Ketoosidieetti

Tässä vielä hieman laajempi versio yksi typo korjattuna:

MASSATASAPAINOMALLI (MBM)

Tämän kirjoituksen tarkoituksena on tarjota suhteellisen helppolukuinen yhteenveto massatasapainomallin (engl. mass balance model; MBM) ydinideoista. Asioita on tarkoituksella yksinkertaistettu.

Toisin kuin oppikirjoissa kerrotaan, energian eli kalorien saannilla ja kulutuksella EI ole MITÄÄN tekemistä kehonmassan ja rasvamassan vaihteluissa. Energia on kykyä tehdä työtä; se ei siis ole mitään ainetta eli sillä ei siten ole massaa (=painoa). Kalorit ovat lämpöä, joka haihtuu KOKONAAN pois elimistöstä. Kehonmassan ja rasvamassan vaihtelut johtuvat ruoasta ja juomista saadusta MASSASTA (”massa sisään”) ja sen poistumisen (”massa ulos”) välisestä suhteesta (Juomien osalta tässä puhutaan niiden sisältämistä energiaravintoaineista, ei tietenkään itse vedestä). Eli siis ”massa sisään, massa ulos”, ei suinkaan ”kalorit sisään, kalorit ulos”.

Toistetaan vielä tämä pääpontti: SE RUOAN/JUOMAN OMINAISUUS, JOKA VAIKUTTAA KEHONMASSAAN JA RASVAMASSAAN, ON SEN MASSA, EI ENERGIASISÄLTÖ (=KALORIT). TÄMÄN TAKAA UNIVERSAALI JA AINA PÄTEVÄ MASSAN SÄILYMISLAKI (TS. AINEEN HÄVIÄTTÖMYYDEN LAKI). Kemiallisissa reaktioissa, joita tapahtuu jatkuvasti elimistössä, aineet muuttavat muotoaan, mutta massa pysyy aina muuttumattomana.

Tämä voi vaikuttaa ensikuulemalta vähäpätöiseltä asialta muttei sitä ole. Kun ruokavalion energiaravintoainejakauma vaihtelee rajusti, myös massan sisäänotto per kalori muuttuu rajusti. Tämä johtuu siitä yksinkertaisesta tosiasiasta, että energiaravintoaineiden eli 1) hiilihydraattien, 2) rasvojen ja 3) proteiinien energiatiheys vaihtelee. Hiilihydraattien energiatiheys on n. 4 kcal/g, proteiinien samoin n. 4 kcal/g mutta rasvojen n. 9 g/kcal (pyöristelin hieman).

Kaikista oppikirjoista ja lukemattomista tiedeartikkeleista löytyvä energiatasapainoteoria (EBT) kumoutuu jo em. massan säilymislain rikkomiseen. Olen joutunut massiiviselle professoriklaanille tätä selittämään rautalangasta, joten selitän sen myös tähän väliin.

EBT = lämpö sisään, lämpö ulos. Ja EBT olettaa, että kaikki kehoon imeytyneet kalorit ovat samanarvoisia kehonmassan ja rasvamassan vaihteluiden kannalta. Hieman terävämpi kaveri rupeaa jo tässä vaiheessa miettimään, että eihän tämä voi pitää paikkaansa, jos rasvat tuottavat rapiat kaksi kertaa enemmän lämpöä per gramma kuin hiilihydraatit ja proteiinit (9 kcal vs. 4 kcal). Tämä siis tarkoittaisi sitä, että elimistöön imeytynyttä massaa katoaa mystisesti, jos energiaravintoaineiden (hiilihydraatit vs. rasvat) suhteet vaihtuvat (kaloreiden pysyessä samana) mutta kehonmassa ja rasvamassa pysyvät samana.

Tässä yksinkertainen esimerkki:

10 g hiilihydraattia eli lämpöä 40 kcal. Samaan lämmöntuottoon (40 kcal) tarvitaan vain n. 4,4 g rasvaa, koska rasva tarjoaa sitä 9 kcal/g. Massat ovat siis 10 g vs. 4,4 g mutta ”lämpö sisään” (40 kcal) on SAMA. Ja muista, että EBT = lämpö sisään, lämpö ulos. Mihin sitä massaa mystisesti katoaa 5,6 g? Ei mihinkään.

