Glukoneogeneze: co to je a proč se jí nemusíte obávat, když jste v ketóze

Možná jste slyšeli, že příliš mnoho bílkovin na keto stravě může „aktivovat“ glukoneogenezi, vystřelit vaši hladinu krevní glukózy a vykopnout vás z ketózy. Dnes se dozvíte, proč se glukoneogeneze v ketóze nemusíte obávat.

Jde o lehce zestručněný překlad anglického článku, který najdete tady. Vypustil jsem možná 15 % nejtechničtějších informací. Moc doporučuji mrknout na původní článek (i kdyby jen s online překladačem).

Článek se věnuje ketóze a keto stravě, ale velká část diskutovaných mechanismů bude platit i pro lidi, kteří jsou dlouhodobě „jen“ na nízkosacharidové stravě.

Pod čarou začíná překlad.

---

Co je to glukoneogeneze?

Glukoneogeneze (GNG) je metabolická dráha, která umožňuje vašim játrům a ledvinám vyrábět glukózu z nesacharidových zdrojů. Název doslova znamená výroba (geneze) nové (neo) glukózy (gluko). Jde tedy o výrobu glukózy z čehokoli kromě sacharidů.

Tento proces dovoluje vašemu tělu vyrábět dostatek potřebné glukózy, i když jste na nízkosacharidové nebo dokonce carnivore (čistě živočišné) stravě. A to rozkladem sloučenin, které se nazývají glukoneogenní substráty (glukoneogenní = schopné přeměnit se na glukózu).

Těmi hlavními jsou:

• Laktát: Laktát neboli kyselina mléčná je hlavním substrátem glukoneogeneze. Vzniká z pyruvátu – přímého produktu rozkladu glukózy nebo glykogenu. Při intenzivním tréninku buňky nakonec přeměňují pyruvát na laktát, protože ten lze využít jako zdroj energie, a laktát se hromadí ve svalech. Většina lidí však neví, že laktát lze opět přeměnit na pyruvát a následně zpět na glukózu – během glukoneogeneze.
• Glukogenní aminokyseliny (čili bílkoviny): Aminokyseliny lze rozdělit na ketogenní (stimulují tvorbu ketolátek), glukogenní (stimulují tvorbu glukózy) nebo na ty, které mají oba účinky. Každá jednotlivá aminokyselina se může přeměnit na glukózu, s výjimkou lysinu a leucinu, které jsou výlučně ketogenní. Hlavními aminokyselinami používanými pro glukoneogenezi jsou alanin a glutamin. V průměru je k výrobě 1 g glukózy zapotřebí 1,6 g aminokyselin, což je nákladné. To je jeden z důvodů, proč vaše tělo na keto stravě raději využívá ketony místo glukózy získané z aminokyselin.
• Glycerol: Po laktátu a glutaminu je glycerol třetím nejčastěji využívaným substrátem. Vzniká při rozkladu tuků.
• Všechny meziprodukty cyklu kyseliny citronové. Jakákoli molekula, která se podílí na Krebsově cyklu, může být přeměněna na glukózu.

Proč glukoneogenezi potřebujeme?

Dokud je váš jídelníček bohatý na sacharidy, vaše tělo může jednoduše vyrábět glukózu z nich. Ale když se postíte nebo jste na keto stravě, musí si najít jiný způsob, jak dodat glukózu tkáním, které ji potřebují. Vaše buňky využívají glukoneogenezi, aby zajistili, že nezemřete, když nepřijímáte žádné sacharidy.

Glukoneogeneze má dva důležité úkoly:

1.     Předchází hypoglykemii

Stejně jako vysoká hladina krevní glukózy je toxická, tak i nízká hladina vás může zabít. U zdravého člověka se její hladina běžně drží v rozmezí 5,5 – 6 mmol/l, s možnými špičkami až kolem hodnoty 9 mmol/l po sacharidovém jídle a s minimem 3 mmol/l během delšího půstu.

