Влияние белка на почки: почему почечным больным противопоказана белковая диета

Резюме

Целью данного исследования является определение влияния диеты с высоким содержанием белка на тренированных испытуемых. Эксперимент продолжался один год. В эксперименте участвовало четырнадцать здоровых тренированных мужчин (средний показатель ± SD; возраст 26,3 ± 3,9; рост 178,5 ± 8,4 см, имеющих средний опыт тренировок 8,9 ± 3,4 лет). В произвольном порядке, участники получали привычное или обычное питание в течение 2-х месяцев и 4-х месяцев, чередуя его с более высоким белковым питанием (> 3 г / кг / сутки) в течение 2-х месяцев и 4-х месяцев. Таким образом, в среднем каждый субъект получал в течение 6 месяцев нормальное питание и 6 месяцев получал питание с более высоким содержанием белка.

Состав тела испытуемых оценивали по системе Бод POD ) ( соотношение жировой и мышечной массы тела).

Каждый испытуемый в течение 100-168 дней вёл дневник.

Когда испытуемые получали обычное питание, они потребляли (среднее ± стандартное отклонение) 29.94 ± 5,65 килокалорий / кг / в день и 2,51 ± 0,69 г / кг / белка в сутки. Количество белка значительно увеличилось (р <0,05) во время высокой белковой диеты до 34,37 ± 5,88 ккал / кг / в день и 3,32 ± 0,87 г / кг / в день.

Исследования показали, что у тренированных участников, находившихся на диете с высоким содержанием белка (~ 2.51-3.32 г / кг / в сутки) в течение года, не обнаружено никаких вредных отклонений в показаниях уровня липидов в крови, а также в функциях печени и почек. Кроме того, несмотря на общее увеличение потребляемой энергии на высокой белковой фазе, у испытуемых не обнаружено увеличение жировой массы

Почему же людям с заболеваниями почек противопоказаны высокобелковые диеты?

Теперь Вам известно, что основным органом, выводящим конечные продукты расщепления белков, являются почки. Когда они поражены заболеванием, гломерулы – клубочки кровеносных сосудов, которые фильтруют всю проходящую через них кровь, – начинают хуже справляться со своей задачей. Поэтому, чтобы не перегружать и без того ослабленные почки, людям с заболеваниями этих органов рекомендуют не злоупотреблять белковой пищей. Помимо этого, если почки не будут своевременно выводить токсичные вещества из организма, их накопление может привести к появлению проблем с другими органами и системами.

При почечных заболеваниях нельзя злоупотреблять белковой пищей.

Важно понимать, что количество белка, которое можно и нужно употреблять при почечных заболеваниях, определяется, исходя из конкретного случая. После проведения необходимых анализов доктор установит, насколько снижена функция почек, и порекомендует адекватную суточную норму белковых и прочих продуктов, необходимых для нормальной работы Ваших маленьких фильтров.

Таким образом, estet-portal.com хотелось бы еще раз подчеркнуть: влияние белка на почки зависит от их состояния. Здоровому человеку, как показывают исследования, переживать о поражении почек вследствие белковой диеты не стоит. Однако пациентам с почечными заболеваниями необходимо обязательно составлять свой рацион с лечащим врачом!

Методы и материалы

2.1. Участники

Четырнадцать тренированных мужчин, согласились добровольно участвовать в этом эксперименте (расовое / этническое происхождение: 10 белых мужчин, 3 чернокожих и 1 островитянин из тихоокеанского региона). Субъекты принимали участие в произвольном перекрёстном исследовании, когда они потребляли обычное белковое питание (то есть нормальный белок) или высокобелковую диету в течение двух месяцев и четырёх месяцев соответственно. Порядок потребления нормального белка или высоко белковой диеты был произвольным. Всего участники принимали обычную и высокобелковую диету в течение 6 месяцев соответственно. Субъекты приезжали в лабораторию пять раз. Регистрировали их исходный уровень, затем данные после двух двухмесячных интервалов и двух четырёх месячных периодов при соответствующей диете. Дополнительный белок, потребляемый каждым субъектом, получали в основном из порошка сывороточного протеина, который каждому субъекту давали бесплатно (Dymatize® ISO-100 с 25 г белка, 1 грамм углевода и нулевым содержанием жира на одну мерную ложку). Однако участники не должны были потреблять дополнительный белок в виде порошка; вместо этого они могли принимать любой дополнительный источник белка, более предпочтительный. В соответствии с Хельсинкской декларацией Совета по правам человека Ново Юго-Восточного университет одобрил это исследование и было получено разрешение в письменной форме на участие в эксперименте.

2.2. Дневник продуктов питания

Участники эксперимента вели дневник (а именно, три дня в неделю в течение одного года) приёма пищи через смартфон приложение (MyFitnessPal), было ~ 150 ежедневных журналов приёма пищи, который вели в течение всего периода. Мобильные приложение для самостоятельной отчётности использовалось и ранее [6-9]. У каждого испытуемого был опыт работы с этим мобильным приложением. Приложение MyFitnessPal представляет собой базу данных, содержащую более 5 миллионов продуктов, которыми обеспечивали пользователей через ввод данных вручную или сканированием штрих-кода на упакованных товарах. Таким образом, сами данные в основном получены с ярлыков пищевых продуктов (т. е. пищевая ценность продукта), или из базы данных Министерства сельского хозяйства США (USDA National Nutrient).

