Відповідь глюкози в крові, глюкагону та інсуліну на білок

фон

Білок не значно підвищує рівень цукру в крові, принаймні порівняно з вуглеводами.

У той же час загальновизнано (принаймні людьми з діабетом 1 типу), що білок потребує інсуліну для метаболізму. Управління реакцією глюкози в крові на білок є проблемою для діабетиків, особливо якщо вони мінімізують вуглеводи і, отже, можуть мати більше споживання білка.

Нещодавно все більше людей, які намагаються досягти харчового кетозу, виявили, що їм потрібно помірковати білок на додаток до обмеження вуглеводів, щоб зменшити інсулін до такої міри, що значні рівні кетонів можна виміряти в крові.

Моя мета тут не критикувати білок, а краще зрозуміти реакцію інсуліну та глюкози на білок у світлі даних про індекс інсуліну в їжі.

У моєї дружини Моніки цукровий діабет 1 типу, для мене цікавить будь-яка інформація, яка може покращити дозування інсуліну або допомогти інформувати про вибір їжі, що призведе до більш стабільного вмісту цукру в крові.

Особисто я маю сімейну тенденцію до ожиріння та попереднього діабету (на основі мого тестування 23andMe та особистого досвіду, який намагався утримати вагу), тому мене також цікавить, як я можу оптимізувати рівень цукру в крові та рівень інсуліну. Я також хотів би ухилитися від повзучості, яке, як видається, приходить із середнім віком для більшості людей.

Це була складна тема, щоб розібратися в голові. Це складно, і бракує остаточних досліджень, щоб надати чітке керівництво. Будемо сподіватися, що більше даних та обговорення можуть допомогти прогресувати розуміння та практичне застосування теорії.

Я не стверджую, що маю всі відповіді, а досить багато спостережень та питань. Я сподіваюся, що, задокументувавши деякі з них, я можу допомогти просунути цю дискусію вперед.

реакція глюкози в крові на білок

Дані про індекс харчового інсуліну, що містяться в клінічному застосуванні індексу харчового інсуліну до цукрового діабету, виконаною Кірстін Белл (вересень 2014 р.) [2], мене інтригує. Можна багато чому навчитися, дивлячись на реакцію організму на інсулін на їжу та взаємозв’язок з іншими параметрами, такими як жир, білки, вуглеводи, клітковина або глюкоза в крові.

Точки даних у правій частині діаграми нижче [3] вказують на те, що продукти з високим вмістом білка (наприклад, риба, тунець і стейк) спричиняють незначне підвищення рівня глюкози в крові. Однак реакція цукру в крові на білок все ще невелика порівняно з продуктами з високим вмістом вуглеводів у лівій частині ділянки.

Для більшості людей дискусія на цьому закінчується. Білок не надто підвищує рівень цукру в крові, тому це не проблема. !

Але чи насправді все так просто? Що нам говорить розширений набір даних про індекс інсулінового інсуліну?

відповідь інсуліну на білок

Одна з проблем, яку я бачу для діабетиків 1 типу, полягає в тому, що, навіть якщо вони харчуються з низьким вмістом вуглеводів, вони все ще борються з контролем рівня цукру в крові після прийому їжі з високим вмістом білка.

Типи 1, які мають постійний монітор глюкози, знають, що їм потрібно стежити за підвищенням рівня глюкози в крові через три-чотири години після прийому їжі з високим вмістом білка та застосовувати коригуючі дози інсуліну, щоб рівень цукру в крові не надто високий.

Дивлячись на графік білка та індексу інсуліну нижче, ми можемо побачити, що реакція інсуліну на білок є більш значною, ніж реакція глюкози в крові на білок.

Наприклад, показник інсулінового індексу для сига становить 42%, однак він отримує лише 20% балів глюкози (зверніть увагу: відсотки балів відносно чистої глюкози, яка має бал глюкози та індекс інсуліну їжі 100%).

Можливо, відбувається щось таке, що не можна просто пояснити лише реакцією на рівень цукру в крові?

Якщо ми побудуємо графік показника глюкози проти інсулінового індексу, ми побачимо, що глюкоза та інсулін не є прямо пропорційними.

Продукти з низьким вмістом вуглеводів з високим вмістом білка, такі як курка, сир, тунець і бекон, потребують набагато більше інсуліну, ніж можна було б очікувати, якби інсулін був прямо пропорційний реакції глюкози в крові.

На нижній стороні лінії тренду ми маємо високовуглеводну їжу із цілісних харчових джерел, таких як родзинки, макарони з непросіяного борошна, коричневий рис та водні сухарі, які мають меншу реакцію на інсулін, ніж можна було б очікувати від реакції глюкози в крові.

