Дикий гормон. Удивительное медицинское открытие о том, как наш организм набирает лишний вес, почему мы в этом не виноваты и что поможет обуздать свой аппетит Фанг Джейсон
Стоит похудеть, и тело будет стремиться снова обрести свои исходные, «нормальные» для него параметры, которые при ожирении из-за гормональной ошибки заданы неверно.
Не так давно доктор Фредерик Нистрем решил проверить, что будет, если участники его эксперимента начнут переедать фастфуд. Под его контролем они ежедневно съедали в два раза больше калорий, чем привыкли в обычной жизни (7). В среднем вес и масса тела участников увеличились на 9 %, а подкожного жира прибавилось на 18 %, что, можно сказать, уже никого не удивило. Но как себя в этом случае повел энергообмен? Ежедневный расход калорий увеличился на 12 %. Даже в ответ на чрезмерное увлечение самой опасной для фигуры и здоровья пищи наш организм пытается бороться и сжигает переизбыток полученных калорий.
Теория ожирения (переизбыток калорий равно переизбыток веса), которая прочно доминировала в течение последних пятидесяти лет и считалась непогрешимо верной, оказалась просто выдумкой.
И если переизбыток калорий не приводит к появлению лишних килограммов, то ограничение калорий не может гарантировать избавление от них.
Нормальный вес тела
Человек может временно принудить свое тело весить больше, чем нужно, если начнет съедать слишком много калорий. Через некоторый период времени вес возвращается к норме, потому что лишние килограммы растворяются под действием ускоренного обмена веществ. Таким же образом вы можете заставить свое тело весить меньше обычного, если ограничите потребление калорий. Через некоторый период времени вес вернется к норме, потому что ушедшие килограммы накопятся под действием замедленного обмена веществ.
Так как похудение вызывает замедление метаболизма, многие люди, страдающие ожирением, полагают, что у них замедленный процесс обмена веществ. Но в ходе экспериментов было доказано обратное (8). Худые испытуемые в среднем затрачивали 2404 ккал на свою жизнедеятельность, а толстые – 3244 килокалории, и это несмотря на то, что они проводили меньше тренировок. Тело с ожирением не стремилось накопить лишний жир, а наоборот стремилось избавиться от него и расходовало больше энергии. Так почему же у людей с ожирением появляется жир?
Чтобы это понять, мы должны обратиться к фундаментальной биологической способности организма к саморегуляции – гомеостазу. В 1984 году доктора Кизи и Корбетт предположили, что существует некое «установленное значение» веса тела и жировой массы (9). Гомеостатический механизм защищает нормальный вес тела от изменений как в большую, так и в меньшую сторону. Если вес тела снижается относительно установленного значения нормального веса, то активизируются компенсаторные механизмы, и вес начинает расти. Если вес тела начинает превосходит установленное значение, то компенсаторные механизмы помогают снова вернуть его к норме.
Проблема ожирения заключается в том, что параметры «нормального» тела заданы неправильно. Гомеостаз ориентируется на слишком высокое заданное значение.
Рассмотрим пример. Предположим, что наш нормальный вес равняется 90 кг. Благодаря ограничению съедаемых калорий мы на короткое время похудеем до 81 кг. Если установленное значение оптимального веса равняется 90 кг, то организм начнет совершать попытки вернуться к нему и будет разжигать аппетит. Повысится концентрация грелина и понизится концентрация гормонов сытости (амилин, пептид YY и холецистокинин). В то же время снизится скорость общего обмена энергии. Метаболизм замедлится. Упадет температура тела, снизится частота сердечных сокращений, понизится артериальное давление, и все это произойдет ради того, чтобы сохранить энергию в теле. Мы будем чувствовать голод, холод и усталость – с этими состояниями хорошо знакомы те, кто сидит на диете.
К сожалению, в конце концов вес возвращается к установленному значению в 90 кг. Такой печальный итог тоже знаком тем, кто пробовал диеты. Повышенный аппетит – это не причина появления лишнего веса, а его следствие.
Переедание не делает нас толстыми. Полнота тела заставляет нас переедать. Переедание – это не личное предпочтение, а гормонально обусловленная поведенческая активность, естественное последствие повышения концентрации гормона голода в крови. Тогда вопрос должен звучать так: отчего возникает полнота тела? Другими словами, почему заданное значение веса стоит слишком высоко?
Установленное значение нормы работает и в обратном направлении. Если мы начнем переедать, то быстро потолстеем до 100 кг. Если заданное значение веса равняется 90 кг, то организм запустит процессы, которые помогут сбросить лишний вес. Аппетит снизится. Скорость метаболизма возрастет, чтобы переработать избыточные калории. В результате лишний вес уйдет.
Нельзя воспринимать наше тело как ручные весы, которые балансируют между потребляемыми и сжигаемыми калориями. Более точным будет сравнение нашего тела с термостатом. Установленное значение веса тела – это та отметка, которую организм будет отчаянно защищать от любых колебаний. В 1995 году эту концепцию блестяще подтвердил Рудольф Лейбель (10). Добровольцев, принявших участие в эксперименте, принудительно перекармливали или недокармливали, чтобы получить увеличение или уменьшение веса тела. Сначала участники переедали и набрали 10 % лишнего веса. Затем их перевели на диету, чтобы вернуть нормальный вес. И затем в результате недоедания испытуемые похудели на 10 или даже 20 % от своего нормального веса. При этом на каждом этапе эксперимента ученые фиксировали интенсивность энергообмена.
Когда вес испытуемых вырос на 10 %, суточная норма сжигаемых калорий возросла на 500 ккал. Как и ожидалось, организм начал сжигать переизбыток калорий. Когда вес вернулся в норму, скорость метаболизма снизилась до исходного состояния. Когда испытуемые похудели на 10 и 20 % то организм сократил суточное потребление энергии на 300 ккал. Недоедание не повлекло за собой ожидаемого экстремального похудения, потому как отсутствие достаточного количества пищи компенсировалось сокращением энергозатрат. Исследование Лейбеля было революционным, потому что благодаря ему произошло формирование новой парадигмы ожирения.
Не удивительно, что нам так тяжело похудеть! Диеты хорошо помогают только вначале, но потом, по мере похудения, метаболизм замедляется. Компенсаторные механизмы включаются практически мгновенно и способны работать бесконечно.
Мы вынуждены все строже и строже ограничивать себя в пище уже не для того, чтобы похудеть, а только чтобы не набрать вес снова. Если мы не будем продолжать себя ограничивать, то вес стабилизируется и затем начнет постепенно ползти вверх. Это знает каждый, кто пробовал худеть с помощью диеты. (Набрать лишний вес тоже тяжело, но обычно людей не расстраивает эта проблема, может быть, только борцы сумо могут быть этим обеспокоены). Практически каждое диетологическое исследование последнего столетия приносит одинаковые результаты. Теперь мы это знаем.
