Weboldalunk használatával jóváhagyja a cookie-k használatát a Cookie-kkal kapcsolatos irányelv értelmében.

Tudományos értekezések

Az anyagot összeállította: Prof. Dr. Csapó János, az MTA doktora, professzor emeritus, okleveles vegyész.

 

Ketózis, ketogén diéta és hatása az emberi szervezetre

 

A ketózis a szervezet olyan anyagcsere-állapota, amikor az energiát a ketontestek szolgáltatják – szemben a glikolízissel, amikor az energia fő alapanyaga a vércukor, vagy glükóz. Általánosságban a ketózis akkor alakul ki, amikor a máj nagy mennyiségben alakítja át a zsírsavakat vagy az alkoholt acetil-CoA-vá, azok pedig ketontestekké alakulnak. Mivel a máj a ketontesteket nem tudja hasznosítani, azok a véráram segítségével a test minden részébe eljutnak, ahol energiaként hasznosulhatnak.

A ketontestek a ketogenezis során alakulnak ki, amikor a máj glikogén raktárai kimerülnek. Képződhetnek a közepes lánchosszúságú zsírsavak metabolizmusa során is, és külső forrásból is bekerülhetnek a szervezetbe. A szervezet az acetecetsavat és a béta-hidroxi-vajsavat használja energiaként, az aceton pedig vagy a vizelettel vagy a tüdőn keresztül távozik a szervezetből, rossz szagú leheletet okozva. Koncentrációjukat az inzulin és a glükagon hormonok szabályozzák. A ketózis során a szervezet legtöbb sejtje mind a glükózt, mind a ketontesteket képes energiaszintézisre hasznosítani, és ennek során hasznosítja még a szabad zsírsavakat és a glükoneogenezis során előállított glükózt is.

Az éhezés, vagy az alacsony szénhidráttartalmú élelmiszerek (ketogenikus diéta) fogyasztása hosszabb ideig tartó ketózist alakít ki, melyet bizonyos betegségek (epilepszia, különböző fajtájú cukorbetegségek) gyógyításánál is alkalmaznak. A glikolízis során az inzulin magas koncentrációja elősegíti a zsírraktárak kialakítását, akadályozza a zsírszövet felhasználását, míg a ketózis során a zsír kiszabadul a zsírraktárakból, és energiaként hasznosul, ezért aztán a ketózist a köznyelvben zsírégetésnek is hívják.

A ketózis a ketogén diéta vagy az alacsony szénhidráttartamú élelmiszerek huzamosabb fogyasztása során alakul ki, de hozzájárulhatnak kialakulásához a külső ketogén források is. Az alacsony szénhidrátszintnek a ketózis szempontjából pozitív és negatív hatásai is vannak az egészségre. A ketontestek fő forrásai szervezetünkben a táplálékkal elfogyasztott zsírokból keletkező zsírsavak, a szervezet zsírszövete és a ketogén aminosavak, melyekből a ketogenezis során alakulnak ki a ketontestek.

A zsírszövet egyrészt energiaraktárként szolgál a szervezet számára, másrészt szabályozza annak hőmérsékletét. A zsírsavak a glükagon és az epinefrin magas koncentrációja hatására szabadulnak ki a zsírszövetből, melynek során a vérszérum inzulinszintje alacsony. A magas glükagon- és az alacsony inzulinszint annak az állapotnak felel meg, amikor a szervezet éhezik, és a vércukorszint minimális. Ilyen esetben a zsírsavak a biokémiából ismert[CJ1]  mechanizmus szerint belépnek a mitokondriumba, majd a citrát ciklusban energiaként hasznosulnak, vagy a ketogenezis során ketontestek keletkeznek belőlük.

A ketontestek koncentrációja függ a fogyasztott élelmiszerektől, a gyakorlattól, a metabolikus adaptációtól és a genetikai faktoroktól. Ketózis akkor alakul ki, amikor a ketogenikus diétát legalább három napon keresztül alkalmazzák, melyet sokszor táplálkozási vagy metabolikus ketózisnak is hívnak. A vérben akkor is vannak ketontestek, ha nincs ketózis (kevesebb, mint 0,2 mM), mely enyhe fokú ketózis esetében 0,2-0,5, élelmezési ketózis esetében 0,5-3,0, edzés utáni ketózis esetében 2,5-3,5, éhezéses ketózis esetében 3,0-6,0, ketoacidózis esetében pedig 15-25 mM-ra nő.

