תנגודת אינסולין פיזיולוגית - Physiological Insulin Resistance

תנגודת אינסולין פיזיולוגית - מצב מטבולי נורמלי ותקין לחלוטין אשר מתפתח בתזונה נמוכה מאוד בפחמימות או "קטוגנית", ושונה לגמרי מאותה תנגודת אינסולין שנמצאת בבסיסה של התסמונת המטבולית, מצב הנובע מהעדפת רקמות היקפיות לשימוש בשומן על פני סוכר.
תנגודת אינסולין פיזיולוגית מתאפיינת ברמות סוכר קצת גבוהות מהרגיל (לרוב רק שלב חולף), או בקריאות סוכר גבוהות אחרי צריכת פחמימות (לעיתים למשך שעות*), אצל אדם שמבצע תזונה דלת פחמימות, גבוהה בשומנים, ולכן נמצא במטבוליזת שומנים (קטוזיס).

• כפי שתראו מההסבר מיד, מהסיבה הנ"ל לא מומלץ לעשות בדיקות העמסת סוכר אם אתם על תזונה נמוכה מאוד בפחמימות לתקופה ארוכה כי ישנה סבירות אמיתית שתכשלו בה.

ראשית, ברצוני להדגיש נקודה מאוד חשובה לפני שאנו נכנסים לעומקי הדברים, ואולי תפתיע את חלקכם:

בדיקות רמות סוכר בדם לא בדיוק מראות לנו את התמונה במלואה, ויכולות לשקר כשזה מגיע למצב המטבולי והבריאותי שלנו.

רבים עושים את הטעות הזו - אנשים שדואגים לבריאותם ומנטרים אחר רמות הסוכר בדמם, סוכרתיים, ואפילו תזונאים ורופאים, שרואים את אותן תוצאות כאינדיקציה עיקרית לבריאותם כשדברים משתבשים, אבל לא מודעים, או מתעלמים מנתונים אחרים, ומהבעיה האמיתית מתחת לפני השטח.

הרשו לי להרחיב - בדיקות סוכר בדם הן כמובן כלי טוב בכדי לוודא שאנחנו מאוזנים, ותוצאות סוכר גבוהות הן אינדיקציה טובה לתנגודת אינסולין המאפיינת סוכרת סוג 2 למשל, אבל הן רק סמפטום לאותה תנגודת.
הן לא יכולות להגיד לנו מאיפה אותו סוכר (גלוקוז) מגיע, לאילו רקמות הוא הולך, כמה ממנו אנו שורפים, כמה נאגר כגליקוגן, כמה ממנו עושה נזק ברקמות השונות, והאם הוא גבוה (או נמוך) ברמות אינסולין גבוהות (או נמוכות). סוכר בדם עולה ויורד בהתאם לתנאים פיזיולוגיים שונים - אפילו אם אתם לא אוכלים פחמימות כלל.
לכן חשוב מאוד לשים את אותן בדיקות בקונטקסט הפזיולוגי הנכון ובהתאם לתזונתנו, כפי שתראו מיד.

• הערה חשובה: אם אתם על תזונה מערבית (תזונה המערבת בתוכה פחמימות וסוכרים על בסיס קבוע לדרגה כזו או אחרת, כמו 99.99% מכלל האוכלוסיה היום), ובדיקות הסוכר מראות רמות גבוהות באופן קבוע, גם בצום - הרבה מעל ה 100 מילימולר, ברמות של 150 למשל - סביר מאוד שאתם עם אותה תנגודת אינסולין חריפה, ואולי אף מוגדרים קלינית כסוכרתיים. במקרה כזה ישנה בעיה הורמונלית בכבד, ואולי גם שיבוש המסר ברקמות השונות. נא לפנות לרופא בהקדם בכדי לבדוק האם אתם אכן סוכרתיים (בדיקת המוגלובין מסוכרר בעדיפות עליונה, יחד עם בדיקת C-peptite, בכדי לוודא שאתם עדיין מייצרים אינסולין).