діабетична проти нормальної реакції на білок

На малюнку нижче порівняно рівень цукру в крові та відповідь на інсулін до 50 г білка (200 калорій) у діабетиків 2 типу (жовті лінії) та здорових нецукрів (білі лінії). [4] Ми можемо бачити, що:

Глюкоза в крові залишається відносно стабільною для здорових людей після вживання 50 г білка. Однак коли хтось із діабетом 2 типу їсть їжу з високим вмістом білка, виділений інсулін, здається, знижує рівень цукру в крові з підвищеного рівня!
Інсулін підвищений протягом більше п'яти годин після прийому білка, особливо для інсулінорезистентного діабетика 2 типу. Безумовно, щось відбувається з інсуліном у відповідь на продукти з високим вмістом білка, навіть якщо ми не спостерігаємо різкого підвищення рівня цукру в крові.
Діабетику потрібно набагато більше інсуліну, щоб мати справу з такою ж кількістю білка, і для досягнення піку і зниження рівня інсуліну потрібно набагато більше часу.

З відповіді на інсулін ми також бачимо, що для перетравлення та метаболізму білка потрібно більше трьох годин. Цілком можливо, що дані про харчовий індекс інсуліну (який базується на вимірюванні інсуліну лише за три години) занижують реакцію інсуліну на білковмісні продукти і що інсуліногенна потреба в білку насправді вища, ніж передбачали дані про індекс інсуліну в їжі (тобто білок потребує більше 56% інсуліну щодо вуглеводів).

що відбувається, коли ми їмо багато білка?

Питання про те, що відбувається з «надлишком» білка, який не потрібен для росту та відновлення м’язів, є суперечливим, і наука не зовсім зрозуміла.

Чи енергія з невикористаного білка чарівно зникає? Якби це сталося, тоді білок був би головним макроелементом, який кожен повинен їсти, щоб схуднути. Ми могли б ефективно ігнорувати калорії з білка.

Чи перетворюється він на азот і виводиться з сечею?

Або це перетворюється на глюкозу "як шоколадний пиріг"?

Достовірної інформації на цю тему обмежено. Однак деякі корисні вказівки, які я знайшов з цього питання, викладені нижче:

Річард Фейнман каже, що “... після перетравлення та всмоктування амінокислоти, які не використовуються для синтезу білка, можуть бути зруйновані. Азот перетворюється на аміак, який перетворюється на сечовину і виводиться з організму. Залишок вуглецевого скелета може бути використаний для отримання енергії безпосередньо або перетворений в кетонові тіла, особливо на дієті з дуже низьким вмістом вуглеводів ". [5]
Річард Бернштейн каже: “Дієтичний білок - не єдине джерело амінокислот. Білки ваших м’язів постійно отримують амінокислоти та повертають їх у кров. Цей постійний потік гарантує, що амінокислоти завжди доступні в крові для перетворення в глюкозу (глюконеогенез) печінкою або в білок м’язами та життєво важливими органами ». [6]
За словами Девіда Бендера, "натщесерце та на дієті з низьким вмістом вуглеводів якомога більше амінокислот вуглецю буде використано для глюконеогенезу - дорогого АТФ, а отже, і термогенного процесу". [7]

Отже, виявляється, що амінокислоти циркулюють у крові і можуть використовуватися в міру необхідності для синтезу білка або для стабілізації рівня глюкози в крові.

На малюнку нижче [8] показано порівняння реакції глюкози в крові на прийом глюкози та 600 г нежирної яловичини (тобто величезна порція стейка!).

Протягом більше восьми годин, протягом яких стейк перетравлюється, ви можете спостерігати, що рівень азоту продовжує зростати. Тим часом рівень глюкози в крові незначно підвищується приблизно до чотирьох годин після їжі і повертається вниз.

Тут, здається, відбувається те, що амінокислоти з травлення поступово викидаються в кров (протягом періоду травлення більше восьми годин), але не відразу перетворюються на глюкозу в крові. Таким чином, перетравлення білка не викликає різкого підвищення рівня глюкози в крові.

Кажуть, що глюконеогенез - це процес, керований попитом, а не процес, керований пропозицією. Я думаю, це означає, що організм може використовувати амінокислоти, що циркулюють у крові, для росту і відновлення м’язів (синтез білка) або для збалансування рівня цукру в крові (за допомогою глюконеогенезу) залежно від потреб від моменту до моменту.

Той факт, що ми не спостерігаємо різкого підвищення рівня глюкози в крові у відповідь на білок, свідчить про те, що надлишок білка не відразу перетворюється на глюкозу. Глюконеогенез з часом відбувається повільно, амінокислоти витрачаються за необхідності.