2.3. Состав тела

Рост измеряли по стандартной шкале антропометрии, и общий вес тела, используя градуированную шкалу. Состав тела оценивали, используя денситометрию всего тела, перемещение воздуха ( от автора-для определения состава тела-жир против мышечной массы) через Bod Pod (Bod Pod измеряет массу тела (веc) используя точный масштаб и объем, сидя внутри BOD POD(COSMED USA, Concord, CA). Все испытания проводились в соответствии с инструкциями производителя. Согласно инструкции субъекты приходили для оценки в лабораторию после 3-часового голодания и без тренировки за 24 часа. Во время теста все испытуемые были одеты в плотно облегающие одежды (купальник или нижнее белье) или акриловые плавки. Участники эксперимента носили одну и ту же одежду на протяжении всего эксперимента. Объем торакального газа устанавливался для всех субъектов , используя прогностическое уравнение, для программного обеспечения Bod Pod. Каждый испытуемый тестировался, по крайней мере, дважды за посещение. Данные Бод-Пода включают вес тела, процентное содержание жировой массы в теле, сухую массу и массу жира. Все измерения проводились с каждым участником примерно в одно и то же время суток, для каждого из пяти сеансов тестирования. Хотя гидратация не измерялась, каждый испытуемый был обследован одинаковым образом на протяжении всего исследования. Bod Pod калибровали утром перед тестирования, а также перед тестированием каждого участника эксперимента.

2.4. Анализ крови: комплексная метаболическая панель и липиды крови

Субъекты, находящиеся в состоянии голодания были опрошены по Квестовой Диагностике пять раз. Был сделан анализ крови на липиды и всей обширной панели обмена веществ. Что включает следующие показатели: глюкоза, азот мочевины крови (БУН), креатинин, уровень клубочковой фильтрации, соотношение БУН / креатинин, натрий, калий, хлорид, диоксид углерода, кальций, общий белок, альбумин, глобулин, соотношение альбумин / глобулин, билирубина, щелочной фосфатазы, аланиновой трансаминазы, аспартат-трансаминазы, общий холестерин, холестерин липопротеинов высокой плотности, триглицеридов, холестерина липопротеинов низкой плотности и соотношение общего холестерина с холестерином липопротеинов высокой плотности. Методом Quest Diagnostics каждое испытание было проведено в соответствии со стандартной действующей процедурой разработанной компании.

2.5. Программа тренировок

Каждый участник следил за своей собственной программой силовой и курсовой подготовки. Кураторы испытаний постоянно следили, чтобы каждый участник правильно вёл журнал на всем протяжении эксперимента. Объем нагрузок (то есть общий вес поднятый за неделю) устанавливали для каждого периода тренировок.

2.6. Обработка данных

Для анализа данных: где величина p <0,05 считалась значимой, использовали двухфакторный дисперсный метод (ANOVA) . Сопоставляемые данные были представлены как исходные и средние величины за период с обычным потреблением [комбинированное 2-месячное и 4-месячное потребление], а также со средним значением за период потребления диеты с высоким содержанием белка [комбинированное 2-месячное и 4-месячное потребление]. Данные выражены как величина ± SD. Статистический анализ был выполнен с использованием программного обеспечения Prism 6 GraphPad (La Jolla, California).

Результаты

Данные по составу тела приведены в Таблице 1. Данные по потреблению диеты показаны в Таблице 2. Участники эксперимента употребляли больше в абсолютном и относительном выражении калорий и белка во время фазы с высоким содержанием белка (р <0,05). Существенных различий между группами с нормальным и высоким содержанием белка в любой оценке состояния здоровья или состава тела отмечено не было (таблицы (таблицы 33 и 4) .4). Следует отметить, что один из субъектов 6 месяцев был на диете с высоким содержанием белка и только 2 месяца на нормальном белке. В силу изменения своего географического местонахождения он не завершил эксперимент, не выполнив последние 4 месяца диеты с нормальным потреблением белка. В случае с этим конкретным участником мы вывели среднее значение на основе его данных питания с нормальным потреблением белка (2 месяца ) и диете с высоким содержанием белка ( данные за 6 месяцев).
Таблица 1.
Состав тела и объем тренировок

Таблица 2.
Ежедневный прием

Средняя величина ± SD. Существенное различие между базовым и высоким и обычным и высоким : при р<0,05. д-день

Таблица 3

.
Липиды крови
.

Средняя величина ± SD. Между группами не выявлено существенных различий. Х-холестерин, дЛ: деколитр, ЛВП –липопротеиды высокой плотности, ЛНП – липопротеиды низкой плотности

Таблица 4.

Комплексная метаболическая панель.

Данные представлены- среднее ± SD. Между группами не отмечено серьёзных различий. AАЛТ: аланинаминотрансфераза, АСТ: аспартаттрансаминаз, АМК: азота мочевины крови, СКФ: оценочное скорость клубочковой фильтрации, # Указывает значение> или = 60 мл / мин / 1,73 м2 .

Обсуждение

Это первое рандомизированное контролируемое исследование, при котором исследовалось воздействие питания с высоким содержанием белка на тренированных участников эксперимента , которые следовали диете в течение года. В двух словах, мы не выявили никаких вредных последствий диеты с высоким содержанием белка (2.51-3.32 г / кг / сут) за весь период наблюдений. Предыдущие работы, проведённые в нашей лаборатории показали , что питание с высоким содержанием белка в краткосрочной период потребления не оказывает вредного воздействия, что определялось — клиническим контролем (то есть, определением уровня липидов в крови и контролем за комплексной панелью обмена веществ) [ 6 , 7 ].

При настоящем исследовании субъекты поочерёдно принимали нормальную и привычную белковую диету, или питание с высоким содержанием белка. Следует отметить, однако , что даже нормальное количество потребляемого белка другими участниками возможно будет считаться высоким .[ 5 , 11 , 12 ]. Таким образом, наше исследование не поддерживает мнение, что потребление белка в 3-4 раза больше , чем по RDA ( recommended dietary allowance) вызывает какие — либо вредные последствия.