לאלו שרמות הסוכר לא כל כך גבוהות, אינם מוגדרים כסוכרתיים ונמצאים על תזונה מאוד נמוכה בפחמימות, ולפתע רואים קריאת סוכר אקראית קצת גבוהה מהרגיל, נא להמשיך לקרוא, אתם לא "הופכים להיות סוכרתיים כי אתם לא אוכלים סוכרים ופחמימות" (אפילו לכתוב את זה נשמע אבסורד).

בכדי להבין את ההבדל העצום ואת הטעות של התייחסות לסוכר בדם כאינדיקטור עיקרי, אתאר לכם שני מצבים פיזיולוגיים שונים לחלוטין עם רמות סוכר זהות, מעט גבוהות (120 מילימולר), אחרי צום של 12 שעות בבוקר:

1. בדוגמה הראשונה ניקח את מר מתוקי - הוא עם תנגודת אינסולין חריפה (סוכרת סוג 2), שמאופיינות ברמות אינסולין גבוהות כרונית. הוא אוכל פחמימות על בסיס קבוע כמובן, כי כך קבעה התזונאית שלו, וזה מעלה לו את רמות הסוכר והצורך באינסולין לרמות גבוהות על בסיס יומי. התאים שלו מתקשים לשמוע להורמון ולכן הסוכר מתקשה להיכנס לרקמות השונות. הכבד כבר "חירש" למסר של ההורמון, ולכן ממשיך לייצר יותר ויותר סוכר. הוא עם המוגלובין מסוכרר של 11.4, ועם עודף משקל.
הוא קם בבוקר עם סוכר 120, ועם ריכוז אינסולין בצום גבוה מאוד של 110 µIU/mL (הוא לא מודע לכך כמובן, כי הרופא לעולם לא יבדוק זאת לצערנו). במצב כזה, ההורמון פשוט מתקשה להוריד את הסוכר, לכן הלבלב מפריש עוד ועוד מממנו לרמות גבוהות מאוד (אגב -הורדת הסוכר היא כנראה לא עבודתו העיקרית של אינסולין להזכירכם).

זוהי תנגודת אינסולין שמאפיינת את מרבית האוכלוסיה היום.

2. בדוגמה השניה ניקח את מר קטוני - הוא על תזונה מאוד נמוכה בפחמימות, קטוגנית - לא עובר 10 גרם פחמימות ביום במשך ששת החודשים האחרונים. רמות האינסולין שלו בדם נמוכות לאורך מרבית היום. הסוכר בדמו מאוד מאוזן ותקין לרוב, ומגיע בעיקר מייצור פנימי בהתאם לצורכי הגוף. הוא עם המוגלובין מסוכרר של 4.8, הוא ירד 20 קילו בחודשים הללו ומרגיש אנרגטי ומצוין.
הוא קם בבוקר עם אותה קריאת סוכר אקראית של 120, אבל בניגוד למר מתוקי, ריכוז האינסולין בדמו נמוך ותקין - 3.5 µIU/mL (גם הוא לא מודע לרמות האינסולין כמובן) לכן כמו מרבית הקוראים בבית שיראו תוצאה כזו על תזונה דלת פחמימות, גם הוא מופתע מאוד. אך האם גם הוא סוכרתי כמו מר מתוקי? כמובן שלא...

זהו מצב נורמלי שיכול לקרות, ואכן קורה לפעמים, על תזונה נמוכה בפחמימות ומתואר כאותה תנגודת אינסולין פיזיולוגית.

מה ההסבר לתנגודת אינסולין פזיולוגית?

על תזונה דלת פחמימות קטוגנית, הגוף יעדיף לשרוף שומן וגופי קיטון לאנרגיה, בעיקר ברקמות היקפיות כמו בשרירים.
רמות אינסולין נמוכות מעלות את פעילות האנזים HSL, ומורידות את מעברי החלבון GLUT 4 אל תוך פלזמת הממברנה מתוך האנדוסומאס - במילים אחרות, נוצר מערך אינזימטי שיעדיף בטא אוקסידציה (שריפת שומנים) על פני גליקוליזה (צריכה ושריפת סוכר) באותן רקמות.

גלוקוז הופך להיות חלק מאוד קטן מכמות האנרגיה הנזקקת לגוף, ונשמר לרקמות שזקוקות לו בלבד - בעיקר לחלק מהמוח וכדוריות הדם האדומות. ריכוזו בדם עולה ויורד בהתאם לפעילות הורמונלית, ובהתאם לייצור/ביקוש של הכבד אל מול אותן רקמות הזקוקות לו.

