Този пълен текст е редактираната и преработена стенограма на Международния симпозиум „Затлъстяването и диабетът: идващата епидемия?“, Организиран от Института по хранене и хранителни технологии (INTA) на Университета в Чили, чрез неговата програма за затлъстяване, на 17 октомври, 2001.
Режисьори: Дра Сесилия Албала, проф. Джулиана Каин, проф. Соня Оливарес.
Когато се анализира епидемията от затлъстяване в Съединените щати, беше възможно да се установи, че приемът на излишни мазнини не е единствената причина, тъй като съществува и връзка между консумацията на изискани напитки и сладкиши и затлъстяването. Тази конференция ще се занимае с по-широка тема, тази за въглехидратите в диетата.
В началото на 1900 г. въглехидратите се разграничават според дължината на въглеродната верига и официалното признаване на разликата между прости и сложни въглехидрати е направено през 1977 г. пред Сената на САЩ. Днес в хранителните насоки и хранителната пирамида на САЩ нишестето е отдолу, а захарта отгоре.
Напоследък биологичното значение на дължината на веригата на полизахаридите се поставя под въпрос, тъй като в някои проучвания се наблюдава, че консумацията на глюкоза, или като мономер, димер, олигомер или полизахарид, т.е. нишесте, води до идентични промени в кръвта нива на глюкоза и инсулин. Съобщава се също така, че очевидно няма значителни разлики в гликемичния отговор при пациенти с диабет и без диабет с храни, съдържащи захароза, в сравнение с тези, съдържащи пшеница.
От своя страна Рикард и неговата група наблюдават по-добър гликемичен контрол при пациенти със захарен диабет тип 1, след извършване на изокалурично заместване на захароза с нишесте. С други думи, дете с диабет, което е изяло чиния зърнени храни, подсладени със захар, има метаболитни предимства в сравнение с приема на същите калории от зърнени култури без захар и с по-висок дял на нишесте (1).
Този по-добър отговор в сравнение със захарните зърнени култури, в сравнение със зърнените храни без захар, е парадокс, но обяснението може да бъде прозряно благодарение на концепцията за гликемичния индекс, предложена през 1981 г. от Дженкинс и неговата група от университета в Торонто. Този индекс е емпирична мярка за скоростта на усвояване на въглехидратите от дадена храна, базирана на реални измервания, а не на теоретични концепции като дължината на захаридната верига и нейните разлики.
Гликемичен индекс и гликемичен товар
Гликемичният индекс е сложен диетичен фактор, който се влияе от състава на макроелементите, т.е. протеини, мазнини, въглехидрати, техните комбинации и съдържанието на фибри в диетата, които значително влияят върху формата на храната и метода.
В научната литература има публикувани стотици статии за гликемичния индекс, който е измерен на практика във всички храни и е довел до много публикации.
Гликемичният индекс се определя като площта под кривата на глюкозния отговор, която се получава след поглъщане на 50 g въглехидрати от дадена храна, стойността на която се разделя на площта под кривата, получена след поглъщане на 50 g въглехидрати от контролна храна.
Установено е, че храни, богати на нишесте, като бял хляб, зърнени храни, ориз и картофи, наред с други, имат много висок гликемичен индекс, тоест няма ограничение в скоростта на усвояване на рафинираното нишесте към захар. За разлика от това плодовете, зеленчуците, бобовите растения и ядките имат по-нисък гликемичен индекс. Този принцип се демонстрира, когато се дъвче бял хляб и почти веднага се забелязва сладкият вкус на глюкозните мономери, които започват да се усвояват в устата, когато напускат нишестето под действието на слюнчената амилаза; Когато рафинираното нишесте достигне долните части на храносмилателния тракт и е подложено на действието на ензимите, то веднага преминава в глюкоза. Поради тази причина яденето на бял хляб е много подобно, от метаболитна гледна точка, на яденето на чиста глюкоза; За разлика от това, непреработените плодове, зеленчуци, ядки, бобови растения и въглехидрати отнемат повече време за смилане и бавно освобождаване на глюкоза, така че гликемичният им индекс е по-нисък.