Обмен веществ во время диеты замедляется, и чтобы скинуть еще пару килограммов, приходится еще туже затягивать пояс, но в какой-то момент вес все равно стабилизируется и ползет вверх.
Давайте подробнее разберем аналогию с термостатом. Нормальная комнатная температура составляет 21 градус Цельсия. Если термостат на системе кондиционирования поставить на 0 градусов, то нам будет слишком холодно. В попытке согреться мы вспоминаем первый закон термодинамики и решаем, что температура в доме зависит от соотношения получаемого/расходуемого тепла. Как любой другой физический закон, закон термодинамики неумолим. Так как нам нужно получить больше тепла, мы покупаем портативный обогреватель и включаем его в сеть. Но получаемое тепло – это лишь непосредственная причина повышения температуры. Сперва температура в комнате повышается в ответ на появление обогревателя. Но вскоре термостат улавливает повышение температуры и включает кондиционер. Кондиционер и обогреватель ведут друг с другом борьбу до тех пор, пока обогреватель не выходит из строя. Температура в комнате возвращается к отметке 0 градусов.
Причина неудачи заключается в том, что мы сосредоточились на непосредственной, а не на первичной причине возникшей проблемы. Первичной причиной низкой температуры в комнате было низкое заданное значение термостата. Мы совершили ошибку, не признав, что дом обладает механизмом саморегуляции (термостатом) и всегда стремится поддерживать температуру в 0 градусов. Вместо этого нам необходимо было найти контрольную панель термостата и повысить заданное значение до 21 градуса, а не устраивать битву между обогревателем и кондиционером.
Соблюдать диету тяжело, а еще тяжелее удержать ее эффект. Это происходит потому, что мы вынуждены сражаться с собственным телом. Мы худеем, а тело стремится снова поправиться. Мы поступим умнее, если доберемся до контрольной панели гомеостаза и введем новое необходимое нам заданное значение. В этом заключается наша основная задача. Так как ожирение возникает из-за высокого заданного значения веса тела, то чтобы вылечить его, надо понизить это значение. Но как поменять значение на нашем внутреннем термостате? Поиск ответов привел нас к открытию лептина.
Лептин: в поисках гормонального регулятора организма
В 1890 году доктор Альберт Фрелих из Венского университета впервые начал изучать нейрогормональную основу проблемы ожирения. Он описал случай мальчика, который неожиданно набрал много лишнего веса и начал страдать ожирением. В итоге врачи обнаружили у него опухоль мозга в области гипоталамуса. Позже было доказано, что поражение гипоталамуса приводит к резкому увеличению массы тела человека (11). В результате было установлено, что область гипоталамуса является ключевым регулятором энергетического баланса организма. Кроме того, появилось еще одно подтверждение тому, что ожирение связано с гормональными сбоями.
Нейроны гипоталамуса каким-то образом отвечают за выбор идеального веса, то есть заданного значения веса тела человека. Опухоли, повреждения в результате травм и воздействие радиации на эту область мозга приводят к появлению ожирения в тяжелой форме, которое не поддается лечению. Даже если ограничить суточную норму килокалорий до 500.
Гипоталамус интегрирует входящие сигналы о количестве потребляемой и расходуемой энергии. Однако сам контрольный механизм по-прежнему оставался неизученным. В 1959 году Ромейн Херви предположил, что жировые клетки производят «фактор сытости» и направляют его в кровоток (12). По мере увеличения жировых запасов растет и концентрация фактора сытости. Этот фактор движется вместе с кровью к гипоталамусу и заставляет мозг посылать соответствующие сигналы телу, например он приказывает снизить аппетит, ускорить метаболизм и вернуть вес в прежнее состояние. Таким способом тело защищает себя от избыточного веса.
Началась гонка среди тех, кто мечтал найти этот фактор сытости.
В 1994 году он был найден. Это гормон лептин, который производит жировая ткань. Слово «лептин» восходит к греческому «лепто», что означает «худой». Принцип действия лептина был очень схож с тем, который несколько десятилетий назад описал Херви. Чем больше жировой ткани, тем выше концентрация лептина в крови. Лептин направляется в мозг, и аппетит снижается, чтобы предотвратить дальнейшее накопление жира.
Вскоре были обнаружены крайне редкие случаи лептиновой недостаточности у отдельных людей. Лечение таких пациентов с помощью экзогенного лептина (то есть лептина, произведенного не внутри человеческого тела) было крайне эффективным, и ожирение удавалось предотвратить.
Открытие лептина взволновало все фармацевтическое и научное сообщество. Появилась надежда на то, что ген ожирения наконец найден. Однако, пусть лептин и играл ключевую роль в случаях лептиновой недостаточности и при лечении связанного с ней ожирения, ученым еще необходимо было выяснить, имеет ли лептин какое-либо отношение к ожирению населения в целом.
Гипоталамус – важная область мозга, которая регулирует сон, эмоции, память и привычки. Он также запускает процесс старения, контролирует метаболизм и сексуальную жизнь.
Экзогенный лептин назначали пациентам с ожирением, постепенно увеличивая дозы препарата (13). И все, затаив дыхание, наблюдали за тем, как… те не похудели ни на килограмм. Эксперименты повторялись снова и снова, но неизменно оканчивались полным разочарованием.
Подавляющее большинство людей с ожирением не предрасположены к лептиновой недостаточности. Напротив, уровень лептина в крови ожиревшего человека очень высокий, а не низкий. Но в этом случае лептин не помогал избавиться от лишних килограммов. Потому что ожирение – это состояние резистентности к лептину.
Лептин – это один ведущих из гормонов, который участвует в регуляции веса у здорового человека. Однако у человека с ожирением лептин занимает только вспомогательную позицию, потому что не прошел проверку причинно-следственных связей. Дополнительные дозы лептина не помогают людям похудеть. Ожирение человека – это болезнь резистентности к лептину, а не лептиновой недостаточности. После всего сказанного у нас возникает все тот же вопрос. Что приводит к лептинорезистентности? Что приводит к появлению ожирения?
Часть 3. Новая модель ожирения
Глава 6. Новая надежда
«Калорийная» теория ожирения оказалась так же бесполезна, как наполовину построенный мост через пропасть. Проводилось множество экспериментов, которые доказывали непригодность метода ограничения калорий для эффективного продолжительного похудения. Либо стратегия «ешь меньше, двигайся больше» была безрезультатной, либо сами худеющие не стремились ей следовать. Эксперты в области похудения и здорового питания не могли просто так отбросить калорийную модель похудения. Поэтому у них был только один выход: начать винить пациентов! Доктора и диетологи принялись ругать, высмеивать, унижать и порицать. Они так отчаянно держались за идею ограничения калорий, потому что таким способом могли переложить груз ответственности со своих плеч. Проблема ожирения сохранялась не из-за их неправильного восприятия и лечения, а из-за нашего слабоволия и лени.
