İnsan metabolizmasının esnekliği, beslenme ile ilgili çeşitli enerji kaynaklarını kullanmak için yetenekleri bakımından ciddi ölçüde gelişmiştir. Kültürel tarih açısından bakıldığında, insanlar; kuşaklar boyunca, makro besin spektrumunun bir ucunda beslenme ile ilgili enerjinin %80’ini karbonhidrat olarak, diğer ucunda da %80 üzerini yağ olarak (ketojenik bir beslenme) sürdürme yeteneği göstermişlerdir.
Bu geniş beslenme seçenekleri dikkate alındığında, insanlar için ideal besin karışımı nedir?
Bu spektrumun bir ucu diğerinden daha mı iyidir?
Veya ortada bir yerde kalmak en iyi olanı mıdır?
Spektrumun bir ucuna uyum sağlanırsa temin edilen baskın yakıtın kullanımının en uygun hale getirilmesi insan metabolizmasının ne kadar zamanını alır?
Şaşırtıcı bir şekilde, tüm bunların doğru cevabı şudur: “Gerçekten bilmiyoruz!”.
Evet, pek çok hastalık belirtisinin ve sağlık göstergesinin, ketojenik bir beslenmeye başlanmasının hemen ardından daha iyiye gittiğini biliyoruz. Henüz tam anlamıyla anlamadığımız şey ise keton birikiminin metabolizma sağlığını desteklemesi, altta yatan tüm fizyolojik süreçler ve tam anlamıyla faydalanmak için sürecin ne kadar zaman aldığıdır.
Bu konu hakkında daha fazla şey bilmememizin sebeplerinden birisi, bu beslenme spektrumunun yüksek yağ içerikli ucunda uzun vadeli insan araştırmalarının olmamasıdır. Pek çok beslenme uzmanı dâhil olmak üzere birçok insan, yüksek yağlı besinlerin etkilerinin, sadece bir veya iki hafta sonra tespit edilebileceğine inanmış görünmektedirler. Bu yüzden, özellikle fiziksel performans üzerindeki etkileri hesaplayan pek çok besin çalışması, genel olarak iki hafta veya daha az bir süre devam ettirilmektedir. Çok düşük karbonhidrat alımına uyum sağlama sürecinin en azından bir ay ve hatta biraz daha uzun bir zaman gerektirdiğini gösteren verileri 30 yıl önce yayınlanmış olmasına rağmen durum hala budur.
Peki, ne kadar zaman alır? Bu hangi adaptasyon ölçüsünün dikkate alındığında bağlıdır ve bireyler arası çeşitliliğin de etkileyen bir unsur olduğunu olasıdır.
Ketojenik bir beslenme günler içinde sizi keton birikimi durumuna sevk ederken, tamamen adapte olmak ise haftalar veya aylar alabilir.
Keton Metabolizmasını En Uygun hale Getirmek Ne Kadar Zaman Alır?
Derhal ortadan kaldırabileceğimiz basit varsayım şudur ki, keton adaptasyonu, kandaki keton seviyesinin (esasen beta-hidroksibutirat) artışı ile eş zamanlı olarak meydana gelmektedir. Bu hipotez ise, tüm keton faydalarının döngüdeki mevcut miktar ile doğrudan bağlantılı olduğu varsayımına dayanmaktadır. Ancak sorun şu ki, kontrollü yatan hata çalışmalarımızda, BOHB kan seviyesi, ketojenik bir beslenmeye başlanmasının ilk haftasında yeni sabit bir seviyeye ulaşmaktadır (Phinney, 1980; Phinney, 1983); ancak birisinin öznel ve nesnel olarak enerjik bir egzersiz yapma yeteneğinin, düzelmesi ve sonrasında da stabil hale gelmesi birkaç hafta ile birkaç ay almaktadır.
Diğer bir deyişle, normal veya arttırılmış bir egzersiz performansına imkân tanıyan keton adaptasyonu süreci, kandaki keton seviyesinin ardında kalmaktadır.
