قبل خمس وعشرين سنة، أجريت في أميركا بعض الأبحاث التي أظهرت اين تخزّن وجبتك من الكربوهيدرات. كنت قد ذهبت للعمل سنة في جامعة يال مع صديقي وزميلي جيري شولمان، بعد أن اكتشف فريقه كيفية قياس مستوى الغليكوجين في الجسم باستخدام تقنيات خاصة على ماسح تصوير بالرنين المغناطيسي كان هذا بمثابة تغيير لقواعد اللعبة في ما يتعلق بفهم ما يحدث للجسم. بعد الأكل لأنها كانت المرة الأولى التي أمكن فيها سبر أسراره بدون إبر. معظم الكربون ليس مغناطيسيا، ولكن 1.1% بالضبط من كل الكربون في الطبيعة هو شكل مختلف قليلا من الكربون. يعرف بالكربون - 13 - الذي كما نعرف الآن يمكن قياسه باستخدام ماسح تصوير بالرنين المغناطيسي قوي جدا. تعكس التغيرات في مستوى الكربون - 13 بالضبط التغيرات في كل الكربون.

كخطوة أولى، قسنا مستويات الغليكوجين في مجموعة من الناس الأصحّاء. هناك مستودعان فقط لتخزين الكربوهيدرات - الكبد والعضلات - ووجدنا أنه في هؤلاء الناس خزن نحو ثلث الكربوهيدرات المتأتية من وجبة طعام في العضلات ونحو خمسها في الكبد. استغرق تخزين كل الكربوهيدرات من أربع إلى خمس ساعات بعد وجبة طعام (انظر الشكل ادناه).

عملية التخزين هذه تعتمد جدا على الإنسولين، وكما رأينا، عادة ما يكون هناك الكثير منه بعد أي وجبة طعام. ولكن تماما كما أن حساسية الكبد للإنسولين يمكن أن تتفاوت بين الأفراد، كذلك يمكن لحساسية العضلات والذي وجدناه خلال متابعة بحثنا في المملكة المتحدة هو أن الناس المصابين بالسكري من النوع الثاني الذين كانت عضلاتهم مقاومة للإنسولين خزّنوا مقدارًا أقل بكثير من الغليكوجين. يُظهر الشكل ادناه، حجم الفارق الذي اكتشفناه.

إذاً، إذا لم تضع الكثير من الغلوكوز في عضلاتك، ما الذي يحدث له؟ حسنا، البعض منه سيخزن على صورة غليكوجين في الكبد. وجزء صغير منه سيحرق بالتأكيد من أجل الطاقة في الساعات التالية لوجبة طعام. ولكن هناك خيار واحد آخر للجسم للتعامل مع تدفق الغلوكوز. لا بد من تحويله إلى دهن هذا حل متقن، لأن هناك سعة أكبر بكثير لتخزين الدهن.

كمية الغلوكوز المخزّنة على صورة غليكوجين في العضلات خلال يوم عادي. يُظهر العمودان الأخف لونا المستويات قبل الفطور. يُظهر العمودان الرماديان أن المستويات ترتفع بعد الفطور، ولكن بمقدار صغير فقط في الناس المصابين بالسكري من النوع الثاني مقارنة بالزيادة الكبيرة في التخزين في الناس الذين لا يعانون من السكري. يُظهر العمودان ذوا اللون الرمادي الداكن أن مستويات غليكوجين العضلات تغيرت قليلا بعد الغداء عن مستوى الصيام في الناس المصابين بالسكري من النوع الثاني بينما كانت هناك زيادة كبيرة في الناس غير المصابين بالسكري من النوع الثاني.

طالما أنه يحرق من أجل الطاقة في غضون يوم أو يومين، فإن المخزون المؤقت من الكربوهيدرات الإضافية في صورة دهن لا يهم كثيرًا. يدخل فجأة إلى المخزن، ثم يخرج. لا مشكلة. يبقى الجسم في حالة توازن، من يوم ليوم ومن أسبوع لأسبوع. ولكن، إذا كنت تأكل، بدلا من وجبة الكربوهيدرات العرضية، لقمة أو اثنتين من الطعام كل يوم أكثر مما تحتاج، فإن ذلك الدهن سيتراكم ببطء في الجسم وأخيرا في الكبد أيضا. أما مدى سرعة حدوث هذا الأمر فيعتمد على درجة مقاومة الإنسولين في عضلاتك، ولهذا السبب لا تعتبر مقاومة الإنسولين شيئا جيدا على المدى الطويل. كلما كنت أكثر مقاومة للإنسولين، كنت مرجحا أكثر لتحويل أي مقدار إضافي من الكربوهيدرات إلى دهن.