Но правду нельзя скрывать вечно. Модель похудения на основе ограничения калорий попросту не работала. Она была неверной. Переизбыток калорий не приводил к ожирению, поэтому ограничение калорий не могло от него вылечить. Ложные боги культа подсчета калорий были отданы на разграбление и поругание.
Теперь на этих руинах мы можем начать строить новую, более вдумчивую теорию ожирения. Теперь, когда мы лучше понимаем принцип возникновения лишнего веса, у нас появилась новая надежда на разработку действенных, рациональных и успешных методов лечения.
Почему появляется лишний вес? Среди конкурирующих первопричин можно выделить следующие:
• Калории
• Сахар
• Рафинированные углеводы
• Пшеница
• Все углеводы
• Пищевые жиры
• Красное мясо
• Любое мясо
• Молочные продукты
• Готовые к употреблению закуски
• Пищевое вознаграждение
• Пищевая зависимость
• Депривация сна
• Стресс
• Недостаточное количество пищевых волокон
• Генетика
• Бедность
• Богатство
• Микробиом кишечника
• Детское ожирение
Разные предположения так рьяно соперничают друг с другом, как будто являются взаимоисключающими. Создается впечатление, что может быть только одна истинная причина ожирения, а остальные все ложные. Например, последние исследования сравнивают низкожировую и низкоуглеводную диеты. Предполагается, что если одна диета окажется верной, то вторую можно считать неправильной. Большинство исследований на тему ожирения проводят именно в таком ключе.
Данный подход нельзя назвать рациональным. Все возможные предположения появления ожирения несут в себе частицу истины. Давайте перейдем к аналогии. Почему наступает сердечный приступ? Рассмотрим неполный список причин, которые приводят к болезни сердца:
• Наследственность
• Возраст
• Пол
• Диабет
• Гипертония
• Гиперхолестеринемия
• Курение
• Стресс
• Недостаток физических упражнений.
Все эти факторы вместе приводят к развитию заболеваний сердца и повышают риск сердечного приступа. Курение является фактором риска, но и диабет тоже является фактором риска. Все предполагаемые причины сердечного приступа верны, потому что каждая из них вносит свой вклад в развитие заболеваний сердца. Но в то же время они все неверны, так как ни одна из этих причин сама по себе не приводит к инфаркту. Например, исследователи сердечно-сосудистых заболеваний не будут рассматривать отказ от курения отдельно от снижения артериального давления, потому что оба эти фактора очень важны.
Еще одним большим упущением исследователей ожирения является тот факт, что само ожирение не рассматривают в качестве заболевания, которому для развития необходимо длительное время. Ожирение развивается медленно, обычно не одно десятилетие. Типичный пациент с ожирением в детстве отличался небольшой полнотой и с возрастом постепенно набирал лишний вес, где-то по 0.5–1 кг в год. Кажется, что это совсем немного. Но за сорок лет набирается целых 35 кг. Принимая во внимание то, что ожирение развивается в течение длительного периода времени, краткосрочные исследования этого заболевания нельзя считать информативными.
Никто не просыпался с ожирением однажды утром. Это постепенный и порой незаметный процесс. Даже набирая по 0,5-1 кг в год, за 40 лет человек поправится на целых 20–40 кг.
Проведем еще одну аналогию. Предположим, нам необходимо изучить постепенное развитие ржавчины на поверхности трубы. Нам известно, что ржавление железа требует определенного периода времени при постоянной влажности, обычно несколько месяцев. Мы не получили бы никакой пользы, если бы воспользовались для своей работы материалами двухдневного исследования ржавчины. В этом случае мы бы смогли лишь сделать заключение о том, что вода не вызывает ржавление железа, так как у нас не было возможности пронаблюдать появление ржавчины на трубе в течение последних сорока восьми часов.
Такую же ошибку все время совершают исследователи проблемы ожирения. Ожирению нужны десятилетия, чтобы развиться. Тем не менее сотни исследований и экспериментов рассматривают развитие заболевания в течение одного года. Еще несколько тысяч исследований ограничиваются одной неделей. Впрочем, авторы всех этих исследований полагают, что они вносят свой вклад в дело изучения и предотвращения эпидемии ожирения.
На сегодня у нас нет четкой, однонаправленной, стандартной теории ожирения. Мы не располагаем общей схемой механизма появления лишнего веса или похудения. Недостаток знаний препятствует дальнейшему развитию исследований. И теперь нам необходимо перейти к основной задаче: мы должны сформировать новую гормональную теорию ожирения.
Ожирение – это гормональная дизрегуляция жировой ткани. Тело стремится поддерживать определенный вес так же, как термостат поддерживает определенную температуру в помещении. Если заданное значение веса слишком высокое, то возникает ожирение. Когда вес человека опускается ниже заданного значения, тело стимулирует чувство голода и/или замедляет процесс обмена веществ, чтобы наверстать упущенные килограммы и вернуться к нормальному весу. Таким образом, переедание и замедленный метаболизм являются следствиями, а не причинами ожирения.
Но почему установленное значение нормального веса ползет вверх? В сущности, это тот же самый вопрос о причинах ожирения, только выраженный другими словами. Чтобы найти ответ, мы должны понять, как регулировать установленное значение веса. Как добавить или уменьшить градус на «жировом» термостате?
Гормональная теория ожирения
Ожирение вызывает не переизбыток калорий, а слишком высокое заданное значение нормального веса, которое появилось вследствие гормонального нарушения.
Гормоны – это химические курьеры, которые осуществляют регуляцию большинства систем и процессов, например они управляют появлением аппетита, контролируют накопление жира и концентрацию сахара в крови. Но существует ли гормон, который управляет ожирением?
Лептин, ключевой регулятор жировой ткани, оказался не тем главным гормоном, который формирует заданное значения веса. Грелин (гормон голода), пептид YY и холецистокинин, которые управляют ощущением сытости (наполненности и удовлетворения), говорят нам, когда начать есть и когда пришла пора заканчивать. Но все же они не имеют отношения к заданному значению веса. Откуда мы это знаем? Гормон, который мы ищем, должен пройти тест на выявление причинно-следственных связей. Если ввести этот гормон человеку, то он должен потолстеть. Гормоны голода и сытости не прошли тест. Но есть два гормона, которые успешно с ним справились, это инсулин и кортизол.
В главе 3 мы познакомились с пятью предположениями, на которых основывается «калорийная» теория ожирения. Все они оказались неверными. Гормональная теория отрицает эти пять ложных предположений. Рассмотрим подробнее:
Предположение 1: Потребляемые и сжигаемые калории находятся вне зависимости друг от друга.
