Хронобиологија на исхрана и метаболизам ЈЕМ - Весник на нутриционистичка медицина
Од една страна, биолошката ритмичност се однесува на морфолошко ниво, што значи дека функционалните ритми можат да се детектираат во областа на гените, клетките, органите и ткивата, целиот организам, па дури и популациите. Второто ниво се однесува на различни должини на периоди на ритмите од милисекунди до години. Постои поврзаност помеѓу должините на периодот и функционалното значење на ритмите. Биолошката ритмичност има задача на ендогена и егзогена синхронизација. Ендогената синхронизација е поврзана со ритми со должина на периодот помал од 24 часа и на тој начин служи за одржување на временскиот поредок помеѓу ритмичките физиолошки функции. Ритмите со должина на периодот од 24 часа и повеќе имаат задача на егзогена синхронизација, т.е. оптимално прилагодување на ендогените физиолошки ритмови на ритмите на природната средина. Речиво го изразува реченицата измислена од Јирген Ашхоф, според која човекот е ритмички структурирано суштество во ритмички структурирана средина.
Хронобиологија на внесувањето храна
Времето на внесување на храна може да влијае на телесната тежина, плазматските концентрации на разни хормони, температурата на основното тело, крвниот притисок, оксидацијата на подлогата и вкупната количина на оксидирана подлога. Врвот на оксидација на јаглехидрати и масти се јавува побрзо после утрински оброк отколку по идентичен оброк навечер. Термогениот ефект на протеините е поизразен по утринскиот оброк отколку по вечерниот оброк. Добро познатиот факт дека вечерните оброци имаат поголема веројатност да доведат до зголемување на телесната тежина од утринските, е исто така поддржан од резултатите на хронобиологијата (2). Хормоните и предавателите кои играат улога во регулирањето на гладот и ситоста имаат деноноќниот ритам. Концентрацијата на лептин во плазмата е висока во текот на ноќта и е поврзана со намалување на гладот, додека е мала во текот на денот со соодветно посилно чувство на глад (2).
Хронобиологија на варењето на храната
Моторната активност и лачењето во гастроинтестиналниот тракт се предмет на флуктуации во ритамот на денот, од кои некои исто така се земени предвид при фармакотерапија. Во основа, моторните вештини и лачењето во гастроинтестиналниот тракт покажуваат спротивставување на деноноќното однесување. Интердигестивните и дигестивните моторни вештини се пониски во текот на ноќта отколку во текот на денот (3). Производството на базална гастрична киселина е највисоко навечер и најмало наутро. Ова е поврзано со активноста на парасимпатичката иннервација бидејќи овој деноноќниот ритам исчезнува по ваготоотомијата. Базалниот ритам на лачење на желудечна киселина е, сепак, силно преклопен со внесувањето храна. Внесувањето храна во текот на денот доведува до позначително зголемување на гастричната секреција отколку во текот на ноќта.
Циркадиски систем и ендокрина контрола на метаболизмот
Поголемиот дел од оние хормони кои се вклучени во регулирањето на енергетскиот метаболизам имаат деноноќни ритми. Примери се инсулин, глукагон, адипонектин или лептин. Нарушувањето на деноноќниот ритам на овие регулатори е поврзано со дебелина, хиперинсулинемија, дислипидемија, зголемен ризик од дијабетес тип 2 и кардиоваскуларни заболувања (4). Деноноќниот ритам на глукоза и инсулин во плазмата се регулира со супрахијазматското јадро во хипоталамусот и исчезнува кога оваа структура е оштетена. Овие ритми се тесно поврзани и со промените во внесувањето храна и однесувањето. Дневното зголемување на концентрацијата на гликоза во плазмата е поврзано со симпатичните и парасимпатичните инервации на црниот дроб.
Метаболичката рамнотежа е поврзана со интеграција на метаболизмот на гликозата и маснотиите на ниво на орган и затоа е исто така зависна од временска синхронизација на разни периферни осцилатори, на пример, во белите дробови, црниот дроб или мускулите.
Хронобиологија на метаболизмот на гликозата
Концентрацијата на гликоза и инсулин во плазмата покажува најголема вредност на почетокот на периодот на активност. Како што се очекуваше, концентрациите на овие два параметри се намалуваат кога нема храна. Циркадискиот ритам на концентрацијата на гликоза во плазмата исчезнува, но тој на концентрацијата на инсулин останува. Од ова може да се заклучи дека деноноќниот ритам на плазматската концентрација на инсулин не зависи од концентрацијата на гликоза во плазмата, но веројатно е контролиран од централните нервни органи.
