Prečo rozhoduje vaša metabolická flexibilita o vašom celkovom zdraví

Čo je to metabolická flexibilita a ako sa meria? Ako a prečo vzniká metabolická neflexibilita? Kto je na ňu náchylný a aké ochorenia predpovedá metabolická neflexibilita? Ako opraviť svoj metabolizmus a stať sa opäť metabolicky flexibilný? Čo môže človek dokázať, ak posunie svoju metabolickú flexibilitu na vyššiu úroveň? Všetky odpovede nájdete v mojej 5-dielnej sérii článkov o metabolickej flexibilite…

Čo zatiaľ viete o metabolickej flexibilite

Pokiaľ sa zaujímate o svoje zdravie a športovú výkonnosť, tak ste určite v poslednej dobre zaregistrovali, že sa na Slovensku čoraz viac preberá termín „metabolická flexibilita.“ Tento termín asi najviac do našich končín priniesol môj dobrý priateľ a prakticky aj kolega Vlado Zlatoš, ktorý vás tiež viackrát informoval, že spoločne pripravujeme veľmi dôležitú knihu na túto tému, o ktorej sme urobili aj spoločný webinár.

Okrem iného vám Vlado ponúkol ako „ochutnávku“ dva veľmi detailné, užitočné a praktické články, v ktorých vás naučil ako môžete odmerať svoju metabolickú flexibilitu a naučil vás kroky ako ju obnoviť a odstrániť tak svoju „metabolickú negramotnosť“ (neflexibilitu). V mojej „ochutnávke“ budem detailne rozoberať metabolickú flexibilitu a jej spojitosť so zdravím a dám vám niekoľko praktických ukážok, čo človek môže dokázať, ak sa stane extrémne metabolicky flexibilný. Tak poďme na to…

Čo je to metabolická flexibilita

Tento pojem sme v žiadnom prípade nevymysleli my (ja alebo Vlado) a prvýkrát som sa s ním stretol na stránkach Dr. Petra Attiu, skvelého odborníka žijúceho už niekoľko rokov v nutričnej ketóze, ktorý sa sám testuje rôznymi spôsobmi a prináša nám tak veľmi veľa cenných informácií. Avšak nevymyslel ho ani Dr. Attia a tento pojem sa stáva stále častejšie predmetom vedeckých štúdii, ako sa môžete dozvedieť na odkazoch, ktoré pridávam v tomto článku. Čo je to teda metabolická flexibilita?

Podľa jedného vedeckého článku je to (1):

„…schopnosť organizmu prispôsobiť oxidáciu paliva dostupnosti paliva.“

V inej štúdii sa uvádza, že je to (2):

„…schopnosť prispôsobiť využitie substrátu zmenám v dostupnosti substrátu.“

Podľa J. Stantona, ktorý napísal úžasný článok o metabolickej flexibilite a prednášal o nej aj na 2013 Ancestral Health Symposium in Atlanta, je to (3):

„…schopnosť prepínať tam a späť medzi dvoma hlavnými energetických substrátmi – glukóza a tuk – na základe ich dostupnosti a potreby.“

Toto posledné vysvetlenie bolo už asi jednoduchšie, ale skúsme to ešte zjednodušiť, aj keď moja definícia je o niečo dlhšia a neopisuje presne jej vedecký opis. Znie:

„METABOLICKÁ FLEXIBILITA JE SCHOPNOSŤ ORGANIZMU EFEKTÍVNE METABOLIZOVAŤ (SPAĽOVAŤ, USKLADNIŤ) GLUKÓZU AK JE JEJ HLADINA V KRVI ZVÝŠENÁ PO SACHARIDOVOM JEDLE A EFEKTÍVNE METABOLIZOVAŤ TUKY A SPAĽOVAŤ KETÓNY AK JE ICH HLADINA V KRVI ZVÝŠENÁ PO TUČNOM JEDLE (BEZ SACHARIDOV), HLADOVANÍ ALEBO CVIČENÍ.“

Musím sa priznať, že moja definícia má niektoré nedostatky, ale ak by som ich chcel všetky uviesť, zabrala by celú A4 stranu. Preto kompletné vysvetlenie nájdete až v pripravovanej knihe. Zatiaľ vám stačí vedieť, že ak ste metabolicky flexibilný, tak po konzumácii sacharidov by ste mali spaľovať prevažne glukózu a po konzumácii tučného jedla bez pridania sacharidov, počas hladovania (3 a viac hodín po jedle) alebo počas a po cvičení, kedy je hladina krvnej glukózy nízka, by ste mali spaľovať prevažne tuky a pokiaľ je váš metabolizmus na tom veľmi dobre, tak aj ketóny.