ما الذي يحدث لطعام الكربوهيدرات حالما يتم ابتلاعه؟

ولكن ماذا عن الدهن في طعامنا؟

حتى الآن، تحدثنا بشكل رئيسي عن الكربوهيدرات في طعامنا وكيفية تأثيرها على مستويات الغلوكوز. الآن حان الوقت لنرى ماذا يحدث للدهن الذي نأكله. كما سترى في هذا القسم تتم معالجة الدهن والغلوكوز فعليا جنبا إلى جنب.

دعنا نعود، باختصار، إلى الوقت الذي استيقظت فيه هذا الصباح، وعندما كان جسمك يعتمد إلى حد كبير على الدهن كوقود. كان الدهن يتدفق من مخازن الدهن إلى الأنسجة حيث هو مطلوب. الدماغ وحده كان يحرق الغلوكوز. يمكن لهذا التوازن السعيد أن يستمر حتى وجبة الطعام الأولى في اليوم. نموذجيا، ستكون في ذلك الحين قد استخدمت كل الدهن الذي خزنته مؤقتاً من وجبات طعامك بالأمس.

حالما تأكل في الصباح، تؤذي الزيادة في مستوى الإنسولين في الدم إلى إيقاف إطلاق الدهن من مخازن الدهن بسرعة. ولكن إذا لم تأكل في الصباح، أو لبقية اليوم، سيستمر جسمك في حرق الدهن وبعض الغلوكوز. بعد وجبة الطعام الأولى في اليوم، يتم إيصال بعضا من الدهن من وجبتك إلى الكبد، والبعض يذهب مباشرة من المعي إلى العضلات أو الأنسجة الدهنية. إجمالا، يهيّىء هذا جسمك بحيث يكون لدى كل الأنسجة ما يكفيها من الوقود، وتمتلئ المخازن في الأنسجة الدهنية كي تتمكن من إطلاق إمداد ثابت بين الوجبات أو طوال الليل.

وماذا عن البقاء حيا على جزيرة المهجورة؟ كيف سيتعامل جسمك مع الوضع إذا تقطعت به السبل لأسابيع؟ دعنا نتخيل أن الماء الأساسي للحياة موجود.

تختلف متطلبات الجسم باختلاف أجزائه علينا أن نميز هنا بين الدماغ وبقية الجسم، لأنه في الحياة الطبيعية يمكن للدماغ أن يحرق الغلوكوز فقط ليستمر بعمله بينما يمكن للعضلات والأنسجة أن تعمل على الدهن أو الغلوكوز.

في البداية، في غياب الطعام، سيتم استخدام مخازن الغليكوجين في الكبد والعضلات للتزويد بالغلوكوز الذي يتطلبه دماغك وخلال هذا الوقت سينطلق كل شيء للعمل لخفض استخدام الغلوكوز إلى الحد الأدنى من قبل العضلات والأنسجة التي ستتحول تدريجيا إلى حرق الدهن. ولكن، بعد ثلاثة أيام، ستصبح الخزانة فارغة. ستكون مخازن الغليكوجين قد استنفذت بالكامل.

كيف يبقى الدماغ حيا دون إمداد دائم من الغلوكوز لا تخف أبدًا! الثدييات مجهّزة بالية مذهلة أخرى. أن الدهن مؤلف من سلاسل من ذرات الكربون. ما يعنيه هذا أنه بدلا من حرق كامل السلسلة لأجل الطاقة، يمكن صنع وقود ذكي هذا الوقود هو الكيتونات والشيء الرائع أن هذه الجزيئات الصغيرة يمكنها أن تنتشر بسهولة في الأنسجة. تشمل هذه خلايا الدماغ، التي تتكيف للتبديل من الغلوكوز إلى الكيتونات كوقود. تفكك روابط الكربون في الكيتونات لإطلاق الطاقة الأساسية، ويقوم الدماغ بعمله بشكل جيد.