Glukoneogeneze zajišťuje, že se nedostanete pod onen spodní limit, když zrovna nejíte sacharidy, jste v půstu nebo jste na carnivore stravě.

2.     Pohání tkáně, které neumí využívat ketony

Když jste adaptovaní na spalování tuku, můžete spalovat ketony. Ale i v potom některé buňky ve vašem těle budou moci brát energii pouze z glukózy. Patří sem:

• Červené krvinky
• Dřeň ledvin (vnitřní část ledviny)
• Varlata

Tyto tkáně neumí metabolizovat ketony, takže v ketóze jim glukoneogeneze zajišťuje dostatek glukózy, aby zůstaly zdravé.

Mozek také potřebuje trochu glukózy pro optimální fungování. Ketony ale umí pokrýt až 70 % energetických nároků mozku, přičemž glukoneogeneze může pokrýt zbytek.

Jak glukoneogeneze funguje

Glukoneogeneze probíhá ve vašich játrech a ledvinách v různém poměru podle toho, v jakém jste zrovna metabolickém stavu. Následuje výpis toho, jak různé glukoneogenní substráty přispívají k celkové GNG.

• Laktát: 1,88 μmol/kg/min. Vaše játra vyrábí 53 % a ledviny 47 %.
• Alanin: 0,68 μmol/kg/min. Játra přispívají 97 % k výrobě glukózy z alaninu, ledviny 3 %.
• Glutamin: 0,58 μmol/kg/min. Vaše ledviny produkují 62 % glukózy z glutaminu, zatímco játra vyrábí 38 %.
• Glyerol: 0,53 μmol/kg/min. Játra vyrábí 68 % a ledviny 32 %.

Čím déle se postíte, tím víc se mění poměr, kterým ke glukoneogenezi oba orgány přispívají. Ráno po prospané noci většina glukózy pochází z jater. Po krátkém půstu játra a ledviny přispívají přibližně stejně. Jak se půst prodlužuje, ledviny můžou produkovat víc glukózy než játra.

O GNG můžeme říct, že:

1. Většina glukoneogeneze se odehrává ve vašich játrech a laktát je jejich nejoblíbenější sloučeninou pro výrobu glukózy.
2. Ledviny jsou druhým nejdůležitějším zdrojem glukoneogeneze.
3. Laktát se využívá 2,7x víc než aminokyseliny alanin a 3,2x víc než glutamin. To znamená, že vaše tělo nezačne vyrábět glukózu z bílkovin tak rychle, jak si někteří lidé myslí.
4. Vaše ledviny preferují glutamin, zatímco játra raději využívají alanin.

Kdy ke glukoneogenezi dochází?

Glukoneogeneze jede neustále, ale když jíte málo sacharidů, je podstatně intenzivnější.

Ukažme si, jak GNG funguje v různých metabolických stavech.

Po jídle

Přestože je pravda, že po jídle bohatém na sacharidy vaše tělo spoléhá převážně na externí glukózu z jídla, vnitřní výroba glukózy (glukoneogeneze) stále pokračuje, i když jen slabě.

Glukoneogeneze tu není významná, ale funguje.

Ve spánku

Během 7-8 hodin spánku vaše tělo musí vyrábět glukózu. Využívá k tomu dva mechanismy:

• Glykogenolýzu – rozklad glykogenu, a
• Glukoneogenezi

Pro lidi na vysoce sacharidové stravě GNG přispívá asi jen 30 % k celkové produkci glukózy během spánku. Zbytek pochází z glykogenolýzy. Ale u lidí v ketóze bude GNG dodávat většinu potřebné glukózy.

Během přerušovaného půstu

Přerušovaný půst docela výrazně zvedá míru glukoneogeneze. V tomto stavu glukoneogeneze a glykogenolýza dodávají shodně asi polovinu glukózy.

Studie ukazují, že během 15 – 20hodinového půstu GNG může tvořit 50-71 % celkové glukózy. Při půstu trvajícím déle, než den může glukoneogeneze dodávat ještě větší podíl glukózy.

