Título
COMPOSICIÓN CORPORAL Y RESPUESTAS HORMONALES A UNA DIETA RESTRINGIDA EN CARBOHIDRATOS.

Jeff S. Volek, Mathew J. Sharman, Dawn M. Love, Neva G. Avery, Ana L. Gomez, Timothy P. Scheett y William J. Kraemer.

Los pocos estudios que han examinado la composición corporal después de una dieta restringida en carbohidratos han reportado mayor pérdida de grasa y preservación de la masa corporal magra en personas obesas. El papel de las hormonas en mediar esta respuesta no está claro. Examinamos los efectos de una dieta restringida en carbohidratos sobre la composición corporal total y regional y las relaciones con las concentraciones de las hormonas en ayunas. Doce hombres de peso normal saludables cambiaron su dieta habitual (48% de carbohidratos) a una dieta restringida en carbohidratos (8% de carbohidratos) durante 6 semanas y 8 hombres sirvieron como controles, consumiendo su dieta normal. A las personas se les alentó a consumir energía dietética adecuad para mantener la masa corporal durante la intervención. Se evaluó la composición corporal total y regional y se tomaron muestras de sangre en ayunas en las semanas 0, 3 y 6 del período experimental. La masa de grasa disminuyó significativamente (P=.05) (-3.4 kg) y la masa corporal magra aumentó significativamente (+1.1 kg) en la semana 6. Hubo una disminución significativa en la insulina en suero (-34%) y un aumento en tiroxina total (T 4 ) (+11%) y el índice T 4 libre (+13%). Aproximadamente 70% de la variabilidad en la pérdida de grasa en la dieta restringida en carbohidratos se tomó en cuenta por la disminución en concentración de insulina en suero. No hubo cambios significativos en glucagón, testosterona libre o total, globulina ( SHGB), factor I de crecimiento (IGF-I), cortisol o absorción de triyodotironina (T 3 ) ni hubo cambios significativos en la composición corporal u hormonas en el grupo de control. Por lo tanto, concluimos que la dieta restringida en carbohidratos produjo una reducción significativa en masa grasosa y un aumento en la masa corporal magra en hombres con peso normal, lo cual puede deberse parcialmente por la reducción en concentración de insulina circulante.

La popularidad de las dietas con el tema común de restringir el consumo de carbohidratos mientras se aumenta la proteína y la grasa aumentó en años recientes. Sorprendentemente, pocos estudios científicos han examinado los efectos fisiológicos de las dietas restringidas en carbohidratos. Un restricción extrema de los carbohidratos ocasiona un estado metabólico conocido como cetosis y a estas dietas normalmente se les llama “dietas cetogénicas”. La aplicación más común de dietas cetogénicas es para bajar de peso. Varios estudios han documentado que las dietas muy bajas en carbohidratos ocasionar mayor pérdida de peso comparado con las dietas isoenergéticas más altas en carbohidratos 1-6 , sin embargo pocos estudios han examinado los efectos en la composición corporal.

Hasta donde sabemos, solamente 4 estudios han evaluado la respuesta de la composición corporal a las dietas restringidas en carbohidratos 1, 7-9 . Estos estudios involucraron dietas hipoenergéticas en un número pequeño de sujetos obesos. Sin embargo, ellas indican que la dieta restringida en carbohidratos baja en energía ocasiona cambios en composición corporal que favorecen la pérdida de masa y preservan (quizás incrementan) la masa corporal magra. Los mecanismos que explican una mayor pérdida de grasa y preservación de masa corporal magra en las dietas restringidas en carbohidratos no son claros. La regulación de lipólisis/lipogénesis y síntesis/degradación de proteína están muy influenciada por el sistema endócrino. Por ejemplo, la insulina es un potente inhibidor de la lipólisis en concentraciones fisiológicas 10, mientras que cortisol, hormonas tiroidales y glucagón estimulan la lipólisis. El balance de proteína se ve influenciado por hormonas estimulantes (por ejemplo, testosterona, factor I de crecimiento de la línea de la insulina) e inhibitorias (por ejemplo, cortisol, glucagón). A su vez, las dietas restringidas en carbohidratos disminuyen las concentraciones circulantes de insulina 11-15 y triyodotironina (T 3 ) 13, 15-18 y aumentan el glucagón 13-14 , catecolaminas 11-12 , hormona del crecimiento 14, 15 y cortisol 12 . Sin embargo, no se ha investigado la relación entre cambios en las hormonas y cambios en la composición corporal en las dietas restringidas en carbohidratos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Diseño experimental

El diseño del estudio involucró un grupo de hombres de peso normal que cambiaron su dieta habitual (48% de carbohidratos) a una dieta muy baja en carbohidratos (8% de carbohidratos) por 6 semanas. Se evaluó la composición corporal y se tomaron 2 muestras consecutivas de sangre después de un ayuno de 12 horas a las semanas 0, 3 y 6 de la dieta. Se reclutó un grupo de control separado de hombres de peso normal para establecer confianza en variables dependientes. Los sujetos de control continuaron con su dieta habitual y realizaron las mismas pruebas experimentales como en los sujetos de intervención.

