EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME? METABOLISME WAT IS HET EFFECT VAN OVERGEWICHT EN DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

METABOLISME

 

WAT IS HET EFFECT VAN OVERGEWICHT EN DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME? • Normale situatie • Situatie bij overgewicht

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 inkomsten

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

ENERGIE LEVERANCIERS

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE inkomsten Voedsel

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

alcohol eiwitten koolhydraten vetten energiedichtheid schatten energie-inhoud smakelijkheid opname maagdarmstelsel

Hongergevoel Verzadigingsgevoel Stress

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)

Inname

Tractus digestivus

Zetmeel

Vet

Transport

Bloed/ Lymfe

Glucose

Chylomicronen

Opslag

Lever Spier Vetweefsel

Glycogeen Glycogeen

Transport

Bloed

Glucose

Vet FFA

Gebruik

Weefsels

CO2 en H2O, energie

CO2 en H2O, energie


-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

Basale/ruststofwisseling

± 60-75%

RMR/REE

Lichamelijke activiteiten

± 15-30%

non-REE

± 7-13%

TEF/DIT

leeftijd; geslacht; schildklierfunctie; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa

In theorie naar huis met 181 kcal en moefspeeltje

Thermogenese – obligaat

* bewerken voedsel eiwit koolhydraten oxydatie glycogenese lipogenese vet * thermogene factoren: roken

± 20% ± 8% ± 5% ± 12% ± 23% ± 5-10%

(energiebalans, voedselsamenstelling)

– koffie – kou – stress

Thermogenese – facultatief

insuline – sympathisch zenuwstelsel (RMR – TEF – SPA)

ENERGIE HUISHOUDING  ENERGIE – ENERGIE = ENERGIE inkomsten

uitgaven

UPTAKES OF OXYGEN AND SUBSTRATES BY THE LEGS DURING PROLONGED EXERCISE

opslag

%

Lichaamsgewicht < 6% 40% 21%

Organen Spieren Vetweefsel

14.7

75

26

50

37

BMR 58% 22% <5%

25 0

25% TEE

Centraal zenuwstelsel

Oxygen uptake mmol/min

100

1.3

27

10

Rest

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

40 min

17.6

17.6

17.6 8

22

14

37

50

62

41

36

30

90 min

180 min 240 min

oxidation of non-bloodborne fuels (muscle glycogen/lipids) oxidation of FFA oxidation of glucose

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


-

ENERGIE uitgaven

RESERVES IN VOLWASSENE

= ENERGIE opslag * glycogeen * reserve vet * hormonen - insuline - progesteron - catecholamines

* autonome zenuwstelsel

Weefsel (kg)

Glucose / Mobiliseerbaar Triglyceriden Glycogeen eiwit G kJ G kJ G kJ Bloed (10) 15 255 100 1700 5 185 Lever (1) 100 1700 100 1700 50 1850 Darmen (1) 0 0 100 1700 0 0 Hersenen (1,4) 2 34 40 680 0 0 Huid, longen, milt (4) 13 220 240 4080 40 1480 Spier (30) Vetweefsel (15)

300 20

5100 4000 340 300

68000 600 22200 5100 12000 444000

Totaal

450

7649 5000

82280 12695 469715

KOOLHYDRATEN Spier glycogeen Lever glycogeen Glucose in bloed en ECV Totaal koolhydraatgehalte lichaam

g/kg 7 60 0,8

totaal g 245 108 17 370

EFFECT VAN OVERGEWICHT OP HET METABOLISME? • Normale situatie • Situatie bij overgewicht ENERGIE ↑ inkomsten

-

ENERGIE ↓/↑ uitgaven

= ENERGIE ↑ opslag

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 uitgaven


± 60-75%

THE OBESITY WEB

= ENERGIE opslag RMR/REE

leeftijd; geslacht; schildklier; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa


± 15-30%


± 7-13%

* bewerken voedsel eiwit koolhydraten oxydatie glycogenese lipogenese vet

± 20% ± 8% ± 5% ± 12% ± 23% ± 5-10%

* thermogene factoren: roken

(energiebalans, voedselsamenstelling)

glucose en mlt: 75 kcal lager



Sleep apnoea

hoog non-REE hoog / laag TEF/DIT


Osteoarthritis

Anxiety

Prostate Cancer Hirsutism

Breathlessness é Testosterone Joint pain

Psychological impact Depression

Breast Cancer é Oest-

Sex rogen Increased Hormone Body CENTRAL Imbalance Weight

Hyp erte nsio n

OBESITY

Infertility

ê SHBG

Endometrial Cancer

Insulin Resistance P.C.O.S.