Гликемичното натоварване (GL) е друга концепция за оценка на диетите, които се различават по макронутриенти:
CG = среден гликемичен индекс/количество консумирани въглехидрати
Например, морковът има висок гликемичен индекс поради наличната захар, която съдържа, но се различава от картофа, тъй като енергийната му плътност е много ниска, така че картофите и морковите могат да имат един и същ гликемичен индекс, но морков има по-нисък CG от картофа. Следователно яденето на морков няма да има толкова важен ефект върху кръвната захар и други метаболитни процеси, колкото яденето на картофи.
Гликемичен индекс и затлъстяване: доказателства
Въздействието на гликемичния индекс върху апетита е демонстрирано в редица изследвания на уникални храни. През 1998 г. е публикуван в списанието Апетит, проучване, което показва, че когато към храната се добавя нискогликемичен въглехидрат, има забавяне на усещането за глад от страна на пациента, тоест подобрява ситостта в сравнение с това, което се случва при добавяне към същата храна храна с висок гликемичен индекс, като картофи.
Има около 15 или 16 проучвания по тази тема, които показват благоприятните ефекти, които храните с нисък гликемичен индекс имат върху апетита, чувството на глад и доброволния прием на храна, въпреки че не всички от тях са били напълно контролирани, според объркващите и други диетични фактори.
За да изясним този аспект, проведохме проучване от типа кросоувър, предназначен да сравнява ефектите от три хранения, съдържащи едни и същи калории, но се различават по гликемичен индекс, при затлъстели подрастващи мъже, които са били поне 120% от идеалното тегло, но в добро общо състояние (2).
- Храната с висок гликемичен индекс представлява незабавна овесена каша с 64% въглехидрати, 16% протеини и 20% мазнини, което би било в съответствие с хранителните препоръки на хранителната пирамида на Съединените щати, тоест богато на въглехидрати сложен въглерод и ниско съдържание на мазнини.
- Храната с междинен гликемичен индекс имаше същия състав, както по-горе, но с по-малко обработена овесена каша, по начин, по който ирландците я консумираха дълго време, докато овесът беше рафиниран и овесът се появи. квакерски овес. Този овес поддържа структурата си непокътната и се усвоява по-бавно, така че гликемичният им индекс е по-нисък.
- Храната с ниско гликемично съдържание не съдържа нишесте; беше едно омлет от зеленчуци с плодове, които имат по-ниско и различно съдържание на макроелементи; от друга страна, междинният и високият имат същото количество макронутриенти.
Резултати
Промените в кръвната глюкоза и мастните киселини бяха анализирани след тези три тестови хранения. Както се очакваше, нивата на кръвната захар бяха по-високи след поглъщане на храни с висок гликемичен индекс, в сравнение с тези с междинен или нисък гликемичен индекс, а реактивната хипогликемия настъпи 4 и 5 часа след консумацията на храни с висок гликемичен индекс.; С други думи, въпреки факта, че първоначалната гликемия е била по-висока, тя накрая е намаляла много повече. Разликата е приблизително 0,5 mmol/l и 10 mg/dl, което е статистически важно и вероятно е значително и клинично.
Мастните киселини бяха потиснати в по-голяма степен след високогликемичното хранене, в сравнение с другите две тестови ястия. Четири до пет часа след храненето, концентрацията на двата основни метаболитни макронутриента е била по-ниска след високогликемичното хранене, въпреки факта, че и трите хранения осигуряват еднакво количество калории.
За да се анализира физиологичното значение на тези промени бяха определени хормоните на стреса епинефрин и хормон на растежа. Епинефринът остава напълно стабилен в продължение на 5 часа след хранене с междинен и нисък гликемичен индекс и достига много високи нива след хранене с висок гликемичен индекс.
Това показва, че наблюдаваната хипогликемия не е просто лабораторна находка, а всъщност причинява значителен биологичен стрес, на който тялото реагира, като отделя хормони на стреса. Изводът е, че храненето с еднакво количество калории при базови условия може да доведе до напълно различни метаболитни състояния в периода след хранене.
Когато се анализира реакцията на хора със свободен достъп до храна, беше възможно да се види, че хипогликемията вероятно е повишила глада, тъй като участниците, които са яли храни с висок гликемичен индекс, са яли много по-късно от тези, които са получавали останалите храни две тестови ястия. Разликата беше 600 kcal и ако тя трябваше да бъде поддържана, дори ако беше само част от тази цифра, редовно, тя можеше отчасти да обясни защо някои хора затлъстяват, а други не с преобладаващите хранителни модели.
