Ketose (metabolisme)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Ketose is een metabool proces dat gekenmerkt wordt door een verhoogde concentratie ketonen in het bloed, veroorzaakt door afbraak van vetzuurketens (ketogenese). Men spreekt dan van een ketogene toestand en niet van een ziekte: ketose is onderdeel van de fysiologische biochemie van organismen.
Ketogenese vindt plaats als de afbraak van lichaamssuikers onvoldoende energie kan leveren aan het lichaam. Zodra er zich weinig koolhydraten (=suikers, zoals glucose) in het bloed bevinden wordt er van een koolhydraatverbranding na een inductie-fase overgegaan tot vetverbranding met verbruik van vetzuren en ketonen. Dit kan zijn bij een lage glycogeenvoorraad in de lever, bijvoorbeeld bij een langdurige of intensieve inspanning, bij een koolhydraatarm dieet of bij vasten.

Diagnose[bewerken]

Of een lichaam in ketogene toestand verkeert kan gecontroleerd worden door speciale urinetest strips te gebruiken, zoals Ketostix.
Als er ketose plaatsvindt in het lichaam, ruikt diegene vaak naar aceton, soms beschreven als 'fruitige adem'.

Metabool reactiepad[bewerken]

Bij de vetverbranding worden vetmoleculen (triacylglycerol) gesplitst in één glycerolmolecuul en drie vetzuurketens. Dit proces wordt lipolyse genoemd. Het grootste gedeelte van het lichaam is in staat vetzuren te gebruiken als alternatieve bron van energie, in een proces genaamd beta-oxidatie. Eén van de producten van beta-oxidatie is acetyl-CoA, dat gebruikt wordt in de citroenzuurcyclus. Acetyl-CoA wordt gebruikt om ketonlichamen te produceren. De ketonen acetoacetaat en β-hydroxybutyraat worden dan gebruikt voor energie.[1]
De hersenen kunnen geen vetzuren gebruiken voor energie, omdat deze de bloed-hersenbarrière niet kunnen passeren. Ketonen kunnen dat wel. In de hersenen worden deze opgenomen in acetyl-CoA en dan gebruikt in de citroenzuurcyclus.

Dieet[bewerken]

Als iemands dieet verandert van hoog-glykemische (=koolhydraatrijke) voeding naar een koolhydraatarm dieet dat niet voldoende koolhydraten levert om de glycogeenvoorraden aan te vullen, doorloopt het lichaam een aantal fases om in ketose te raken. Tijdens de eerste fasen van dit proces verbrandt het volwassen brein geen ketonen; het brein maakt echter direct gebruik van dit belangrijke substraat voor de synthese van lipiden in de hersenen. Na ongeveer 48 uur van dit proces begint het brein ketonen, afkomstig van lichaamsvet, te verbranden om meer direct gebruik te kunnen maken van de energie van de vetvoorraden, om de resterende glucosereserves alleen te gebruiken voor absolute noodzaak, en zo de uitputting van de eiwitvoorraden in de spieren te voorkomen.
Als de glucosereserves echt op dreigen te raken, worden uiteindelijk (spier-)eiwitten afgebroken. Dit komt voor bij hongerstakers, hongerdiëten en bijvoorbeeld anorexia nervosa.

Ketose wordt opzettelijk veroorzaakt in een ketogeen dieet dat wordt gebruikt om epilepsie te behandelen: het aantal epilepsie aanvallen blijkt hierdoor drastisch te kunnen verminderen[2]. Verder worden koolhydraatarme diëten gebruikt om overtollig vet te verbranden. Hoewel er nog onvoldoende wetenschappelijk onderzoek is lijken deze diëten succesvol [3][4].