Hogy mi a szakma véleménye a metabolikus ketózissal kapcsolatban? Az orvosok közül sokan úgy tekintik, hogy kifejezetten egészségtelen, sőt káros az egészségre a szénhidrátok teljes tilalma. Ezzel szemben többen állítják, hogy nem szükséges szénhidrátok teljes tiltása ahhoz, hogy a ketózis kialakuljon. Az orvosok egy része úgy tekint a ketózisra, mint egy lehetőségre a fölös zsírpárnáktól való megszabadulásra, egy olyan biztonságos biokémiai mechanizmusra, mely segíti a „zsírégető” állapot kialakulását. Többen vallják azt is, hogy a szervezet fő energiaforrása a glükóz, és hogy a tartós ketózis állapot veszélyes lehet a szervezet számára, bár ez a vélemény az utóbbi időben jócskán megváltozott a ketózis javára.

Miközben többen úgy gondolják, hogy a szénhidrátbevitel a legegyszerűbb és leghatékonyabb mód az edzés során kiürült glikogénraktárak feltöltésére, különböző tanulmányok kimutatták, hogy 2-4 hét adaptáció után a fizikai megterhelést a ketózisos állapot nem befolyásolta akkor, ha a diéta jelentős mennyiségű zsírt tartalmazott a szénhidráthoz viszonyítva. Néhány orvos ezt a folyamatot keto-adaptációnak hívja, melynek során a szervezet a glükóz-adaptációról áttér a ketontestek hasznosítására.

Ketontestek az egészséges, normális táplálkozást folytató emberek szervezetében is nap, mint nap keletkeznek, melyet a szervezet sejtjei – különösen az idegsejtek – felhasználnak energiaszükségletük kielégítésére. A ketontestek közül egyedül az aceton az, ami vizelettel és kilélegzett levegővel hasznosítatlanul távozik a szervezetből.

Az élelmiszerekkel felvett sokfajta szénhidrát döntő mennyiségét a szervezet glükózzá alakítja, és ilyen formában lépteti be a különböző biokémiai folyamatokba, többek között a glikolízisbe, melynek végtermékeiből újabb folyamatokban keletkezik a szervezet számára szabadon felhasználható energia. Az agy és az idegszövet a glükózt közvetlenül hasznosítja energiaigényének kielégítésére. Ketózis akkor alakul ki, ha nincs elég szénhidrát a táplálékban, melynek következtében a szervezet a zsírokat alakítja át zsírsavakká, majd a májban ketontestekké, és a továbbiakban ezek a ketontestek látják el energiával a szervezet legtöbb sejtjét, tehát a szervezet a zsírokból fedezi energiaszükségletét.

A ketogén diéta alapvető élelmiszerei azok, amelyek kevés szénhidrátot, közepes mennyiségű fehérjét és sok zsírt tartalmaznak, mint amilyenek például a tojás, a különféle halak és húsok, az alacsony laktóztartalmú tejtermékek (a tej a tejcukor tartalom miatt nem), a kevés szénhidrátot tartalmazó olajos magvak, a szénhidrátot alig tartalmazó leveles zöldségek, mint amilyenek pl. a különféle saláták, káposzták, kelbimbó, karalábé, retek, és az alacsony szénhidrát tartalmú, inkább savanykás ízű, cukrot alig tartalmazó gyümölcsök.

A diéta megfelelő alkalmazása során jelentős és gyors súlycsökkenést lehet elérni, stabilizálódik az inzulin és vércukorszint, javulnak a vérparaméterek, hosszú távú alkalmazásáról azonban még nincsenek információk. Többek szerint a glükóz drasztikus megvonása olyan betegségekhez vezethet, mint a zsírmáj kialakulása, a szív- és érrendszeri betegségek számának növekedése, feltételezik, hogy megemeli a koleszterinszintet, nő a rákos megbetegedések gyakorisága, és a tumorok is gyakrabban alakulhatnak ki a szervezetben. Kezdetben olyan mellékhatásokkal járhat, mint az alacsony vércukorszint, fokozott fáradtság érzet, szédülés, hányinger, hasmenés, székrekedés, amelyek azonban a kúra kezdetét követő pár héten belül elmúlnak, és visszaáll a szervezet normális állapota.

 

Hogyan valósítható meg a ketogén diéta a gyakorlatban?