Niektorí „odborníci“ tvrdia, že glukóza je primárne palivo ľudského tela, pretože keď skonzumujeme sacharidy, ktoré sa v tele rýchlo premenia na glukózu, naše bunky ju začnú spaľovať a uprednostnia ju pred tukmi. To je síce pravda, ale dôvod je úplne iný a znie:

ZVÝŠENÁ HLADINA GLUKÓZY V KRVI JE TOXICKÁ PRE BUNKY, PRETO SA JEJ ORGANIZMUS SNAŽÍ RÝCHLO ZBAVIŤ, A TO BUĎ JEJ SPÁLENÍM (PRI TVORBE ENERGIE = ATP), ULOŽENÍM (GLYKOGÉN), ALEBO VYLÚČENÍM (MOČ – DIABETICI).

Ako zmerať metabolickú flexibilitu

Ako už uviedol Vlado vo svojich článkoch, metabolická flexibilita sa meria pomocou tzv. respiračného kvocientu (RQ) alebo pomeru výmeny plynov (RER – Respiratory Exchange Ratio). Medzi týmito dvoma názvami existuje malý rozdiel, ale pokiaľ práve nebežíte 400 m šprint, tak ich hodnoty by mali byť totožné. Ak chcete zistiť svoje hodnoty RER, potrebujete celkom drahé vybavenie, preto je vhodné navštíviť niektoré zo špecializovaných zariadení, alebo ideálne vstúpiť na nejaký čas do tzv. metabolickej komory. V špecializovanom zariadení vám dajú na tvár masku, do ktorej budete dýchať nejaký čas, či už počas sedenia/ležania, alebo počas fyzickej aktivity (spiroergometria), a vďaka informáciám z tejto masky vám vypočítajú vaše RER. Aké informácie?

RER je pomer medzi vydýchnutým oxidom uhličitým (CO2) a skonzumovaným kyslíkom (O2). Tento pomer sa najčastejšie pohybuje od 0.70 do 1.00 a vďaka nemu môžeme zistiť, ktoré palivo organizmus spaľuje pri tvorbe energie. Ak je RER:

• 0.70 (vydýchneme 70% CO2 z množstva O2, ktoré sme vdýchli), organizmus získava celú energiu z tukov;
• 1.00 (vydýchneme 100% CO2 z množstva O2, ktoré sme vdýchli), organizmus získava celú energiu z glukózy;
• 0.85 (vydýchneme 85% CO2 z množstva O2, ktoré sme vdýchli), organizmus získava 50% energie z tukov a 50% z glukózy.

Niekedy sa hodnoty RER môžu dostať aj pod 0.70 alebo nad 1.00. V tom prvom prípade to znamená tvorbu a spaľovanie ketónov (ketogenéza a ketolýza). Bežný zdravý človek má počas oddychu RER okolo 0.8, čo znamená skoro 67%-né spaľovanie tukov. Takže dokonca ak aj konzumujete vysokosacharidovú stravu a ste metabolicky zdravý, vaše telo sa niekoľko hodín po jedle (napríklad cez noc) samo vracia prevažne do tukového metabolizmu. Na obrázku nižšie si môžete pozrieť čo znamenajú jednotlivé hodnoty RER a akú kalorickú hodnotu má 1 L kyslíka pri rôznych hodnotách RER.