Vücudun sıkı bir karbonhidrat kısıtlamasına nasıl uyum sağladığını gösteren diğer bir olgu ise kaslarda yer alan glikojen miktarı olabilir. Uzun zaman önce, besin karbonhidratının çok düşük olduğu zamanlarda bile, kaslardaki glikojenin, yüksek yağlı bir öğünden 4-6 hafta sonra sadece önceki seviyesinin yarısına indiğini fark etmiş olduk (Phinney, 1980; Phinney,1983). Ancak yakın zaman önce, 6 ay veya daha fazla süre boyunca ketojenik bir beslenme gerçekleştiren yüksek eğitimli koşucular üzerinde çalışıldı. Etkiletici seviyedeki haftalık eğitim mesafelerine rağmen, glikojen seviyeleri; yüksek karbonhidratlı beslenme gerçekleştiren bir grup atletin seviyesine geri dönmüştü (Volek 2016). Bu da; vücudun glikojenez yoluyla kaslardaki glikojeni üretme ve koruma yeteneğinin ince ayarlı olabileceği ancak bunun da ortaya çıkmasının 4-6 hafta alacağı anlamına gelmektedir.
Keton Adaptasyonu için Biyo-gösterge olarak Serum Ürik Asit
Vücudun keton adaptasyonuna yönelik büyüleyici potansiyel göstergesi, ketojenik bir beslenmenin başlaması sonrasındaki serum ürik asit içeriği cevabıdır. Normal ürik asit seviyelerine sahip sağlıklı insanlarda, değerler, keton birikiminin ilk haftasında genellikle ikiye katlanır. Bu olgu yarım asır önce açıklanmış olmasına rağmen, sebepleri pek anlaşılamamıştır. Bazı tıbbi uzmanlar, ya artan ölü hücreler ya da yüksek seviyede protein alımı (örneğin; nükleik asit içeren etler) nedeniyle karbonhidrat kısıtlamasının ürik asit haline getirmek için daha fazla nükleik asit kaynaklı pürine neden olduğunu varsaymaktadırlar. Detaylı bir şekilde açıklayamayacağımız sebeplerden dolayı, bu mekanizmaların hiçbiri yayınlanmış literatürdeki verilerde yer almamıştır.
Ketojenik beslenme gerçekleştiren sağlıklı bir kişi için genel serum ürik asit seviyelerinin ilk haftadaki hızlı yükselişi, kandaki ketonların artışı ile eş zamanlı olarak meydana gelmektedir; ancak daha sonra yavaş düşüş, besin proteinlerinin ve kandaki ketonların sabit seviyelerine rağmen meydana gelmektedir. Diğer bir deyişle, kandaki ürik asidin artışı, keton birikiminin başlangıcıyla bağlantılı görülmektedir; ancak o zaman da, vücut kandaki kesintisiz ketonlara rağmen normal ürik asit aralığına yavaşça geri döner.
Peki, bu ne demek oluyor?
Bu soruya yönelik en uygun cevap, böbreklerimizin organik asitler ile nasıl baş ettiği bir nebze anlaşılmıştır. Besinlerde yer alan veya metabolizmamız tarafından üretilen çok fazla aside karşı vücudun asit-baz dengesini korumak için, böbreklerimizin, kandaki organik asitleri tanımlama ve aktif bir şekilde temizleme kapasitesi vardır. Bir dereceye kadar, keton birikiminin başlangıcında, bu rastgeleymiş gibi görünür – ürik asidi (kanda birikmesi halinde toksik olabilir) ve toksik olmayan ketonları işler. Bu yüzden keton birikiminin başında, bu iki organik asit boşaltım için yarışmaktadır. Bu da kandaki ürik asidin, üretimde artış olmamasına rağmen yükselmesine sebebiyet verir. Bu da, ketonların gönüllülere damardan verildiğinde kandaki ürik asit seviyesinin keskin bir şekilde artış gösterdiğini tespit eden iki çalışma ile yıllar önce rapor edilmiştir (Lecocq, 1965; Goldfinger, 1965).
Ancak zamanla, devamlı suretteki kan ketonlarına rağmen vücudun ürik asidi etkili ve yavaş bir şekilde atmasına imkân tanıyan bir şeylerin meydana geldiği görülmektedir. Diğer bir deyişle, böbrekler, beta-hidroksibutiratın mevcudiyetinde ürik asit boşaltımını normale getirmeye uyum sağlar; ancak daha yeni derinlemesine anladığımız sebeplerden dolayı bu süreç birkaç ay almaktadır. Bunun nasıl meydana geldiği ile ilgili bir ipucu; aynı kan ketonu seviyelerine sahip olmasına karşın – 4 gün sonra – böbreklerin üçte biri oranında ketonları dışarı atmasından 3 hafta sonra yapılan açlık keton birikimi gözlemleridir (Fery, 1985). Bu da pek çok hafta sonra, böbreklerin ketonları nasıl muhafaza edeceğini (örneğin; uyumlandırma) ve yine etkili bir şekilde ürik asit boşaltımı işlemine geri döneceğini öğrendiğini işaret etmektedir.
