Введение

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) продолжают оставаться ведущей причиной в структуре смертности в развитых странах и одной из основных ведущих причин во всем мире [1]. Доказано, что распространенность и частота ССЗ тесно связаны с поведенческими факторами риска, включая нездоровое питание, отсутствие физической активности, употребление табака и чрезмерное употребление алкоголя [2—4].

На основании многочисленных исследований была установлена тесная взаимосвязь между характером питания, уровнем липидов в крови и распространенностью ишемической болезни сердца (ИБС) [5]. Так, выявлено, что высокое потребление животных белков и жиров увеличивает заболеваемость ИБС [6, 7].

Изменение диеты — это основа профилактики ССЗ. В научном мире продолжаются дискуссии по поводу предпочтительного режима питания для профилактики ССЗ, однако результаты исследований продемонстрировали профилактический эффект при соблюдении разных режимов питания [8].

Имеются разнообразные диеты с разным содержанием белков, жиров и углеводов. В последнее время все чаще упоминается кетогенная диета (КД), вокруг эффективности которой не прекращаются споры.

Основы кетогенной диеты

КД — диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов, которая ограничивает уровень глюкозы и тем самым приводит к расщеплению жиров.

КД не является нововведением. До сих пор существуют народы, например Крайнего Севера, для которых животная пища является основным источником питания в связи со скудной растительностью.

В человеческом организме для его жизнедеятельности существуют два пути энергообеспечения — углеводный и жировой. Энергия синтезируется в клетках, в частности митохондриях, в виде аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Первый путь связан с глюкозой, по-другому он называется цикл Кребса, или цикл окислительного фосфорилирования. Второй — с окислением жирных кислот, где в качестве субстрата для синтеза энергии используются жиры.

Организм не может использовать два энергетических пути одновременно. При нормальных условиях жизни при обычном питании действует углеводный обмен. Метаболизм жира происходит только при отсутствии или ограничении углеводов, которого можно достичь двумя способами. Первый — отказаться от потребления пищи, т.е. голодать. При голодании организм сначала использует запасы гликогена внутри клеток мышц и печени. Когда запасы гликогена заканчиваются, начинается расщепление белков и жиров, накопленных в организме. Жиры, в свою очередь, недорасщепляясь, образуют кетоны. Известны три варианта кетонов: ацетоацетат, β-гидроксибутират и ацетон. Для синтеза АТФ используются ацетоацетат и β-гидроксибутират. А ацетон выходит с мочой и через легкие. Второй путь — ограничивать углеводы, тем самым запуская жировой обмен.

По сути, метаболические эффекты КД имитируют голодание [9].

При КД необходимо употребление определенных продуктов в определенных сочетаниях, чтобы заставить организм сжигать кетоны в качестве топлива. В КД 70—75% энергии поступает из жира, 20% — из белка, и 5—10% — из углеводов. В среднем в дневном рационе допускается всего до 50 г углеводов. Таким образом, КД — очень низкоуглеводная диета. Без ограничения можно употреблять мясо, рыбу, яйца, сало, сливочное и растительные масла, орехи. Не разрешаются все крупы, мучные и кондитерские изделия, бобовые и овощи, содержащие крахмал. Разрешаются зеленые листовые овощи без ограничения и некоторое количество овощей, не содержащих крахмал.

Ограничение количества потребления углеводов является неотъемлемым условием кетогенного рациона. Предпочтение отдается сложным углеводам с низким гликемическим индексом (ГИ), т.е. углеводам, которые медленно расщепляются до мономеров и тем самым незначительно влияют на колебания уровня глюкозы в крови. Превышение потребления углеводов значительно блокирует выработку кетоновых тел и нивелирует лечебное действие КД. Разрешено применение сахарозаменителей искусственного или природного происхождения, не влияющих на уровень гликемии [10].

Высказываются разные мнения, основанные на научных доказательствах, подтверждающих и опровергающих роль КД при лечении и профилактике различных заболеваний.

Жиры — важнейший компонент питания. Аргументы, касающиеся значения роли жиров для жизнедеятельности человека, представляются весьма убедительными:

— жиры принимают участие в формировании клеточных мембран и соединительной ткани, входят в состав белого и серого вещества головного мозга (структурная, или пластическая функция);

— окисление 1 г жира дает в 2 раза больше энергии, чем 1 г белка и углевода, создает запас энергии в организме (энергетическая функция);

— жиры способствуют терморегуляции, в составе желчи участвуют в процессе пищеварения и обладают антисептическим действием в кишечнике (защитная функция);

— жиры растворяют витамины и способствуют их усвоению;

— жиры принимают участие в синтезе половых гормонов, простагландинов.