Během delšího půstu

S narůstající délkou půstu postupně klesá hladina krevního cukru. Ale rychlost glukoneogeneze se nemění. Celková glukóza klesá jen proto, že glykogenolýza se utlumuje v důsledku vyčerpání zásob glykogenu.

To znamená, že jakmile vaše tělo vyčerpá zásoby glykogenu, spoléhá se výhradně na glukoneogenezi.

Na keto stravě

Podobně jako u dlouhého půstu keto strava vede k utlumení glykogenolýzy a vyššímu využití glukoneogeneze.

Když poprvé začínáte s keto stravou, projdete si dvěma metabolickými fázemi:

• Fází adaptace na spalování tuku
• Fungování v ketóze

Takhle GNG funguje v každé z nich:

1.       Glukoneogeneze během adaptace na spalování tuku

Když jste pár dní na keto stravě, vaše zásoby glykogenu se vyčerpají a celková glukóza v krvi vám klesne. Ještě ale nevyrábíte dostatek ketonů, takže vaše tělo nadále spoléhá na GNG jako interní zdroj glukózy. Výzkum ukazuje, že po 5-6 týdnech bez sacharidů veškerá vyrobená glukóza pochází z glukoneogeneze – už žádná glykogenolýza.

2.       Glukoneogeneze během ketózy

Jakmile jste adaptováni na spalování tuku a začínáte fungovat na ketony, situace se mění.

Jedna studie zjistila, že zdraví lidé, kteří jedli stravu obsahující 83 % kalorií z tuků a 2 % ze sacharidů po dobu 11 dnů, pozorovali snížení celkové hladiny glukózy a zároveň 15 % nárůst glukoneogeneze.

Skutečně zajímavé bylo, že glukoneogeneze byla v ketóze 2x vyšší než během delšího půstu nebo ve fázi adaptace na spalování tuku.

Zatímco u obézních, ale jinak zdravých pacientů činila rychlost GNG po 4–5 týdnech bez příjmu sacharidů 3,6 μmol/kg/min, u osob na keto stravě dosahovala rychlost GNG hodnoty 9,7 μmol/kg/min.

I přes tento nárůst lidé na keto stravě pořád můžou bez problémů fungovat na ketonech.

Proč?

Protože v ketóze už glukózu z glukoneogeneze nevyužívají jako hlavní palivo. Místo toho ji používají k:

• Výživě těch několika málo tkání, které neumí využívat ketony.
• Prevenci hypoglykémie.
• Obnovení glykogenových zásob.

Poslední bod je obzvlášť důležitý. Výzkumníky překvapilo zjištění, že na keto stravě byla přebytečná glukóza z glukoneogeneze uložena jako glykogen místo toho, aby ji tělo využilo jako palivo.

Glykogen je kriticky důležitý pro regeneraci svalů po tréninku a mnoho lidí věří, že jediný způsob, jak ho doplnit, je konzumace sacharidů co nejdřív po cvičení. To ale neplatí pro lidi v ketóze.

Poznatky ze studií dokazují, že ve skutečnosti můžete doplnit glykogen pomocí GNG probíhající v ketóze – alespoň pokud nejste profesionální sportovec nebo zrovna nezávodíte.

Během půstu nebo ve fázi adaptace na spalování tuku se to ale neděje, protože vaše tělo tam využívá veškerou glukózu z glukoneogeneze jako palivo. V ketóze vaše tělo už má lepší, čistší palivo – ketony – takže si může dovolit přebytečnou glukózu uložit jako glykogen.

Ketony vs glukoneogeneze

Glukoneogeneze a ketony jsou často vnímány jako vzájemně si odporující, to ale nejsou. V ketóze vaše tělo prostě využívá ketony jako hlavní palivo, protože jsou účinnější než glukóza, ale i tehdy GNG stálé probíhá.

Můžete si to představit, jako že glukoneogeneze je degradována a ketony jsou povýšeny na hlavní zdroj energie.