Гормональная теория объясняет, почему потребляемые и сжигаемые калории синхронизированы.
Предположение 2: Основной обмен – это постоянная величина.
Гормональная теория объясняет, как гормональные сигналы воздействуют на основной обмен, чтобы набирать или снижать вес.
Предположение 3: Мы сознательно контролируем объем потребляемых калорий.
Гормональная теория объясняет, как гормоны голода и сытости управляют нашим желанием принять пищу.
Предположение 4: Организм не контролирует запасы жира.
Гормональная теория объясняет, что жировая ткань, так же, как и любая другая система организма, находится под строгим контролем. Она откликается на изменения в питании и степени физической активности.
Предположение 5: Калория есть калория.
Гормональная теория объясняет, как разные калории вызывают разную метаболическую реакцию. Иногда калории используются для согревания тела, а в остальное время они помещаются на хранение в жировую ткань.
Механика пищеварения
Прежде чем перейти к обсуждению инсулина, мы должны разобраться в гормонах в целом. Гормоны – это молекулы, которые занимаются доставкой сообщений к клеткам-мишеням. Например, тиреоидный гормон доставляет сообщения клеткам щитовидной железы, чтобы повысить их активность. Инсулин несет свое послание большинству клеток организма, чтобы те забирали сахар из крови и преобразовывали его в энергию.
Чтобы передать сообщение, гормон должен состыковаться с рецептором на поверхности клетки-мишени. Если гормон – это ключ, то рецептор – замок, который он отпирает. Инсулин воздействует на инсулиновые рецепторы, и глюкоза попадает в клетку. Инсулиновый «ключ» проворачивается в «замке-рецепторе». Дверь открывается, и в клетку входит глюкоза. Все гормоны работают примерно по такому принципу.
Когда мы едим, пища расщепляется в желудке и в тонком кишечнике: белки – на аминокислоты, жиры – на жирные кислоты, углеводы, которые представляют собой сложные соединения сахара, – на более простые молекулы сахара. Пищевые волокна не расщепляются. Они движутся по пищеварительному тракту и не всасываются организмом. Все клетки тела могут пользоваться сахаром, растворенным в крови (глюкозой). Некоторые продукты, в частности рафинированные углеводы, приводят к сильному повышению уровня сахара в крови. Высокая концентрация сахара в крови стимулирует выработку инсулина.
Белки также способны повысить уровень инсулина, хотя не приводят к повышению сахара в крови. Жиры повышают уровень как инсулина, так и сахара в крови, однако их воздействие минимально. После их употребления инсулин расщепляется и быстро выводится из крови. Период полураспада не превышает трех минут.
Инсулин является важнейшим регулятором процесса энергетического обмена в организме. Он также отвечает за аккумуляцию жира и хранение энергии. Инсулин помогает клеткам забирать глюкозу из кровотока, чтобы преобразовывать ее в энергию. Без достаточного количества инсулина глюкоза накапливается в крови. Сахарный диабет I типа возникает в результате аутоиммунной атаки на клетки поджелудочной железы, которые занимаются производством инсулина. В этой связи в организме сохраняется крайне низкий уровень инсулина. Открытие инсулина (в 1923 году Фредерик Бантинг и Дж. Маклеод получили за свое открытие Нобелевскую премию) позволило превратить прежде смертельное заболевание в хроническое.
Когда углеводы попадают в организм во время приема пищи, они повышают концентрацию глюкозы в крови, и ее становится больше, чем нужно. Инсулин помогает вывести эти потоки сахара из крови и отправляет молекулы сахара на хранение, чтобы организм мог воспользоваться ими позже. Для «консервирования» глюкозы печень превращает ее в гликоген, это процесс называется гликогенез. (Генез означает создание, поэтому этот термин расшифровывается как создание гликогена). Молекулы глюкозы образовывают сложное соединение и превращаются в гликоген. Инсулин является главным стимулирующим фактором гликогенеза. Мы можем достаточно легко и быстро создавать из глюкозы гликоген и расщеплять его обратно.
Но печень обладает очень ограниченным пространством для хранения гликогена. Как только хранилище заполняется, переизбыток углеводов превращается в жир. Это процесс носит название липонеогенез, то есть создание нового жира.
Превратить сахарный диабет из неизлечимого заболевания с 100 % летальным исходом в решаемую проблему удалось канадцу Фредерику Бантингу, который получил за это в 1923 году Нобелевскую премию.
Через несколько часов после принятия пищи уровень сахара и инсулина начинает падать. В организме становится меньше глюкозы, которую могут использовать мышцы, мозг и другие органы. Печень начинает расщеплять гликоген обратно на молекулы глюкозы, чтобы предоставить организму энергию. Обычно этот процесс протекает ночью, конечно, только в том случае, если человек не ест по ночам.
Гликоген обладает высокой доступностью. Но его запас ограничен. Во время краткосрочного поста (то есть голодания) организм человека пользуется гликогеном для генерации энергии. Запускается процесс, обратный гликогенезу. Во время длительного голодания организм начинает получать глюкозу из жировых запасов. Это процесс носит название глюконеогенез, или создание нового сахара.
Во время сжигания жира вырабатывается энергия, которая распределяется по организму. Запускается процесс, обратный накоплению жира.
Инсулин отвечает за сохранение и накопление. Потребление пищи повышает уровень инсулина. Инсулин, в свою очередь, запускает процессы «консервации» сахара и жира. Когда человек не принимает пищу, уровень инсулина падает, и запускается процесс сжигания сахара и жира.
Этот процесс протекает в организме каждый день. При нормальных условиях тщательно разработанная и сбалансированная система, которую представляет собой организм человека, держит себя под контролем. Мы едим, инсулин поднимается, энергия накапливается в хранилищах. Мы голодаем, инсулин падает, энергия покидает хранилища. Если периоды принятия пищи и голодания сбалансированы, то система работает стабильно. Если мы завтракаем в 7 утра и заканчиваем ужинать в 7 вечера, то двенадцать часов питания уравновешивают двенадцать часов голодания.
Гликоген можно сравнить с кошельком. Деньги постоянно поступают в него и затем его покидают. Кошелек всегда под рукой, но в нем есть место только для ограниченного количества банкнот. Жир – это ваш счет в банке. Деньги со счета получить сложнее, чем достать из кошелька, но зато на нем можно хранить неограниченные суммы. Как кошелек, гликоген немедленно готов предоставить организму глюкозу. Но количество гликогена ограничено. Как счет в банке, жир хранит неограниченные запасы энергии, но получить ее оттуда гораздо сложнее.
Любого человека можно сделать толстым, делая ему инъекции инсулина. Этот гормон просто приказывает организму запасать жир, из-за него мы сильнее чувствуем голод и начинаем есть.
