Часть 1. Кетогенная диета и физическая выносливость. Экспедиция Фредерика Шватки.

Stephen D PhinneyEmail author  Nutrition & Metabolism2004

https://doi.org/10.1186/1743-7075-1-2 Published: 17 August 2004

Ketogenic diets and physical performance

 

Часть 1

 

Введение.

По мнению большинства врачей и ученых в области питания, углеводы должны быть основной составляющей ежедневного потребления энергии, если необходимо поддерживать оптимальные физические характеристики [1]. Этот консенсусный взгляд основан на длинном списке опубликованных исследований, выполненных за прошедшее столетие, которые связывают запасы гликогена для мышц с интенсивными физическими упражнениями. Это мнение также подкреплялось клиническим опытом многих врачей, чьи пациенты после низкоуглеводной формулы или низкоуглеводных пищевых диет часто жалуются на головокружение, слабость и легкость возникновения ощущения усталости.

За время формирования этого консенсусного мнения о необходимости углеводов для физических упражнений, практики последних чисто охотничьих культур народов Северной Америки, наконец, проиграли в борьбе с растущими европейскими культурными влияниями. В период с 1850 по 1930 год рутинное потребление углеводов распространилось на север от штатов США на штаты Канады, где коренные народы до этого употребляли только сезонно этот класс питательных веществ.

Однако ,к счастью, последних из этих групп, практикующих традиционную диету, инуитов в канадском и аляскинском арктических регионах, наблюдали современные ученые, прежде чем  традиционные серерные диетические практики были существенно изменены. В докладах этих ранних ученых подразумевается, что люди племени инуитов физически не страдали, несмотря на то, что они потребляют диету, которая по существу не содержала идентифицируемых углеводов.

Учитывая это, интересно сапоставить результаты клинических исследований, демонстрирующих превосходство углеводов с наблюдаемым функциональным благополучием в традиционных культурах, углеводов не потребляющих, интересно понять, как можно объяснить эти противоположные выводы. В этой статье будут рассмотрены наблюдения ранних ученых-исследователей среди инуитов, отслеживание разногласий, которые эти исследования стимулировали среди диетологов в прошлом столетии, и использовать некоторые из забытых уроков культуры инуитов, чтобы объяснить, как можно сохранить здоровье и физическую работоспособность в отсутствие значительного количества диетических углеводов.

Истоки идеи превосходства углеводов.

 

До развития сельского хозяйства за последние несколько тысячелетий потребление дикорастущих углеводов нашими человеческими предками зависело от везения. Поскольку некоторые группы адаптировались к охоте и рыбной ловле для своего пропитания, они смогли перейти в умеренные, а затем в арктические регионы, где ограниченный доступ к дикорастущему зерну, орехам и фруктам диктует устойчивую зависимость от жира и белка в качестве основных источников диетической энергии.

С развитием сельского хозяйства появилась возможность выращивать и хранить зерно, позволяя обществам жить на постоянном физическом месте, строить постоянные жилища и это потенциально стимулировало развитие письменности (ранние каменные таблетки было бы трудно транспортировать из лагеря в лагерь на собачьих упряжках). Начиная с районов на Ближнем Востоке и в Азии, культуры, основанные на сельскохозяйственной пшенице и рисе, распространились более чем за 5 тысячелетий, чтобы доминировать в Европе, Африке и Америке благодаря своей способности поддерживать не-кочевой образ жизни, большую плотность населения и постоянные общины;

Были очевидные преимущества обществ, основанных на сельском хозяйстве, по сравнению с теми, которые основаны на охоте и рыболовстве, особенно в том, что сельскохозяйственные общины построили инфраструктуру для поддержки торговли и транспорта. Учитывая этот успех в  конкурсе культур (и, соответственно, конкуренции их диет), легко предположить, что диета на основе зерна функционально превзощла диету с доминирование маса и рыбой (жиром и белком) — диету Общества Охоты, которые они заменили.

Наукой о питании, разработанной в начале 20-го века, были проведены многочисленные сравнительные исследования для оценки различий между рационами. Хотя были некоторые сторонники низкоуглеводных диет (например, рацион Banting 19-го века, который способствововал снижению веса и контролю над диабетом), преобладающая предпосылка для этих исследований заключалась в том, что углеводы являются необходимым питательным веществом для оптимального здоровья и функционирования человека. Среди исследований, подтверждающих эту точку зрения, классикой было исследование 1939 года двумя датскими учеными Кристенсеном и Хансеном [2]. Они провели кроссоверное исследование низкоуглеводного, умеренного углеводного и высокоуглеводного питания, каждый режим длился одну неделю. В конце каждой диеты оценивалось время выносливости испытуемых на стационарном велосипеде. По сравнению со средним временем выносливости на диете с низким содержанием углеводов за 81 минуту испытуемые смогли проехать 206 минут после диеты с высоким содержанием углеводов.