Controverse[bewerken]

Sommige artsen beschouwen ketose als een gevaarlijke en potentieel levensbedreigende toestand die de lever overbelast en afbraak van spierweefsel veroorzaakt.[5][6][7] Ketogenese, zoals hierboven besproken, breekt geen spieren af. Ketogenese kan alleen voorkomen als gevolg van het bijproduct van vetafbraak: acetyl-CoA.
De anti-ketose standpunten zijn aangevochten door een aantal artsen en aanhangers van koolhydraatarme diëten, die ketose als een normaal metabool proces zien om aan energie te komen door opgeslagen vet te verbranden. Dit opgeslagen vet zou waarschijnlijk grotendeels gevormd zijn op momenten dat er veel koolhydraten waren, waardoor deze omgezet zijn in vet voor koolhydraatarmere momenten.[8][9][10] Daarnaast zijn deze diëten koolhydraatarm, maar juist wel eiwitrijk en sommige ook vetrijk, waardoor er voldoende alternatieve energie is om geen spieren te hoeven afbreken. Er wordt betoogd dat er niet alleen groepen jagers waren die duizenden jaren voornamelijk in ketogene staat leefden, maar dat er ook vele gedocumenteerde gevallen zijn van bevolkingsgroepen (bijvoorbeeld eskimo's) die met name van vetten en eiwitten leven. In het verleden waren de grote hoeveelheden koolhydraten die we in de westerse samenleving gebruiken, niet voorhanden. Hoewel sommigen geloven dat voor langdurig intensief sporten koolhydraatinname nodig is om de uitputtende glycogeenvoorraden aan te vullen, hebben studies aangetoond dat na een aanpassingsperiode van twee tot vier weken fysiek uithoudingsvermogen niet wordt beïnvloed door ketose[11].

Keto-acidose[bewerken]

Alle ketonlichamen zijn zuur, maar bij normale omstandigheden kan het bloed bufferen om de pH van het bloed binnen normale grenzen te houden. Als deze buffercapaciteit te kort schiet, kan een ernstige keto-acidose ontstaan, waarbij de pH van het bloed onder de 7,35 daalt.
Keto-acidose is een medische aandoening die onder andere optreedt bij een ontregelde diabetes mellitus of bij alcoholvergiftiging, en die vergezeld gaat met hyperglykemie, uitdroging, ketonurie en verhoogde glucagonwaarden. De hoge glucagonwaarden en de lage insulinewaarden zorgen ervoor dat het lichaam meer glucose gaat aanmaken via gluconeogenese en glycogenolyse, en meer ketonlichamen via ketogenese. Hoge glucosewaarden zorgen voor het te kort komen van tubulaire reabsorptie in de nieren, waardoor er water kan lekken in de buisjes in een proces dat osmotische diurese genoemd wordt, wat uitdroging en verdere verergering van de acidose veroorzaakt.

Voetnoten[bewerken]

  1. Harvey & Champe, biochemistry
  2. Ketogeen dieet bij kinderen met epilepsie
  3. G.D Foster et al., NEJM2003;348:2082-90
  4. Bravata et al., "Efficacy and safety of low-carbohydrate diets: a systematic review." Journal of the American Medical Association, Apr, 2003; 289(14):1837-50 [1]
  5. High-Protein Diets, American Heart Association, 14 March 2008
  6. Weighing In on Low-Carb Diets, The American Cancer Society, retrieved 12 March 2008
  7. Karra, Cindy: Shape Up America! Reveals The Truth About Dieters, Shape Up America! (by former U.S. Surgeon General C. Everett Koop), 29 December 2003
  8. Eaton, S. Boyd, Melvin Konner (31 January 1985). Paleolithic nutrition: a consideration of its nature and current implications. New England Journal of Medicine 312 (5): 283–89 . PMID:2981409.
  9. Eades, M. et al. Protein Power Lifeplan
  10. William S Yancy, Jr, Marjorie Foy, Allison M Chalecki, Mary C Vernon, and Eric C Westman (2005). A low-carbohydrate, ketogenic diet to treat type 2 diabetes. Journal of Nutrition and Metabolism 2: 34 . PMID:16318637. PMC:1325029. DOI:10.1186/1743-7075-2-34.
  11. (2004). TY - JOUR AU - Phinney, Stephen PY -. SN - 1 (1): 1743–7075 . PMID:15507148. PMC:524027. DOI:10.1186/1743-7075-1-2. Geraadpleegd op 2009-10-29.