في الواقع، يمكنه أن يقوم بعمله بشكل جيد جدا بالفعل. يبدو أن حرق الكيتونات يبقيك يقظا وربما أقل جوعًا. ويمكنك من التركيز بدون شرود على مسألة التفتيش عن طعام. يُقال أن الفنانين المعدمين، الذابلين في العليّات، ينتجون أفضل أعمالهم من دماغ يعمل بالكيتونات. يجد بعض الناس أن دماغهم يكون في أوج نشاطه في الصباح الباكر، ولهذا نجد أن الاكتشافات المغيرة لوجه التاريخ قد تمت قبل الفطور من غير المؤكد ما إذا كان هذا ناتج بالكامل عن دماغ مزود بالكيتونات كوقود. ولكن ما هو مؤكد أن الكيتونات هي سر بقائنا على قيد الحياة كنوع بالرغم من المجاعات والاضطرابات الاجتماعية.

ولكن، على سبيل المثال، إذا كنت قد استلقيت في فراشك لفترة طويلة هذا الصباح، فإن مستويات الكيتون لديك سترتفع، وإذا فحصت بولك، سيتبين وجود مقدار صغير من الكيتونات يعتبر طبيعيا في هذا الظرف. إذا فحصت بولك مباشرة بعد إنقاذك من جزيرتك المهجورة، ستجد مقدارًا كبيرًا إلى حد ما من الكيتونات، التي يشير وجودها بشكل رئيسي إلى أن جسمك البارع يعد نفسه للبقاء حيا دون حصوله على الكثير من الطعام. ابتكر جسمك بديلا للغلوكوز لتزويد دماغك بالوقود.

ربما تكون قد رأيت حميات كيتونية يُعلن عنها كحميات حارقة للدهن، ولكن هذا تشويه للحقيقة إلى حد ما. إذا أكل طعام أقل مما يحتاجه الجسم في فترة 24 ساعة، فإن الدهن المخزن يجب أن يحرق بالفعل، وهذا الأمر يحدث بغض النظر عن تركيب الحمية. سيكون هناك المزيد من الكيتونات في البول عما هو معتاد. إذا كانت الحمية منخفضة الكربوهيدرات جدا، فإن المزيد من السعرات الحرارية سيتأتى من الدهن. بما أن حرق الدهن من الطعام سينتج أيضا كيتونات، فإن المستويات في البول ستبقى أعلى، رغم أن هذا ليس دليلا على الكمية التي يتم حرقها من دهن جسمك بكل بساطة، ستحدث خسارة الوزن متى ما كانت السعرات الحرارية المتأتية من الطعام أقل من السعرات الحرارية المطلوبة. ينجح خفض الكربوهيدرات في تقليل مأخوذ السعرات الحرارية الإجمالي في بعض الناس، ولكن ليس هناك غموض أيضي بشأن الحميات الكيتونية.

لماذا تثير الكيتونات مخاوف طبيبك

هناك جانب مظلم للكيتونات. فمن شأنها أن تثير مخاوف الأطباء والممرضين، ويرجع هذا لسبب واحد في السكري من النوع الأول - مرض مختلف جدا عن السكري من النوع الثاني - يكون الجسم معتمدًا بالكامل على حقن الإنسولين. إذا لم يتم حقن الإنسولين لأي سبب أو إذا تطلب المرض جرعة إنسولين أعلى بكثير، يؤدي نقص الإنسولين الحاد إلى حث الكبد على إنتاج مقدار ضخم من الكيتونات. يمكن أن يقود هذا إلى حالة مهددة للحياة. تعرف بالحماض الكيتوني السكري - تحتاج إلى علاج طارئ منقذ للحياة.

ليس هناك شك عادة عندما يكون مستوى الكيتونات عاليا بصورة تدعو للقلق - يعني أعلى بكثير جدا من المستويات المشاهدة خلال الصيام العادي - ولكن المستويات العادية من الكيتونات جيدة بوجه عام إنها جزيئات البقاء على قيد الحياة.