Като заключение на първото проучване, високогликемичните храни биха предизвикали поредица от хормонални промени, които ограничават наличието на метаболитни хранителни вещества и водят до излишен прием и, поне теоретично, насърчават затлъстяването.
Във второ проучване искахме да разширим тези констатации от един учебен ден до една седмица. Съществуващата информация за мрачните дългосрочни резултати от конвенционалните диети доведе до концепцията за зададена точка от телесното тегло, според което първоначалните промени в телесното тегло, спрямо изходното ниво, предизвикват физиологични промени, които предотвратяват голяма промяна в теглото. В проучване, публикувано през 1995 г., е установено, че когато участниците се хранят, за да увеличат телесното си тегло с 10%, скоростта на метаболизма се увеличава, връщайки телесното тегло обратно към изходното ниво или поне антагонизирайки промените. По същия начин, когато участниците се подхранват до 10% намаляване на телесното тегло, енергийните им разходи в покой намаляват, с тенденция да антагонизират по-голяма промяна в телесното тегло.
Счита се, че генетичните фактори до голяма степен определят зададена точка на телесно тегло, но факторите на околната среда също играят важна роля, както се вижда от нарастващото разпространение на затлъстяването в генетично стабилни популации. За да оценим този аспект, проучихме 10 млади мъже с наднормено тегло в клиничен изследователски център за една седмица. Те получиха обичайната си диета за ден и половина и след това получиха или високогликемично хранене, или нискогликемично хранене, и двете с 50% намаление на енергийните нужди, тоест значително, но не сериозно ограничение. В края на това ограничително време разрешихме на участниците да ядат ad libitum за още няколко дни.
По време на седмицата на ограничаване на енергията, участниците в двете групи загубиха еднакво количество тегло, тъй като калориите бяха еднакви. Разходът на енергия в покой, т.е. скоростта на метаболизма в покой, намалява с 10% при субектите, които са приемали диети с високо гликемично натоварване, което беше очакваното, но остава стабилно при тези, които получават ниско гликемична диета. беше доста значима. Когато участниците са имали достъп ad libitum с храна, яде значително повече след диета с високо гликемично натоварване, в сравнение с диета с ниско натоварване и резултатите от еднодневното проучване са повторени (3).
Това второ проучване позволи да се заключи, че въпреки че диетите с ниско гликемично натоварване могат да имат благоприятен ефект върху енергийните разходи и глада, това зададена точка телесно тегло може да се коригира от състава на диетата и от диетите с нисък гликемичен индекс, което може да бъде полезно при дългосрочното лечение на затлъстяването.
Това води до ключов въпрос: зависи ли дългосрочното регулиране на телесното тегло от гликемичния индекс или гликемичния товар? Няма дългосрочни клинични проучвания на диета с нисък гликемичен индекс за лечение на затлъстяване, но проучвания върху животни и пилотни проучвания при хора осигуряват поне известна подкрепа за тази възможност.
Изследване, проведено при две групи плъхове, някои хранени с ниско гликемично натоварващо нишесте, а други с високо гликемично натоварващо нишесте, контролиращо всички други фактори, установиха, че плъховете, получили ниско натоварващо нишесте, имат най-добри метаболитни резултати с намален обем и диаметър на адипоцитите, намалена активност на синтетазата на мастните киселини в мастната тъкан, намалено включване на глюкоза в общите липиди и намалена експресия на гена на глюкозен транспортер, което би се увеличило, когато субектите натрупват тегло.
Друго много интересно проучване е проведено в Австралия с плъхове, които в продължение на шест месеца са получавали диети с висок и нисък гликемичен индекс и идентични по отношение на макронутриентите и калориите. Плъховете с нисък гликемичен индекс имат по-малко телесни мазнини, с относителна разлика от приблизително 5%. Животните, лекувани с нисък гликемичен индекс, имат по-висок разход на енергия след хранене и по-ниски нива на чернодробни триглицериди.
Има няколко проучвания, проведени при хора, като едно от кросоувър при 15 затлъстели жени, които в продължение на 12 седмици са били ръководени от списък за обмен, за да планират хранене амбулаторно, като съветват приема на един въглехидрат над друг. Диетичните предписания са сходни по отношение на енергията и макронутриентите. Телесното тегло намалява значително повече при тези, които консумират храни с нисък гликемичен индекс, в сравнение с тези, които консумират по-висок гликемичен индекс. Също така е имало значително намаляване на нивата на инсулин на гладно при тази лекувана група.