Sujetos

Veinte hombres saludables sin desórdenes metabólicos o endócrinos se ofrecieron como voluntarios para participar. Doce sujetos se ofrecieron voluntariamente para cambiar su dieta habitual a una dieta restringida de carbohidratos por 6 semanas (hombres ± SD; edad, 36.7±11.6 años; masa corporal, 79.2±8.3 kg; porcentaje de grasa, 20.5±6.2%) y los restante 8 sirvieron como control (edad 35.0±12.0 años; masa corporal, 85.4±12.8 kg; porcentaje de grasa, 22.2±9.0%). Los sujetos no habían perdido o ganado peso en el año anterior, no se adhirieron a ninguna dieta en especial o eran consumidores regulares de suplementos nutricionales y habitualmente consumían entre 19 y 43% de energía como grasa (evaluada mediante el diario de alimentos de 7 días). Ninguno de los sujetos fumaba y actualmente no estaban usando ningún medicamento que afectara las hormonas medidas en este estudio. Los sujetos eran moderadamente activos, realizando una variedad de rutinas aeróbicas y de entrenamiento de pesas, pero ninguno competía en ningún deporte. En el grupo de dieta restringida en carbohidratos 1 sujeto era sedentario, 5 realizaban ejercicios aeróbicos regulares (2 a 4 veces/semana por 20-60 min) y 6 realizaba una combinación de ejercicio aeróbico (3 a 5 veces por semana por 45 a 120 min). A los sujetos se les requirió mantener su nivel actual de actividad física durante el estudio. A todos los sujetos se les informó del propósito y posible riesgo de esta investigación antes de firmar un documento con su consentimiento firmado aprobado por el consejo de revisión institucional.

Intervención dietética

a meta de la dieta fue reducir el consumo de carbohidratos a 5 a 10% de energía. La dieta se diseñó de manera que la grasa contribuyera aproximadamente con 50% de la energía sin restricciones en el tipo de grasa de fuentes saturadas o insaturadas o niveles del colesterol. Las dietas reales consumidas estaban formadas de carne de res (hamburguesas, filetes), aves (pollo, pavo), pescado, aceite, queso, huevos, varias nueces/semillas y mantequilla de cacahuate, verduras, ensaladas con aderezo bajo en carbohidratos, proteína en polvo y agua o bebidas dietéticas bajas en carbohidratos. Los alimentos que se evitaban o se consumían con poca frecuencia incluían fruta y jugos de frutas, la mayoría de los productos lácteos (con excepción de quesos duros y crema), panes, cereales, frijoles, arroz, postres, dulces o cualquier otro alimento con cantidades altas de carbohidratos. Se proporcionó a los sujetos una porción de los alimentos consumidos durante la dieta (~30 a 40% de energía total) durante las reuniones semanales para revisar el cumplimiento con un dietista registrado. Estos alimentos incluyeron semillas de calabaza, queso asado, barras bajas en carbohidratos, malteadas y mezclas para hornear (Atkins Nutritionals, Inc., Hauppauge NY) y proteínas en polvo (Super Whey Fuel y Fuel Plex Lite, Twin Laboratories, Hauppauge NY). A los sujetos también se les proporcionó un complejo multivitamínico/mineral diario (Daily One Caps With Iron, Twin Laboratories).

Cada persona recibió instrucciones dietéticas individuales cada semana sobre como consumir las comidas dentro de las metas nutritivas especificadas y para evaluar el cumplimiento. A los sujetos se les proporcionó un paquete con la lista de las comidas y alimentos apropiados, así como recetas y planes de comida de muestra que fueran compatibles con sus preferencias individuales y las metas del perfil de nutrientes de la dieta de intervención. Se proporcionaron utensilios para medir y pesar a todos los sujetos antes del estudio para ayudarlos en el cálculo del tamaño de porción de alimentos y bebidas. Los sujetos llevaron registros diarios del experimento (7 días durante los valores iniciales y 42 días durante la dieta muy baja en carbohidratos) y el grupo de control mantuvo registros de 7 días durante las semanas 1 a 6. Todos los días registrados se analizaron para ver el contenido nutritivo (Nutritionist V, Versión 2.3, N-Squared Computing, First Databank Division, The Hearst Corporation, San Bruno Calif.). A los sujetos también se les proporcionó hojas de bitácora para registrar cualquier actividad física realizada durante el período experimental.