Böbreklerin organik asitlerin işlenmesindeki bu yavaş süreci göstererek, bu sürecin kendisinin keton adaptasyonundaki kısıtlayıcı bir faktör olduğunu söylemiyoruz. Bilakis, belki de vücudun enerji düzenlemesi ve homeostazın diğer hususları benzer yavaş değişimler geçirmektedir. Bu da, uzun zaman önce “keton adaptasyonu” olarak adlandırılan süreçlere neden olan ağ etkisidir (Phinney, 1980; 1983).
Keton adaptasyonu mitokondri yoğunluğunu arttırır mı?
Doğrudan keton adaptasyonuna katkı yapabilecek diğer potansiyel yapısal değişiklik ise kaslardaki, beyindeki ve diğer oksidatif dokulardaki mitokondri yoğunluğundaki artış olabilir. Yağ asidi ve keton oksidasyonuna yönelik enerji metabolizmasındaki belirgin değişimin mitokondri işlevini arttırması beklenebilir. Mitokondri adaptasyonu ile bağlantılı keton adaptasyonunun insani delilleri olmasa da, fareler üzerindeki çalışmalar bir bağlantının söz konusu olduğunu göstermiştir (Bough ve ekibi 2006; Ahola-Erkkila ve ekibi 2010). Bu da mitokondri biyojenezinin artmasıyla ya da mitokondri hasarı ve otofajisinin azalmasıyla meydana gelebilir.
Reaktif oksijen türlerinin (ROS), mitokondriye yapısal ve işlevsel hasar verdiği ve keton birikiminin mitokondrinin ROS üretimini azalttığı anlaşılmaktadır. Bu da mevcut mitokondrinin yaşam süresinde ani bir artışa neden olabilir. Memeli mitokondrilerin 1-2 hafta aralığındaki yarı ömürleri olduğu ve bir değişimden sonra dengeye ulaşabilmenin için 5 yarı ömür aldığı dikkate alındığında, mitokondrinin yaşam süresindeki artış, söz konusu doku veya organa göre artan mitokondri yoğunluğunun yeni sabit duruma ulaşması için 5-10 hafta gerektirir.
Çeşitli Zaman Çizelgelerindeki Değişimlerin Karmaşık Noktası Olarak Keton Adaptasyonu
Birisinin iyi bir şekilde düzenlenmiş ketojenik bir beslenme başlatmasında emin olmak için, paralel olarak meydana gelebilecek ancak çeşitli tamamlanma oranları yansıtacak bir devinim içerisinde bir takım değişiklikler olacaktır. Aşağıdakiler söz konusu olabilir:
- Özellikle beyin, kalp ve iskelet kaslarında oksidatif metabolizma için esas hücresel bir yakıt olarak BOHB’ye neden olan ketojenezdeki ani artış.
- Beyin tarafından daha fazla keton ve daha az glikoz kullanımına, böylelikle de protein kaynaklı glikoneojeneze daha az ihtiyaç duyulmasına imkan tanıyan, ketondan (örneğin; iskelet kasları) ziyade yağ asidi oksidasyonunu önceleyen bazı dokulardaki adaptasyonlar.
- İndirgenmiş hedef doku hasarına sebep olan, ancak hedef dokunun değişim hızına göre yeni sabit duruma geçiş sağlayan ROS üretimindeki ani düşüş.
- Kas glikojeni içeriğinin “normal”e dönmesine olanak sağlayan glikojen muhafazası ve 3 karbonlu sübstrat temizliği ince ayarı (Volek, 2016).
- NLRP3 inflamasyonunun aşağı regülasyonundan (Youm, 2015) ve azalmış izoprostan üretiminden (Forsythe 2010, Kim, 2012) kaynaklanan indirgenmiş inflamatuvar mediyatörler.
- Vücudun yağ kaybıyla ve vücut kompozisyonu gelişimi ile birlikte güç/ağırlık oranında artış (McSwiney, 2017).
Sencer Bulut
Sports Nutritionist