Мои аналогии только отчасти объясняют все трудности, связанные со сжиганием жировых запасов. Прежде чем отправиться в банк снимать деньги со счета, вы потратите те, что лежат у вас в кошельке. Но ощущение пустого кошелька приносит беспокойство. Таким же образом прежде, чем отправиться за энергией в жировую ткань, организм сначала тратит энергию из «гликогенового» кошелька. Но отсутствие гликогена тоже не доставляет приятных ощущений. Поэтому мы стараемся держать гликогеновый кошелек всегда наполненным, чтобы не посещать «жировой» банк. Другими словами, задолго до того, как организм получает возможность сжигать жир, человек уже начинает чувствовать голод и беспокойство, потому что запасы гликогена начинают расщепляться. Если постоянно наполнять гликогеновые кладовые, то не будет вообще никакой необходимости расходовать запасы жира.
Что происходит с избыточным жиром, который получается в результате нового липогенеза? Он превращается в висцеральный жир (вокруг внутренних органов), подкожный жир или накапливается в печени.
При нормальных условиях высокий уровень инсулина дает сигнал к пополнению запасов сахара и жира. Низкий уровень инсулина инициирует распад гликогена и сжигание жира. Стабильное поддержание высокого уровня инсулина приводит к стабильному пополнению жировых запасов. Дисбаланс в питании и голодании приводит к повышенному уровню инсулина в крови, а это, в свою очередь, – к росту жировой ткани и, наконец, возникает ожирение.
Может быть, инсулин – это тот самый гормональный регулятор веса?
Инсулин, установленное значение веса и ожирение
Ожирение начинает развиваться в тот момент, когда гипоталамус дает телу команду увеличивать запасы жира, чтобы достичь установленного значения веса. Имеющиеся в наличии калории превращаются в жировую ткань, при этом доступная для деятельности организма энергия (калории) ограничивается. Организм принимает рациональное решение и пытается заполучить больше калорий. Он усиливает сигналы голода и уменьшает интенсивность сигналов сытости. Мы можем устоять перед чувством голода и ограничить потребление калорий. На какое-то время наши действия помешают гипоталамусу, но ему известны и другие способы убеждения. Тело экономит калории, необходимые для роста жировой ткани, путем отключения других процессов организма. Метаболизм замедляется. Переизбыток калорий и ограниченная подвижность являются не причиной ожирения, а его следствием.
Установленное значение нормального веса тела находится под строгим контролем. Вес большинства людей все время поддерживается в стабильном состоянии. Даже полнеющие люди набирают вес очень постепенно, по 0,5–1 кг в год. Однако это не значит, что установленный вес тела всегда остается неизменным. С течением времени «термостат» тела постепенно переключается на несколько градусов вверх. Чтобы узнать причину ожирения, необходимо понять, что контролирует установленный вес тела, почему установленное значение увеличивается и как его вернуть на меньшую отметку.
Так как инсулин является важнейшим регулятором сохранения энергии, а также отвечает за поддержание энергетического баланса, то он становится нашим главным подозреваемым. Если инсулин приводит к ожирению, то он осуществляет этот процесс преимущественно через воздействие на мозг. Ожирение контролируется центральной, а не периферийной нервной системой через установленное значение веса. Согласно этой гипотезе высокий уровень инсулина приводит к повышению установленного значения веса.
Бесспорно, инсулиновый отклик стройного человека отличается от инсулинового отклика человека с ожирением. У пациентов с ожирением (1) наблюдаются повышенный уровень инсулина в период голодания, а в период принятия пищи он просто взлетает до предельных показателей (см. рис. 6.1) (2). Возможно, что подобная гормональная активность приводит к появлению лишнего веса.
Рис. 6.1. Отличие инсулинового отклика у стройных людей и пациентов с ожирением
Является ли инсулин причиной ожирения? Это главный вопрос гормональной теории ожирения. Мы подробно изучим его в следующей главе.
Глава 7. Инсулин
Я могу сделать тебя толстым
Вообще, я могу сделать полным любого. Как? Просто назначив инсулин. Не имеет значение, насколько сильна ваша воля и как много вы проводите времени в спортзале. Не имеет значения, какими продуктами вы питаетесь. Вы все равно потолстеете. Все что нужно – это инсулин и время.
Ученые уже давно обнаружили связь между высоким уровнем инсулина и ожирением (1): люди с ожирением производят гораздо больше инсулина, чем люди с нормальным весом. Кроме того, у стройных людей уровень инсулина после еды снижается достаточно быстро и возвращается к исходному состоянию. Но у людей с ожирением уровень инсулина сохраняется повышенным.
У пациентов с ожирением уровень инсулина примерно на 20 % выше, чем у стройных. Показатель инсулина коррелирует с другими важными индикаторами, такими как обхват талии и соотношение талия – бедра. Взаимоотношения между уровнем инсулина и ожирением предполагают, но не доказывают наличие причинно-следственной связи.
Уровень инсулина сложно определить, потому что он постоянно меняется в течение дня в зависимости от приемов пищи. Мы можем измерить «средний» уровень инсулина, но для этого потребуется выполнить несколько анализов в течение дня.
Уровень инсулина натощак (измеряется утром, когда последний прием пищи был накануне вечером) измерить гораздо проще, для этого нужен всего один анализ. И разумеется, ученые обнаружили тесную связь между высоким уровнем инсулина натощак и ожирением. Особенно четко эта связь видна, если принимать во внимание только массовую долю жира, а не общий вес тела человека. В ходе одного исследования сердечно-сосудистой системы в Сан-Антонио (3) ученые наблюдали за испытуемыми в течение восьми лет и пришли к выводу, что высокий уровень инсулина натощак коррелирует с появлением лишнего веса. Немного позже, в главе 10, мы узнаем, как состояние инсулинорезистентности приводит к высокому показателю инсулина натощак. Связь этих показателей не случайна, так как инсулинорезистентность является важнейшим фактором развития ожирения.
Итак, мы знаем, что связь между повышенным инсулином и ожирением уже не новость. Сейчас нам предстоить выяснить, является ли эта связь причинно-следственной. Становится ли повышенный уровень инсулина причиной ожирения?
Испытание на прочность
Гипотезу «инсулин вызывает ожирение» очень легко проверить. Мы можем доказать наличие причинной связи, если в рамках эксперимента подвергнем нескольких добровольцев инсулиновой терапии и затем оценим их состояние и вес. Таким образом, появляется главный вопрос нашего эксперимента: «Если принимать инсулин, то появится лишний вес?»