Кроме того, количество пищевой клетчатки, которое употребили наши участники составляет~ 30 граммов в день. Что отличается от среднего количества потребления клетчатки в Соединённых Штатах ~ 16 г в день [13 ]. Таким образом, считаем недостоверным тот факт, что диеты с высоким содержанием белка являются взаимоисключающими с диетой с высоким содержанием клетчатки. У наших участников не обнаружено никаких вредных последствий после употребления гиперэнергетического питания с высоким содержанием белка, и это (смотрите уровень липидов в крови, функции почек и печени, и т.д.) может быть отчасти связано с потреблением клетчатки. Известно , что повышенное потребление клетчатки связано с более низким риском развития сердечно — сосудистых заболеваний, рака и смертности по другим причинам [ 14 — 16 ]. С другой стороны, потребление холестерина нашими испытуемыми было вдвое выше, чем обычно рекомендовано — 300 мг в день [ 17 ]. Представление о том , что высокое потребление холестерина оказывают вредное воздействие на уровень липидов в крови при сердечно — сосудистых заболеваниях не подтверждается нашими данными.

Предыдущие исследования в нашей лаборатории выявили , что потребление белка (2.3-3.4 г / кг / сут) в количествах , которые в 3-4 раза превышает допущенных RDA, показало увеличение набора сухой массы ( FFM — fat free mass) как в группах принимавших диету с нормальным так и с высоким содержанием белка [ 6 ]; Однако группа, потреблявшая диету с высоким содержанием белка потеряла больше массы жира чем группа с нормальной белковой диетой, несмотря на то , что они потребляли в среднем на ~ 400 ккал больше в день в течение всего периода наблюдений. Данные отличаются от текущих, согласно которым не было обнаружено никаких изменений в составе тела. Главное отличие настоящего исследования от выше упомянутых, заключается в том, что участники эксперимента не вносили целенаправленных изменений в свои программы тренировок. С другой стороны, участники предыдущих исследовании, вносили изменения в тренировочный режим (т.е. изменение периодичности силовых программ), к которому они привыкли. Поскольку основное внимание в данном эксперименте было направлено на показатели здоровья, участникам было дано указание не менять их тренировочный режим. Данные по объёмам нагрузок свидетельствуют, что они не вносили каких — либо существенных изменений в режим тренировок. Таким образом, можно предположить, что без существенных изменений в режиме тренировок простое потребление дополнительного белка, скорее всего, не приводит к изменению состава тела. С другой стороны , простое потребление дополнительных белковых калорий также не способствует повышению жировой массы.

4.1. Противопоказания

Что касается противопоказаний то, по результатам данного исследования , некоторые могут спекулировать тем, что участниками были молодые мужчины, которые в течение нескольких лет занимались силовым тренингом и регулярно получали питание с высоким содержанием белка.

Тем не менее, тот факт, что они получали питание с повышенным на 32% содержанием белка и при этом не обнаружили никаких вредных побочных эффектов является доказательством того, что диета с высоким содержанием белка действительно безопасна для подготовленных людей. Небольшую часть выборки из полученных результатов исследования можно исключить за счёт группы населения, тех мужчин и женщин , которые ведут малоподвижный образ жизни. Тем не менее, мы бы настаивали на том, что единственная группа людей, которая потребляет питание с высоким содержанием белка это — спортсмены (а именно, подготовленные к силовому тренингу и выносливости спортсмены). Следовательно, применение наших данных для других групп людей может быть спорным.

Опасность избыточного потребления белка

Потребление белковой пищи крайне необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности человека. Причиной тому является то, что белки — это источник незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза важных белков и пептидов. Как следствие, множество людей считает высокобелковую диету более полезной. Всемирный рынок протеиновых добавок планирует заработать приблизительно 90 миллиардов долларов США к 2021 году, что в значительной степени обусловлено возрастающей потребностью в протеин-содержащих продуктах питания. Данная статья указывает на опасности, которые таит в себе избыточное потребление белковой пищи, и предоставляет данные, основанные на доказательствах, которые указывают на потенциальный вред здоровью популяции вследствие избыточного потребления белка.

Белок — это важнейший макронутриент, способствующий появлению в организме незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза белков, которые составляют мышечно-скелетную систему, поддерживают функцию жизненно важных органов и иммунных клеток, а также функционируют как регуляторные и транспортные молекулы. Как следствие, прием в пищу незаменимых аминокислот необходим для оптимального функционирования организма. При недостаточном потреблении белка или болезни аминокислоты, запасенные в мышцах, используются для дальнейшего синтеза белков. Вдобавок, известно, что насыщение аппетита белком происходит сильнее, чем углеводами и жирами, что потенциально можно использовать для профилактики и лечения ожирения. Именно поэтому различные сообщества рекомендуют повышенное потребление белка для повышения мышечной массы и нормализации массы тела.

Однако включение в диету избыточного количества белка может приводить к нарушению секреции инсулина и возрастанию риска сахарного диабета 2 типа (СД 2 типа). Помимо прочего, известно о негативном влиянии высокобелковой диеты на функциональное состояние почек. Исходя из этого, важным моментом является определение необходимой суточной потребности в белке.

Рисунок 1 | Связь между потреблением белка и состоянием здоровья. EAR — ожидаемая средняя потребность, RDI — рекомендуемая дневная норма потребления, IOM — Институт медицины (пояснения в тексте). Рекомендации по употреблению белок-содержащих продуктов

Институт медицины (Institute of Medicine — IOM), некоммерческая организация при Национальной академии наук США, определила, что средняя потребность в белке для взрослых составляет 0,6 г/кг в сутки и предположили, что рекомендуемая дневная норма потребления (recommended daily intake — RDI) с целью предотвращения потери азотистых оснований (то есть мышечной потери) у 97,5 % взрослых составляет 0,8 г/кг в сутки. В дальнейшем, экспертное совещание Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, ВОЗ и Университет ООН установили популяционную эталонную величину потребления (population reference intake — PRI) в дозировке 0,83 г/кг в сутки, которая признана адекватной для всех взрослых. IOM также предположили, что употребляемый в течение дня белок должен включать в себя 10–35 % от общего суточного потребления калорий, даже с учетом того, что потребление через белок 15 % и более калорий от суточной потребности превышает значения RDI и PRI.