לאחר תקופה על התזונה, אם הסוכר עולה מסיבה כזו או אחרת (צריכה, העמסת סוכר, או עלייה בייצור מהכבד), הוא יכול להשאר גבוה פשוט כי הוא לא נכנס לרקמות השונות בגוף באותה מהירות כבעבר (כשהגוף היה עובד על פחמימות) - נוצר מעין מצב פיזיולוגי של "תנגודת" באותן רקמות - אי לכך "תנגודת אינסולין פזיולוגית".

במצב כזה, כל שינוי בריכוז הסוכר בדם, לפעמים אפילו במספר גרמים בודדים של גלוקוז, שמקורם ממערכת העיכול או מהכבד יכולה להראות כקריאת סוכר גבוהה מהרגיל למשך זמן ממושך (כמות הסוכר בנפח הדם הינה כ 5 גרם בלבד בכל רגע נתון).

כמובן שאם נחזיר פחמימות לתפריט, נאלץ את הגוף ואת המוח להשתמש בסוכרים שוב, ותוך מספר ימים בודדים הגוף ישתמש בסוכר לחלק נכבד מהאנרגיה שלו, בעיקר המוח שיהפוך להיות שוב תלוי בגלוקוז, ועדיין נקודת הפתיחה המטבולית בתזונה מערבית כזו לאחר תקופה בקטוזיס תהיה עדיפה ולא תחריף תנגודת קיימת או תיצור כזו. אבל האם זה יהיה הדבר הנכון לעשות?

התשובה שלי היא כמובן לא (אלא אם כן אתם רוצים לעבור בדיקת העמסת סוכר, ומוכנים לאכול 150 גרם פחמימות ליום כמה ימים קודם לבדיקה - זה יגרום לגופכם "לפנות" את הסוכר מהר יותר שוב...).

זה אבסורד להכריח את הגוף לחזור לשרוף סוכרים על ידי צריכתם, מה שמלווה ברמות גבוהות יותר של אינסולין, רק בכדי לראות רמות נמוכות יותר של סוכר בבדיקות בצום - זהו טיפול בסימפטום, עם התעלמות מוחלטת מנתונים אחרים.

מה הנתון שבאמת חשוב במטבוליזם שלנו אם כך?

כתבתי על כך בעבר, וחשוב שאקדיש לכך פוסט מפורט בהמשך, אבל האינדיקציה הטובה ביותר לבריאותנו היא היכולת של גופנו לשרוף כמה שיותר שומן לאנרגיה לאורך מרבית שעות היום, וכמה שפחות סוכר.

כלומר, כל עוד אינסולין נמצא ברמות נמוכות ונורמליות בהתאם לפעולותיו המטבוליות לשמן הוא נועד, אתם נמצאים במוד שריפת שומנים למשך רוב שעות היום - ולכן לריכוז הסוכר בדם תהיה חשיבות קטנה יותר בבריאותכם.

והדבר שיקבע אם אתם שורפים שומן או פחמימות לאנרגיה יהיה בעיקר כמות הפחמימות הנצרכת, והיכולת של אותו אדם לחזור לשרוף שומן כמובן (מה שנקרא על ידי לפעמים כ"מצב המטבולי של אותו אדם").

לפעמים היכולת לחזור לשרוף שומן כל כך משובשת, ששעות ארוכות לאחר ארוחה פחמימתית הוא עדיין יישאר ב"מוד שריפת סוכרים" - מה שמסביר את אלו שמתקשים לרדת במשקל על אסטרטגיות תזונה שונות שמערבות פחמימות.

כיצד ניתן לבדוק אם אני שורף בעיקר שומן לאנרגיה, והאינסולין אצלי נמוך?

ובכן, הייתי אומר שיחס אבות המזון בתזונתכם ייתן לנו תמונה די טובה לכך, אבל בכדי לעשות את הפוסט קצת יותר מדויק, ואולי קצת יותר מעניין נא להמשיך לקרוא....
הקוראים הותיקים של הבלוג יודעים שניתן לבדוק בדרך קצת עקיפה ע"י בדיקות גופי קיטון בדם אם הם נמצאים בשריפת שומנים או לא (או לפחות בקטוזיס), אבל דרך נוספת שלא העלתי בעבר היא ע"י בדיקת מנת נשימה / יחס החילוף הנשימתי (מה שנקרא באנגלית respiratory quotient או RQ).