Полиненасыщенные жирные кислоты являются основой простагландинов — веществ, способствующих формированию иммунитета человека и обеспечивающих противовоспалительный эффект.

Холестерин является основой для синтеза тестостерона и эстрогена.

Лецитин — строительный субстрат в мембранах нервных клеток.

Эфиры жирных кислот, образуя двойной липидный слой клеток, защищают клетки от оксидативного стресса и играют важную роль в детоксикации организма.

Жирные кислоты с короткими цепями необходимы для нормальной работы кишечника. Насыщенные жирные кислоты входят в структуру сурфактанта — пленки, выстилающей альвеолы в легких, что обеспечивает нормальное дыхание.

Жир смазывает суставы и связки, предупреждая их физическое изнашивание.

Преимущества кетогенной диеты

КД, действительно, очень эффективная мера по быстрому снижению массы тела [11].

Другое преимущество этой диеты в том, что при ее применении не возникает ощущения голода. КД — это рацион, при котором количество калорий соответствует суточной потребности человека, т.е. при ее использовании не создается дефицита калорий. КД привлекательна тем, что придерживающимся ее лицам не нужно подсчитывать калории или ограничивать потребление многих вкусных продуктов. Однако подсчеты исследователей показывают подверженность придерживающихся КД риску несбалансированности питания — основному принципу здорового питания, поскольку при КД ограничивается выбор продуктов питания [12].

Однако в данном случае речь идет о профилактическом лечебном питании.

Мнения исследователей о роли кетогенной диеты в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний

В крупном эпидемиологическом исследовании (PURE) было проанализировано применение диеты с высоким содержанием жиров и низким уровнем углеводов у более 135 тыс. пациентов в 18 странах мира 5 континентов при контроле в течение 7,4 года (с 2003 по 2013 г.). Результаты показали, что применение КТ сопровождалось сниженной смертностью и отсутствием нежелательных проявлений со стороны сердечно-сосудистой системы. Авторами был сделан вывод о том, что высокое потребление углеводов связано с повышенным риском общей смертности, в то время как потребление жиров (общие, насыщенные и ненасыщенные) ассоциировано с пониженной общей смертностью. Потребление жиров не связано с частотой ССЗ, сердечных приступов или смертью от ССЗ. При этом более высокое потребление насыщенных жиров ассоциировано с более низким риском инсульта [13].

В недавно проведенном метаанализе когортных исследований, включающем 15 428 участников в возрасте 45—64 лет (период наблюдения в среднем 25 лет), было изучено долгосрочное влияние ограничения углеводов на смертность, оценивалась также в долгосрочной перспективе замена диетических углеводов жирами и белками растительного или животного происхождения. Также авторы изучали связь между потреблением углеводов и смертностью. Анализ данных продемонстрировал, что и высокий, и низкий процент углеводной диеты был ассоциирован с повышенной смертностью. Процент энергии из углеводов в диете, составляющий 50—55%, был связан с наименьшим риском смертности. Низкоуглеводные диеты с предпочтением источников белков и жиров животного происхождения из таких источников, как баранина, говядина, свинина и курица, имели корреляцию с более высокой смертностью, тогда как потребление белков и жиров растительного происхождения из таких источников, как овощи, орехи, арахисовое масло и цельнозерновой хлеб, было связано с более низкой смертностью. Авторы предположили, что источник пищи заметно изменяет связь между потреблением углеводов и смертностью [14].

Кетогенная диета в лечебном питании

Классическая КД — это рацион, основанный на соотношении массы жиров к сумме масс белков и углеводов от 2:1 до 5:1. Соотношение нутриентов 3:1 является наиболее распространенным. Для расчета кетогенного меню необходимо учитывать потребности пациента как в энергии, так и в нутриентах [10, 15].

Одним из ключей к эффективности КД является правильно рассчитанный калораж рациона Если количество энергии, поступающей с пищей, будет превышать потребности пациента, то эффективность КД значительно снизится, учитывая что жиры выступают в качестве основного источника энергии при формировании кетогенного меню. Важно отметить, что чем больше соотношение жиры/нутриенты, тем сильнее будет активация процессов, обеспечивающих противосудорожное действие кетогенной терапии [10].

Полученные данные в результате клинических исследований по снижению массы тела — неоднозначны. Ряд авторов также считают, что КД имеет краткосрочные эффекты, а в долгосрочной перспективе положительное влияние на разные системы организма не сохраняется.