Международные экспертные группы (Европейское сообщество по парентеральному и энтеральному питанию и исследование PROT–AGE) рекомендуют прием белка из расчета 1,0–1,2 г/кг в сутки, что выше RDI и PRI, для лиц старшей возрастной группы (старше 65 лет) для предотвращения снижения мышечной массы, ассоциированного с возрастом. Высокое потребление белка (более 0,8 г/кг в сутки) также обычно рекомендуется для поддержания или снижения массы тела, что связано с более выраженным насыщением при питании белковой пищей, нежели пищей, насыщенной углеводами и жирами, и более выраженным термическим эффектом (повышение уровня обмена веществ, индуцированное диетой, за счет переваривания, абсорбции и метаболизма потребляемых нутриентов). Осведомленность о том, что повышенное употребление белковой пищи положительно сказывается на мышечной массе, мышечной функции и массе тела, сподвигает общество думать, что диета с большим содержанием белка является полезной. Например, ~65 % взрослых людей в США предпочитают белок-содержащие продукты и напитки и «стараются есть больше белка».

Прием белка

Многие взрослые люди в США и других развитых странах в действительности потребляют больше белка, чем рекомендовано по RDI и PRI, при этом некоторые употребляют белковой пищи даже больше, чем рекомендовано для лиц пожилого возраста. Например, по данным Фрамингемского исследования третьего поколения, проведенного в США, показано, что 82 % лиц из принимавших участие в исследовании принимали как минимум рекомендованную суточную дозировку, и медиана потребления белка в первом, втором, третьем и четвертом квартилях составила 0,8, 1,1, 1,3 и 1,8 г/кг в сутки соответственно. В дальнейшем, в исследовании NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) 2001–2014 годов, также проводившемся в США, было выяснено, что минимум суточного потребления белка был аналогичен результату Фрамингемского исследования у 85 % исследуемых. В NHANES среднее потребление белка было выше у мужчин и у лиц молодого возраста. Среднее потребление ранжировалось от 1,5 г/кг в сутки у мужчин 18–30 лет до 1,0 г/кг в сутки у женщин 80 лет и старше. В целом, прием белка пропорционален потреблению калорий и составляет приблизительно 15 % (межквартильный размах 10–22 %) от общего потребления калорий. Прием углеводов составил приблизительно 50 %, а жиров — 35 % от общего потребления калорий среди всех возрастов и лиц с различными показателями индекса массы тела (ИМТ). Соответственно, высокое потребление белка (более 0,8 г/кг в сутки) чаще встречалось вне случаев ограничения калорийности питания, употребления углеводов и/или жиров.

Белковый обмен в мышечной ткани

В постабсорбтивном периоде (при голодании), прямой баланс мышечного белка (то есть мышечные белки теряются) из-за того, что расщепление белка преобладает над его синтезом в мышцах. Прием белка или смеси макронутриентов стимулирует синтез белка в мышечной ткани. Этот эффект активируется за счет постпрандиального повышения уровня аминокислот в плазме крови, которые активируют анаболические сигнальные пути с целью увеличения их поступления в мышцы с дальнейшим синтезом белка. Вдобавок, потребление белка или смеси макронутриентов также ингибирует расщепление мышечных белков за счет стимуляции секреции инсулина. Инсулин обладает мощными анти-протеолитическими эффектами, и плазменная концентрация инсулина, необходимая для подавления расщепления мышечного белка, составляет около 15–30 мкЕД/мл. Данная концентрация достигается приемом небольшого (около 250 ккал) смешанного приема пищи. Стимулирующий эффект приема белка в пищу на синтез белков в мышечной ткани и ингибирующий эффект инсулина на распад мышечных белков способствуют отложению белка в мышцах. В связи с этим, увеличение мышечной массы случается тогда, когда постпрандиальное накопление белков в мышцах превышает постабсорбтивную потерю белка.

Рисунок 2 | Влияние потребления белка на белковый обмен и окисление аминокислот в мышцах.

Способность мышц превращать поглощенный белок и составляющие его аминокислоты в миофибрилльные и другие интрамиоцеллюлярные протеины строго регулируется. Отношения между приемом белковой пищи и уровнем постпрандиального синтеза белка в мышечной ткани зависят от степени насыщения, охватывая максимальный уровень синтеза в 0,25 г/кг и 0,40 г/кг у молодых (18–37 лет) и лиц средних лет и старшей возрастной группы (старше 55 лет) соответственно. В среднем, это сопоставляется с потреблением примерно 18 г белка за один прием у молодых и примерно 28 г белка у возрастных лиц. Аминокислоты из белка потребляются в более избыточном количестве, нежели окисляются. В силу вышесказанного, исследователи порекомендовали максимальные стимулирующую дозу белка — около 30 грамм — для потребления в каждый прием пищи. Однако синтез белка в мышцах рефрактерен к стойкой гипераминоацидемии и синтез белка возвращается к базальным значениям спустя 2,5 часа, даже когда концентрация аминокислот в плазме до сих пор высокая или продолжает повышаться за счет непосредственного их употребления. Эти физиологические факторы обусловливают сложность увеличения прироста мышечного белка за счет повышения уровня и частоты употребления белковой пищи.

Потребление белка и масса нежировой ткани.