 

A ketogén diétának számtalan változatát dolgozták ki, melyek közül van pár, amely nagyon elrugaszkodott a biokémiai-élettani alapoktól. Köztük vannak olyanok, amelyek a ketogén étrendet megszakítva nagy mennyiségű, magas glikémiás indexű szénhidrátfogyasztás pár napos közbeiktatását javasolják, nem véve figyelembe azt, hogy az enzimek nehezen tudnak megbirkózni az ilyen hirtelen jött diéta váltás kihívásaival.

A diéta elkezdésekor, naponta maximum 20-30 gramm szénhidrát fogyasztása javasolt, lehetőleg az alacsony glikémiás indexű fajtából. Kezdetben a ketogén diétában a napi energia szükséglet 70-75%-át a zsír tette ki, 20%-át a fehérje, a maradékot pedig a minimális mennyiségű szénhidrát. Amennyiben a szervezet számára szükséges összes energiamennyiséget az optimálisnál 15-20%-kal kevesebbnek szabjuk meg, akkor a ketózis folyamán beindulhat a gyors fogyás.

Milyen élelmiszerekkel lehet ezt az arányt elérni? Elsősorban különféle húsok és halak, valamint tojás és tejtermékek fogyasztásával, melyekkel párhuzamosan gyakorlatilag korlátlanul lehet enni nyers és párolt zöldségeket, és minimális cukrot tartalmazó gyümölcsöket. Ebben az időszakban meg kell őrizni a zsír dominanciáját az energia bevitelt illetően, mert a túl sok fehérje-nitrogén kiválasztása karbamid formában rendkívüli módon megterheli a májat és a vesét.

A napi 20-30 gramm szénhidrátfogyasztást az első hét végén fel lehet vinni 40-50 grammra anélkül, hogy az veszélyeztetné a kialakult ketogén állapotot. Célszerű fokozni a minimális mennyiségű szénhidrátot tartalmazó zöldségek és gyümölcsök fogyasztását, de óvakodni kell a hüvelyesektől, mert ezek is sok szénhidrátot tartalmazhatnak, és továbbra is kerülni kell a magas keményítőtartalmú gabonaféléket. A legfontosabb táplálékok ebben az időszakban az alacsony szénhidráttartalmú zöldségek és gyümölcsök, a magas rosttartalmú élelmiszerek (legjobbak a rostkoncentrátumok, mert a gabonafélék és a hüvelyesek korpái is sok szénhidrátot tartalmazhatnak), bármilyen hús- és halféleség, a tojás bármilyen módon elkészítve, a sajtok és a laktóz intoleranciában szenvedőknek készített csökkentett szénhidráttartalmú készítmények (a laktázzal kezeltek nem jók, mert az enzim csak a tejcukrot bontja, de a cukor mennyisége változatlan marad), felvágottak, kolbászok és például az alacsony cukortartalmú majonéz.

A ketogén diétában nincs megszabva az étkezések száma, mert a rendkívül alacsony szénhidrátfogyasztás miatt a vércukor- és az inzulinszint stabil, nincsenek ingadozások, ezért az energiatartalom alapján kalkulált napi adagot akár egy étkezéssel, akár 4-5 étkezéssel is el lehet fogyasztani.

Felmerül a kérdés, hogy mennyi a fogyasztott fehérje ideális mennyisége naponta? A minimális szükséglet alacsonyabb testtömeg esetén 50 gramm körül van, míg az optimális mennyiség 80-100 g-ra tehető. Természetesen nem mindegy, hogy milyen fehérjét fogyasztunk. Optimális, ha a napi fehérjeadag legalább 50%-át az állati eredetű fehérjék teszik ki, hisz ezek az ember számára megfelelő mennyiségben és arányban tartalmazzák az esszenciális aminosavakat. A fehérjeszükséglet számolásánál figyelemmel kell lenni arra is, hogy az aminosavak egy részéből (glükoplasztikus aminosavak) a szervezet cukrot tud szintetizálni a glükoneogenezis folyamata során, míg az aminosavak másik részéből (ketoplasztikus aminosavak) ketontestek keletkezhetnek, és vannak olyan aminosavak is, amelyekből cukrot is és ketontesteket is tud szintetizálni a szervezet.

 

Veszélyes-e a ketózis a szervezet számára?