Во время Второй мировой войны было проведено еще одно часто упоминаемое исследование, на этот раз изучалась практичность использования пеммикана (смесь сухого мяса и жира, которую традиционно использовали американские индейцы) в качестве легкого запасного рациона для солдат. Этот эксперимент, проведенный Kark et al [3], без подготовки переключил солдат во время зимнего обучения в канадской Арктике со стандартных углеводных пайков на пеммикан. Это исследование продолжалось всего три дня, так как моменталчно стало ясно, хто солдаты  не смогли выполнить поставленные перед ними задачи, в том числе — тянуть загруженные сани 25 миль в день через глубокий снег.

С возрождением биомедицинской науки в 1960-х годах началось развитие чрез-кожной биопсии, что облегчило оценку запасов внутримышечного топлива и исследование обмена веществ. Это привело к определению понятия мышечного гликогена как ограничивающего топлива для упражнений с высокой интенсивностью [4] и развития стратегии питания углеводной нагрузки [5]. Четкий консенсус, который сложился в результате этого исследования, заключался в том, что жир имеет ограниченную полезность в качестве топлива для энергичных физических упражнений и что люди физически повреждаются, если им дается низкоуглеводная диета.

Возражение охотников — практические наблюдения кетогенного питания.

 

Хотя высокоуглеводные диеты могут быть более эффективными в краткосрочных тестах на интенсивную физическую нагрузку, в опубликованной литературе имеется множество указаний на то, что изнурительные эффекты кетогенных диет преувеличены. Мало того, что есть демографические данные о том, что целые народы людей прожили тысячелетия в качестве охотников, также есть много сообщений о том, что европейцы следовали этому питанию, когда жили в культурах этих охотничьих обществ без видимых препятствий со стороны своего здоровья.

Одной из ранних документированных демонстраций физической выносливости во время кетогенной диеты была экспедиция Шватки 1878-80 (Lt. Frederick Schwatka) в поисках потерянной экспедиции Королевского флота Франклина. Экспедиция Шватки, спонсируемая газетой «Нью-Йоркский Вестник» и Американским географическим обществом, ушла с западного побережья залива Гудзона в апреле 1879 года, экспедиция состояла из 4 белых людей европейского происхождения, 3 семей инуитов и 3 тяжело нагруженных собачьих упряжек. В общей сложности 18 человек, они везли с собой запас месячного питания (в основном, моржовый жир) и огромный запас боеприпасов для своих охотничьих ружей. После покрытия более чем 3000 миль (около 5 000 км ) пешком по льду, снегу и тундре, все 18 членов первоначальной партии и их 44 собаки вернулись в Гудзоновскую бухту в марте 1880 года. Как только их первоначальные запасы пищи были исчерпаны, единственным источником дополнительной пищи экспедиции была охота и рыболовство, поскольку на их пути не было другой возможности пополнить рацион.

 

Лидер этой экспедиции, лейтенант Фредерик Шватка, окончил медицинский колледж больницы Вест-Пойнт и Белльвью. Его отчет об экспедиции был опубликован в статье в «Нью-Йорк геральд» осенью 1880 года, но его рукописный дневник был потерян в течение 85 лет до его обнаружения и публикации Морской исторической ассоциацией Mystic CT в 1965 году [6]. Эта увлекательная 117-страничная сага описывает, как Шватка, пограничник и армейский хирург США, сотрудничал с  гидами-инуитами, чтобы выполнить замечательный подвиг физической выносливости. 

В одном из описний Шватка дает интересное представление о его отходе от первоначального питания углеводсодержащих продуктов.

«Когда ты впервые полностью брошен на рацион мяса оленей, кажется, что недостаточно правильно питается твоя система, и есть очевидная слабость и неспособность совершать тяжелые физические упражнения, но это скоро исчезает в течение двух или трех недель. «

Это наблюдение, написанное за столетие до того, как нынешний автор впервые столкнулся с проблемой «кето-адаптации», предлагает ранний ключ к разрешению дихотомии между ухудшением работоспособности с использованием низкоуглеводных диет в лаборатории и отсутствием изнуряющих эффектов при их исполчзовании среди людей, практикующих такое питание. То, что состояние Шватки не ухудшалось из-за его длительного опыта безуглеводной диеты, употребляющего мясо и жир, подтверждается его дневником в период с 12 по 14 марта 1880 года, во время которого он и его инуит-спутник прошли последние 65 миль менее чем за 48 часов, чтобы провести запланированное свидание с китобойным судном и завершить свое путешествие домой.

Двадцать шесть лет спустя обученный в Гарварде антрополог по имени Вилхалмур Стефанссон пошел в Арктику с целью изучения языка инуитов и их культуры. Родившийся в 1879 году в Манитобе и выросший в Северной Дакоте, маловероятно, что Стефанссон знал об экспедиции в Шватке или о его описанной технике экстремально длительных поездок на собачьих упряжках и питания только охотой.

 

Однако, когда он отделился от своей экспедиции и, таким образом, нормальных источников снабжения зимой 1906-7, Стефанссон был принят группой инуитов на канадском арктическом побережье. С приходом весны в июне 1907 года он уже говорил на их языке и приобрел навык жизни и путешествий на собачьих упряжках на диете охотника.