EBT on siis yksiselitteisesti virheellinen. Homma menee sen sijaan ”massa sisään, massa ulos” –periaatteen mukaisesti. Ja tämän takaa niinkin kova takuumies kuin Mr. Massansäilymisen Laki, planeetan vankkumattomin luonnonlaki. Tämä tinkimätön herra ei anna koskaan minkäänlaisia myönnytyksiä. Ei vaikka pari tuhatta proffaa rukoilisi viikon Tuomiokirkon takana.

Mainitsin jo edellä, että tämä voi vaikuttaa vähäpätöiseltä asialta muttei missään tapauksessa sitä ole.

Tässä esimerkki:

Henkilö syö alkuun päivässä 100 g proteiinia (=400 kcal), 150 g hiilihydraattia (=600 kcal) ja 50 g rasvaa (=450 kcal). Eli massan saanti päivässä 300 g ja kaloreiden saati 1450 kcal.

Sitten tämä heppu kuulee naapurin muikkelilta, että tämä oli laihduttanut nopeasti vähähiilihydraattisella ruokavaliolla, vaikka kalorimäärä oli pysynyt samana. Niinpä tämä jamppa muuttaa energiaravintoainejakauman seuraavanlaiseksi:

Proteiinia edelleen 100 g (=400 kcal) mutta nyt hiilihydraatteja vain 30 g (=120 kcal) ja rasvaa sen verran, että saadaan tähän esimerkkiin sama kokonaiskalorimäärä eli n. 103 g (930 kcal). Eli kaloreiden saanti on siis edelleen 1450 kcal mutta massan saanti on nyt tippunut tasolle 233 g. Eli sen saanti päivässä on laskenut 67 g. Tämä on pitkässä juoksussa suuri ero ja johtaa nopeaan laihtumiseen huolimatta samasta kalorisaannista. KOTILÄKSY: Hiilihydraattigramma on siis selvästi lihottavampi kuin rasvagramma.

Esimerkissä oletetaan, että massankulutus (”massa ulos”) pysyy samana. Kyllä, siis MASSANkulutus, ei energiankulutus. Kuten jo mainitsin, EBT on virheellinen, ja täten myöskin oletus siitä, että energiankulutuksella (”kalorit ulos”) olisi jotain tekemistä kehonmassan ja rasvamassan vaihteluiden kanssa on virheellinen.

MBM Research Group

 
10% ALENNUS KOODILLA PAKKOTOISTO
Kappalainen, kerroppa miten ne kalorit eli lämpö tuottaa massaa. :) Ei mitenkään. Samaan aikaan kun "syöt" kaloreita, syöt myös energiaa tarjoavaa massaa (energy-providing mass; EMP). Ja se EMP vaikuttaa siihen kehon massaan, ei ruoan energiasisältö. PS. Kehon massaan vaikuttaa myös energiaa tarjoamaton massa (non-energy-providing mass; nEMP), mutta sen voi näissä yksinkertaistetuissa jutuissa jättää huomiotta, sillä sen vaikutus on minimaalinen.
 
Kappalainen, lue alkuun tästä artikkelista MBM-mallin algoritmit:


Ja ilmoita kun olet lukenut ja ymmärtänyt niin laitan sitten kahdeksan parhaan ihmissyöttökokeen MBM-simulaatiot, joka vastaavat täydellisesti em. syöttökokeiden tuloksia. :)
 
Kappalainen, kerroppa miten ne kalorit eli lämpö tuottaa massaa. :) Ei mitenkään. Samaan aikaan kun "syöt" kaloreita, syöt myös energiaa tarjoavaa massaa (energy-providing mass; EMP). Ja se EMP vaikuttaa siihen kehon massaan, ei ruoan energiasisältö. PS. Kehon massaan vaikuttaa myös energiaa tarjoamaton massa (non-energy-providing mass; nEMP), mutta sen voi näissä yksinkertaistetuissa jutuissa jättää huomiotta, sillä sen vaikutus on minimaalinen.
Mitä tapahtuu mallin mukaan, jos nyt vaikka joisit litran oliiviöljyä päivässä? Kaloreita tuossa lienee sen 9000 paikkeilla.
Antaisiko malli arvion miten paljon tuo nostaa painoa??
 