В рандомизированном контролируемом клиническом исследовании, включающем 120 добровольцев с избыточной массой тела и гиперлипидемией, сравнивали группу с низким потреблением углеводов, с группой с низким потреблением жиров. Через 24 нед потеря массы тела была более значимой в группе с низким потреблением углеводов, чем в группе с низким потреблением жиров (среднее изменение –12,9% против –6,7%; p<0,001). Пациенты в обеих группах потеряли значительно больше жировой массы (изменение –9,4 кг при низкоуглеводной диете против –4,8 кг при низкожировой диете), чем обезжиренная масса (изменение –3,3 кг против –2,4 кг соответственно) [16].

В другом исследовании, проведенном K. Hall и соавт. [17], мужчины с избыточной массой тела ожирением в течение 4 нед придерживались высокоуглеводной базовой диеты, а затем 4 нед — низкокалорийной диеты с ограниченным белком. Полученные результаты показали, что пациенты теряли массу тела и жировые отложения на протяжении всего исследования. Однако потеря жира замедлилась во время КД и совпала с увеличением использования белка и потерей обезжиренной массы. Ученые сделали вывод, что при КД в отличие от высокоуглеводной диеты теряется мышечная масса.

Поскольку исследования, сравнивающие эффективность диет для снижения массы тела, часто ограничиваются периодом вмешательства, для оценки их долгосрочного эффекта необходимы более длительные наблюдения. Для решения этой задачи было проведено рандомизированное контролируемое исследование диетических вмешательств (DIRECT), которое продолжалось в общей сложности 6 лет. Исследователи сравнивали три диеты для снижения массы тела: диету с низким содержанием жиров и ограничением калорий; средиземноморскую диету с ограничением калорий; низкоуглеводную диету без ограничения калорий. Через 2 года средняя потеря массы тела составила 2,9 кг в группе с низким содержанием жиров, 4,4 кг в группе средиземноморской диеты и 4,7 кг в группе с низким содержанием углеводов. Исследование продолжалась еще 4 года. За весь 6-летний период общая потеря массы тела составила 0,6 кг в группе с низким содержанием жиров, 3,1 кг в группе средиземноморской диеты и 1,7 кг в группе с низким содержанием углеводов (p=0,01 для всех сравнений). В целом, по сравнению с исходной массой тела, снижение массы тела за 6 лет было наиболее значительным для средиземноморской группы (p<0,001) и группы с низким содержанием углеводов (p=0,02), чем для группы с низким содержанием жиров (p=0,28). Таким образом, долгосрочные благоприятные эффекты сохранялись среди участников, получавших средиземноморскую диету и низкоуглеводную диету, несмотря на частичное восстановление массы тела [18].

Пациенты, которые решили использовать КД, могут проходить через синдром, близкий по своим проявлениям симптомам инфлюэнцы, который возникает на начальном этапе перехода к КД. Этот синдром, именуемый KetoFlu, подробно описан в материалах Consumer Reports of KetoFlu Associated with the Ketogenic Diet Frontiers in Nutrition (13 марта 2020). Наиболее распространенными симптомами KetoFlu являются: головная боль, тошнота, головокружение, гастроинтестинальный дискомфорт, снижение энергии, обморок, учащение сердечного ритма. Часто эти симптомы принимают за проявления инфекции и начинают прием ненужных и опасных препаратов. Эти проявления особенно выражены в первую неделю начала КД и обычно разрешаются в течение 4 нед. Для коррекции этих проявлений KetoFlu необходимо обеспечивать повышенную гидратацию и нормализацию электролитных расстройств за счет повышения потребления натрия, магния и калия. [19].

Кетогенная диета при лечении сахарного диабета

КД применяли для лечения сахарного диабета (СД), когда не было инсулина, поскольку преимущество КД состоит в том, что сокращении углеводов в потребляемой пище не приводит к повышенной выработке инсулина и потребности в нем.

Проспективное когортное исследование, включающее 40 475 участников, продолжительностью 20 лет продемонстрировало, что диета с высоким содержанием животного белка и жира была положительно связана с риском СД 2-го типа (СД2) у мужчин [20].

Диеты с ограничением углеводов, поощряющие употребление продуктов животного происхождения, способствуют развитию СД2 [21].