Эффекты повышенного потребления белка на общую массу тела, массу нежировой ткани и мышечной массы были оценены в обоих популяционных исследованиях и рандомизированных контролируемых наблюдениях. Эти рандомизированные контролируемые исследования, включавшие исследования с поддержанием массы тела, высококалорийным питанием и исследования по снижению веса, индуцированные диетой. Популяционные исследования включали кросс-секционные и долгосрочные исследования. Общая масса нежировой ткани оценивалась различными методами, такими как двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA), биоимпеданс, воздушная заместительная плетизмография, гидростатическое взвешивание или изотопическая дилюция с оксидом дейтерия. Мышечная масса оценивалась как безжировая масса конечностей и оценивалась с помощью DXA.

Популяционные исследования. Одно кросс-секционное исследование, проведенное в США, выявило, что ИМТ и окружность талии имели обратную ассоциацию с приемом белка (выраженный как граммы на килограмм массы тела в день). Однако другое исследование, проведенное в Великобритании, показало, что прием белка (выраженный как процент общего потребления калорий) был напрямую связан с ИМТ и окружностью талии. Более того, в обоих случаях набор веса и риск развития ожирения были напрямую ассоциированы с приемом белка (выраженный как процент общего потребления калорий) в нескольких долгосрочных когортных исследованиях, которые были проведены в Европе. Общая масса нежировой ткани и мышечная масса были напрямую связаны с приемом белка в нескольких популяционных исследованиях из США и Великобритании, и в данных исследованиях было высказано предположение о белок-ассоциированном повышении массы тела в других исследованиях за счет повышения массы нежировой ткани. Однако данные эффекты были незначительны и статистически недостоверными. В вышеописанном Фрамингемском иссследовании лица, получавшие наименьший квартиль потребления белка, то есть менее 0,8 г/кг в сутки, имели меньшую безжировую массу конечностей, чем те, кто принимал больший граммаж. Однако безжировая масса конечностей не различалась у лиц в других трех квартилях. В проспективном исследовании Health ABC, США, мужчины и женщины 70–79 лет, употреблявшие менее 0,8 г/кг белка в день теряли статистически значимо больше общей и безжировой массы конечностей в течение более 3 лет наблюдения в отличие от лиц, получавших 0.8 г/кг в день и более. Тем не менее протективный эффект повышенного потребления белка не приводил к предупреждению или ослаблению нормальной возраст-ассоциированной потери массы нежировой ткани и мышечной массы у лиц, поддерживающих свою массу тела.

Рандомизированные контролируемые исследования при поддержании веса. Результаты нескольких рандомизированых контролированных исследований продемонстрировали, что повышенное употребление белка в объемах 30–56 г в день в течение от 12 недель до 2 лет не повлияло на вес тела или повышение нежировой массы у лиц с избыточной массой тела или ожирением. Кроме всего прочего, высокобелковые режимы питания не помогли набрать мышечную массу (оцениваемую как безжировую массу конечностей с использованием DXA или гистологической оценки площади поперечного сечения мышечного волокна) у лиц старшей возрастной группы (65 лет и старше), которые потребляли адекватные уровни белка исходно. Данные некоторых систематических обзоров и метаанализов также малый эффект или его отсутствие при повышенном приеме белка и употреблении аминокислот при индуцированной упражнениями мышечной гипертрофии в среднем возрасте (старше 45 лет) и в старшей возрастной группе (65 лет и старше). Но повышенное потребление белка в значения выше RDI повышала уровень мышечной гипертрофии, индуцированной физическими нагрузками, у молодых (младше 45 лет).

Рандомизированные контролируемые исследования с высококалорийной диетой. Одно рандомизированное контролируемое исследование оценило эффекты высококалорийной диеты, которое включало в себя примерно на 40 % больше, чем требовалось на поддержание массы тела (дополнительно около 1000 ккал в сутки) и различные значения белка на вес тела и нежировую массу тела. В этом исследовании люди, которые получали низкобелковую высококалорийную диету (менее 0,7 г/кг в сутки) набирали меньшую нежировую массу, чем те, кто употреблял высококалорийную диету с большим содержанием белка. Тем не менее, когда потребление белка было адекватным, высокое потребление не приводило к значимому повышению нежировой массы: как таковое повышение нежировой массы тела не различалось у лиц, употреблявших 25 % суточной калорийности из белков в сравнении с теми, кто потреблял 15 % суточной калорийности. Более того, лица на низкобелковой диете (5 % из белковой пищи, приблизительно < 0,7 г/кг белка в сутки) набирали меньший общий вес тела в сравнении с лица на высокобелковой диете (15 % и 25 % от тотального калоража или ≥ 0,8 г/кг белка в сутки). В дополнение, общий набор веса был одинаков у людей, потребляющих 25 % или 15 % калорий белков от суточной калорийности. Другое рандомизированное контролируемое исследование оценивало влияние на на нежировую массу диеты с избытком калорий и белка (2,0 г/кг белка в сутки) для повторного набора массы тела у морских пехотинцев США после кратковременного сильного отрицательного энергетического баланса в ходе тренировок. Исследуемые употребляли 84–133 г белка в сутки. Это исследование показало, что добавление белка не имеет положительного влияния на восстановление нежировой массы.