Ak sú vaše bunky dostatočne metabolicky flexibilné, najmä vaše svalové bunky, tak spaľujú rôzne palivá v rôznych situáciách, čo sa prejaví na hodnotách RER. Napríklad:

• Po konzumácii sacharidov by ste mali mať prvé hodiny po dojedení vysoký RER (0.86 a viac), čo je znak, že vaše bunky spaľujú prevažne glukózu
• Po konzumácii tukov (bez sacharidov) by ste mali mať prvé hodiny po dojedení nízky RER (0.84 a menej), čo je znak, že vaše bunky spaľujú prevažne tuky
• Ak hladujete dlhší čas (5 a viac hodín po jedle), mali by ste mať nízky RER (0.80 a menej), čo je znak, že vaše bunky spaľujú prevažne tuky

Toto úplne neplatí pre tukovo-adaptované a keto-adaptované osoby, ktoré sú na vyššej úrovni metabolickej flexibility a majú všeobecne ešte nižší RER. Takéto osoby navyše dokážu šetriť (uskladniť) prijatú glukózu a spaľovať viac tukov aj po konzumácii sacharidov, takže by mali nižší RER po konzumácii sacharidov.

Ako a prečo vzniká metabolická neflexibilita a kto ňou trpí

Metabolická neflexibilita, alebo negramotnosť, je logicky opakom metabolickej flexibility a asi správne tušíte, že metabolicky „negramotné“ osoby sú väčšinou obézni ľudia a diabetici (ale aj osoby s rakovinou, Alzheimerovou chorobou, srdcovo-cievnymi ochoreniami a inými chronickými ochoreniami). Štúdie, ktoré porovnávali tieto skupiny ľudí so štíhlymi a metabolicky flexibilnými osobami, priniesli veľmi zaujímavé poznatky.

Ráno po nočnom hladovaní mali obézni ľudia a diabetici (typ 2) vyšší RER než štíhli ľudia a rovnako to platilo počas konzumácie vysokotučnej stravy. Naopak počas vysokosacharidovej stravy mali obézni ľudia a diabetici nižší RER. Jednoduchšie povedané, metabolicky neflexibilné osoby spaľujú menej tukov po tučnom jedle a nalačno a menej glukózy po konzumácii sacharidov (glukózy). Na obrázku pod textom môžete vidieť porovnanie metabolicky flexibilných a neflexibilných osôb (1).

Čo je ďalej zaujímavé, keď týmto osobám vstrekovali inzulín, aby zvýšili spaľovanie glukózy, u štíhlych osôb sa prirodzene zvýšilo spaľovanie glukózy, ale u diabetikov sa zvýšilo len mierne a u obéznych ľudí dokonca pokleslo (obrázok pod textom) (5). Tieto osoby nedokázali zvýšiť spaľovanie glukózy, pretože ich bunky nedokázali prijímať glukózu dostatočne rýchlo a to bolo spôsobené ich inzulínovou rezistenciou. Tento stav narušeného spaľovania glukózy vplyvom inzulínovej rezistencie môžeme nazvať aj ako metabolická neflexibilita ku glukóze.

Na druhej strane, ak telo neodpovedá na hladovanie či vysokotučnú stravu zníženými hodnotami RER, čo opäť platí pre väčšinu (ale nie všetkých) obéznych ľudí a prakticky všetkých diabetikov (typ 2), tento stav narušeného spaľovania tukov môžeme nazvať ako metabolická neflexibilita k tukom. V tomto prípade je však jej príčinou nefunkčnosť mitochondrií, ktorá charakterizuje metabolicky neflexibilných ľudí (6, 7).

Podľa súčasných výskumov sa zdá, že metabolická neflexibilita k tukom prichádza ako prvá a narušenie spaľovania tukov vedie k inzulínovej rezistencii, ktorá následne spôsobuje narušené spaľovanie glukózy. Takže metabolická neflexibilita ku glukóze prichádza až ako druhá v poradí. To znamená, že narušené spaľovanie glukózy = inzulínová rezistencia je pravdepodobne len dôsledok narušeného spaľovania tukov = nefunkčných mitochondrií. A teda narušené spaľovanie tukov = nefunkčné mitochondrie sú pravdepodobne príčiny obezity, cukrovky a inzulínovej rezistencie, ako aj ďalších chronických ochorení.

TAKŽE AK CHCETE BYŤ ZDRAVÝ, MUSÍTE MAŤ ZDRAVÉ MITOCHONDRIE.

Čo je ďalej dôležité spomenúť, nefunkčné mitochondrie sú do veľkej miery dedičnou záležitosťou a sú pozorované u osôb, ktorí sú príbuzní s diabetikmi typu 2 (8). A to dokonca ešte predtým, ako sa tieto osoby stanú inzulínovo-rezistentné. To potvrdzuje, že narušené spaľovanie tukov (metabolická neflexibilita k tukom) prichádza ako prvá.

