotalame, zatiaľ čo centrum sýtosti sa nachádza vo ventromediálnom hypotalame.

Tak ako aj so všetkými fyziologickými systémami v tele, aj kontrolovanie hladu je predsa len komplexnejšie, ako by sa mohlo zdať z doterajšieho textu. Nielenže centrum hladu a centrum sýtosti neustále medzi sebou interagujú, ale sú ovplyvňované aj množstvom nutričných substrátov zo živín, či aktuálnymi hladinami hormónov v krvi, od inzulínu a glukagónu cez rôzne neuropeptidy, ktoré sú produkované v črevách, až po glukózu alebo nenasýtené mastné kysliny. Naviac sú hlad a sýtosť ovplyvňované pneumogastrickým nervom, takže napríklad zvýšená pneumogastrická aktivita pri nafúknutom žalúdku má za následok vytrácanie pocitu hladu a naopak vytváranie pocitu sýtosti. Reakcia centra sýtosti na zvýšenie hladiny nenasýtených  mastných kyselín v krvi je tiež zaujímavá, pretože vytvára spojenie obvodovej (klasickej) termogenézy s centrálnym nervovým systémom. Takže termogénna odpoveď vedie k zvýšeniu lipolýzy, teda taktiež v konečnom dôsledku k zvýšeniu sýtosti!

Ostatné časti mozgu takisto ovplyvňujú stravovacie návyky a zvýšená dostupnosť dopamínu v tzv. dopaminergných systémoch môže napomôcť chudnutiu prostredníctvom zníženia citovej väzby na potraviny a chute. Je treba spomenúť ešte jednu vec. Hoci náš hlavný záujem pokiaľ ide o serotonín a katecholamíny sa vzťahuje na chudnutie, nemali by sme zabúdať, že serotonín taktiež ovplyvňuje náladu. Serotonín teda priaznivo ovplyvňuje náladu a štúdia uskutočnená asi pred 20 rokmi v súvislosti výskytom depresie u žien ukázala, že ženy ktoré konzumovali nízkoproteínovú stravu mali v krvi aj znížené hladiny tryptofánu (a teda v mozgu). Takže kvalitná vysokoproteínová strava môže tiež zabrániť alebo predchádzať vzniku depresií u tých, ktorí si takýto spôsob stravovania zvolia.

3. pretože adekvátny príjem bielkovín predchádza strate svalového a orgánového tkaniva!

V päťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia sa po prvý krát potvrdilo, že ak príjem kalórií klesne pod hladinu pri ktorej si telo udržiava stabilnú hmotnosť, táto strata hmotnosti môže byť na úkor straty proteínov v tele. Niekoľko vtedajších štúdií a to najmä u pacientov, ktorí dostávali parenterálnu výživu buď intravenózne, alebo nasogastricky uvádzalo, že pri znížení energetického príjmu pre telo o 40 kilokalórií, bolo nutné navýšiť príjem proteínov o 1 gram, inak pacienti išli do negatívnej dusíkovej bilancie (čo ukazuje stratu proteínu, proteín totiž obsahuje zo 16% dusík).

Ďalšie výskumy zverejnené v priebehu posledných 25 rokov tiež naznačujú, že diéty s vysokým obsahom bielkovín  majú značné výhody oproti isokalorickým diétam s nižším obsahom a sú úpne bezpečné, pričom nízkokalorické diéty s nízkym obsahom proteínov môžu spôsobovať značné škody v dôsledku straty proteínu z dôležitých telesných tkanív a niektoré z týchto strát môžu byť trvalé. Ideálne je prijímať zhruba jeden a pol gramu proteínov na jeden kilogram ideálnej telesnej hmotnosti za deň a maximálne dva a pol gramu na jeden kilogram telesnej hmotnosti za deň.

Hlavná kritika nízkokalorických diét akéhokoľvek typu vychádza z toho, že počas týchto diét  môže dôjsť k strate proteínov v podobe životne dôležitých tkanív takže vysoký príjem proteínov je v takomto prípade sám o sebe skutočne silný protiargument a dôvod vybrať práve vysokoproteínovú nízkokalorickú diétu. Avšak z čisto fizyckochemického pohľadu vysokoproteínová diéta taktiež ponúka výhodu v tom, že napomáha vychýliť rovnováhu medzi výdajom a príjmom proteínov v prospech ich príjmu.

Termín dusíková bilancia je v podstate synonymom pre bielkovinovú bilanciu a zabezpečenie rovnováhy dusíka v tele je dôležitým aspektom pri volení nízkokalorickej diéty, hlavne ak je to na obdobie viac ako niekoľkých dní.