 

Valószínűleg nem, mert életünk során sokszor kerülünk olyan állapotba, ami nagyon hasonlít a ketózishoz. Amennyiben hosszabb időn keresztül nincs módunk enni, szénhidrátot fogyasztani, például egy hosszú utazás alkalmával, kialakul szervezetünkben a ketózis, megnő vérünk ketontest koncentrációja. Amikor őseink a Jégkorszak hosszú telein nem tudtak mit enni, mert a tartalékok elfogytak, nem volt zöld növényzet és gyümölcs, néha adódott valami vad, amit el tudtak fogyasztani, akkor hosszan tartó ketózist éltek meg, egészen a következő tavaszig. Ezt bizonyítják a Vénusz szobrocskák ebből a korból, ahol az ideális nőalak valószínűleg az volt, aki kellő tartalékokat tudott raktározni zsír formájában a hosszú és ínséges tél túlélésére.

Egy évszázada még ezt a ketózisos állapotot élték meg szinte egész évben az északi sarkkör környékén élő inuitok, akik nehezen, vagy egyáltalán nem jutottak hozzá szénhidráttartalmú ételekhez, és táplálékuk fő forrása a zsír és a hús voltak.

Természetesen az ilyen táplálkozás megköveteli, hogy makro- és mikroelemekből, vitaminokból, egyéb esszenciális tápanyagokból kellő mennyiséget vigyünk be szervezetbe. Nagyobb probléma ezen a téren sem szokott adódni, mert a szervezetünk a zsírban oldódó vitaminokat, és a B12 vitamint hosszabb ideig is tárolni tudja, és ez igaz az esszenciális mikroelemek egy részére is. De azért sem jelent ez az állapot problémát, mert a ketogén diétát csak addig érdemes (2-3 hónap) tartani, amíg a kívánt eredményt (fogyás) el nem érjük, ezt követően lehet lazítani, és a napi szénhidrát fogyasztást 100 gramm körülire emelni. Ma már friss gyümölcsökhöz, zöldségekhez az év bármely szakában hozzáférhetünk, ezért már nem tartható az az álláspont, hogy télen jobb a ketogén diéta, az év többi szakában pedig célszerű az évszaknak megfelelő gyümölcsöket és zöldségeket fogyasztani. Amire viszont az év bármely szakában figyelni kell, hogy a szénhidrát fogyasztásunk soha ne lépje túl a napi 150 grammot.

A ketogén étrend a cukorbeteg embereknél nagyon hasznos lehet, hisz az alacsony szénhidráttartalom stabilan tarja a vércukor szintet, és az inzulin mennyiségét is optimálja. Ugyancsak hasznos lehet epilepsziában szenvedőknél, akik esetében a gyógyszeres kezelés nem hozta meg a kívánt hatást. Epilepsziásoknál elképzelhető egy több éven át tartó ketogén diéta, egészséges embereknél pedig, akik a ketogén étrenddel elérték a kívánt súlycsökkenést, célszerű átállni a ketogén étrend előtti táplálkozási formára.

 

A ketogén diéta szakaszai

 

A gyakorlati megvalósítás során többen a low carb, vagyis alacsony szénhidráttartalmú ketogén diétát különböző szakaszokra bontják, amelyek az egyes embereknél más és más időtartamot jelentenek, és a szakaszok sincsenek egymástól élesen elválasztva.

Az első szakaszban, szigorú low carb, ketogén diétát követve a szervezet átáll a szénhidrát felhasználásról a zsírok, pontosabban a ketontestek energiaként való felhasználására, melynek következtében megindul az intenzív fogyás. Ebben a szakaszban a szervezet szénhidráttartalékai kiürülnek, és mivel a szénhidrátok (glikogén) jóval több vizet kötnek meg, mint a zsír, a súlycsökkenés látványos. A szakasz végére stabillá válik a vércukor- és inzulinszint. Többen a maximális szénhidrátfogyasztást ebben a szakaszban 20 grammban szabják meg naponta, mások viszont állítják, hogy alacsony glikémiás indexű szénhidrátokból napi 40-50 gramm is fogyasztható. Ez a szakasz a súlytöbblet függvényében két-három hét, vagy akár több hónap is lehet.

