EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME … · Fase I inductie 13 g koolhydraten (5 en%) Fase II...

METABOLISME WAT IS HET EFFECT VAN OVERGEWICHT EN

DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

Lisbeth Mathus-Vliegen Academisch Medisch Centrum

Universiteit van Amsterdam

[email protected]

EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME?

• Normale situatie • Situatie bij overgewicht



ENERGIE HUISHOUDING

ENERGIE - ENERGIE = ENERGIE inkomsten uitgaven opslag

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE - ENERGIE = ENERGIE inkomsten uitgaven opslag

Voedsel alcohol eiwitten koolhydraten vetten energiedichtheid schatten energie-inhoud smakelijkheid opname maagdarmstelsel Hongergevoel Verzadigingsgevoel Stress

Inname Tractus digestivus

Zetmeel Vet

Transport Bloed/ Lymfe Glucose Chylomicronen

Opslag Lever Spier Vetweefsel

Glycogeen Glycogeen

Vet Transport Bloed Glucose FFA

Gebruik Weefsels CO2 en H2O, energie

CO2 en H2O, energie

ENERGIE LEVERANCIERS

McDONALDs EN VERANTWOORDE ALTERNATIEVEN VOOR HET HAPPY MEAL• Horde 1 McKibbeling (165 kcal) Chicken Nuggets (179 kcal) Hamburger (245 kcal) Cheeseburger (304 kcal) • Horde 2 Frietjes (239 kcal) Snoeptomaatjes (8 kcal) • Horde 3 Spa (0 kcal) Melk (155 kcal) Innocent smoothie (104 kcal) (Sinas)appelsap (112/124 kcal) Frisdrank (110 kcal) • Horde 4 Snoeptomaatjes (8 kcal) Vers fruit (34 kcal) Danoontje (74 kcal)

In theorie naar huis met 181 kcal en moef-speeltje


Basale/ruststofwisseling ± 60-75% RMR/REE leeftijd; geslacht; schildklierfunctie; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa

Lichamelijke activiteiten ± 15-30% non-REE

Thermogenese – obligaat ± 7-13% TEF/DIT * bewerken voedsel eiwit ± 20% (energiebalans, koolhydraten ± 8% voedselsamenstelling) oxydatie ± 5% glycogenese ± 12% lipogenese ± 23% vet ± 5-10% * thermogene factoren: roken – koffie – kou – stress

Thermogenese – facultatief insuline – sympathisch zenuwstelsel (RMR – TEF – SPA)

ENERGIE HUISHOUDINGENERGIE – ENERGIE = ENERGIEinkomsten uitgaven opslag

Lichaamsgewicht BMROrganen Spieren Vetweefsel Centraal zenuwstelsel

< 6% 40% 21%

58% 22% <5% 25% TEE

Thermogenese ↑ met 15% door 20 sigaretten/dag ↑ met 5% door elke 2 uur 100 mg cafeïne (kopje koffie 60-100 mg cafeïne)

UPTAKES OF OXYGEN AND SUBSTRATES BY THE LEGS DURING PROLONGED EXERCISE

0

25

50

75

100

Rest 40 min 90 min 180 min 240 min

8142226

10

62503737

30364127

oxidation of glucoseoxidation of FFAoxidation of non-bloodborne fuels (muscle glycogen/lipids)

Oxygen uptake mmol/min%

1.3

14.717.6 17.6 17.6

Ahlberg et al., J Clin Invest 1974;53:1080-1090

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE - ENERGIE = ENERGIE

inkomsten uitgaven opslag

* glycogeen * reserve vet * hormonen - insuline - progesteron - catecholamines * autonome

zenuwstelsel

RESERVES IN VOLWASSENE

Weefsel (kg) Glucose / Glycogeen G kJ

Mobiliseerbaar eiwit G kJ

Triglyceriden

G kJ Bloed (10) Lever (1) Darmen (1) Hersenen (1,4) Huid, longen, milt (4)

15 255 100 1700 0 0 2 34 13 220

100 1700 100 1700 100 1700 40 680 240 4080

5 185 50 1850 0 0 0 0 40 1480

Spier (30) Vetweefsel (15)