Ja ilmoita kun olet lukenut ja ymmärtänyt niin laitan sitten kahdeksan parhaan ihmissyöttökokeen MBM-simulaatiot, joka vastaavat täydellisesti em. syöttökokeiden tuloksia. :)
Ilmoita sitten kun tuo teoria on todistettu ihan oikeilla ihmisillä ja oikealla ruualla.
 
MBM-malli antaa tarkan ennusteen kehon kokonaismassan ja rasvamassan MUUTOKSISTA millä energiaravintoainejakaumalla tahansa. MBM ottaa huomioon myös mm. kuidut mutta niiden vaikutus on yleensä hyvin pieni. Tarkan sen vuoksi, että massatase voidaan mitata selvästi tarkemmin kuin energiatase (käytännössä molekyylin tarkkuudella).
 
Nero Rennelo, MBM-pohjainen simulaatio on antanut kahdeksaa parasta ihmissyöttökoetta TÄYDELLISESTI vastaavan tuloksen. :)
Niin siis ei pelkkä ilmoitus vaa lähteetkin. Sellainen jossa ei ole sanallakaan mainittu simulaatiota, vaan sellainen jossa joka kerta samalla energiamäärällä mutta eri massalla on eri lopputulokset. Tai kokeile vaikka itse ja kerro miten kävi.
 
"Pikkusen" ollut mutkia matkassa :) mutten voi niistä juridisesti syistä avautua. Postaan vielä muutaman pätkän aiheesta, jos jota kuta sattuu kiinnostamaan.
 
Alkuun ihan perusinfoa.

Kaksi 90-kiloista ylipainoista henkilöä, joilla on sama kehon koostumus ja painoa ylläpitävä energiansaantitaso 2 750 kcal/vrk, josta 35 %:a tulee rasvasta, 50 %:a hiilihydraateista ja 15 %:a proteiinista. He ryhtyvät noudattamaan erilaista isokalorista eli saman kalorimäärän sisältävää painopudotusruokavaliota, joka tarjoaa energiaa 2 000 kcal/vrk. Vähärasvainen/runsashiilarinen ruokavalio (LFD) tarjoaa 20 %:a energiasta rasvasta, 65 %:a hiilareista ja 15 %:a proteiineista, kun taas vähähiilarisen/runsasrasvaisen ruokavalion (LCD) osalta vastaavat luvut ovat 70 %:a, 15 %:a ja 15 %:a. Tulokset näkyvät oheisen kuvion paneeleista a ja b. BW = kehon paino; BF = kehon rasvamassa.

PS. Laihtumistahti määräytyy ravintoaineMASSAN mukaan: "Mass In, Mass Out"; kts. paneelit c ja d. Kaloreilla EI ole asian kanssa mitään tekemistä. "Calories In, Calories Out" tarkoittaa lämpöä sisään ja lämpöä ulos. Se ei siis vaikuta millään tapaa kehon massaan (=painoon).

Fitnesstukku koodi pakkotoisto15. Mun vakioaamiainen eli munakas, tomaattia ja oliiviöljyä omaa melko lailla saman energiaravintoainejakauman kuin esimerkin LCD.
 

Liitteet

  • pakkis-1.jpg
    pakkis-1.jpg
    117,9 KB · Katsottu: 40
Tämä postaus liittyy liittyy energiatasapainoteoriaan (EBT; ”kalorit sisään, kalorit ulos”) pohjautuvaan malliin, jonka ovat kehittäneet Kevin Hall ja kollegat Amerikan Kansanterveyslaitoksella (NIH). Heidän mallia pidetään lihavuustutkijapiireissä (vielä hetken aikaa) kaikkein kehittyneimpänä. Se julkaistiin muutama vuosi sitten erittäin arvovaltaisessa The Lancet -tiedelehdessä.