На него можно дать короткий ответ «да» с восклицательными знаками. Пациенты, которые вынуждены регулярно принимать инсулин, и врачи уже давно знают страшную правду (4): чем больше инсулина, тем сильнее ожирение. Результаты целого ряда исследований, в которых принимали участие в основном люди, страдающие сахарным диабетом, подтверждают этот факт.
Инсулин широко применяют для лечения сахарного диабета обоих типов. При диабете I типа разрушаются клетки поджелудочной железы, поэтому уровень инсулина в крови остается очень низким. Чтобы жить, пациентам необходимы инъекции инсулина. При диабете II типа у клеток появляется резистентность к инсулину, вследствие чего уровень инсулина повышается. Пациентам не всегда требуются инъекции инсулина, в начале лечения им часто помогает иная медикаментозная терапия.
В 1993 году были опубликованы результаты знакового исследования диабета и его осложнений, в рамках которого ученые сравнивали стандартную дозу инсулина с высокой дозой, специально разработанной для строгого контроля над уровнем сахара в крови у пациентов с диабетом I типа (5). Через шесть лет наблюдений ученые установили, что строгий контроль за концентрацией сахара в крови приводит к меньшему количеству осложнений.
Ну а что же произошло с весом этих людей? Все пациенты из группы повышенной дозировки в среднем набрали на 4,5 кг больше, чем пациенты из группы стандартной дозировки. Вот это да! Более 30 % участников эксперимента набрали за это время больше веса, чем когда-либо прежде! Перед началом исследования все участники эксперимента имели приблизительно одинаковый вес с неявно выраженным присутствием ожирения. Разница между двумя группами людей заключалась только в дозировке инсулина. Может быть, все эти люди неожиданно потеряли силу воли, стали больше лениться, чем перед началом эксперимента, и начали набрасываться на еду? Нет, нет и нет. Повысился уровень инсулина в крови. Пациенты набрали вес.
Не только у всех млекопитающих одинаковый инсулин, он идентичен практически у всех животных, включая червей, рыб и птиц.
Глядя на результаты долгосрочных исследований диабета II типа можно говорить о точно таком же эффекте инсулина и появлении лишнего веса (6). В 1970-годах в Соединенном Королевстве началось масштабное и самое длительное исследование сахарного диабета II типа. Ученые хотели выяснить, оказывает ли интенсивный контроль над уровнем сахара в крови положительный эффект на лечение диабета II типа. Однако в ходе основного исследования проводились еще несколько подисследований. Вновь добровольцев разделили на две группы по принципу стандартного и интенсивного лечения. Пациенты интенсивной группы получали одно из двух лечений: либо инъекции инсулина, либо лекарство, производное сульфонилмочевины (стимулирует в организме естественную выработку инсулина). Оба метода лечения приводят к повышению уровня инсулина, хотя и разными способами. Инъекции инсулина сильнее повышают концентрацию гормона в крови, чем производные сульфонилмочевины.
Как лечение сказалось на весе пациентов? Интенсивная группа в среднем набрала 3,1 кг. Те, кто проходил курс лечения инсулиновыми инъекциями, набрали еще больше, в среднем 4 кг. Высокая концентрация инсулина в крови в результате инъекций, как и в результате приема препарата сульфонилмочевины, привела к появлению лишнего веса. Мы снова видим ту же схему. Повысился уровень инсулина в крови. Пациенты набрали вес.
Инсулины длительного действия нового типа тоже провоцируют появление лишнего веса (7). В 2007 году ученые решили сравнить три разных метода инсулинотерапии. Как они отразились на весе пациентов? В докладе говорилось, что «все пациенты набрали лишний вес под действием трех схем лечения». Участники утренней инсулиновой группы получали самую низкую дозировку инсулина и в среднем поправились меньше всех – всего на 1,9 кг. Участники группы прандиального инсулина (короткого действия, вводимого после еды) получали самые большие дозировки, и все ее участники набрали значительное количество лишних килограммов, в среднем 5,7. Промежуточная группа потолстела на 4,7 кг. Чем больше инсулина давали доктора, тем сильнее толстел пациент.
Старайтесь делать 12-часовой перерыв между ужином и завтраком, чтобы дать организму возможность стабилизировать гормональный фон и запустить процесс жиросжигания.
Ограничение калорий на фоне инсулина не приносит желаемых результатов. В 1993 состоялось интереснейшее исследование применения высоких доз инсулина (8), в результате которого у пациентов с диабетом II типа нормализовался сахар в крови. Ученые постепенно увеличивали дозировку пациентам от нуля до 100 международных единиц в день в течение шести месяцев. На фоне лечения пациенты ограничили калорийность рациона более чем на 300 ккал в сутки.
Концентрация сахара в крови пациентов снизилась до идеальных показателей. Но чем это обернулось для их фигуры? В среднем все пациенты поправились на 8,7 кг! Несмотря на то что они ели меньше, чем когда-либо, вес прибавлялся с невероятной скоростью. И вовсе не калории стали причиной появления лишнего веса, а инсулин.
Кроме того, от инсулина начинают полнеть люди без сахарного диабета. Давайте рассмотрим случай возникновения инсулиномы – очень редкого новообразования, которое секретирует инсулин и встречается у людей, которые не болеют диабетом. В среднем за год встречается четыре из миллиона случаев образования инсулиномы. Опухоль бесконтрольно секретирует инсулин в больших количествах и вызывает повторяющиеся приступы гипогликемии (низкий уровень сахара в крови). А как обстоят дела с весом пациентов с инсулиномой? По данным медицинских заключений, появление лишнего веса отмечается в 72 % случаев (9). После удаления опухоли выздоравливают двадцать четыре из двадцати пяти пациентов. Удаление злокачественной инсулиномы быстро приводит к стабильному похудению (10).
В отчете об исследовании 2005 года (11) есть информация о двадцатиоднолетней молодой женщине, у которой обнаружили инсулиному. За год до того, как она узнала свой диагноз, она набрала 11 кг. Чрезмерное употребление калорий не имело отношения к появлению лишнего веса и ограничение калорий не помогало похудеть, главной причиной набора веса был инсулин. Повышение и понижение концентрации инсулина в крови согласуется с появлением лишнего веса и похудением.
Перроральные гипогликемические средства
Мы убедились в том, что инъекции экзогенного инсулина, то есть не производимого самим организмом, приводят к появлению лишнего веса. Но кроме инъекций существуют медикаменты – пероральные средства для снижения уровня сахара в крови. Таблетки принимают внутрь, и они побуждают организм производить больше инсулина. Если выяснится, что и эти препараты могут вызвать ожирение, то мы получим очень сильное доказательство в пользу причинно-следственных связей между инсулином и лишним весом.
Сульфонилмочевина и метформин
Существует несколько медицинских препаратов для лечения диабета II типа. Производные сульфонилмочевины стимулируют клетки поджелудочной железы, те начинают вырабатывать больше инсулина, и концентрация сахара в крови падает. Все производные сульфонилмочевины печально известны своей способностью вызывать появление лишнего веса (12).