През 2000 г. опит на Американска диабетна асоциация, при която 11 мъже с наднормено тегло са лекувани амбулаторно с диета с висок и нисък гликемичен индекс. Беше забелязано, че няма значителни разлики в телесното тегло, но че телесните мазнини намаляват значително при тези, които получават нисък гликемичен индекс. Ето какво да получите, загуба на тегло на базата на мазнини; ако загубата на тегло идва за сметка на чистата маса, дългосрочната прогноза няма да бъде добра.
В ретроспективен анализ на резултатите от програмата за затлъстяване в нашата педиатрична болница, където интервенцията се състои от диетични съвети, извършвани амбулаторно, тя е сравнена с група, която е получила диета с нисък гликемичен индекс, но кой може яде всичко.които искаха да се чувстват доволни и можеха също да ядат закуски, когато искаха, което се смяташе, че намалява чувството на глад, и друга група, на която беше посочена традиционна нискокалорична диета. И в двата случая броят на медицинските контроли е бил 3,3 за 4 месеца (4).
ИТМ намалява повече в групата, която приема диетата с храни с нисък гликемичен индекс, в сравнение с групата, която консумира ниско количество мазнини и тази разлика се запазва, след като се вземат предвид други фактори, които биха могли да повлияят на резултата, като например възрастта, секс, раса, участие в поведенческа терапия и др. За всяко изходно ниво на затлъстяване пациентите, получаващи диета с нисък гликемичен индекс, са загубили повече тегло, отколкото тези, получаващи диета с ниско съдържание на мазнини.
Напитките с висок гликемичен ефект създават наддаване на тегло, тези с междинен индекс нямат ефект върху децата, а тези с нисък гликемичен индекс предпазват от затлъстяване.
Гликемичен индекс и хронични заболявания
При сърдечно-съдови заболявания и захарен диабет диетите с нисък гликемичен индекс могат да имат защитно действие.
Проучване сред възрастни британци, при което диетите са били кръстосани, за да се оценят диетите в 7-дневен дневник, контролирайки объркващи фактори, установи, че гликемичният индекс е единственият хранителен компонент, който влияе на HDL холестерола при тези участници. Това доведе до постулата, че диетите с висок гликемичен индекс ще понижат HDL холестерола, който е защитник срещу сърдечно-съдови заболявания.
Наскоро беше проведено проспективно 10-годишно последващо проучване на здравето на медицинските сестри, което установи, че участниците в най-високия квинтил гликемичен товар имат два пъти относителния риск от инфаркт.
По отношение на захарния диабет, както в медицинските изследвания на медицинските сестри, така и на здравните специалисти, беше забелязано, че участниците, които са били в горния квинтил на гликемичния товар, са с една трета по-висок риск от захарен диабет, дори след като се адаптират към други фактори като телесно тегло, очевидно независимо от затлъстяването. Като се има предвид, че диетите могат не само да насърчават сами по себе си захарен диабет, но също така насърчават затлъстяването, ефектите от гликемичния индекс могат да бъдат синергично по-големи.
Оптимална диета за предотвратяване и лечение на затлъстяване
Отговорът все още не е ясен, но настоящата препоръка е диета с ниско съдържание на мазнини, включваща много зърнени храни и зърнени храни и избягване на високогликемични храни. Конвенционалната хранителна пирамида има висок гликемичен индекс, с храни с високо съдържание на рафинирано нишесте, метаболитно много подобна на глюкозата и много закуски които се представят като здравословни и нискомаслени храни, но които всъщност произвеждат хормонални и метаболитни промени, които, парадоксално, влошават ситуацията.
Алтернативата е пирамида с нисък гликемичен индекс, съдържаща много плодове и зеленчуци в основата, бобови растения, умерено количество мазнини (без ниско съдържание на мазнини), в идеалния случай под формата на полиненаситени мазнини, омега 3, умерено количество на протеини, зърнени храни в малко преработена форма и отгоре картофи, рафинирани зърнени храни, захар, сладкиши и напитки. Рафинираните нишестета и биологично концентрираната захар не се отличават от организма, те се различават само защото имат различен вкус.