Однак, як зазначав Девід Бендер вище, якщо ми постимося або зводимо до мінімуму вуглеводи, тоді наш організм максимізує використання білка для виробництва глюкози за допомогою глюконеогенезу. І навпаки, якщо ми вживаємо більше вуглеводів і менше білка, організму не потрібно покладатися на білок стільки, скільки на глюкозу.

амінокислоти переливаються в глюкозу в крові?

Більшість людей не їдять стільки білка, що запаси амінокислот у крові переповнюються, як печінка людей, і, як правило, переповнені глюкозою з вуглеводної дієти.

Було б цікаво подивитися, що відбувається у когось, чий кровотік наситився амінокислотами внаслідок тривалого постійно високого споживання білка.

Чи ми б бачили, як виводиться більше білка або, можливо, більша кількість виводиться з крові через глюконеогенез з подальшим перетворенням на жир за допомогою інсуліну?

Для порівняння, коли їдять вуглеводи, ми зазвичай бачимо глюкозу, яка негайно підвищує рівень цукру в крові, оскільки печінка часто вже заповнена.

відповідь глюкагону

Здорова людина, яка не страждає на діабет, випустить як інсулін, так і глюкагон у відповідь на їжу з високим вмістом білка.

Інсулін допомагає метаболізувати білок, рости та відновлювати м’язи (тобто інсулін є «анаболічним»). Глюкагон допомагає підтримувати стабільний рівень цукру в крові та запобігати його зниженню через дію інсуліну, що використовується в процесі росту та відновлення м’язів.

Організм виділяє глюкагон та інсулін у відповідь на їжу з високим вмістом білка (як показано на малюнку нижче [9]). У здорової чутливої до інсуліну людини без діабету глюкагон скасовує відповідь інсуліну на білок, який використовується для синтезу білка. Отже, ми бачимо рівну реакцію глюкози в крові у чутливих до інсуліну нецукрів.

У діабетика, особливо типу 1, ми часто спостерігаємо підвищення рівня цукру в крові після прийому їжі з високим вмістом білка через початкову реакцію глюкагону, а потім глюконеогенез, оскільки частина білка перетворюється на глюкозу. У діабетика реакція на інсулін є або неадекватною (через погану функцію підшлункової залози), або неефективною (через високу резистентність до інсуліну), а тому рівень цукру в крові не залишається стабільним, як у здорової людини, яка метаболічно обмінюється.

Навпаки, після того, як ми вживаємо їжу з високим вмістом вуглеводів, глюкагон зменшується в міру збільшення інсуліну і переходу організму в режим накопичення жиру, як показано на наступному малюнку. [10] Основна теза білкової сили полягає в тому, що ми хочемо зробити все, що в наших силах, щоб максимізувати глюкагон, який сприяє спалюванню жиру, а не інсулін, який веде до накопичення жиру.

Хоча глюкагон компенсує інсуліногенну дію білка, що використовується для синтезу білка, здається, що глюкогенна частина білка потребує інсуліну.

Я не знайшов жодних даних щодо цього питання, але мені цікаво, чи організм не виділяє глюкагон, щоб звести нанівець ефект “надлишку” білка, що перевищує потребу організму в синтезі білка (скажімо, 7-10% калорій)?

Якби це було так, тоді частка глюкогенного надлишку білка буде поводитися здебільшого як вуглевод без глюкагону для протидії інсуліну?

глюкагон, антидот до інсуліну?

Спостереження, що глюкоза не підвищується суттєво у відповідь на білок, часто сприймається як таке, що білок не є проблемою. [11] [12]

Це може бути справедливим для тих, хто чутливий до інсуліну. Однак діабетики з порушеною функцією підшлункової залози можуть бути не в змозі виділити достатню кількість інсуліну, щоб компенсувати вплив глюкагону та підтримати стабільний рівень цукру в крові.

Якщо ви діабетик 2 типу або хтось із порушеною чутливістю до інсуліну, я вважаю, що було б краще підтримувати споживання вуглеводів та білків до такої міри, щоб ваше тіло могло встигати і підтримувати нормальний рівень цукру в крові.?

На зображенні нижче показано графік безперервного вимірювання рівня глюкози (ЦГМ) діабетика 1 типу після прийому протеїнового коктейлю (46,8 г білка та 5,6 г вуглеводів).

Без інсуліну спостерігається підвищення рівня цукру в крові протягом більш ніж восьми годин, що не відрізняється від того, що можна спостерігати з вуглеводів.