Děje se to, protože v porovnání s glukózou poskytují keto látky více celkové energie, bojují s oxidací a chrání vaše buňky.

Ale existuje ještě jiný důvod, proč je přechod na ketony doslova životně důležitý: pokud by vaše tělo donekonečna využívalo glukoneogenezi jako hlavní zdroj paliva, zemřeli byste.

Kdybyste chtěli mozku dodat optimálních 110-120 gramů glukózy denně pouze z glukoneogeneze, vaše buňky by musely rozebrat 160-200 gramů bílkovin denně (to odpovídá skoro 1 kilogramu svalové hmoty).

Výzkum ukazuje, že kdybyste chtěli mozek vyživovat pouze glukózou přeměněnou z bílkovin pomocí GNG, zemřeli byste asi za 10 dní místo standardních 57-73 dní.

Proto vaše tělo začíná vyrábět ketony hned jak může: aby snížilo potřebu glukoneogeneze a tudíž zabránilo ztrátě svalů a smrti.

Aktivuje konzumace příliš mnoha bílkovin glukoneogenezi, vykopne mě z to ketózy a způsobí rozklad svalů?

Možná jste někde na internetu četli, že konzumace příliš mnoha bílkovin na keto stravě spustí glukoneogenezi a vrátí vás okamžitě do stavu spalování cukrů. Ve skutečnosti se toho ale nemusíte obávat.

Zde jsou 3 důvody proč se GNG v ketóze nemusíte obávat.

1.     Glukoneogeneze stále jede i v ketóze

Bílkoviny nemůžou „aktivovat“ glukoneogenezi, protože ta už se v ketóze děje.

2.     Ketóza tlumí glukoneogenezi, ne opačně

Ketony jsou pákou, kterou vaše tělo může držet glukoneogenezi pod kontrolou a zachovávat homeostázi.

Tělo ví, že pokud by GNG probíhala nekontrolovaně příliš dlouho, opravdu by mohla začít rozbíjet svaly a zabít vás. Proto tomu včas zabrání tím, že uvolní ketony.

Navíc, rychlost glukoneogeneze je velmi stabilní a mění se jen málo bez ohledu na to, kolik zdrojů má k dispozici.

3.     Oblíbeným zdrojem pro glukoneogenezi je laktát, ne bílkoviny

Vzpomeňte si, že laktát je preferovaným zdrojem glukoneogeneze pro játra, která ho spotřebují 2-3x víc než bílkovin.

Existují důkazy, že po půstu dlouhém 12, 20 a 40 hodin přispívá laktát ke GNG 41 %, 71 % a 92 %.

Navíc, glukoneogeneze v ketóze je prospěšná pro doplňování svalového glykogenu, který chrání svaly po cvičení.

Konzumace příliš malého množství bílkovin škodí zdraví

Když lidi začínají s keto stravou, často ze strachu, že je moc bílkovin vykopne z ketózy, jedí příliš málo bílkovin. To může vést ke ztrátě svalové hmoty, horšímu fyzickému výkonu, atrofii neuronů v mozku, oslabenému imunitnímu systému a vyššímu riziku různých onemocnění, včetně srpkovité anémie, akutního astma, cystické fibrózy, plicní hypertenze, kardiovaskulárních onemocnění a některých druhů rakoviny.

---

Glukoneogeneze a alkohol

Původní článek vůbec nezmiňuje vliv alkoholu na glukoneogenezi. Pokud vy vás zajímal vliv alkoholu na hladinu krevního cukru v různých metabolických stavech (běžná strava vs keto vs půsty), doporučuji tento článek.

Z toho, co jsem se dočetl, alkohol tlumí glukoneogenezi podobně jako ketony. Když máte dostatek glykogenu, tělo zvýší glykogenolýzu a na hladině krevní glukózy nemusíte poznat žádnou změnu. Pokud jste ale v delší hluboké ketóze nebo půstu a máte malé zásoby glykogenu, alkohol bez doprovodných sacharidů v jídle může vést k hypoglykemii (nebezpečně nízký propad krevního cukru).