Hyperinsulinaemia Dyslipidaemia

Diabetes (NIDDM)

sis lero rosc Athe

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 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

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

EFFECT VAN DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

DIËTEN ENERGIEDYSBALANS ENERGIE inkomsten

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

Diëten 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;

SHORT-TERM INTERVENTIONS CALORIE RESTRICTION Meta-analysis of 24 weeks of intervention

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 + MR < 800 kcal LCD 800-1550 kcal/d Energy-restricted diet 1500 kcal/d

Weight loss % of initial body weight 21.3 (20.1/22.5) 11.4 (8.9/13.1) 8.5 (4.9/12.1)

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

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


5 MJ

Change in BMR (%)

1.7 MJ 3 MJ

diet


Prentice et al., 1991

2.2

1.8

1.3

weight loss %/wk

± 15-30%


± 7-13%

* bewerken voedsel eiwit koolhydraten oxydatie glycogenese lipogenese vet

± 20% ± 8% ± 5% ± 12% ± 23% ± 5-10%

* thermogene factoren: roken

RMR/REE hoog→lager non-REE hoog/laag→lager TEF/DIT (energiebalans, voedselsamenstelling)

glucose en mlt: 75 kcal lager→lager




WINST BIJ MATIG GEWICHTSVERLIES (5-10%) Bloeddruk diastolisch Dyslipidemie

Cardiovasculair risico Vruchtbaarheid Lichamelijke klachten Kwaliteit van leven

7-15%

± 60-75%

= ENERGIE opslag

leeftijd; geslacht; schildklier; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa

Diabetes

1.7 MJ/ 400 kcal 3 MJ/ 700 kcal 5 MJ/ 1200 kcal

ENERGIE uitgaven


Lantz 2003; Anderson 2004; Dansinger 2005; Sacks 2009

DEGREE OF SUPPRESSION OF BMR AT DIFFERENT LEVELS OF ENERGY RESTRICTION

-

daling met 10 mm Hg systolisch en met 20 mm Hg daling van totaal cholesterol met 10% daling van LDL-cholesterol met 15% daling van triglyceriden met 30% toename van HDL-cholesterol met 8% verbeterde glucose controle verhoogde insuline gevoeligheid verminderde stollingsneiging verbeterde ovarium functie minder rug- en gewrichtsklachten verbeterde longfunctie,minder kortademigheid

KARAKTERISTIEKEN VAN MACRONUTRIËNTEN

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN  (eiwitten, koolhydraten, vetten)

Eiwit

Koolhydraten Vet

Verzadigingssnelheid Verzadigingsduur Bijdrage aan de dagelijkse energie Energiedichtheid Opslagcapaciteit Metabole wegen voor opslag elders Autoregulatie Energie toevoer in kcal/ gram Thermogenese (DIT) Lean 1998

KARAKTERISTIEKEN VAN MACRONUTRIËNTEN Verzadigingssnelheid Verzadigingsduur Bijdrage aan de dagelijkse energie Energiedichtheid Opslagcapaciteit Metabole wegen voor opslag elders

Eiwit snel lang laag laag geen ja

KARAKTERISTIEKEN VAN MACRONUTRIËNTEN

Koolhydraten Vet Verzadigingssnelheid Verzadigingsduur Bijdrage aan de dagelijkse energie Energiedichtheid Opslagcapaciteit Metabole wegen voor opslag elders