Це підвищення рівня глюкози в крові внаслідок глюконеогенезу білка чи підвищення рівня глюкози в крові з глюкагону у відповідь на всередину введений білок або трохи кожного з них? Це важко знати.

Ми знаємо, що зростає рівень глюкози в крові, який потрібно контролювати, якщо ми хочемо досягти оптимального контролю рівня цукру в крові.

дозволяючи підшлунковій залозі йти в ногу

Для діабетика, який є резистентним до інсуліну та/або у якого підшлункова залоза не виробляє достатнього інсуліну, проблема полягає в тому, що загальне навантаження інсуліном у їх раціоні (з вуглеводів та глюкогенного компонента білка) більше, ніж здатність їх організму утримувати глюкозу в крові контроль.

З даних індексу інсуліну ми знаємо, що рівень цукру в крові та відповідь інсуліну в організмі пропорційні вуглеводам плюс приблизно половина введеного в організм білка.

Отже, потенційно ми можемо збалансувати реакцію на глюкозу в крові, керуючи введенням глюкогенних речовин, тобто, модеруючи білок і підтримуючи вуглеводи на достатньо низькому рівні. Роблячи це, ми можемо мінімізувати або, можливо, усунути потребу в інсуліні чи інших ліках.

високий вміст білка для діабетиків

Певною мірою отримання глюкози з білка, а не з вуглеводів, є корисним «рухом» для тих, хто не може керувати вмістом цукру в крові, враховуючи:

вживання більш високих рівнів білка забезпечить задоволення або перевищення потреб організму в незамінних амінокислотах;
підвищення рівня цукру в крові від білка відбувається набагато повільніше, ніж для вуглеводних продуктів, а отже, легше тримати цукор у крові під контролем;
білок вимагає більше енергії для перетворення в глюкозу, ніж безпосереднє використання вуглеводів. Отже, в процесі втрачається додаткова енергія (тобто калорія білка насправді не є калорією, якщо вам доведеться перетворити його в глюкозу, перш ніж він може бути використаний), [13] і
білок більш ситний, ніж вуглеводи.

Пол Жамінет стверджує, що отримання глюкози з білка не є ідеальним, враховуючи те, що воно не настільки енергоефективне, як отримання безпосередньо з вуглеводів.

Однак, я вважаю, що оптимальним підходом є забезпечення максимальної кількості вітамінів, мінералів, клітковини та амінокислот з вуглеводів та продуктів, що містять білки, і в той же час не переборюючи здатність вашого організму підтримувати оптимальний рівень цукру в крові через надлишок глюкози з обох вуглеводів або надлишок білка.

Певною мірою це баланс між прийомом адекватного харчування з речей, які підвищують рівень глюкози в крові, водночас не переборюючи здатність вашої підшлункової залози виробляти інсулін, щоб підтримувати рівень цукру в крові в ідеальному діапазоні.

Системи ранжирування та ранжирування їжі були розроблені навколо цього підходу.

яка оптимальна кількість білка та вуглеводів?

Я вважаю добре сформульовану схему кетогенної дієти Стіва Фінні корисною, коли справа доходить до розуміння того, як оптимізувати споживання білків та вуглеводів.

Я детальніше обговорив концепцію збалансування навантаження глюкозою з білками та вуглеводами зі здатністю вашого організму виробляти інсулін у статті Золота зона глюкози. Однак, якщо ви відстежуєте споживання їжі, ви можете використовувати формулу нижче для розрахунку та відстеження навантаження на інсулін.

Якщо ви ще не досягаєте нормального рівня цукру в крові, ви можете спробувати зменшити інсулінову вагу. Більшість людей виявляють, що вони досягнуть стабільного вмісту цукру в крові та харчового кетозу при навантаженні інсуліном близько 125 г, однак ваш пробіг може відрізнятися, і вам, ймовірно, доведеться налаштувати цей рівень, щоб знайти оптимальний рівень на основі ваших цілей та вашої ситуації.

Що ви думаєте про все це? Я хотів би почути вашу відповідь у коментарях нижче.

[3] Бал глюкози - це площа під кривою зростання реакції глюкози в крові протягом трьох годин щодо чистої глюкози, випробуваної у здорових нецукрів.

[5] Глава 5 Світу, який перевернувся догори дном: Друга революція з низьким вмістом вуглеводів.

[6] Доктор Бернштейн для лікування діабету, сторінка 96.

[13] Див. Розділ 15 книги „Річ Річарда Файнмана“ Світ перевернувся: Друга революція з низьким вмістом вуглеводів ”для детального обговорення цієї теми.

[14] Це базується на тому, що принаймні половина населення має достатній білок! Не зовсім ідеальна мета, для якої потрібно стріляти!