Похожие результаты были получены в другом проспективном когортном исследовании с последующим наблюдением до 20 лет, в котором участвовали 4502 женщины с гестационным СД. Анализ данных показал, что диета с низким содержанием углеводов, высоким содержанием животного белка и высоким содержанием животных жиров была значительно и положительно связана с риском СД2 среди женщин с гестационным СД. При этом примечателен тот факт, что низкоуглеводная диета с высоким содержанием белка и жира из продуктов растительного происхождения не была ассоциирована с риском развития СД2 [21]. Полученные данные противоречили результатам других исследований, что имеет объяснение: низкоуглеводная диета ограничивает потребление некоторых полезных диетических компонентов, таких как цельнозерновые, пищевые волокна, фрукты и овощи, при том что возможно потребление продуктов с высоким содержанием животного жира и красного мяса, которые связаны с повышенным риском развития СД2 [22].

Количество и качество углеводов в потребляемой пище

Проспективные данные наблюдений показывают, что относительная доля углеводов в диете не всегда оказывает заметное влияние на риск возникновения СД [23], при этом прослеживается зависимость риска от типа углеводов (простые или сложные). Так, диета, богатая клетчаткой, особенно зерновой, обусловливает снижение риска СД. Метаанализ проспективных когортных исследований продемонстрировал обратную связь между клетчаткой из зерновых продуктов и риском СД2. По сравнению с зерновыми волокнами, фруктовые волокна имеют более слабую обратную связь с риском развития диабета [24].

Важное значение имеет также оценка ГИ и гликемической нагрузки (ГН). По данным метаанализв проспективных исследований, диеты с низкими ГИ и ГН были связаны с более низким риском СД по сравнению с диетами с более высокими ГИ и ГН, независимо от количества зерновых волокон в рационе [25].

Использование кетогенной диеты в неврологии

КД нашла применение в неврологии, в том числе при лечении больных с эпилепсией, особенно при фармакорезистентных формах эпилепсии (ФРЭ) [26].

Учитывая особую отрицательную роль течения ФРЭ у детей (отсутствие должного контроля над приступами приводит к значительным когнитивным нарушениям, физическим ограничениям, психическим отклонениям, снижению способности к обучению и социальной дезадаптации), КД является важной частью лечения [27].

Считается, что КД активирует сложный каскад биохимических реакций, действующим началом в которых являются кетоновые тела, свободные жирные кислоты и сниженный уровень гликемии (при этом уровень гликемии не выходит за нижнюю границу физиологической нормы) [27]. Изменения в метаболизме на фоне КД активируют ГАМКергическую систему и ингибируют вольтажзависимые натриевые и кальциевые каналы, тем самым задействуя точки приложения практически всех известных противоэпилептических средств (ПЭС) [27—32].

Кроме того, КД включает эндогенные противосудорожные механизмы, неподвластные ПЭС: развитие гиперполяризации посредством влияния на медленные двупоровые калиевые каналы утечки и АФТ-чувствительные калиевые каналы [27, 33, 34].

Также процессы, лежащие в основе КД, снижают выработку ИЛ-1β и нейротрофного фактора мозга, усиливающих обменные процессы в нейронах и снижающих порог судорожной готовности [27, 35, 36].

Метаанализ, включающий 11 исследований (как ретроспективных, так и проспективных), которые были посвящены изучению эффективности КД при лечении ФРЭ у детей (2000 г.), выявил, что полное прекращение приступов было зафиксировано у 16% детей, снижение более чем на 90% — у 32%, снижение более чем на 50% — у 56% детей [37].

Заключение

Кетогенная диета может играть существенную роль как в профилактике ССЗ, так и при лечении ожирения, СД и неврологических заболеваний.

Несмотря на противоречивые данные, в настоящее время КД можно использовать при ряде состояний, однако при тщательном контроле метаболических сдвигов в организме. КД можно применять с целью снижения массы тела, однако краткосрочно, учитывая нарушение сбалансированности питания и отсутствие в рационе ряда необходимых нутриентов. Риск применения КД связан с тем, что ее адепты часто выбирают нездоровые, насыщенные жиры для своего рациона, что может увеличивать риск возникновения болезней сердца, уплотнения стенок сосудов и смерти.

КД может повысить риск развития СД2 в связи с тем, что помимо продуктов с высоким содержанием животного жира в рационе ограничивается потребление некоторых полезных диетических компонентов, таких как цельнозерновые, пищевые волокна, фрукты и овощи.

Безусловно, КД является важной частью лечения эпилепсии, особенно при ее фармакорезистентных форм. Что касается ССЗ, то золотым стандартом профилактики и лечения этих патологий является средиземноморская диета.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.