Рандомизированные контролируемые исследования по снижению веса. Способность высокобелковых диет снижать массу тела исследовалось в нескольких систематических обзорах и метаанализах. Авторы этих исследований выявили благоприятное влияние высокобелковой диеты (≥0,8 г/кг в сутки) на снижение массы тела в течение короткого срока (менее 12 недель). Также эффект указанной диеты в сочетании с низким содержанием углеводов в группе вмешательства способствовал большему снижению веса в более длительных наблюдениях в сравнении с контрольной группой, получавшей низкобелковую диету (< 0,7 г/кг в сутки). Однако в группах без урежения приема углеводов при наблюдении более 12 недель не отмечалось значимого снижения массы тела в сравнении с группами, принимавшими 0,8 г/кг белка в сутки. Снижение веса вызывало уменьшение общей массы тела за счет снижения как жировой, так и нежировой массы. Потребление высокобелковой диеты в ходе снижения веса снижает потерю нежировой массы и мышечной массы в сравнении с диетами, включающими в себя рекомендуемую дневную норму белка. Результаты нескольких систематических обзоров и метаанализов продемонстрировали, что высокобелковая диета (более 1,0 г/кг в сутки) в сравнении с диетой, содержащей обычную норму белка (0,8 г/кг в сутки) предотвращала потерю 0,5–1,0 кг нежировой массы в ходе умеренного снижения массы тела (5–10 % от исходной). В рандомизированном контролируемом интервенционном исследовании по снижению веса, в котором всем участникам исследования была предоставлена свобода в выборе пищи, было обнаружено, что повышение потребление белка на 50 % (1,2 г/кг в сутки в сравнении с 0,8 г/кг белка в сутки) в ходе 10 % снижения веса, индуцированного диетой (около 26 недель) препятствует потери нежировой массы до ~0,7 кг и мышечной массы бедер с обеих сторон (оценивалась с помощью МРТ) до ~0,05 кг. При этом от количества белка в каждом отдельно взятом приеме пищи в течение дня это не зависело, влияние имело общее суточное потребление. Интересно отметить, что 24-часовое питание через энтеральное зондовое питание с содержание белка 1,2 г/кг в сутки не предотвратило кратковременной потери нежировой и мышечной массы вследствие постельного режима в течение 1 недели у здоровых мужчин. Резюме. Хотя повышенное потребление белка (более 0,8 г/кг в сутки) может повышать мышечную массу в ходе упражнений с сопротивлениями у молодых мужчин и в какой-то степени ослаблять потерю нежировой массы и мышечной массы у людей с ожирением, данные рандомизированных контролируемых исследований не подтверждают благоприятные эффекты высокобелковой диеты на общую нежировую массу или мышечную массу в ходе поддержания или набора веса.

Прием белка и физическое функционирование

Влияние потребления большого количества белка на физическое функционирование организма (включая мышечную силу и повседневную активность) было оценено в кросс-секционных и долгосрочных популяционных исследованиях, а также в рандомизированных контролируемых исследованиях.

Популяционные исследования. Мышечная сила и общее физическое функционирование, включающее повседневную активность, были напрямую связаны с приемом белка в нескольких популяционных исследованиях. Однако эти ассоциации не были оценены на основе систематического подхода и из-за наличия негативных эффектов от низкого (менее 0,8 г/кг в сутки) приема белка в пище, куда более частых, чем положительных эффектов от большого (более 0,8 г/кг в сутки) или переставали быть статистически достоверными после исключения важных искажающих влияний, таких как избыточное отложение жира в туловище. Более того, высокое потребление белка не предупреждало и не ослабляло потерю мышечной силы, ассоциированную с возрастом, что оценивалось по силе схвата, и общего физического функционирования, оцениваемого тестом вставанием со стула и ходьбой с отсчетом времени.

Рандомизированные контролируемые исследования. Данные большинства рандомизированных контролируемых исследований, проводимых в ходе поддержания массы тела у испытуемых или в ходе снижения массы тела, индуцированного диетой, показали, что повышенное потребление белка более RDI со сроком до 2 лет не имеет положительных эффектов в плане поддержания мышечной силы или общего физического функционирования. В сравнении, данные некоторых рандомизированных контролируемых исследований, включающих два пилотных исследования, показали статически, но, предположительно, не клинически значимое благоприятное воздействие повышенного потребления белка в течение 10–24 недель на определенные показатели силы и физического функционирования.

Резюме. Данные из популяционных и рандомизированных контролируемых исследований не подтверждают клинически ощутимые благоприятные эффекты повышенного потребления белковой пищи (более 0,8 г/кг в сутки) на мышечную силу и общее физическое функционирование.

Гомеостаз глюкозы

Концентрация глюкозы в плазме крови регулируется балансом между печеночной и почечной продукцией глюкозы, всасыванием глюкозы в системный кровоток из кишечника и степенью поглощения глюкозы тканями. Инсулин это главный регулятор эндогенной продукции глюкозы и поглощения глюкозы периферическими тканями. Он подавляет эндогенную продукцию глюкозы напрямую за счет воздействия на гепатоциты и косвенно за счет ингибирования продукции глюкагона. К тому же, инсулин снижает выделение в кровь свободных жирных кислот за счет ингибирования липолиза триглицеридов в жировой ткани. Эндогенная продукция глюкозы и липолиз — очень чувствительные к воздействию инсулина механизмы, поэтому для их максимального подавления достаточны незначительные повышения уровня инсулина в крови выше базального уровня его секреции. Вдобавок, инсулин стимулирует захват глюкозы тканями, особенно мышечными, дозозависимым образом, но максимальный стимулирующий эффект инсулина с точки зрения захвата глюкозы тканями значительно превышает нормальный постпрандиальный подъем уровня инсулина в плазме. Лица с предиабетом или СД 2 типа имеют повышенную плазменную концентрацию глюкозы, то есть состояние, именуемое гипергликемией. За развитие этого патогенетического фенотипа ответственны несколько механизмов. Во-первых, продукция глюкозы печенью усиливается за счет гиперглюкагонемии. В дальнейшем возникает мультиорганная (в печени, жировой и мышечной тканях) инсулинорезистентность, которая характеризуется нарушенной инсулин-регулируемой супрессией печеночной продукции глюкозы, снижением липолиза в жировой ткани и нарушением поглощения глюкозы тканями. Когда эти эффекты сочетаются с недостаточным компенсаторным повышением инсулиновой секреции и снижением клиренса инсулина, гомеостаз глюкозы нарушается, возникает гипергликемия.