Eiwit snel lang laag

Koolhydraten Vet matig snel lang hoog

laag geen ja

matig laag ja

Autoregulatie goed Energie toevoer in kcal/ gram 4 Thermogenese (DIT) ± 20%

Autoregulatie goed Energie toevoer in kcal/ gram 4 Thermogenese (DIT) ± 20%

Lean 1998

Lean 1998

goed 3.75 ± 8% 5% oxidatie, 12% glycogeensynthese, 22% lipogenese

KARAKTERISTIEKEN VAN MACRONUTRIËNTEN Verzadigingssnelheid Verzadigingsduur Bijdrage aan de dagelijkse energie Energiedichtheid Opslagcapaciteit Metabole wegen voor opslag elders

Eiwit snel lang laag

Koolhydraten matig snel lang hoog

Vet traag kort hoog

laag geen ja

matig laag ja

hoog hoog nee

goed 3.75 ± 8%

slecht 9 ±5-10%

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

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN

5% oxidatie, 12% glycogeensynthese, 22% lipogenese

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN • • • •

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

• • • •


ATKINS DIEET

ATKINS DIEET Gewichtsverlies

* 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)

Calories 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 Fase II ongoing Fase III maintenance

13 g koolhydraten (5 en%) 35 g koolhydraten (8,6 en%) 95 g koolhydraten (19 en%)

onbeperkt eiwit en vet, onbeperkte energie

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

BENADRUKKEN MACRONUTRIËNTEN

• Nurses’ Health Study USA 2002

h – No increased IHD; ischaemic stroke associated with red meat wit intake

• • • •

al isk r r anim a l – Significant increase in cardiovascular death scu by va iven o • Young Swedish women 2007 i r ard bly d • Middle-aged Greek men and womenc2007 d a e ob • Elderly Swedish men 2010 eas cr th, pr n i • Nurses’ Health Study & Follow-up of Health bo Professionals in Study USA 2010 ative O or prote ic CH NS increase in cardiovascular death – Low CHO score ind omodest s l w protein positive and low carb with vegetable ie n, animal – Low carb ud twith i t e s protein negative association with cardiovascular mortality All h pro • Health hig Professionals Follow-up Study 2010

• European studies


– 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

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 High GI de curve) na 50 g glucose of witbrood

Inname koolhydraten

Blood glucose

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

Blood glucose

GLYCEMISCHE INDEX

0

1

2

Time after meal (hours)

Inname koolhydraten

Low GI

0

1

2

Time after meal (hours)

GLYCAEMISCHE INDEX Pasta’s/ granen Zilvervliesrijst 55 Witte rijst, grote korrel 56 Peulvruchten Witte rijst, kleine korrel 72 Bonen gebakken Instant rijst 128 Kidney bonen Linzen

Brood

Zuivel Groenten Wortels gekookt Melk vol 49 Melk mager Mais 55 IJs Aardappelen gebakken 85 Nieuwe aardappelen 62

Fruit Appel 27 32 Banaan rijp 61 Grapefruit Sinasappel

Bagel Brood volkoren Brood wit 48 27 Croissant 30

META-ANALYSIS LOW GL DIETS

72 69 70 67

38 55 25 44

N studies 4 4 2 2 3 3 3

Change in body mass Change in fat mass Change in BMI Change in FFM Change in total cholesterol Change in LDL cholesterol Change in HDL cholesterol Change in TG Fasting insulin/ insulin sensitivity Fasting glucose FFA 2 RR 2 Satiety QOL Mortality

WMD (95% CI) patients 163 147 48 109 131 131 131

-1.1 (-2.0/-0.2) kg* -1.1 (-1.9/-0.4) kg* -1.3 (-2.0/-0.5) U* 0.1 (-0.3/+0.6) kg -0.22 (-0.43/-0.02)* -0.24 (-0.44/-0.05)* N.S. N.S. N.S. N.S. N.S. N.S. n.d. n.d. n.d.

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

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 ) metabool syndroom 3. Hypertensie ) 4. Verhoogde kans op maligniteiten 5. Etc. etc.

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? METABOLISME WAT IS HET EFFECT VAN OVERGEWICHT EN DIEETINTERVENTIES OP HET METABOLISME?

Recommend Documents