Метформин – это еще один пероральный гипогликемический агент. Он снижает концентрацию в крови той глюкозы, которую производит печень (13), и побуждает мышцы усваивать больше глюкозы (14).
Инсулин, сульфонилмочевина и метформин по-разному воздействуют на уровень инсулина в крови. Инъекции инсулина сильнее всего повышают концентрацию этого гормона в крови. Производные сульфонилмочевины тоже повышают уровень инсулина, но не до такой степени, как инъекции, а метформин вообще не вызывает рост инсулина. Ученые провели специальное исследование, чтобы сравнить действие всех трех препаратов (15, 16).
У пациентов из группы производных сульфонилмочевины и из группы метформина не было разницы в результатах анализов крови на глюкозу. Каким образом эти методы лечения отразились на весе пациентов? Участники инсулиновой группы потолстели больше всех, в среднем более чем на 4,5 кг (уровень инсулина повысился, пациенты набрали вес). Участники группы сульфонилмочевины также прибавили в весе, в среднем 2,5 кг (уровень инсулина немного повысился, пациенты немного потолстели). Пациенты на метформине не набрали лишних килограммов, они весили столько же, сколько пациенты на стандартной диете (уровень инсулина не поднимался, пациенты не набрали вес). Вывод: инсулин – причина появления лишнего веса.
Тиазолидиндионы
Вещества тиазолидиндионы повышают чувствительность к инсулину и не увеличивают концентрацию инсулина в крови. Они усиливают действие инсулина, и в результате сахар в крови снижается. Сразу после появления в продаже тиазолидиндионы стали безумно популярными, но два препарата, росиглитазон и пиоглитазон, имели серьезные побочные эффекты, поэтому по соображениям безопасности эти вещества стали назначать очень редко.
Кроме благотворного воздействия на уровень сахара в крови тиазолидиндионы обладали еще одним заметным эффектом. Усиливая эффект инсулина, они вызывали появление лишнего веса.
Препараты инкретинового ряда
Инкретины – класс гормонов, которые вырабатываются в желудке после приема пищи. Инкретины могут задерживать пищу в желудке, поэтому в качестве побочного эффекта их действия возникает тошнота. Они вызывают кратковременные подъемы инсулина, но только в результате приема пищи. Были проведены испытания нескольких препаратов, которые усиливают действие инкретинов. В целом можно заключить, что они вызывают появление незначительного количества лишнего веса, хотя результаты исследований довольно разнообразны (17, 18). Высокие дозы некоторых препаратов инкретинового ряда вызывают уменьшение массы тела, что скорее всего связано с замедлением работы желудка на фоне их приема. Уровень инсулина не был постоянно повышенным. Поэтому люди, принимавшие эти вещества, не толстели. (Мы обсудим инкретиновые агенты гораздо подробнее в главе 17).
Ингибиторы альфа-глюкозидазы
Вещества, относящиеся к ингибиторам альфа-глюкозидазы, блокируют ферменты в тонком кишечнике, которые помогают расщеплять и переваривать углеводы. В результате тело усваивает меньше глюкозы, и уровень сахара в крови не повышается. Ингибиторы альфа-глюкозидазы не влияют ни на использование глюкозы клетками организма, ни на секрецию инсулина.
Уменьшение всасываемости глюкозы приводит к небольшому снижению инсулина в крови пациентов (19). А что насчет веса? У пациентов наблюдалось незначительное, но статистически значимое похудение (20) (Уровень инсулина немного снизился, и пациенты немного похудели).
Ингибиторы SGLT-2
Самые современные медицинские препараты для лечения сахарного диабета II типа относятся к ингибиторам SGLT-2 (ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера). Эти вещества блокируют обратное всасывание глюкозы в почках, в результате чего глюкоза выводится с мочой. Вследствие этого понижаются уровень сахара в крови и секреция инсулина. Ингибиторы SGLT-2 могут снижать уровень глюкозы и инсулина на 35 и 43 % соответственно (21).
Каким образом ингибиторы SGLT-2 оказывают влияние на массу тела? По данным недавних исследований, пациенты, которые принимают ингибиторы SGLT-2, теряют лишние килограммы, и вес стабилизируется (22). В отличие от всех без исключения препаратов, которые сначала помогают похудеть, но потом снова вызывают появление лишнего веса, ингибиторы SGLT-2 стабильно снижают вес. Пациенты, которые похудели после приема этих препаратов, не прибавляли в весе в течение года и более (23). Кроме того, пациенты похудели за счет уменьшения жировой ткани, а не мышечной массы. Однако лишних килограммов уходило не так уж много, всего 2,5 % от общего веса тела. (Уровень инсулина снизился, пациенты похудели).
Препараты не для лечения диабета
Некоторые медицинские препараты, которые не относятся к лечению диабета, тоже вызывают появление лишнего веса или, наоборот, приводят к похудению. Недавно ученые провели метаанализ 257 рандомизированных исследований, которые рассматривали действие 54 различных медицинских препаратов, чтобы выяснить, какие из них оказывают влияние на вес человека (24).
Препарат оланзапин применяют для лечения психических расстройств. В большинстве случаев прием препарата сопровождается появлением лишнего веса – в среднем 2,4 кг. Может быть, оланзапин поднимает уровень инсулина? Так и есть. Проспективные исследования подтверждают, что концентрация инсулина повышается (25). А вместе с ней появляется лишний вес.
Действие габапентина – препарата для лечения невралгии – также ассоциируют с появлением избыточного веса, в среднем на 2,2 кг.
Габапентин усиливает эффект инсулина? Разумеется. По результатам тестов у пациентов наблюдался резкий спад концентрации сахара в крови (26), выяснилось, что габапентин стимулирует выработку инсулина в организме (27). Еще одно антипсихотическое средство, кветиапин, приводит небольшому набору веса, в среднем на 1,1 кг. Повышает ли кветиапин инсулин в крови? И снова да. Секреция инсулина, равно как и резистентность к инсулину, повышается после начала курса лечения (28). Во всех случаях уровень инсулина оказывался повышенным, и люди набирали лишний вес.
Я могу сделать тебя стройным
Если инсулин вызывает появление лишнего веса, то может ли низкий уровень инсулина производить обратный эффект? Если значительно уменьшить концентрацию инсулина в крови, то можно ожидать значительной потери веса. Ингибиторы SGLT-2 (ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера), которые снижают концентрацию глюкозы и инсулина, показывают, как пониженный инсулин помогает сбросить лишний вес (хотя необходимо отметить, что эффект этих препаратов более чем скромный). Рассмотрим еще один пример: пациент с неизлечимым диабетом – диабетом I типа.