300 5100 20 340

4000 68000 300 5100

600 22200 12000 444000

Totaal 450 7649 5000 82280 12695 469715

KOOLHYDRATEN

g/kg totaal g Spier glycogeen 7 245 Lever glycogeen 60 108 Glucose in bloed en ECV 0,8 17 Totaal koolhydraatgehalte 370 lichaam

Behoefte aan koolhydraten/d door van koolhydraten afhankelijke organen Centraal zenuwstelsel 120-150 g Niermerg, beenmerg, leucocyten en erythrocyten 40-100 g

Aanpassing door gluconeogenese / vetoxidatie Minimale noodzakelijke intake 60 g/d



ENERGIE ↑ - ENERGIE ↓/↑ = ENERGIE ↑ inkomsten uitgaven opslag


Basale/ruststofwisseling ± 60-75% RMR/REE leeftijd; geslacht; schildklier; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa hoog Lichamelijke activiteiten ± 15-30% non-REE hoog / laag Thermogenese – obligaat ± 7-13% TEF/DIT * bewerken voedsel eiwit ± 20% (energiebalans, koolhydraten ± 8% voedselsamenstelling) oxydatie ± 5% glycogenese ± 12% lipogenese ± 23% vet ± 5-10%

* thermogene factoren: roken – koffie – kou – stress Thermogenese – facultatief insuline – sympathisch zenuwstelsel (RMR – TEF – SPA)

glucose en mlt: 75 kcal lager

THE OBESITY WEB

CENTRALOBESITY

Insulin Resistance

Hypertension Atherosclerosis

Dyslipidaemia Diabetes(NIDDM)

SexHormoneImbalance

IncreasedBody

Weight

Hyperinsulinaemia

Prostate Cancer

BreastCancer

Endo-metrialCancer

Hirsutism

Infertility

P.C.O.S.

Sleepapnoea

Osteo-arthritis

Anxiety

Depre-ssion

Breathlessness

Jointpain

Psycho- logical

impact

é Testosterone

é Oest- rogen

ê SHBG

PATHOPHYSIOLOGY OF DIABESITY Coexistence of type 2 diabetes and obesity Bailey BMJ 2011, 342: d1996

Wereldwijd 285 miljoen mensen met diabetes, in 2030 438 miljoen > 90% type 2 diabetes en hiervan > 90% overgewicht/obesitas en <50% met HbA1c < 7%

INSULINE

REMMING • Lipolyse van vetweefsel • Lever gluconeogenese • Proteolyse, met name in

perifere weefsels • Nier gluconeogenese

STIMULATIE • Perifere glucose opname,

met name in spier • Eiwit synthese • Triglyceriden opname

gemedieerd door lipoproteine lipase

INSULINE

REMMING • Lipolyse van vetweefsel • Lever gluconeogenese • Proteolyse, met name in

perifere weefsels • Nier gluconeogenese

STIMULATIE • Perifere glucose opname,

met name in spier • Eiwit synthese • Triglyceriden opname

gemedieerd door lipoproteine lipase

INSULINE RESISTENTIE • Lever: geen onderdrukking van de endogene glucose productie: verhoogde nuchtere glucose • Spiercel: verminderd glucose transport voor oxidatie en glycogeensynthese: verhoogd glucose • Vetcel: geen remming lipolyse: verhoogde FFA en glycerol

EFFECT VAN DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

ENERGIEDYSBALANS

ENERGIE - ENERGIE = ENERGIE inkomsten uitgaven opslag

DIËTENDiëten samengesteld uit conventionele producten met een vaste energetische waarde (1500-1800 kcal voor mannen en 1200-1500 kcal voor vrouwen)

Diëten samengesteld uit conventionele producten met een individueel bepaald energie tekort (volgens de WHO formule) • 500 kcal tekort bij BMI < 35 kg/m2: 0,5 kg/wk of 10% in 6 mnd • 500-1000 kcal tekort bij BMI ≥ 35 kg/m2: 0,5-1,0 kg/wk of 10% in 6 mnd

Diëten samengesteld uit conventionele producten met gedeeltelijke maaltijdvervanging

Diëten met complete maaltijdvervanging zoals LCDs (low calorie diets, 800-1200 kcal) of VLCDs (very low calorie diets, 450-800 kcal)

LEVEL 1 EVIDENCE-BASED CONCLUSIES

• Een energiebeperking van 600 kcal reduceert het gewicht met 5 kg (3,5/7,0) in een jaar bij mensen (M & V) met een BMI van 28-40 kg/m2 Anderson 2001; Avenell 2004; NICE 2006

• Als een energiebeperkte voeding wordt volgehouden kan een gewichtsreductie van 3,5 kg gehandhaafd worden over een periode van 4-5 jaar Anderson 2001; Avenell 2004

SHORT-TERM INTERVENTIONS CALORIE RESTRICTION

VLCD + MR < 800 kcal

Weight loss % of initial body weight 21.3 (20.1/22.5)

LCD 800-1550 kcal/d 11.4 (8.9/13.1)

Energy-restricted diet 1500 kcal/d

8.5 (4.9/12.1)

Meta-analysis of 24 weeks of intervention

Anderson et al., Adv Ther 2004;21:61-75

Intensity of treatment (consultation of physician, visit to clinic, duration of consultation) and energy intake are more decisive in treatment outcome than body weight at the start and duration of therapy

LEVEL 1 EVIDENCE-BASED CONCLUSIES

• Een energiebeperking van 600 kcal reduceert het gewicht met 5 kg (3,5/7,0) in een jaar bij mensen (M & V) met een BMI van 28-40 kg/m2 Anderson 2001; Avenell 2004; NICE 2006

• Als een energiebeperkte voeding wordt volgehouden kan een gewichtsreductie van 3,5 kg gehandhaafd worden over een periode van 4-5 jaar Anderson 2001; Avenell 2004

• VLCD diëten resulteren in een groter gewichtsverlies, maar de uitval na 1 jaar is 50% vergeleken met 20-30% op een normaal energiebeperkt dieet Anderson 2001; Avenell 2004; Dansinger 2005

• Voor de uitkomst is het aantal consultaties bepalend en van groter belang dan de duur van de behandeling of het lichaamsgewicht bij de start

Lantz 2003; Anderson 2004; Dansinger 2005; Sacks 2009


Basale/ruststofwisseling ± 60-75% RMR/REE leeftijd; geslacht; schildklier; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa hoog→lager Lichamelijke activiteiten ± 15-30% non-REE hoog/laag→lager Thermogenese – obligaat ± 7-13% TEF/DIT * bewerken voedsel eiwit ± 20% (energiebalans, koolhydraten ± 8% voedselsamenstelling) oxydatie ± 5% glycogenese ± 12% lipogenese ± 23% vet ± 5-10%

* thermogene factoren: roken – koffie – kou – stress Thermogenese – facultatief insuline – sympathisch zenuwstelsel (RMR – TEF – SPA)

glucose en mlt: 75 kcal lager→lager

DEGREE OF SUPPRESSION OF BMR AT DIFFERENT LEVELS OF ENERGY

RESTRICTION

1.7 MJ/ 400 kcal3 MJ/ 700 kcal5 MJ/ 1200 kcal

2.2 1.8 1.3 weight loss %/wk

diet 1.7 MJ 3 MJ 5 MJ

Cha

nge

in B

MR

(%)

Prentice et al., 1991

7-15%

WINST BIJ MATIG GEWICHTSVERLIES (5-10%)

Bloeddruk daling met 10 mm Hg systolisch en met 20 mm Hg diastolisch

Dyslipidemie daling van totaal cholesterol met 10% daling van LDL-cholesterol met 15% daling van triglyceriden met 30% toename van HDL-cholesterol met 8% Diabetes verbeterde glucose controle verhoogde insuline gevoeligheid Cardiovasculair risico verminderde stollingsneiging Vruchtbaarheid verbeterde ovarium functie Lichamelijke klachten minder rug- en gewrichtsklachten verbeterde longfunctie,minder kortademigheid Kwaliteit van leven

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN(eiwitten, koolhydraten, vetten)

KARAKTERISTIEKEN VAN MACRONUTRIËNTEN

Eiwit Koolhydraten Vet Verzadigingssnelheid Verzadigingsduur Bijdrage aan de dagelijkse energieEnergiedichtheid Opslagcapaciteit Metabole wegen voor opslag eldersAutoregulatie Energie toevoer in kcal/ gramThermogenese (DIT)Lean 1998


Eiwit Koolhydraten Vet Verzadigingssnelheid snelVerzadigingsduur langBijdrage aan de dagelijkse energie

laag

Energiedichtheid laagOpslagcapaciteit geenMetabole wegen voor opslag elders

ja

Autoregulatie goedEnergie toevoer in kcal/ gram 4Thermogenese (DIT) ± 20%Lean 1998


Eiwit Koolhydraten Vet Verzadigingssnelheid snel matig snelVerzadigingsduur lang langBijdrage aan de dagelijkse energie

laag hoog

Energiedichtheid laag matigOpslagcapaciteit geen laagMetabole wegen voor opslag elders

ja ja

Autoregulatie goed goedEnergie toevoer in kcal/ gram 4 3.75Thermogenese (DIT) ± 20% ± 8%

5% oxidatie, 12% glycogeensynthese, 22% lipogeneseLean 1998


Eiwit Koolhydraten Vet Verzadigingssnelheid snel matig snel traagVerzadigingsduur lang lang kortBijdrage aan de dagelijkse energie

laag hoog hoog

Energiedichtheid laag matig hoogOpslagcapaciteit geen laag hoogMetabole wegen voor opslag elders

ja ja nee

Autoregulatie goed goed slechtEnergie toevoer in kcal/ gram 4 3.75 9Thermogenese (DIT) ± 20% ± 8% ±5-10%

5% oxidatie, 12% glycogeensynthese, 22% lipogeneseLean 1998

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN

• Vet beperking • Eiwit verrijking • Koolhydraten beperking • Koolhydraten laag-glycemische index/load



ATKINS DIEETCalories don’t count mensen met overgewicht eten niet teveel/ overeten niet wel: koolhydraatverslaving *teveel koolhydraten → insuline uitstorting → remming serotonine release in de hersenen → minder verzadiging *teveel koolhydraten → hoge glucose, hoge

insuline → lipogenese, hypertriglyceridemie koolhydraatbeperking tot ketogenese (vet oxidatie)

Fase I inductie 13 g koolhydraten (5 en%) Fase II ongoing 35 g koolhydraten (8,6 en%) Fase III maintenance 95 g koolhydraten (19 en%)

onbeperkt eiwit en vet, onbeperkte energie

ATKINS DIEETGewichtsverlies * door diurese door glycogeen afbraak, door diurese op

ureum (spierafbraak) en ketonen (vetoxidatie), door diurese door minder Na-retentie bij lagere insuline spiegels

na 7-14 dagen versterkte diurese afnemend

* minder energie inneming door ketose en monotonie * additioneel energie verlies door verlies ketonen met

de urine (20 g = 100 kcal/d) * hoog eiwit verzadigend, minder efficiënt metabolisme

Nadelen voeding tekort voedingsvezel; tekorten aan calcium, kalium, magnesium, ijzer, vitamines A, E, B1, B6 en foliumzuur

geen fruit, groenten en granen (CHD, CVA, carcinoom)

LOW CARB vs LOW FAT DIET AND METABOLIC RISK FACTORS: 23 trials, N=2788, duration 6-24 mo

No. trials

Net change 95% CI

Weight kg Waist cm

22 10

-1.0 -0.1

-2.2/0.2 -0.6/0.4

Total cholesterol mg/dl LDL chol mg/dl HDL chol mg/dl TC:HDL ratio Triglycerides mg/dl

15 19 19 5 20

2.7 3.7 3.3 -0.1 -14.0

0.8/4.6 1.0/6.4 1.9/4.7 -0.3/0.1 -19.4/-8.7

SBP DBP

18 18

-1.0 -0.7

-3.5/1.5 -1.6/0.2

Glucose mg/dl Insulin IU/ml

14 12

-0.3 -0.1

-1.9/1.3 -0.8/0.6

Hu et al., Am J Epidemiol 2012;176 suppl:S44-S54

DIETS LOW IN CHO AND HIGH IN PROTEIN AND CARDIOVASCULAR DISEASE

• Nurses’ Health Study USA 2002 – No increased IHD; ischaemic stroke associated with red meat intake

• European studies – Significant increase in cardiovascular death

• Young Swedish women 2007 • Middle-aged Greek men and women 2007 • Elderly Swedish men 2010

• Nurses’ Health Study & Health Professionals Follow-up Study USA 2010 – Low CHO score modest NS increase in cardiovascular death – Low carb with animal protein positive and low carb with vegetable

protein negative association with cardiovascular mortality • Health Professionals Follow-up Study 2010

– IHD and CVA NS increase with protein intake – Animal protein positive and vegetable protein NS negative association

with cardiovascular mortality

Lagiou et al., BMJ 2012;344: e4026

All studies in

dicative of increased cardiovascular risk with

high protein, low CHO or both, probably driven by animal

protein



Blo

od g

luco

se

0 1 2Time after meal (hours)

GLYCEMISCHE INDEX Toename van de glucose over 2 uur (oppervlakte onder de curve) na inname van koolhydraten als % van de referentiewaarde. Referentiewaarde = de toename van de glucose over 2 uur (oppervlakte onder de curve) na 50 g glucose of witbrood

Inname koolhydratenB

lood

glu

cose

0 1 2

High GI

Time after meal (hours)

GLYCEMISCHE INDEX Toename van de glucose over 2 uur (oppervlakte onder de curve) na inname van koolhydraten als % van de referentiewaarde. Referentiewaarde = de toename van de glucose over 2 uur (oppervlakte onder de curve) na 50 g glucose of witbrood

Inname koolhydraten

Low GI

GLYCAEMISCHE INDEX

Pasta’s/ granenZilvervliesrijst 55Witte rijst, grote korrel 56Witte rijst, kleine korrel 72Instant rijst 128

Brood Bagel 72Brood volkoren 69Brood wit 70Croissant 67

Fruit Appel 38Banaan rijp 55Grapefruit 25Sinasappel 44

Groenten Wortels gekookt 49Mais 55Aardappelen gebakken 85Nieuwe aardappelen 62

Peulvruchten Bonen gebakken Kidney bonen Linzen

48 27 30

ZuivelMelk vol Melk mager IJs

27 32 61

META-ANALYSIS LOW GL DIETS N WMD (95% CI) studies patients Change in body mass 4 163 -1.1 (-2.0/-0.2) kg* Change in fat mass 4 147 -1.1 (-1.9/-0.4) kg* Change in BMI 2 48 -1.3 (-2.0/-0.5) U* Change in FFM 2 109 0.1 (-0.3/+0.6) kg Change in total cholesterol 3 131 -0.22 (-0.43/-0.02)* Change in LDL cholesterol 3 131 -0.24 (-0.44/-0.05)* Change in HDL cholesterol 3 131 N.S. Change in TG N.S. Fasting insulin/ insulin sensitivity N.S. Fasting glucose N.S. FFA 2 N.S. RR 2 N.S. Satiety n.d. QOL n.d. Mortality n.d.

Thomas et al., Cochrane Syst Rev 2007, issue 3NS not significant; n.d. not done/no data

LEERPUNTEN metabole effecten van overgewicht

Overgewicht gaat gepaard met een 1. verhoogde ruststofwisseling 2. verminderd thermisch effect op voeden 3. verhoogd totaal 24u energie gebruik en behoefte

Metabole effecten van centrale vetstapeling zijn 1. Insuline resistentie en T2DM ) 2. Hyperlipidemie ) 3. Hypertensie ) 4. Verhoogde kans op maligniteiten 5. Etc. etc.

metabool syndroom

LEERPUNTEN metabole effecten van dieetinterventies

Reeds 5-10% gewichtsverlies gaat gepaard met een verbetering van het gestoorde metabole profiel

Metabole effecten van dieetinterventies zijn 1. Een verlaagd basaalmetabolisme naarmate meer

crash-dieet-achtig 2. Bij een low-carb dieet gunstig en ongunstig effect op

het lipidenprofiel, bepaald door de vervanging van de koolhydraten door vetten of eiwitten en de herkomst van plantaardig of dierlijk

EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME … · Fase I inductie 13 g koolhydraten (5 en%) Fase II...

Documents

Transcript of EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME … · Fase I inductie 13 g koolhydraten (5 en%) Fase II...