Keď vedci porovnávali osoby s podobnou inzulínovou citlivosťou, ale inou históriou cukrovky typu 2, tí s históriou cukrovky mali menší pokles RER po vysokotučnom jedle s obsahom 1 000 kcal (76% tukov = 85 g), takže spaľovali menej tukov (9). Títo ľudia majú tiež väčšiu náchylnosť na priberanie váhy a to aj v čase, keď sú ešte navonok zdraví (10).

Prepojenie medzi priberaním váhy a hodnotami RER potvrdili aj iné štúdie, ktoré merali buď 24-hodinové hodnoty RER (11), alebo ranné hodnoty RER (12). Čím vyšší RER, tým väčšia šanca pre priberanie. Ďalšia štúdia zasa preukázala, že funkcia mitochondrií je samostatný prediktor bazálneho RER (13). Čo to znamená?

Ak máte v rodine históriu cukrovky typu 2, máte pravdepodobne horšie fungujúce mitochondrie (metabolická neflexibilita k tukom), čo vám zvyšuje šance pre rozvoj inzulínovej rezistencie. Toto všetko bude viesť (aj bez inzulínovej rezistencie) k vyšším hodnotám RER, väčšiemu spaľovaniu glukózy a rýchlejšiemu priberaniu na váhe. Zároveň ste vo vyššom riziku prakticky všetkých chronických ochorení. Takže máte smolu, za čo môžete poďakovať svojim predkom a ich nevedomosti, alebo závislosti. To však neznamená, že to môžete rovno zabaliť a nemáte šancu na zlepšenie svojho metabolizmu. Čítajte ďalej…

Ako opraviť svoj metabolizmus

Byť metabolicky „negramotný“ nie je žiadna zábava, pretože to nesúvisí s poruchou jedného orgánu, ktorý by stačilo „opraviť“. Ak ste metabolicky neflexibilný, tak je narušená väčšina z triliónov vašich buniek, z ktorých sú zložené vaše tkanivá a orgány. V takom prípade máte okrem vyššieho rizika chronických ochorení aj niekoľko nasledovných nevýhod:

• Váš krvný cukor bude príliš kolísať, čo sa môže prejaviť na vašej nálade
• Budete mať častú chuť na sladké   
• Budete mať menej energie
• Budete často hladný a nebudete ľahko zvládať hladovanie
• Pri hladovaní alebo obmedzení kalórií sa vám spomalí metabolizmus a ľahšie sa dostanete do katabolizmu
• Budete ľahšie naberať telesný tuk
• Pri cvičení budete spaľovať viac glukózy a menej tukov a budete odkázaný sa konzumáciu sacharidových prípravkov počas cvičenia, aby ste podali rovnocenný výkon

Tieto nevýhody však majú aj svoju výhodu, a to že vďaka nim môžete rýchlo zistiť, ako flexibilný je váš metabolizmus. Ak máte niektorý z uvedených problémov, tak váš metabolizmus nie je na tom najlepšie. Napríklad ak nedokážete vydržať dlhšie než pár bez jedla, ste dočasný „cukroholik“, alebo lepšie povedané, sú ním vaše bunky. To síce neznamená, že nie ste zdravý, ale verte mi, že môžete byť ešte zdravší.

Ako opraviť svoj metabolizmus vás už naučil Vlado, aj keď niektoré uvedené stratégie musíte prispôsobiť svojmu zdravotnému stavu. Nie každý môže ihneď preskakovať raňajky a trénovať nalačno, ako aj Vlado uviedol vo svojom článku. Čo je však v tomto smere podstatné, všetky stratégie pre zlepšenie metabolickej flexibility vedú k jednému cieľu.

ZLEPŠIŤ FUNKCIU SVOJICH MITOCHONDRIÍ. 