Tässä yhteydessä kiinnitä huomiota vain oheisen kuvion paneeleihin a1 ja a2. Taustatietona mainittakoon, että ko. paneeleissa olemme simuloineet tuoretta syöttökoetta Hallin EBT-pohjaisella mallilla. Tämä tarkoittaa sitä, että mallin ennustetarkkuutta testataan tarkastelemalla sitä, kuinka hyvin se vastaa tosielämässä (=syöttökokeessa) tapahtuvia muutoksia kehon painossa ja rasvamassassa. Matemaattisen mallin ainoa TODELLINEN testi on se, kuinka hyvin se kykenee ennustamaan tosielämässä tapahtuvia muutoksia. Senhän vuoksi tällaisia malleja ylipäätänsä kehitellään.

a1. Koehenkilöt ovat alkuun painoa ylläpitävällä ”normaalilla” ruokavaliolla (ND; päivät 0-30), ja energiatasapaino (EB, punainen käyrä) on nolla. Sen jälkeen koehenkilöt rupeavat noudattamaan ketogeenistä ruokavaliota (KD, hyvin niukasti hiilareita mutta runsaasti rasvaa), ja EB muuttuu negatiiviseksi. Paino tippuu 60. päivään mennessä Hallin mallin mukaan 1,71 kg.

a2. Hallin EBT-pohjainen malli ennustaa, että rasvamassa (BF) lisääntyy, vaikka kehon paino on tippunut. Tämä johtuu siitä, että rasvan saanti ruokavaliosta on lisääntynyt 41 grammaa (Hallin mallissa oletetaan VIRHEELLISESTI muun muassa, että Fat Loss = Fat Intake – Net Fat Oxidation).

Kotiläksy: Hallin EBT-pohjainen malli ennustaa siis pahasti pieleen, kun energiaravintoaineiden suhteet (hiilarit vs. rasvat) muuttuvat rajusti. Tämä johtuu siitä, että EBT rikkoo massan säilymislakia.
 

Liitteet

  • pakkis2.jpg
    pakkis2.jpg
    85 KB · Katsottu: 42
MBM ennustaa luonnollisesti myös painon nousun ja rasvamassan lisääntymisen, kun koehenkilöitä YLISYÖTETÄÄN. Eli MBM ennustaa tarkasti muutokset MOLEMPIIN suuntiin.

Oheisen kuvion paneeleissa olemme simuloineet (”matkineet”) erittäin hyvin kontrolloitua 14 vrk:n syöttökoetta, jossa ylensyötiin joko hiilareita (HC) tai rasvoja (HF). Mukana oli sekä normaalipainoisten (Lean) että ylipainoisten ryhmä (Obese). Simulaatiot osoittavat, että MBM ennustaa TÄYDELLISESTI painon nousua ja rasvamassan lisääntymistä kaikissa ryhmissä.

BW = kehon paino; FM = rasvamassa. Toi kolmiota muistuttava symboli tarkoittaa muutosta

PS. Salirotat ovat intuitiivisesti tienneet, että hiilareilla on helpoin bulkata ja päinvastoin.
 

Liitteet

  • pakkis3.jpg
    pakkis3.jpg
    76,7 KB · Katsottu: 29
Eräät energiatasapainoteorian (EBT; ”kalorit sisään, kalorit ulos”) kriitikot ovat huomauttaneet aiheellisesti, että EBT ei pysty ennustamaan sitä, että tyypin I diabetesta pystytään hoitamaan varsin tehokkaasti ruokavaliolla, jossa on hyvin niukasti hiilihydraatteja mutta runsaasti rasvaa. Tämä oli standardikäytäntö aikoina, jolloin insuliinilääkitystä ei ollut vielä käytössä (kts. esim. Perspect Biol Med. 2006 Winter;49(1):77-83).