Толеранцијата на глукоза покажува курс сличен на плазматската концентрација на глукоза. Толеранцијата на глукоза е подобра на почетокот на фазата на активност отколку на крајот на фазата на активност (5,6,7). Ова влијае на одговорот и на орална и на интравенска администрација на гликоза. Деноноќното однесување на толеранција на глукоза се припишува на соодветниот ритам на чувствителност на инсулин. Ова исто така може да се искористи за усогласување на фактот дека кај луѓето што се одмораат, глукозата се претпочита наутро, додека мастите се претпочитаат навечер. Од ова зависно време од денот на толеранција на глукоза, се извлекува заклучок дека високата концентрација на гликоза во плазмата во утринските часови со голема чувствителност на инсулин, истовремено оптимално го прилагодува организмот кон периодот на активност со потреба за брзо снабдување со енергија.
Во врска со ова, од интерес е студија на Крчучи и сор. (8), во која е испитано влијанието на оброкот богат со јаглени хидрати наутро или навечер, врз деноноќната фаза на температурата на јадрото, срцевиот ритам и содржината на мелатонин во плунката. Откако беше даден оброк богат со јаглени хидрати навечер, основната телесна температура и отчукувањата на срцето беа статистички значително повисоки во споредба со идентичниот внес на јаглени хидрати наутро, но содржината на мелатонин во плунката беше намалена. Авторите го снабдуваат снабдувањето со храна како внатрешен тајмер на кој различните деноноќни системи реагираат различно.
Хронобиологија на метаболизмот на мастите
Во врска со деноноќниот режим на спиење и метаболизмот на липидите, постои хипотеза дека деноноќниот ритам помеѓу однесувањето и однесувањето на будењето, т.е. исто така, помеѓу спиењето и потрошувачката на храна, е делумно поврзан со стапката на липогенеза за време на фазата на активност и липолизата за време на фазата на одмор (9).
Време на внесување на храна и циркаден ритам на биосинтеза на ендоген холестерол
Извршени се истраги за влијанието на времето на консумирање храна врз деноноќниот ритам на биосинтезата на ендогениот холестерол. Во студијата на Cella et al. (11) ја спореди биосинтезата на ендогениот холестерол во две различни периоди на внесување храна. Ако храната се консумирала во 7:00 часот наутро, 11:50 часот наутро и 4:40 часот попладне (основна состојба), максималната биосинтеза на ендогениот холестерол била помеѓу 2200 и 0200, а минималната околу 11:30 часот. Ако, пак, оброците се земале во 13.30, 18.20 и 23.10 часот, максимумот на синтезата на холестерол се случил со задоцнување од 6 часа првиот ден, а времето на минимална синтеза не покажало никаква промена. На 2-ри и 3-ти ден, максимумот на синтеза на холестерол се префрли уште повеќе и не се случи дури 8,6 часа подоцна, додека времето на минимална синтеза на холестерол беше исто така поместено за 6,5 часа. Затоа, деноноќниот ритам на биосинтеза на ендоген холестерол е под влијание на времето во кое се конзумира храната.
Друг интересен наод на оваа студија беше дека под основната состојба постои строго негативна корелација помеѓу деноноќниот ритам на биосинтеза на ендоген холестерол (максимум во текот на ноќта) и оној на секреција на кортизол (максимум наутро). Оваа корелација се губи кога се префрла времето на внесување храна, бидејќи максимумот на синтезата на ендоген холестерол се префрла на подоцнежно време од денот, додека нема промена во однос на временската шема на секреција на кортизол.
Сезонска зависност на параметрите на исхраната и метаболизмот
Неколку примери на сезонски параметри на метаболизмот и исхраната се дадени во Табела 3. Неколку дополнителни забелешки се наменети за да го илустрираат значењето на цикнуалните флуктуации на метаболичките параметри. Активноста на липопротеинската липаза во масното ткиво и мускулите е поголема во зима отколку во лето, иако оваа разлика е поизразена во масното ткиво отколку во мускулите. Концентрацијата на инсулин во плазмата на гладно е околу двапати поголема во есен отколку во пролет. Исто така, постојат докази за циклусен ритам на толеранција на глукоза и концентрација на инсулин. Значително зголемување на односот на гликоза и инсулин може да се забележи во есен во споредба со пролетта. Одговорот на инсулин на орален внес на гликоза е послаб и побавен во пролетта отколку во есен. На крајот на краиштата, концентрацијата на HbA1 во лето е околу 0,4 проценти пониска отколку во зима, што укажува на послаб одговор на инсулин во зима.
Од неизмерна практична важност е фактот дека концентрацијата на холестерол во плазмата е јасно зависна од годишното време, како што е прикажано и на слика 1. Хипната хиперпродукција или намалувањето на активноста на ЛДЛ рецепторите се дискутира како причини за оваа сезонска сезона.