A következő szakaszban, egyéntől függően, emelni lehet a szénhidrát mennyiségét akár napi 40-50 grammra is, növelni lehet az elfogyasztott zöldségek és gyümölcsök mennyiségét is, de csak akkor, ha azok magas glikémiás indexű szénhidrátokat nem tartalmaznak. Ez a szakasz több hónapig is tarthat, egészen addig, míg az egyén el nem éri a kívánt súlyt. Amennyiben a súlycsökkenés folyamatos, az elfogyasztott szénhidrát mennyiségét óvatosan napi 70-80 grammig is emelni lehet.

A harmadik szakasz akkor kezdődik, amikor az egyén elérte a kívánt testsúlyt, tovább már nem akar fogyni, de azt sem akarja, hogy a nehezen leadott kilók gyorsan visszajöjjenek. Ekkor már nagyobb mennyiségben lehet fogyasztani az alacsony glikémiás indexű élelmiszereket, melynek hatására a ketózis megszűnik, ami nem baj, mert ezt az állapotot csak a kívánt testsúly eléréséig kell fenntartani. Ebben a szakaszban is óvakodni kell a magas glikémiás indexű szénhidrátoktól, és a szénhidrát fogyasztást napi maximum 100 grammban kell meghatározni.

 

Milyen módon és hol tájékoztatták a fogyasztókat?

 

A fogyásról, benne a ketogén diétáról több konferencián tartottunk előadást, írtunk tudományos publikációkat orvosi lapokba, írtunk könyveket a nagyközönség számára és tudományos jellegűeket élelmiszer-mérnök szakirányon tanulmányaikat végző egyetemi hallgatók számára. Az alábbi felsorolás ezeket a publikációkat tartalmazza.

Könyvek, könyvrészletek:

Csapó J.: Ketózis, ketogén diéta hatása az emberi szervezetre. In: Schobert N.: Keto. Fogyni bárki tud. Datapack Bt. Leányfalu. 2019. 64-75. ISBN 978-615-00-6353-9.

Csapó J. – Albert Cs.: A túlsúly, az elhízás és a táplálkozás kapcsolata. Scientia Kiadó, Kolozsvár, 2021. Megjelenés alatt.

Csapó J.: Táplálkozás, túlsúly, elhízás I. Az elhízás kialakulása és kezelése. Szaktudás Kiadó, Budapest, 2021. 1-52. Megjelenés alatt.

Csapó J.: Táplálkozás, túlsúly, elhízás II. Az elhízás mint egészségügyi kockázat. Szaktudás Kiadó, Budapest, 2021. 1-49. Megjelenés alatt.

Ismeretterjesztő közlemények:

Csapó J.: Magas tápértékű funkcionális élelmiszer. A búzaliszt kiegészítése magas fehérjetartalmú élelmiszer alapanyagokkal. Medical Tribune. Havilap orvosoktól orvosoknak. 16. 8. 19. 2018.

Csapó J.: Társadalmi méretű probléma. Obezitás és daganatok. Medical Tribune. Havilap orvosoktól orvosoknak. 16. 9. 22. 2018.

Csapó J.: Az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és az életmód. Medical Tribune. Havilap orvosoktól orvosoknak. 16. 10. 22. 2018.

Előadások konferenciákon:

Csapó J.: Csökkentett szénhidráttartalmú termékek szerepe a táplálkozásban. Update1 kenyér, Update1 piramis, egyéb Update1 termékek. MACOSZ – UPDATE Országos Diabétesz Világnap. Debrecen, 2017. november 4. 78 slide.

Csapó J. – Schobert, N. – Albert Cs.: Magas tápértékű funkcionális élelmiszer, az Update1 kenyér előállítása a búzaliszt magas fehérjetartalmú alapanyagokkal történő kiegészítésével. Őshonos- és Tájfajták – Ökotermékek – Egészséges táplálkozás – Vidékfejlesztés. II. Tudományos Konferencia. Nyíregyháza, 2018. október 3-4.

Csapó J. – Schobert N.: Magas tápértékű funkcionális élelmiszer, a Norbi update lowcarb kenyér előállítása. Hungalimentaria 2019. Ésszel a kosárba. Mit mond erről a labor. Aquaworld Resort Budapest Hotel, 2019. április 24-25. 39-40.

Megjegyzés: A megjelenés alatt lévő publikációk kéziratát mellékelni tudjuk. Az Orvosi Havilapban megjelent írásaink Magyarország legtöbb orvosához eljutott. A konferenciákon elhangzott előadásainkat több százan hallgatták.