Руководство по кетогенной диете, Дв такую форму, Арсита, глава 2 (перевод Зои Дымент )

(Продолжение. Раздел  I - здесь) 

Понимание кетоза и представление о метаболизме

1. Определение метаболизма

Метаболизм можно определить как совокупность процессов, в результате которых организм получает энергию. В метаболизме можно выделить некоторые процессы, которые наиболее важны для понимания кетоза, и среди них, прежде всего, цикл Кребса.

2. Цикл Кребса

Цикл Кребса – это основной механизм, посредством которого человеческий организм получает энергию из молекул пищи.

(Друзья, если вы совсем далеки от знания биохимии можете посмотреть на очень понятную статью http://medicine-boy.ru/cikl_krebsa/, прежде чем пытаться разобраться в картинках и схемах. В любом случае, вы поймете там суть, и дальше будет проще. – З.Д.).

Нас интересует начало цикла: 

(Дальше речь идет о том, что молекулы, которые поступают с углеводами, претерпевают гликолиз и далее из них в результате химических превращений получаются молекулы, поступающие в цикл Крепса. – З.Д.)

Что вы видите: для начала цикла Кребса нужны молекулы ацетил-КоА (acetyl-CoA, ацетилкофермент А) и оксалоацетат (oxaloacetate). Оксалоацетат естественным образом возобновляется в цикле Кребса, а ацетил-КоА должен непрерывно подаваться в цикл. Как показано на диаграмме, обе эти молекулы могут быть получены из молекулы пирувата, который образуется при гликолизе.

3. Гликолиз

Гликолиз происходит, когда молекула глюкозы фосфорилируется и восстанавливается до 2 молекул пирувата.

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgT6nzKIQ4Bw0cqojyMMe7cwlO01PLGs5FBVqienEj3NQB-zShFe9P8OlrMLFRp95r-CEC2qdwqTfLiOeotLkQec7_-xCGRAlD7K7GZKApjy145lcqzxVyQNjlrYiQ-C4E3sbQyGx_2aBqc/s400/glycolysis.jpg

Итак, при гликолизе образуется пируват, и он идет на образование ацетил-КоА, который может попасть в цикл Кребса. Это происходит со всеми углеводами; все они превращаются в форму, из которой может получиться ацетил-КоА.

Однако что происходит, когда вы не едите некоторое время углеводы? Ну, в вашей печени есть запас углеводов в виде гликогена, который будет разлагаться на глюкозу, когда в организм не поступает пища. Если вы не потребляете глюкозу в течение длительного периода времени, когда запасы гликогена в печени истощаются, вы всю энергию будете получать из жирных кислот.

4. Жировой липолиз и бета-окисление жирных кислот

(Углеводы образуют ацетил-КоА и могут поступать в цикл Кребса. Жиры, распадаясь на глицерин и жирные кислоты, также в результате цепочки биохимических реакций превращаются в ацетил-КоА и могут поступать в цикл Кребса. – З. Д.).

Когда в организме истощились глюкоза и гликоген, вы получаете почти всю энергию из бета-окисления жирных кислот. Этот процесс начинается с активации фермента липазы, которая способствует расщеплению жира на молекулу глицерина и 3-цепочечные жирные кислоты, при этом жирные кислоты высвобождаются из клеток, в которых они содержались.

Эти 3-цепочечные жирные кислоты затем подвергаются серии бета-окислений, и после каждого бета-расщепления образуется ацетил-КоА (свободный кофермент КоА может присоединиться к иону ацетата). Далее молекула ацетил-КоА может входить в цикл Кребса.

Если это будет продолжаться в течение некоторого периода времени, то, в конечном итоге, отношение ацетил-КоА / КоА будет расти, так как организм теперь производит 7,8,9 + ацетил-КоА-молекулы из каждой молекулы жирной кислоты. Тогда цикл Кребса временно отключается, и молекулы ацетил-КоA больше не могут войти в него.

(Ниже речь идет о том, как ферменты регулируют поступление ацетил-КоA в цикл Кребса – З. Д.).

5. Ингибирование цитрат-синтазы и активация бета-кетотиолазы

Процессом входа ацетил-КоА в цикл Кребса управляет фермент цитрат-синтаза. Когда концентрация ацетил-КoA растет, выработка цитрат-синтазы тормозится, благодаря тому, что на поверхности молекул этого фермента есть особый участок, изменяющий форму белка в зависимости от концентрации ацетил-КoA, и при высокой концентрации активность молекулы падает. Когда образование цитрат-синтазы тормозится, активируется другой фермент, находящийся в митохондриях печени, бета-кетотиолаза. В тот момент, когда образование цитрат-синтазы тормозится, а бета-кетотиолазы активируется, все молекулы ацетил-КоА попадают в печень, где они связываются с бета-кетотиолазой, и возникает так называемый кетоз.

На этом этапе происходит связывание ацетил-КoA с бета-кетотиолазой и начинается кетогенез.

6. Кетогенез и кетоз

Конечным продуктом кетогенеза является одно из кетоновых тел, ацетоацетат. Ацетоацетат может 

- спонтанно терять СО₂ с образованием ацетона, который удаляется при дыхании, с потом или мочой;

- уменьшаться до 3-гидроксибутирата.

Когда концентрация кетоновых тел увеличивается, говорят, что организм находится в метаболическом состоянии кетоза. Кетоз важен потому, что большинство жирных кислот не может пройти гематоэнцефалический барьер; только кетоновые тела и специфические короткоцепочечные или среднецепочечные жирные кислоты могут преодолеть этот барьер.

Ацетон выделяется при дыхании и с мочей. Говорят, что ацетон обладает «фруктовым» запахом. Запах ацетона при кетозе вы чувствуете в своем дыхании и моче, и ацетон, но чаще ацетоацетат, взаимодействует с высушенным нитропруссидом на тест-полоске, с помощью которого проверяют наличие кетоновых тел в моче. Таким образом, при кетогенном метаболизме, просто мочась и дыша, вы попутно избавляетесь от жира.

Продолжение здесь.