Употребление белка и метаболизм глюкозы. Употребление белка и последующее за ним повышение в плазме крови уровня аминокислот имеет сильное влияние на метаболизм глюкозы. Прием с пищей белка и аминокислот стимулирует секрецию как глюкагона, так и инсулина дозозависимым образом. Вдобавок, повышение плазменной концентрации аминокислот за счет инфузии как полной аминокислотной смеси, так и смеси из незаменимых аминокислот, нарушает действие инсулина (оценивалось с помощью гиперинсулинемического-эугликемического клэмпа) у здоровых людей. Секреция глюкагона в ответ на употребление белка в норме повышается с целью уменьшения избытка аминокислот и азотистых соединений в плазме крови за счет стимуляции катаболизма аминокислот и образования мочевины. Также стимуляция секреции глюкагона и продукции глюкозы печенью совместно с ингибированием инсулин-индуцированного снижения глюкозы предотвращают развитие гипогликемии. Однако соотношение инсулин/глюкоза зачастую выше после приема белка в сравнении с голоданием, а также зачастую выше после совместного приема белка и углеводов в сравнении с приемом только углеводов. Это возникает потому, что концентрация инсулина, но не глюкозы, повышается после употребления белка. Тип потребляемого белка влияет на степень усвоения и уровень аминокислот, проникающих в кровоток. Например, более быстрое и выраженное повышение концентрации инсулина в плазме крови, по сравнению с приемом казеина, было выявлено после приема молочной сыворотки. Тип белка, таким образом, является потенциально важным фактором метаболического ответа на прием белковой пищи.

Употребление белка, чувствительность к инсулину и гликемический контроль. Инсулинотропный эффект приема белка может помочь людям с СД 2 типа контролировать уровень глюкозы крови. Например, белковая «преднагрузка» перед приемом углеводов или их одновременный прием способствуют улучшению глюкозозависимой инсулиновой секреции и снизить постпрандиальную гипергликемию у лиц с СД 2 типа. У людей без СД 2 типа, однако, инсулиногенный эффект приема белковой пищи может быть вовлечен в патогенез инсулинорезистентности. Это подтверждается исследованиями, показывающими, что даже незначительное экспериментально индуцированное повышение плазменной концентрации инсулина у здоровых людей может вызывать инсулинорезистентность за нескольких дней, по-видимому, за счет уменьшения экспрессии инсулиновых рецепторов по типу снижающей регуляции и возникновения пострецепторных дефектов инсулинового сигналинга. Влияние длительной высокобелковой диеты на чувствительность к инсулину и уровень глюкозы плазмы у здоровых людей, лиц с ожирением и лиц с СД 2 типа до конца не ясно. Авторы нескольких систематических обзоров и метаанализов рандомизированных контролируемых исследований заключили, что невозможно определить эффекты высокобелковой диеты на чувствительность к инсулину и гликемический контроль по причине наличия возможных искажающих факторов (выбора пищи, композиции диеты, различий между характеристиками исследуемых в исследуемых и контрольных группах), а также различий в методах оценки чувствительности к инсулину. Исследование лиц с избытком массы тела и ожирение, в котором использовался гиперинсулинемический-эугликемический клэмп в сочетании со стабильной инфузией глюкозы, меченой изотопом, выявило, что потребление высокобелковой диеты (поддерживающей вес) в течение 6–18 недель послужило причиной развития незначительного, но статистически достоверного повышения базальной продукции глюкозы печенью и нарушения инсулин-зависимого снижения уровня гликемии после 6 недель. Через 18 недель статистически достоверной разницы не наблюдалось, но приверженность к диетическим рекомендациям после 6 недель была слабой, что могло повлиять на результаты.

Употребление белка в ходе снижения веса, индуцированного диетой, и метаболизм глюкозы. Повышение белкового питания в сочетании со снижением в диете потребления углеводов способствовало снижению веса и уменьшению суточной плазменной концентрации глюкозы и HbA1c у людей с ожирением и СД 2 типа, даже с минимальной (менее 5 %) потерей веса. Однако повышенное потребление белка с пищей без существенного снижения приема углеводов может снижать благоприятный эффект снижения массы тела на метаболизм глюкозы. Обнаружено, что повышение потребления белка с 0,8 до 1,2 г/кг в сутки за счет добавления белков молочной сыворотки в низкокалорийную, сбалансированную по наличию макронутриентов диету (49 % углеводов, 29 % жиров и 22 % белка против 43 % углеводов, 26 % жиров и 31 % белка) полностью препятствуют развитию положительного эффекта от 10 % потери веса на нарушении инсулин-регулируемого снижения гликемии (оценено с помощью гиперинсулинемического-эугликемического клэмпа). Неблагоприятный метаболический эффект избыточной по белку низкокалорийной диеты (50 % углеводов, 25 % жиров и 25 % белка против 50 % углеводов, 30 % жиров и 20 % белка) на чувствительность к инсулину, индуцированную потерей веса, был подтвержден другими исследователями, которые оценивали чувствительность к инсулину с помощью внутривенного глюкозотолерантного теста у женщин 18–65 лет с избытком массы тела или ожирением. Однако потеря веса поспособствовала снижению уровня инсулина плазмы натощак и уровня базальной продукции глюкозы (выраженного, как мкмоль глюкозы в минуту) одинаково в группах с высокобелковой и стандартной по количеству белка низкокалорийных диетах. В небольшом (n = 6 в группе) исследовании, проведенном на людях с СД 2 типа, выявлено, что низкокалорийная и высокобелковая диета (43 % углеводов, 32 % жиров и 27 % белка) в течение 8 недель препятствовала нормализации значений глюкозы плазмы натощак и чувствительности к инсулину (оценивалась с помощью гиперинсулинемического-эугликемического клэмпа), в отличие от наблюдаемых в контрольной группе с низкокалорийной и стандартной по содержанию белка диете (50 % углеводов, 30 % жиров и 20 % белка). К тому же, снижение уровня HbA1c в контрольной группе была статистически значимой, в отличие от группы с высокобелковой диетой.