Bodka. Stratégie, ktoré k tomu vedú, nielenže zlepšujú ich funkčnosť, ale aj zvyšujú počet a veľkosť mitochondrií. Jedna z najúčinnejších stratégii pre zlepšenie mitochondriálnej funkcie je samozrejme úprava stravy. Tá by mala v prvom rade viesť k obmedzeniu až ideálne k úplnému vylúčeniu spracovaných potravín zo stravy. Pretože aj také stužené tuky, margaríny a celkovo trans tuky a rafinované oleje sú toxické pre bunky a narúšajú mitochondriálnu funkciu.

Väčšina spracovaných „potravín“ však obsahuje iný makronutrient, ktorým sú sacharidy, často v podobe bieleho cukru a múky. Takže obmedzenie spracovaných sacharidov je veľmi dôležitý počiatočný krok. A čo konzumácia komplexných sacharidov?

Ak budú jadro vašej stravy predstavovať tzv. „safe starches“ v podobe hľúz, celých obilnín, strukovín a väčšiny ovocia, ktoré budete vedieť správne spracovať a pripraviť (namáčanie, klíčenie, fermentácia, varenie, surové), môžete dosiahnuť ako také metabolické zdravie a nemusíte trpieť chronickými ochoreniami. Buďte si však istý, že vaša metabolická flexibilita bude len priemerná a budete pociťovať viaceré nevýhody metabolickej neflexibility, ktoré som uviedol vyššie. Váš organizmus bude stále závislý na glukóze a pokiaľ ste už teraz metabolicky „negramotný“, tak s najväčšou pravdepodobnosťou „neopravíte“ svoj metabolizmus.

Preto ďalší dôležitý krok je znížiť celkový príjem sacharidov v strave. Počítajte však s tým, že každý na túto zmenu odpovedá inak. V jednej štúdii vedci zvýšili príjem tukov u 6 zdravých osôb z 37% na 50% počas 4 dní a pozorovali odlišné zmeny v hodnotách RER (14). Na obrázku pod textom môžete vidieť dva grafy. Na hornom grafe je priemerná zmena RER všetkých subjektov a na dolnom grafe individuálne zmeny RER. Z tejto štúdie môže povedať, že už malé zvýšenie tukov a zníženie sacharidov v strave vedie po 4 dňoch k zvýšenému spaľovaniu tukov a teda k zlepšenej metabolickej flexibilite u zdravých a štíhlych osôb.

Podobných štúdií je samozrejme viac (15, 16), ale nemá zmysel všetky rozoberať. Stačí, aby ste si zapamätali, že dobre zostavená nízkosacharidová strava vedie k zvýšenej metabolickej flexibilite a zlepšenej mitochondriálnej funkcii. U metabolicky neflexibilných ľudí si to však vyžaduje dlhší čas ako preukázala jedna štúdia, v ktorej sa po 3 dňoch na vysokotučnej strave s obsahom 70% tukov nezvýšilo spaľovanie tukov u obéznych ľudí (2). Keď však nastane tento čas (17), či u pôvodne zdravých alebo metabolicky neflexibilných osôb, a zlepší sa funkcia mitochondrií, výsledkom bude zvýšená schopnosť spaľovať tuky, či už nalačno, alebo po tučnom jedle a tieto pozitívne zmeny budú postupne viesť k obnoveniu zdravia.

Posledná stratégia, ktorú v tomto článku spomeniem, je cvičenie. Čo je na ňom fascinujúce je, že dokáže v krátkom čase obnoviť základnú metabolickú flexibilitu, zlepšiť mitochondriálnu funkciu a zvýšiť citlivosť na inzulín dokonca u diabetikov typu 2 a obéznych ľudí (18, 2). A vôbec to nie je náhoda, pretože cvičenie je veľmi účinný nástroj pre zvýšenie počtu, veľkosti a funkcie mitochondrií. Takže ak aj máte v rodine diabetikov a celé vám to sťažili svojimi chybami, potom…

…CVIČENIE JE PRE VÁS KĽÚČ K TREZORU S NAJCENNEJŠÍM MAJETKOM PRE KVALITU VÁŠHO ŽIVOTA.