В течение следующего десятилетия Стефанссон много путешествовал по арктическому материку и между островами на севере. В течение этого периода он находился вдали от форпостов европейского поселения на период до 18 месяцев, а в отдаленных районах канадской Арктики он жил с группами инуитов, для которых он был первым европейцем, которого они встретили.

Стефанссон подробно рассказывал об этом опыте как в научной литературе, так и в книгах для широкойной публики [7]. Одной из главных тем его работ была адаптация культуры инуитов, чтобы выжить кочевыми группами в Арктике на диете, состоящей исключительно из продуктов охоты и рыбалки. Работа Стеффансона совпала по времени  с периодом, когда случился расцвет науки о питании, который начался с открытием и характеризацией витаминов (например, первым витамином, который был химически определен, был Тиамин в 1911 году), утверждение Стефанссона о том, что можно жить и функционировать хорошо на продуктах одной пищевой группы вызвали огромные споры [8].

Подвергаясь острой  критике и даже презрительному осуждению, Стефанссон согласился воссоздать диету инуитов под научным наблюдением. Поэтому весь календарный 1929 год он и его коллега по арктическим исследованиям ели диету, состоящую из мяса и жира в течение 12 месяцев. Этот эксперимент под руководством д-ра Евгения Дюбуа был проведен в больнице Bellevue в Нью-Йорке. В течение первых 3 месяцев этого исследования оба исследоваемых находились под постоянным наблюдением, чтобы гарантировать соблюдение диеты, после чего им было предоставлено больше свободы передвижения, но с частыми испытаниями, чтобы подтвердить, что они оставались в кетозе. Это исследование было опубликовано в нескольких рецензируемых публикациях, первичные отчеты публикуются в журнале «Биологическая химия» в 1930 году [9, 10]. Как отмечал Дюбуа [8], результаты исследования были по существу «отрицательными», поскольку оба испытуемые пережили 12 месяцев при охевидно хорошем здоровье, не имея признаков цинги (которая, как прогнозировалось, произошла бы в течение первых 3 месяцев) или других заболеваний дефицита питательных веществ и витаминов.

Интересно отметить из тщательных наблюдений, опубликованных в исследовании Bellevue, что Stafansson потребляет относительно немного  белка, получая от 80-85% его диетической энергии от жира и только 15-20% от белка [9]. Это было, и все еще остается, в противоречии с популярной концепцией, что инуиты ели диету с высоким содержанием белка, тогда как на самом деле она, по-видимому, была высокожирной диетой с умеренным потреблением белка. В своих работах Стефанссон отмечает, что инуиты были осторожны, старались ограничить потребление нежирного мяса, давая избыточное мясо своим собакам и резервируя более жирные порции для потребления человеком [11]. Эксперимент с мясной диетой.

Интересно также предположить, что энергичная защита своих арктических наблюдений Стефанссоном, возможно, косвенно коснулась разработки гипотезы о загрузке углеводами. Стефанссон был поляризующим влиянием в области питания, и его пропаганда пеммикана как экстренного рациона для войск во время Второй мировой войны привела непосредственно к исследованию Карка, приведенному выше, что, в свою очередь, было предшественником многих сравнительных диетических испытаний, проведенных в Европе И США в последующие десятилетия.

References

  1. McArdle WD, Katch FI, Katch VL: Essentials of Exercise Physiology. 1994, Philadelphia, PA. Lea&Febiger, 563-pp. 35–56Google Scholar
  2. Christensen EH, Hansen O: Zur Methodik der respiratorischen Quotient-Bestimmungen in Ruhe and bei Arbeit. Skand Arch Physiol. 1939, 81: 137-71.View ArticleGoogle Scholar
  3. Kark R, Johnson R, Lewis J: Defects of pemmican as an emergency ration for infantry troops. War Medicine. 1946, 8: 345-52.Google Scholar
  4. Bergstrom J, Hultman E: A study of glycogen metabolism in man. J Clin Lab Invest. 1967, 19: 218-29.View ArticleGoogle Scholar
  5. Bergstrom J, Hermansson L, Hultman E, Saltin B: Diet, muscle glycogen, and physical performance. Acta Physiol Scand. 1967, 71: 140-50.View ArticleGoogle Scholar
  6. Mattila R: A chronological bibliography of the published works of Vilhjalmur Stefansson. Dartmouth College Libraries, Hanover HH. 1978Google Scholar
  7. Stefansson V: Not by bread alone. The MacMillan Co, NY. 1946, Introductions by Eugene F. DuBois, MD, pp ix-xiii; and Earnest Hooton PhD, ScD, pp xv-xviGoogle Scholar
  8. McClellan WS, DuBois EF: Clinical calorimetry XLV: Prolonged meat diets with a study of kidney function and ketosis. J Biol Chem. 1930, 87: 651-68.Google Scholar
  9. McClellan WS, Rupp VR, Toscani V: Clinical calorimetry XLVI: prolonged meat diets with a study of the metabolism of nitrogen, calcium, and phosphorus. J Biol Chem. 1930, 87: 669-80.Google Scholar
  10. Stefansson V: The friendly arctic. The MacMillan Co, NY. 1921Google Scholar

1,331 просмотров всего, 1 просмотров сегодня

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *