Doc. MUDr. Zdeněk Rušavý, DiS. Jaroslava Kreuzbergová
Univerzita Karlova v Praze, LF a FN Plzeň, I. interní klinika
Klíčová slova
dieta • glykemický index • postprandiální glykémie • diabetes mellitus
===== Historie glykemických indexů =====
V roce 1977 popsal Jenkins snížení postprandiální glykémie po obohacení potravy viskózní vlákninou nebo sníženým tepelným zpracováním potravy. Toto snížení postprandiální glykémie bylo vysvětlováno zvýšením viskozity potravy, fermentací ve střevě, ale i fyzikálním složením potravy(1). V roce 1982 v Diabetologii však stejný autor napsal, že potraviny bohaté na sacharidy ve formě škrobu s nízkým obsahem vlákniny mají rozdílný vliv na postprandiální glykémii u diabetiků, ale i u zdravých jedinců. Tyto rozdíly vysvětloval Jenkins různou rychlostí trávení přijaté stravy(2). V dalších studiích, které se zabývaly vstřebáváním glukózy při bolusovém nebo kontinuálním podání (sippingu) potravy nebo při různé frekvenci příjmu potravy, se ukázalo, že odchylky jsou pravděpodobně způsobeny rozdílnou resorpcí glukózy(3).
Postprandiální glykémie
Postprandiální glykémie, hladina glykémie u zdravých jedinců i diabetiků je významným rizikovým faktorem ischemické choroby srdeční(4, 5). Závisí na dvou hlavních faktorech:
1. individualitě nemocného (inzulínová senzitivita, funkce b-buněk, gastrointestinální motilita, fyzická aktivita, trávení, vstřebávání, utilizace, oxidace přijaté potravy a denní variace uvedených faktorů);
2. přijaté potravě (množství, skupenství, biologickém zdroji a rychlosti trávení polysacharidů, na množství cukrů, tuků, pro- teinů, vlákniny, na aciditě potravy, na způsobu přípravy potravy a na přítomnosti antinutrientů) (Tab. 1).
Je důležité, zda je škrob vstřebán v tenkém střevě – rychlý vzestup glykémie, nebo až v tlustém střevě – pomalý vzestup glykémie. Tato odlišnost ve vstřebávání cukrů ve střevě je někdy označována jako „carbohydrate quality“ – výhodnost daného sacharidu. Rychlost vyprazdňování žaludku závisí na typu potravy (velikost částic, tuk, viskózní – ve vodě rozpustná vláknina), na způsobu léčby i na dalších faktorech (např. na hladině glykémie u diabetiků). Postprandiální glykémie však dále závisí na hladině glykémie nalačno, na plazmatické hladině volných mastných kyselin a na produkci inzulínu (možný inzulinotropní efekt aminokyselin přijatých potravou).
===== Glykemický index =====
Glykemický index (GI) potravy je definován jako poměr plochy pod vzestupnou částí křivky postprandiální glykémie testované potravy, která obsahuje 50 g sacharidů a standardní potravy. Standardní potravou bylo zpočátku 50 g glukózy, později byla glukóza nahrazena bílým chlebem s obsahem 50 g sacharidů, protože chléb méně ovlivňoval motilitu žaludku. Metodický postup při testování potravy na GI má však řadu úskalí (výpočet tvaru křivky postprandiální glykémie, přesnost měření glykémií, přesnost odhadu 50 g cukru v potravě, typ standardního pokrmu, variace odpovědi organismu na zátěž glukózou po sobě následujících dnech, denní doba při testování pokrmu)(6).
Kritické připomínky, které zatím vedou k vlažnému respektování GI, jsou následující:
1. Využívání potravin s nízkým GI je v praxi velice složité.
2. Používání potravin s nízkým GI snižuje pestrost stravy vzhle- dem k omezené nabídce potravin s nízkým GI.
3. Pokud se využívá izolovaně, tak ignoruje ostatní nutriční dopo- ručení.
4. U většiny nutričních produktů není dostatečná znalost GI.
Hodnoty GI jsou relativně shodné u skupin jedinců s různou inzulínovou senzitivitou a nezávisí ani na typu standardní potravy (bílý chléb, glukóza). GI nekoreluje vždy s obsahem vlákniny, např. celozrnné pečivo s vysokým obsahem vlákniny má výrazně vyšší GI ve srovnání s těstovinami, u kterých je obsah vlákniny nízký. Značné metodické obtíže nastávají při snaze vyhodnotit GI u smíšené potravy. Dochází k výrazným změnám při přidání tuků (např. je zpomaleno vyprazdňování žaludku) nebo při přidání proteinů (zvýšení inzulínové sekrece) nebo při změně jejich vzájemného poměru. Proto nebyl GI dosud jednoznačně přijat na všech pracovištích jako způsob standardní dietologické edukace diabetiků a pacientů s ischemickou chorobou srdeční. Hodnoty GI u některých potravin jsou uvedeny v Tab. 2.
Některé práce ukazují vztah opakovaného podání potravy a GI. Opakované podání stejné potravy po 4 h od prvého podání vede k nižší postprandiální glykemické odpovědi u diabetiků 2. typu s glykémií na lačno nižší než 7,8 mmol/l.
I přes řadu kritických připomínek se stává GI součástí dietních doporučení v léčbě diabetiků. Například v Austrálii na Univerzitě v Sydney probíhá každoročně 150 komerčních testů potravin z hlediska glykemického indexu. Diabetici jsou zde školeni nejen v odhadu dávek sacharidů v potravě, ale i v GI. Je popisován příznivý vliv této dietní edukace na hladinu HbA1C u dětských diabetiků, bez zvýšeného výskytu hypoglykémií(7).
Inzulinemický index
Příjem potravin s nízkým GI indexem je provázen nejen nižší postprandiální glykémií, ale i nižší inzulínovou sekrecí. Poměr postprandiální glykémie a inzulinémie je označován jako inzulinemický index (II). U zdravých jedinců bývá vyšší produkce inzulínu, pokud je testovací potravou glukóza ve srovnání s bílým chlebem. Nemusí tomu však být u diabetiků, kteří ztrácí odpověď b-buněk na glukózový podnět, ale b-buňky mohou být stimulovány proteiny v bílém chlebu (arginin). Inzulinemický index nemá široké uplatnění vzhledem k jeho ceně a problémům s jeho interpretací.
===== Sacharidová hustota =====
Sacharidová hustota (koncentrace) patří mezi důležité ukazatele při výběru vhodných sacharidových zdrojů. Je sledováno množství sacharidů v poměru k celkovému objemu potravy. Příjem objemné stravy s nižší koncentrací sacharidů vede rovněž k nižší postprandiální glykémii. Jako příklad potravin s nízkou sacharidovou hustotou uvádíme brambory, jablka, luštěniny.
Glykemická nálož
Řada pracovišť se v současné době dívá na příjem sacharidů komplexněji. Hodnotí tzv. glykemickou nálož – „glycaemic load“ (GN) potravy. GN je počítána jako množství sacharidů v potravě + GI. Tento přístup umožňuje nový pohled na potraviny z hlediska postprandiální glykémie. Například GI u mrkve je vysoký = 131, ale množství sacharidů v běžné porci mrkve je minimální = 7 g. Je doporučováno využívat GN společně se sledováním četnosti příjmu uvedené potravy v časovém období. Práce, které se zabývají četností příjmu potravy s nízkým GN, ukazují vliv nízkého GN na snížení hladiny triacylglycerolů a na zvýšení hladiny HDL-cholesterolu. Některé práce ukazují na korelaci stravy s nízkým GN a hodnotou CRP, což může mít vliv na riziko vzniku aterosklerózy.
===== Přínos diet s nízkým glykemickým indexem =====
Diagnostika diabetes mellitus je podle WHO založena na hodnocení postprandiální glykémie za 2 h po požití 75 g glukózy per os. Pokud tato hodnota je vyšší než 11,1 mmol/l, jedná se o diabetes mellitus. Je však známo, že postprandiální glykémie podstatně nižší než 11,1 mmol/
může vést ke vzniku pozdních komplikací diabetu. Postprandiální hyperglykémie je považována v současné době za nezávislý rizikový faktor kardiovaskulární mortality u diabetiků 2. typu(5). Proto je postprandiální glykémii věnována zvýšená pozornost. V léčbě jsou využívány inhibitory a-glukosidázy (Akarbóza), krátce působící antidiabetika – glinidy (Repaglinid, Natiglinid), inzulínová analoga nebo krátkodobě působící inzulín. Potraviny s nízkým GI společně s vlákninou představují významný prostředek k ovlivnění postprandiální glykémie.
U diabetiků 1. typu vede zařazení potravin s nízkým GI společně s výukou odhadu množství sacharidů v dietě k zlepšení HbA1C. Dieta s nízkým glykemickým indexem snižuje vylučování C-peptidu do moče u zdravých jedinců a vede ke zlepšení kompenzace diabetu, snižuje hladinu lipidů u hyperlipoproteinémií, zvyšuje hladinu HDL-cholesterolu(8). Potrava s nízkým glykemickým indexem má vztah k prevenci vzniku diabetu 2. typu a ICHS, protože vede ke snížení inzulínové rezistence. V některých sděleních je uváděn možný význam potravy s nízkým GI v prevenci karcinomu tlustého střeva.
V oblasti obezitologie se objevují práce, které upozorňují na lepší adaptaci organismu na nízkokalorickou dietu, která obsahuje potraviny s nižším GI a nižším GN. Tyto diety jsou lépe tolerovány. Některé studie ukazují na větší pokles hmotnosti při konzumaci potravy s nízkým GI(9).
V roce 1997 schválila WHO oficiálně GI jako metodu kategorizace sacharidů, která upřesňuje jejich metabolický efekt(10). Strava s nízkým GI není efektní pouze u diabetiků, ale je výhodná i u zdravých jedinců. Snižuje hladinu inzulínu, glukózy, triacylglycerolů a volných mastných kyselin na lačno i postprandiálně(7). Zvyšuje HDL-cholesterol(8). Svým pozitivním vlivem na inzulínovou rezistenci je GI důležitým nástrojem léčby diabetu. Podobným mechanismem se potraviny s nízkým GI uplatňují v prevenci vzniku diabetu, hypertenze, hyperlipoproteinémie a pravděpodobně i ICHS(7,11). Příklad jídelníčku na 3 dny, který používáme u diabetiků 1. typu, je uveden v Tab. 3. Vhodné je kombinovat potraviny s nízkým glykemickým indexem s ostatními potravinami při každém jídle.
Závěr
Využívání potravin s nízkým glykemickým indexem při respektování zásad racionálního energetického a biologického složení stravy vede k snížení postprandiální glykémie a inzulínové rezistence u zdravých jedinců a k poklesu HbA1C u diabetiků. Rozvoj bádání v této oblasti přinese nejen širší paletu chuťově přijatelných potravin, ale i rozšíření potravinových doplňků a možná pomůže zastavit nárůst diabetu a aterosklerózy v populaci.
1. JENKINS, DJ., LEEDS, AR., GASSULL, MA., COCHET, B., ALBERTI, GM. Decrease in postprandial insulin and glucose concentrations by guar and pectin. Ann Int Med, 1997, 86, p. 20–23.
2. JENKINS, DJ., GHAFARI, H., WOLEVER, TM. Relationship between rate of digestion of foods and post-prandial glycaemia. Diabetologia, 1982, p. 450–455.
3. JENKINS, DJ., WOLEVER, TM., OCANA. Metabolic effect of reducing rate of glucose ingestion by single bolus versus continuous sipping. Diabetes, 1990, 39, p. 775–781.
4. DE VEGT, F. Hyperglycaemia is associated with all-cause and cardiovascular mortality in Hoorn population: the Hoorn Study. Diabetologia, 1999, 42, p. 926–931.
5. The DECODE study group. Glucose tolerance and mortality: comparison of WHO and American Diabetes Association diagnostic criteria. Lancet, 1999, 354, p. 617–621.
6. WOLEVER, TMS., JENKINS, DJA., JENKINS, AL., JOSSE, RG. The glycemic index: metodology and clinical implications. Am J Clin Nutr, 1991, 54, p. 846–854.
7. BRAND-MILELER, J., WOLEVER, TMS., COLAGIURI, S., FOSTER-POWELL, K. The glucose revolution. The autoritative guide to the glycemic index. 3th ed., New York : Marlowe and company, 1999, p. 99.
8. FROST, G., LEEDS, AA., DORE, CJ., MADEIROS, S., et al. Glycemic index as a determinant of serum HDL-cholesterol concentration. Lancet, 1999, 353(9158), p. 1045–1048.
9. LUDWIG, DS. Dietary glycemic index and obesity. J Nutr, 2000, 130, 280S–283S
10. FAO/WHO. Carbohydrates in human nutrition. Report of a joint FAO/WHO report. Rome 144 – 18. 4.1997, Paper 66. 1998. FAO Food and Nutrition.
11. JARVI, AE., KARLSTROM, BE., GRANFELDT, YE, et al. Improved glycemic control and lipid profile and normalized fibrinolytic activity on a low-glycemic index diet in type 2 diabetic patients. Diabetes Care, 1999, 22, p. 8–10.
Podporováno výzkumným záměrem LF UK Plzeň CEZ: J13/98:111400001
e-mail: rusavy@fnplzen.cz
Literatura
**