Negatívna dusíková bilancia indikuje, že sa z tela vytráca proteín a pri nízkokalorických diétach k tomu často aj dochádza a výsledkom môže byť spôsobenie straty svalovej hmoty, prípadne strata hmoty zo životne dôležitých orgánov. V tejto súvislosti je však potrebné poznamenať, že keďže časť úbytku hmotnosti tvorí tuková hmota, ktorá zase obsahuje malé množstvo bielkovín, mierne zníženie celkovej telesnej bielkoviny sa dá očakávať pri akomkoľvek chudnúcom režime, v ktorom sa neurobili žiadne kroky na uľahčenie účinnej recyklácie vysoko kvalitných bielkovín uvoľnených z cytoplazmy buniek tukového tkaniva.

Hoci už prebehlo veľa konfirmačných štúdií, jedna z prvých, najjednoduchších a zároveň najlepších bola publikovaná v roku 1987. V tejto balančnej štúdii bolo testovacím obéznym subjektom podávaných 1100 kilokalórií denne s progresívne klesajúcim príjmom proteínov. Vzťah medzi príjmom bielkovín a dusíkovou bilanciou bol veľmi zrejmý:

Proteínový príjem a dusíková rovnováhana isokalorickej diéte (1100kcal v mg N/kg/deň)

Vypočítané proteínové požiadavky na dusíkatú rovnováhu:
1,26g/kg/deň (1,26 g na kg ideálnej telesnej hmotnosti na deň)

Taktiež asi neprekvapí že straty hmotnosti zaznamenané v rovnakej štúdii boli oveľa vyššie u tých pacientov, ktorí boli na vysokoproteínovej diéte:

Bolo však tiež preukázané, že dusíková bilancia môže byť zachovaná po dlhšiu dobu ale iba v prípade, že aspoň niektoré z prijímaných proteínov sú vyššej biologickej hodnoty. Štúdie u obéznych jedincov pomocou veľmi nízkokalorickej diéty, len 412 kilokalórií za deň, z ktorých 90% bolo odvodených od bielkovín (1,2 g na kg ideálnej telesnej hmotnosti), ukázali, že po počiatočnej čistej strate dusíka všetky testované subjekty dosiahli znova rovnováhu dusíka v treťom týždni testovania a to bez ohľadu na kvalitu prijímaného proteínu. Avšak, keď boli použité proteíny iba s nízkou biologickou hodnotou, dusíková bilancia sa znovu stala negatívnou v zhruba asi 6. týždni ich užívania, pričom pri použití proteínovej zmesi s vyššou biologickou hodnotou sa poklesu v dusíkovej rovnováhe zabránilo. Počiatočná strata dusíka ako sa zdá sa vzťahuje k zníženiu komponentu štíhleho tkaniva v tukovom tkanive, zatiaľ čo počiatočný nedostatok rozdielu v reakcii na proteíny s nízkou alebo vysokou biologickou hodnotou ako sa zdá sa vzťahuje k uvoľneniu esenciálnych aminokyselín pre znovu využitie, čo odráža mechanizmy práve pre zachovanie esenciálnych aminokyselín.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že rovnováha dusíka alebo dokonca pozitívna bilancia dusíka môžu byť dosiahnuté na nízkokalorickej diéte ak sa dodrží odporúčané množstvo 1,5 g proteínu na kg ideálnej telesnej hmotnosti za deň.

4. proteín má anabolický efekt

Proteín má anabolický efekt, ktorý je aspoň čiastočne naviazaný na jeho aminokyselinový obsah. Napríklad arginín stimuluje uvoľňovanie rastového hormónu, ktorý ďalej stimuluje bunky pre prijímanie aminokyselín a ich premenu na tkanivové bielkoviny. Kombinácia dobrých hladín cirkulujúcich aminokyselín, zlepšená syntéza bielkovín a uľahčenie aminokyselinovej dopravy cez membrány, ktorá tak vyplýva z vysokého príjmu bielkovín a preto teda tiež významne prispieva k prevencii možnej straty telesnej váhy z orgánového tkaniva tela (najmä z životne dôležitých orgánov a svalového tkaniva) pri redukcii hmotnosti, môže teda nakoniec významne napomôcť aj pri zvyšovaní objemu už existujúcej svalovej hmoty. Takže proteínová diéta môže taktiež položiť základy pre zmenu tvaru tela hneď po úspešnej strate váhy! Viac o anabolických účinkoch vysokoproteínovej stravy sa dozviete v príspevku „Prečo potrebujem proteín pri diéte“

Autor:

MUDr. Richard Kozár MPH.