Резюме. Эти данные показывают, что питание исключительно белковой пищей или добавление белка к углеводам стимулирует секрецию глюкагона и инсулина, что помогает метаболизировать аминокислоты. Прием белка также нарушает работу инсулина с целью предотвращения гипогликемии. Более того, повышенный прием белковой пищи в ходе снижения массы тела приводит к неблагоприятным метаболическим последствиям у здоровых людей и лиц с СД 2 типа.

Употребление белка и риск развития СД 2 типа

Данные серии больших популяционных исследований, включая Health ABC, Rotterdam, Nurses’ Health II and Health Professionals Follow-up, Мельбурнская Коллаборативная Когорта, MASALA, Инициатива по Здоровью Женщин, EPIC и ATBC показали, что высокобелковая диета была ассоциирована с повышенной распространенностью и повышенным риском развития предиабета и СД 2 типа. Риск развития СД 2 типа увеличивался на 20–40 % на каждые 10 г употребленного белка свыше 64 г в сутки и риск развития СД 2 типа у людей с наивысшим квартилем потребления белка был приблизительно в 2 раза выше, чем у лиц с самым низким квартилем. В некоторых, но не во всех исследованиях, отмечена корреляция развития предиабета и СД 2 типа с источником белка. В трех исследованиях высокое потребление животного белка, но не растительного, было ассоциировано с повышенным риском развития СД 2 типа. В четырех исследованиях было определено, что замена на 5 % калорий от овощей 5 % от животных белков снижало риск СД 2 типа приблизительно на 25 %. Однако авторы другого исследования определили, что замена 2 % калорийности, получаемой от белка углеводами, было ассоциировано со снижением риска развития СД 2 типа, вне зависимости от того, животные или растительные белки были заменены. Несоответствия между влиянием белков животного и растительного происхождения были исследованы в вышеописанных исследованиях и расценены, как различия в статистической мощности (малое количество людей потребляло большое количество растительных белков), имеют ли влияние типы белков сами по себе или биологически активные субстанции, соседствующие с потребляемыми растительными и животными белками, не выяснено. В исследовании, оценивающем плазменные концентрации глюкозы и гормонов, регулирующих уровень гликемии, после питания порциями, насыщенными животными белками и растительными белками, постпрандиальный метаболический профиль плазмы был в значительной мере различен, но более благоприятный после высокобелковой пищи животного происхождения, нежели растительного. Потребление большого количества растительного белка в сравнении с высоким потреблением животного белка было ассоциировано с более высоким уровнем плазменных концентраций глюкагона, инсулина и глюкозы.

Рисунок 3 | Влияние поступающего с пищей белка на метаболизм глюкозы и синтез белка в мышцах.

Употребление белка и хроническая болезнь почек

В европейской популяции 45 лет и старше распространенность хронической болезни почек (ХБП), определяемая как расчетная скорость клубочковой фильтрации (СКФ) < 60 мл/мин / 1,73 м2, составляет 11 %. ХБП это независимый фактор риска кардиоваскулярной заболеваемости и смертности. Экспериментальные исследования на животных показали, что длительное воздействие высоких доз белка может вызывать клубочковую гиперфильтрацию и экспрессию провоспалительных генов — факторы риска прогрессии ХБП. Несколько исследований, проведенных в человеческой популяции, показали, что высокобелковая диета может вызывать протеинурию, которая также является независимым фактором риска нарушения почечной функции, однако не все ученые подтвердили эти данные. Исходя из этого, текущие рекомендации KDIGO (Kidney Disease: Improving Global Outcomes ) рекомендуют снижать потребление белка до менее чем 1,3 г/кг в сутки лицам с наличием риска развития ХБП и уменьшить прием белковой пищи до 0,6–0,8 г/кг в сутки пациентам с СД 2 типа или СКФ < 30 мл/мин / 1,73 м2. В интервенционном исследовании MDRD (The Modification of Diet in Renal Disease) было предложено, что ограничения в приеме белка могут уменьшить скорость нарушения почечной функции у пациентов с СКФ между 25 и 55 мл/мин / 1,73 м2. Остается нерешенным вопрос о том, влияет ли благоприятно ограничение белкового питания на состояние почечной функции у лиц с нормальной или незначительной сниженной СКФ. Более того, нет данных, утверждающих о наличии различий в ограничении белков животного или растительного происхождения.

Заключение

Повышенное потребление белка (более 0,8 г/кг в сутки) может повышать мышечную массу в ходе упражнений с сопротивлениями у молодых мужчин и в какой-то степени ослаблять потерю нежировой массы и мышечной массы у людей с ожирением, однако данные рандомизированных контролируемых исследований не подтверждают благоприятные эффекты высокобелковой диеты на общую нежировую массу или мышечную массу в ходе поддержания или набора веса, а также положительное влияние на физическое функционирование и повседневную активность.

За счет повышения уровней инсулина и глюкагона и нарушения работы инсулина на фоне высокобелковой диеты возникает повышение риска развития предиабета и СД 2 типа. Вдобавок, несмотря на снижение массы тела при белковом питании, отсутствие ограничения углеводов в диете неблагоприятно сказывается на метаболизме глюкозы. Однако у лиц с ожирением и СД 2 типа использование высокобелковой низкоуглеводной диеты улучшает постпрандиальные показатели гликемии и секреции инсулина, что может быть использовано в лечении данных состояний.

Повышенное потребление белка может нарушать функцию почек и ухудшать показатель СКФ у лиц с уже установленным диагнозом ХБП.

Таким образом, высокобелковая диета не является абсолютно безопасной, лишь отдельные строгие показания к данной диете имеют основания быть на сегодняшний день.

Источник:

Mittendorfer B., Klein S., Fontana L. A word of caution against excessive protein intake //Nature Reviews Endocrinology. – 2021. – С. 1-8