Ykköstyypin diabetes tarkoittaa sitä, että haiman beetasolujen insuliinihormonin tuotanto on lakannut (ns. beetasolukuolema), joten verensokeri- eli glukoositaso on pysyvästi liian korkealla, ja tästä johtuen glukoosia menetetään suuria määriä virtsaan. Insuliinihormonin puutos aiheuttaa myös muita metabolisia eli aineenvaihdunnallisia ongelmia, joten ”normaalilla” hiilihydraattivoittoisella ruokavaliolla ykköstyypin diabeetikot näivettyvät varsin nopeasti kuoliaaksi (Insuliini on keskeisin varastointihormoni). Kun ei vielä ollut saatavilla insuliinilääkitystä, nokkelat lekurit estivät diabetespotilaidensa näivettymistä poistamalla ruokavaliosta lähes kaikki hiilihydraatit ja valtaosa energiasta otettiin rasvoista.

Tässä yhteydessä kiinnitä huomiota vain oheisen kuvion paneeliin d2 (B-cell death = haiman beetasolukuolema = diabetes puhkeaa). Olemme siinä simuloineet MBM:n avulla ruokavaliomuutoksen vaikutusta ykkösdiabeetikon painoon, kun hän ei saa insuliinilääkitystä. MBM ennustaa painon muutoksen täysin oikein eli painon lasku hidastuu olennaisella tavalla (punainen viiva). Sen sijaan EBT-pohjaisen mallin ennusteet menevät selvästi pieleen.

PS. Joku saattaa ihmetellä, miksi ykköstyypin diabeetikoille annettiin usein noin vähän proteiinia (5 %:a energian saannista). Tämä johtuu siitä, että myös runsaampi proteiinin saanti nostaa verensokeria, kun elimistö muodostaa tietyistä aminohapoista glukoosia (glukoneogeneesi). 5 E%:a ei ole tietenkään optimaalinen määrä esim. lihasten, luuston ja immuniteetin kannalta, mutta ykkösprioriteettina oli tietysti nopean näivettymiskuoleman esto.
 

Liitteet

  • pakkis-4.jpg
    pakkis-4.jpg
    97,3 KB · Katsottu: 26
Kevin Hall ja ahkerat kollegat Amerikan Kansanterveyslaitoksella (NIH) julkaisivat muutamia vuosia takaperin erittäin hyvin kontrolloidun syöttökoeraportin arvovaltaisessa Cell Metabolism -tiedelehdessä. Tämän tutkimuksen katsotaan HYVIN laajalti osoittavan, että saman energiamäärän omaava vähärasvainen/runsashiilihydraattinen (RF) ruokavalio on suurin piirtein yhtä tehokas kuin vähähiilihydraattinen/runsasrasvainen (RC) painon ja rasvamassan tiputuksessa. Eli siis tämän tulkinnan mukaan kalorit ratkaisevat ja energiaravintoainejakaumalla ei ole merkitystä. Tämä laatukoe tehtiin metabolisessa kammiossa ja näissä olosuhteissa tehtyjä kokeita pidetään syystäkin totuusarvoltaan parhaimpina.

Koska tiedän, että parilla tuhannella ravitsemus/lihavuusalan proffalla on napsahtanut vihreät palkokasvit ylähengitysteihin meidän MBM-projektin johdosta, mainittakoon samaan hengenvetoon, että tämän kirjoituksen tarkoituksena EI ole kritisoida Hallia ja kumppaneita; mehän ollaan myös MBM-mallin validoinnissa hyödyntäneet Hallin ym. syöttödataa. Mutta TOTUUS on, että ko. koe osoittaa nimenomaan PÄINVASTAISTA. Jos aihe sattuu kiinnostamaan, niin vilkaise meidän SUPPLEMENTARY FILE 4 ”A re-analysis of the Hall et al. paper “Calorie for Calorie, Dietary Fat Restriction Results in More Body Fat Loss than Carbohydrate Restriction in People with Obesity” lähteen 1 lopusta.