הסבר מהיר על אותה בדיקת RQ: זוהי בדיקת היחס שבין ריכוז החמצן הנקלט בגוף בתהליך הנשימה לבין ריכוז הפחמן הדו-חמצני הנפלט, אשר נותנת לנו אינדיקציה טובה מאוד למקור האנרגיה שנצרכת - ובפרט את היחס שבין פחמימות לשומנים, ברמה התאית (או "נשימה תאית").

RQ = CO2 eliminated / O2 consumed 

יחס RQ של 1.0 מראה לנו שאנחנו שורפים פחמימות בלעדית. 

יחס RQ של 0.7~ מראה לנו שאנחנו שורפים שומנים בעיקר. 

למי שמעוניין ללמוד עוד על הבדיקה הנ"ל וכיצד מגיעים ליחס הזה, ניתן לעבור על הלינק הזה בויקיפדיה באנגלית, או לעבור על ההרצאה המעולה של דר' פיטר עטיה, כשהעיקר מגיע בדקה הזו (מומלץ מאוד!).

יחס שריפת שומנים ופחמימות בהתאם ל RQ - מקור

בכל רגע נתון ביום, בעיקר בזמן מנוחה או פעילות יומיומית רגילה (לא בזמן פעילות גופנית עצימה שדורשת שריפת גליקוגן), אנחנו נרצה לשרוף בעיקר שומן לאנרגיה, כלומר להיות ב RQ קרוב ככל הניתן ל 0.7~ (כמה שיותר שמאלה למטה בגרף המצורף מעל).

אדם עם תנגודת אינסולין שמאופיינת באינסולין גבוה כרונית, יתנהל במרבית שעות היום על שריפת סוכרים, או עם RQ קרוב ל 1.0, גם ברמות סוכר "תקינות". במיוחד אם הוא אוכל פחמימות במשך היום (ולפעמים תספיק אפילו ארוחה פחמימתית אחת ביום). הרי אכילת פחמימות היא גורם ישיר לשריפת סוכרים לאחר הארוחה - ה RQ יהיה ביחס של 1.0 למשך מספר שעות, ויתחיל לרדת לאיטו ככל שיעבור הזמן.

במצב מטבולי טוב, היכולת לחזור לשריפת שומנים לאחר הארוחה תהיה מהירה יותר (לספורטאים עם יכולת אירובית גבוהה למשל יש יכולת מעולה לחזור לשרוף שומן, אבל זה לא תמיד נכון).

לעומת זאת, אדם קטוגני שמגביל פחמימות וכבר מותאם לתזונה מספר חודשים, ישאר בשריפת שומנים במשך רוב היום, עם RQ קרוב ל 0.7 (כמו בדוגמה המעולה של פיטר עטיה בהרצאתו, או בדוגמה של מר "קטוני").

הגוף שלו יהיה "אובססבי" ברצון שלו לשרוף שומן לאנרגיה בכל רגע נתון כמעט, הוא ישמר גליקוגן למצבי קיצון - כמו בפעילות עצימה למשל.

עכשיו שעברנו על יחסי צריכת אנרגיה ברמת התא עם הבנה בסיסית של בדיקת מנת נשימה (RQׂׂ), בואו נחזור שוב לאותן דוגמאות שהעליתי קודם לכן, ונבין את ההבדל העצום ביניהן:

1. בדוגמה הראשונה, בשל צריכת פחמימות ובשל רמות אינסולין גבוהות מאוד, מר מתוקי נמצא ב"מוד שריפת סוכרים" במשך רוב שעות היממה. אם נמדוד את ה RQ, נראה שהוא נמצא קרוב מאוד ליחס של 1.0 בכל רגע נתון ולכן מרבית האנרגיה שלו מגיעה מסוכר - הוא מתקשה לשרוף שומן.
זה אגב לא יהיה תלוי כלל בריכוז הסוכר בדמו - הוא שורף סוכרים כי הוא חייב לעשות זאת, בין אם הוא עם ערך תקין של 80 מילימולר, או ערך של 150 מילימולר באותה בדיקה אקראית! 