Čo je ďalej na cvičení fascinujúce, jeho účinok nie je závislý na chudnutí. To znamená, že cvičenie samo o sebe zlepšuje funkciu vašich mitochondrií a obnovuje schopnosť spaľovať tuky dokonca ak nebudete chudnúť (19, 2).  Naopak, samotné chudnutie, dokonca aj na telesnom tuku, vám nepomôže ani zďaleka tak, ako cvičenie. Viaceré štúdie preukázali, že po schudnutí bez cvičenia sa nezvyšuje spaľovanie tuku (20), a to dokonca ani u osoby, ktorá vďaka žalúdočnému bypassu schudla za rok 55 kg (21). To len dokazuje, že svoj metabolizmus nemôžete oklamať skratkami.

Avšak, keď táto osoba cvičila len 10 dní, rovnako ako ďalšie osoby v tejto štúdii, ich spaľovanie tuku sa výrazne zvýšilo. Takže cvičenie je doslova nevyhnutnosťou pre „opravu“ svojho metabolizmu a výrazne urýchľuje celý proces. To samozrejme neznamená, že chudnutie nie je dôležité. Naopak, kombinácia cvičenia s chudnutím môže znásobiť schopnosť spaľovať tuky (22). Navyše, znižovanie telesného tuku vedie k zvýšenej citlivosti na inzulín, čo znamená, že odstraňuje metabolickú neflexibilitu ku glukóze. Avšak keďže hlavná porucha je v mitochondriách, chudnutie neodstraňuje tak ľahko metabolickú neflexibilitu k tukom. Aj keď…

…ak by testované osoby v uvedených štúdiách (metabolicky neflexibilné), ktoré nezvýšili spaľovanie tukov po schudnutí bez cvičenia, konzumovali počas chudnutia vysokotučnú a nízkosacharidovú stravu, určite by postupne zvýšili spaľovanie tukov a zlepšili funkciu svojich mitochondrií, čím by odstránili  aj  svoju metabolickú neflexibilitu k tukom. Bohužiaľ pre nich konzumovali síce nízkokalorickú, ale stále vysokosacharidovú stravu.

Kam až môžete posunúť svoju metabolickú flexibilitu

Poďme si to všetko zhrnúť. Metabolická flexibilita je vaša schopnosť efektívne spaľovať hlavné druhy palív (tuky, glukóza) a prepínať medzi nimi podľa potreby. Zistíte ju meraním svojho RER a úroveň vašej metabolickej flexibility je určená zdravím vašich mitochondrií. Čím sú zdravšie, tým lepšie dokážete spaľovať tuky pre tvorbu energie (ATP). Čím sú „chorľavejšie“, tým ste viac odkázaný na glukózu a skôr budete rezistentný na inzulín a zastaví sa u vás niektoré z chronických ochorení, takže áno,..

…METABOLICKÁ FLEXIBILITA URČUJE VAŠE CELKOVÉ ZDRAVIE.

Ak máte „zlé“ gény, máte nižšiu úroveň metabolickej flexibility, ale našťastie vďaka cvičeniu, nízkosacharidovej strave a iným stratégiám, môžete výrazne zvýšiť flexibilitu svojho metabolizmu a zlepšiť funkciu svojich mitochondrií. To bude viesť k udržaniu alebo obnove vášho zdravia.

Hotovo. Teraz už viete viac o metabolickej flexibilite, než väčšina ľudí na tomto svete, ale čo s tým? Byť metabolicky flexibilný ako je definované v štúdiách, ktoré som uviedol v tomto rozsiahlom článku, je len prvý krok. Osobne si myslím, že mnohé zdravé a štíhle subjekty, ako boli testované osoby pomenované v týchto štúdiách, nie sú na tom až tak výnimočne dobre a ich riziko chronických ochorení nie je až tak nízke. Prečo?

Pretože väčšina z nich konzumuje vysokosacharidovú stravu a ich fyzická výkonnosť je priemerná. Oni sú síce metabolicky flexibilní podľa vedy, ale stále sú do veľkej miery odkázaní na konzumáciu sacharidov a ich telo nevie alternatívne využívať ketóny pre tvorbu energie. Ak by boli dlhšiu dobu bez jedla a ich mozog by nemal dostatok glukózy, cítili by sa príšerne. Ale v poriadku súhlasím, aj ja som si tým musel prejsť. Je to malá daň za to, že chcete dostať svoj metabolizmus na vyššiu úroveň. Kam až táto úroveň môže siahať?

To sa dozviete v pokračovaniach mojej série o metabolickej flexibilite…