Composición corporal

a composición corporal total y regional se midió mediante absorciometría con rayos X de energía dual (DXA) con un escáner de cuerpo completo (Prodigy, Lunar Corp. Madison, WI) que usa una fuente constante de potencial de rayos X de 76 kVp y un filtro de cerio que produce picos de energía dual de 38 y 62 keV. La masa de tejido suave, que está formada por masa grasosa y masa corporal magra, se mide píxel por píxel a medida que un rayo de fotones penetra el cuerpo del sujeto. Los sujetos siguieron sin moverse en posición supina por aproximadamente 6 minutos mientras el brazo del escáner del DXA pasó sobre su cuerpo desde la cabeza hasta los pies en tiras paralelas de 1 cm. El porcentaje de grasa corporal de la prueba DXA se calculó subsecuentemente como masa de tejido grasoso dividida entre la masa de tejido suave total más el contenido estimado mineral de los huesos. Los análisis regionales del tronco, brazo y piernas se estimaron automáticamente de acuerdo con marcas anatómicas hechas por programa. Todos los análisis se realizaron por el mismo técnico utilizando algoritmos de computación (software versión 2.17.008). El aseguramiento de la calidad se evaluó analizando un espía fantasma proporcionado por la compañía y se realizaron calibraciones diarias por parte del fabricante. Los coeficientes de correlación (r ³ 0.98) se obtuvieron del contenido mineral del hueso, masa corporal magra y masa grasosa de escaneos repetidos en un grupo de hombres y mujeres en nuestro laboratorio.

Recolección de sangre y análisis

as muestras de sangre en ayunas se obtuvieron en 2 días separados en las semanas 0, 3 y 6 después de un ayuno nocturno de 12 horas y abstinencia de alcohol y ejercicio pesado por 24 horas. Los sujetos se reportaban al laboratorio entre 7 y 9 AM, descansaban por 10 minutos en posición supina y la sangre se obtuvo de una vena antecubital con agua número 20 y Vacutainers (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). En 15 minutos, la sangres se centrifugaba (1,200 x g por 15 min a 10ºC) y el suero resultante o plasma se dividía en alícuotas. Se realizó un perfil metabólico completo que evaluó glucosa, albúmina, proteína total, minerales (sodio, potasio, cloro, calcio, fósforo, magnesio, hierro), función renal (nitrógeno de urea en sangre (BUN), ácido úrico, creatinina, bilirrubina) y función del hígado (fosfatasa alcalina (AP), aminotransferasa de alanina, aminotransferasa asparate, transferasa gama glutamil (GGT), dehidrogenasa de lactato). La concentración de ß-hidroxibutirato se determinó enzimáticamente por duplicado usando un kit disponible comercialmente (Sigma Diagnostics, St. Lous, MO) y análisis espectrofotométicos (Spectronica 601, Milton Roy Co., Rochester NY). La varianza entre ensayes fue 0.9%. La concentración de insulina en suero se determinó por duplicado usando un ensaye inmuno sorbente unido a enzimas (ELISA; Diagnostics Systems Laboratory, Webster TX) con una sensibilidad de 1.8057 pmol x L -1 y una varianza entre ensayes de 5.5%. Las pruebas de función de tiroides incluyeron la determinación de triyodotironina (T 3 ) usando radioinmunoensaye 125 I RIA fase sólida y concentración total de tiroxina (T 4 ) usando un kit ELISA con una sensibilidad de 2.322 nmol x L -1 . La varianza entre ensayes fue 2.62%. El índice T 4 se calculó como T 4 total multiplicado por el porcentaje de T 3 . La concentración de cortisol se determinó por duplicado en muestras de suero usando un kit EIA con una sensibilidad de 0.14 nmol x L -1 y una varianza entre ensayes de 2.5%. El factor de crecimiento parecido a la insulina (IGF-I) se determinó por duplicado en muestras de suero usando un ELISA con una sensibilidad de 0.004 nmol x L -1 y una varianza entre ensayes de 5.5%. La concentración de globulina (SHBG) unida a hormona sexual se determinó por duplicado en muestras de suero usando 125 I RIA competitiva con una sensibilidad de 5.0 nmol x L -1 y una varianza entre ensayes de 14.2%. La concentración de glucagón se determinó por duplicado en muestras de plasma usando un anticuerpo doble 125 I RIA con una sensibilidad de 3.7 pmol x L -1 . Las absorbancias para todas las muestras ELISA y EIA se leyeron con un contador multinivel (Wallac1420 Victor, Wallac Oy, Turku, Finlandia).