Me simuloimme myös ko. syöttökokeen, ja tulokset vastaavat täydellisesti MBM-ennustetta; kts. oheisen kuvion paneelit A1 ja B1 (BW = kehon paino; FM = rasvamassa). Kuten aiemmin todettua, mallin ennustetarkkuutta testataan tarkastelemalla sitä, kuinka hyvin se vastaa tosielämässä (=syöttökokeessa) tapahtuvia muutoksia kehon painossa ja rasvamassassa.

1. https://www.medrxiv.org/…/2020.10.27.20220202v9.full-text
 

Liitteet

  • pakkis-5.jpg
    pakkis-5.jpg
    91,6 KB · Katsottu: 28
Laitan nyt putkeen näitä pätkiä tähän, jos jota kuta sattuu kiinnostamaan. Eipä ole sitten levällään kuin Jokisen eväät. :)

Energiatasapainoteoria (EBT) olettaa, että kehon paino (massa) pysyy samana, kun energian saanti on tasapainossa (i.e., energian sisäänvirtaus ja ulosvirtaus ovat saman suuruiset). Tämä olettamus on kuitenkin VIRHEELLINEN. Se on itse asiassa fysikaalinen mahdottomuus, koska kukaan ei ole vielä tähän päivään mennessä rohjennut edes uneksia kumoavansa massan säilymislakia.

Oheisessa kuviossa esitetään hypoteettinen tilanne, jossa massan sisäänvirtaus ja ulosvirtaus ovat identtiset (i.e., 400 g) mutta energian saannissa on selvä ero (n. 240 kcal/vrk). P = proteiini; C = hiilihydraatti; F = rasva. GNG = glukoneogeneesi; DNL: de novo lipogeneesi.
 

Liitteet

  • pakkis-6.jpg
    pakkis-6.jpg
    26,6 KB · Katsottu: 26
Eräät ovat kyselleet, miksi energiatasapainoteoria (EBT) on pysynyt niin kauan kasassa, jos se kerran on selvästi virheellinen. Tähän on yksi keskeinen syy:

EBT ennustaa kohtuullisen hyvin kehon painon muutosta, jos ruokavalion energiaravintoainejakama (proteiini, rasva, hiilihydraatit) pysyy VAKIONA. Tällöin nimittäin myös ruokavalion massa (parametrit EPM & nEPM MBM:ssä) pysyy vakiona (tai lähes vakioina). Mutta jos jakauma vaihtelee (esim. low-carb vs. high-carb) EBT:n mukaiset ennusteet menevät varsin selvästi pieleen, koska EBT ei ota huomioon massansäilymislakia. Oheisessa kuviossa on listattu tutkimuksia, joissa on vertailtu low-carb vs. high-carb. EBT:n tukijat väittävät, että näissä tutkimuksissa on pakko olla mennyt jotain pieleen, koska tällaiset tulokset heidän mukaansa rikkovat energiansäilymislakia. Oletus on täysin virheellinen. Nämä tulokset nimenomaan ovat kaikkien tunnettujen fysiikan lakien mukaisia, kuten meidän MBM-artikkeleissa todetaan. Ja tämä kuvio ei ole ihan tuore, joten vastaavia tutkimustuloksia on jo julkaistu enemmänkin.
 

Liitteet

  • pakkis-7.jpg
    pakkis-7.jpg
    99,3 KB · Katsottu: 24
Vielä yksi ja sitten pitää ruveta tekemään muita hommia. :)

MBM-simulaatio vastaa hämmästyttävällä tarkkuudella myös Bonnie Brehmin ja kumppaneiden kahden syöttökokeen tuloksia (Clin. Endocrinol. Metab. 2003;88:1617–1623 & J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005;90:1475–1482).

LF = väsärasvainen/runsashiilarinen; VLCD/LCD = runsasrasvainen/vähähiilihydraattinen; BW = kehon paino (massa); FM = rasvamassa.

Siinäpä olisi EBT:n kannattajille hieman ihmettelemistä (alkupaloja). Päivän jatkoja. :)
 

Liitteet

  • pakkis-8.jpg
    pakkis-8.jpg
    36,4 KB · Katsottu: 35
Back
Ylös Bottom