הוא מצמצם את חלון שריפת השומנים שלו כיוון שהוא ממשיך לצרוך פחממות - מעגל הרסני של התמכרות.
ורק בכדי להמחיש זאת מבחינה כמותית - מתוך 2,500 קלוריות שהוא שורף במשך היום לאנרגיה, יותר מ 2,000 מהן מגיעות מסוכרים.

מצב מטבולי רע!

2. בדוגמה השניה, מר קטוני נמצא ברמות אינסולין נמוכות בהרבה, וחשוב מכך - פעילות ההורמון על הרקמות השונות מאוד יעילה - ולכן הוא נמצא ב"מוד שריפת שומנים" לאורך רוב שעות היום.
אם נבדוק את ה RQ שלו נמצא שהוא מתחת ל 0.8 כמעט בכל רגע נתון, ושמרבית הבדיקות יתקרבו ל 0.7~, מה שמצביע על שימוש בחמצון בטא שיוצר בסופו של דבר את אותו חומר המוצא (אצטיל CoA) לתהליך הנשימה התאית - הוא שורף שומן למרבית האנרגיה.
וזה יהיה נכון גם בזמן אותה בדיקת ריכוז סוכר אקראית של 120 מילימולר! 

ושוב להמחשה, מבחינה כמותית - מתוך אותן 2,500 קלוריות שהוא שורף, 2,000 מהן מגיעות משומן ורק 500 מסוכר (יחסי צריכת האנרגיה קצת יותר מורכב מכך כמובן, אבל אני מפשט את העניינים לצורך העברת הנקודה של הפוסט).

מצב מטבולי מעולה!

לסיכום

תזונה דלת פחמימות, גורמת לרקמות היקפיות (כמו שרירים) לעבור תהליך בו הן יעדיפו שומן כמקור אנרגיה עקרי, ובכך נוצרת "תנגודת פיזיולוגית" באותן רקמות לסוכר, שנשמר לרקמות להן הוא נזקק.

ככל שאותו אדם מתייעל בשריפת שומנים, כך הסוכר יהפוך לחלק מינימלי מהצורך האנרגטי שלו.

זהו מצב פיזיולוגי תקין לחלוטין, ואף רצוי, המאופיין ברמות אינסולין נמוכות ושריפת שומנים מקסימלית לאותו אדם - מצב הפוך לגמרי מאותה תנגודת אינסולין כמו לסוכרתי (דבר שניתן לבדוק ע"י רמות אינסולין בדם, גופי קיטון, המוגלובין מסוכרר, או בדיקת RQ).

חשוב להבין שרמות ריכוז סוכר בדם יכולות להטעות, במיוחד אם עושים בדיקת העמסת סוכר לאחר תקופה ארוכה ללא פחמימות. ובאופן כללי, מבלי לדעת מצב מטבולי והיסטוריה תזונתית, בדיקות רמות סוכר אקראיות אינן מספרות לנו את הסיפור במלואו.

מקורות:

1. Impaired glucose tolerance in low-carbohydrate diet: maybe only a physiological state
Rennan de Oliveira Caminhotto, Fabio Bessa Lima
American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism Published 15 December 2013 Vol. 305 no. 12, E1521 DOI: 10.1152/ajpendo.00580.2013

2. Distinct Effects of Ketone Bodies on Down-Regulation of Cell Surface Insulin Receptor and Insulin Receptor Substrate-1 Phosphorylation in Adrenal Chromaffin Cells, Hiroki Yokoo, et al. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, v304 994-1002. March 1, 2003.

3. Dietary fat content alters insulin-mediated glucose metabolism in healthy men., Peter Bisschop et al. The American Journal of Clinical Nutrition, March 2001. Vol 73, n. 3 554-559.

4. Does Eating Low Carb Cause Insulin Resistance? Mark Sisson of Mark’s Daily Apple.

5. Physiological Insulin Resistance - By Michael O'Neill

6. Physiological insulin resistance - By Petro Dobromylskyj

7. Physiological insulin resistance again - By Petro Dobromylskyj