Податоците доаѓаат од студија за спа-пациенти во претходната работна група на авторот на овој напис за преглед (12). Терминот „почетни вредности на холестерол“ прикажан на сликата значи дека концентрацијата на холестерол во плазмата кај учесниците во студијата била утврдена пред почетокот на лекот и дека последователното лекување не било засегнато.
Заклучок и резиме
Времето фактор не е дадено доволно во предвид во конвенционалната медицина. Ова треба да се критикува, меѓу другото, затоа што здравјето и болеста не треба да се проценуваат само на хемиско-морфолошка основа, туку мора да се обрне внимание и на временската структура на човечкиот организам. Концептот на временската структура треба да се сфати како појава на ритмички феномени кои се карактеристика на животните процеси на сите организми. Ритмичките функции се однесуваат од една страна на различни морфолошки нивоа и од друга страна на фактот дека физиолошките ритми имаат различна должина на периодот. Карактеристика на здравиот организам е добрата синхронизација на ритмите во организмот, како и во однос на времето со ритмичките барања на природната средина. Нарушувањата во временската структура се поврзани со оштетување на функциите и болести.
Во областа на исхраната и метаболизмот, почитувањето на временската структура игра улога во внесувањето храна, варењето на храната, енергетскиот биланс, метаболизмот на јаглени хидрати и маснотии и во ендокриното регулирање на метаболичките процеси. Занемарувањето на законите на хронобиологијата на исхраната и метаболизмот може да се доведе во каузална врска со метаболички и болести зависни од исхраната.
Ао Унив.-Проф. Д-р Волфганг Марктл, ГАМЕД- Меѓународна академија за холистичка медицина во Виена, Санаториумstr. 2, 1140 Виена, е-пошта: [email protected]
1) Стефан Ф.К: „Другиот“ деноноќниот систем: Храната како цајтбер. B.Биол. Ритми, (2002), 17, 284-292.
2) Гараулет М, Мадрид ЈА: Хронобиолошки аспекти на исхраната, метаболички синдром и дебелина. Адв. Доставување на лекови. Rev. doi 10 1016/j.д.д. 2010.05.005 година.
3) Сандерс SW Мур ЈГ: Гастроинтестинална хронофармакологија и терапевтска импликација. Фармак. Тар. (1992), 54, 1-15.
4) Стублфилд Ј.Ј. Зелена ЦБ: Циркадиски часовници кај цицачи и метаболизам: Навигација на нутриционистичките предизвици за ритмички свет Во: Л.М. Гунц, еди. Циркадиски часовници: Улога во здравјето и болестите. Спрингер (2016) стр. 153-174 година.
5) Агиши Ј, Хилдебрант Г: Хронобиолошки аспекти на физикална терапија и спа третман. Знаење Серија публикации г. Инст.ф. Рехабилитација. и Балн. Лош Вилдунген, том 2, Ковач, (1997).
6) La Fleur SE, Kalsbeek A, Wortel J, Fekkes ML a. Buijs RM: Дневен ритам во толеранција на глукоза. Улога за супрахијазматското јадро. Дијабетес (2001) 50, 1237-1243.
7) Корнелисен Г: Кога јадете работи: 60 Јера од хрономијата за исхрана на Франц Халберг. The Open Nutriceuticals J. (2012) Suppl 1 - M2, 16-44.
8) Крчучи К, Кајочен Chr., Werth E. a. Вирц - правда: промена на внатрешните односи на деноноќната фаза по утро наспроти вечерните јаглени хидрати - богати оброци кај луѓето. B.Биол. Ритми (2002), 17, 364-376.
9) Дангуир Ј: Односот помеѓу храната и сонот. Во Прирачник за физиологија, том II, физиологија на животната средина. Едс МJ Фрегли а. Мраз од лист ЦМ. Универзитет Оксфорд. Прес, 1996, стр. 1375-1387 година.
10) Мејер АХ а. Изгореници ЈТ: Ритами на деноноќниот хормон при регулирање на липидите. Амер.Зол. (1976) 16, 649-659.
11) Кала Л.К., ван Каутер Е, оп. Schoeller DA: Ефект на тајмингот на оброците врз дневниот ритам на синтезата на човечки холестерол. Ам.Ј.Физиол. (1995), 269, Е 878 - Е 883.
12) Г. Строс-Блаше, Ц. Екмекчиоглу, В. Лајбетседер, В. Марктл,
Сезонска варијација на ефектите на намалување на липидите во комплексната бањска терапија.
Истражувања комплементарни лекар. Час Натурхајлкд. 10, 78-84 (2003)