Диабет I типа – это аутоиммунное заболевание, которое разрушает клетки поджелудочной железы, производящие инсулин. Инсулин падает до экстремально низких показателей. Концентрация сахара в крови повышается. Главный отличительный признак появления этого заболевания – это быстрое и сильное похудение. Признаки диабета I типа были описаны еще в древнейшие времена. Аретей из Каппадокии, выдающийся ученый античного мира, дал классическое описание этого заболевания: «Диабет… – это страдание, когда моча растворяет плоть и конечности». Не имеет значения, сколько калорий употребляет больной, он в любом случае не может набрать вес. До открытия инсулина это заболевание считалось смертельным во всем мире.
Уровень инсулина сильно падает, пациенты очень худеют.
Среди больных диабетом I типа распространено расстройство под названием «диабулимия». В современном мире больных диабетом I типа лечат с помощью ежедневных инъекций инсулина. Однако некоторые лица заинтересованы в похудении в эстетических целях. Диабулимия – это преднамеренное введение недостаточной дозы инсулина для быстрого и стабильного снижения веса. Данный метод чрезвычайно опасен, поэтому однозначно не рекомендован. Тем не менее его используют из-за невероятной эффективности. Уровень инсулина падает. Вес уходит.
Механизмы
Результаты всех исследований соответствуют друг другу. Медицинские препараты, которые повышают уровень инсулина в крови, вызывают появление лишнего веса. Лекарства, которые не оказывают воздействие на инсулин, также не оказывают влияние на вес пациента. Препараты, которые вызывают понижение уровня инсулина, способствуют похудению. Воздействие на состояние веса не зависит от влияния на концентрацию сахара в крови. По результатам недавнего исследования (29) возникло предположение, что 75 % случаев успешного похудения при ожирении связано с уровнем инсулина в крови, а не с наличием силы воли, количеством потребляемых калорий и поддержкой либо давлением куратора. Не с упражнениями. Только с уровнем инсулина.
Ни сила воли, ни спорт, ни диеты не имеют такого значения, как уровень инсулина в крови. 75 % случаев успешного похудения объясняются только этим.
Инсулин вызывает ожирение, а это значит, что он является одним из основных контроллеров установленного значения веса. Уровень инсулина поднимается, и вместе с ним растет установленное значение веса. Гипоталамус направляет телу гормональный приказ накапливать вес, мы чувствуем голод и едим. Если мы осознанно ограничиваем калории, то скорость обмена энергии в организме падает. Но результат все равно будет таким же – лишний вес.
Как написал проницательный Гэри Таубс в своей книге «Почему мы толстеем. Мифы и факты о том, что мешает нам быть стройными» (Эксмо, 2014): «Мы не толстеем, потому что переедаем. Мы переедаем, потому что толстеем». Тогда почему мы толстеем? Мы толстеем потому, что на нашем термостате стоит слишком высокое заданное значение веса тела. Почему? Потому что уровень инсулина слишком высокий.
Чтобы снизить вес, нужно приводить в порядок не калории, а гормоны, именно они регулируют скорость обмена веществ и контроль за накоплением и расходованием жира.
Чтобы понять механизмы ожирения, нужно прежде всего понять принципы работы гормонов. Весь человеческий организм, все его системы, включая установленное значение нормального веса, находится под контролем гормонов. Важнейший физиологический параметр, такой как массовая доля жира в организме, не зависит от таких неожиданных случайностей, как суточный объем калорий и физические упражнения. В действительности именно гормоны осуществляют строгое наблюдение за количеством жировой ткани. Мы не можем сознательно контролировать вес своего тела так же, как не можем контролировать ритм сердечных сокращений, основной обмен, температуру тела или дыхание. Все эти процессы протекают автоматически, таким же образом происходит регуляция жира. Гормоны говорят нам, что пора поесть (грелин), что мы сыты (пептид YY, холецистокинин), а также усиливают процесс энергетического обмена (адреналин).
Гормоны замедляют процесс энергетического обмена (тиреоидные гормоны). Ожирение – это гормональная дисрегуляция аккумуляции жира. Калории – это непосредственная, а не первичная причина ожирения.
Ожирение – это гормональный, а не энергетический дисбаланс.
Пока точно ответить на вопрос, как именно инсулин вызывает ожирение, невозможно. Но существует множество интересных теорий.
Доктор Роберт Ластиг, американский детский эндокринолог и специалист по ожирению, полагает, что высокий инсулин работает как ингибитор лептина, гормона, который сообщает нам чувство сытости. Уровень лептина в организме повышается вместе с ростом жировой ткани. Обнаружив повышенную концентрацию лептина, гипоталамус создает замкнутый цикл негативной обратной связи и требует снизить объем потребляемой пищи, чтобы вернуть тело в идеальный вес. Но в силу того, что мозг постоянно взаимодействует с лептином, он вырабатывает резистентность к этому гормону и не снижает интенсивность сигнала «накопление жира» (30).
Можно сказать, что инсулин и лептин являются противоположностями. Инсулин отвечает за рост жировых запасов. Лептин отвечает за их расход. Высокая концентрация инсулина подавляет функции лептина. Тем не менее пока не известна точная механика угнетения лептина его ингибитором инсулином.
У людей с ожирением показатели инсулина и лептина натощак сильно завышены, что говорит о наличии резистентности как к инсулину, так и к лептину. Реакция на прием пищи у толстых людей тоже отличается. У стройных людей во время приема пищи уровень лептина растет, что вполне закономерно, так как лептин является гормоном сытости. Но у людей, страдающих ожирением, уровень лептина снижается. Несмотря на факт приема пищи, мозг не получает сигнала о том, что пора прекратить есть. Резистентность к лептину у людей с ожирением может развиться в результате саморегуляции (31, 32). Перманентно повышенный лептин приводит к лептинорезистентности. Возможно также, что инсулин вызывает ожирение без участия лептина, совершенно другими способами, что нам еще только предстоит открыть.
Самое важное то, что инсулин действительно вызывает появление ожирения. А то, каким образом он это делает, пока остается предметом обсуждений.
Как только мы поймем, что ожирение является гормональным заболеванием, то сможем начать его лечить. Если мы продолжаем верить, что ожирение вызывает переизбыток калорий в организме, тогда для лечения ожирения нужно сократить потребляемые калории. Но этот метод уже доказал свою полную несостоятельность. Если мы понимаем, что переизбыток инсулина является причиной ожирения, то для лечения этого заболевания нужно снизить уровень инсулина.
Мы должны пытаться сбалансировать не калории, а гормоны. Как снизить концентрацию инсулина в крови – вот главный вопрос лечения ожирения.
Глава 8. Кортизол
Я могу сделать любого человека толстым. Как? Просто назначив ему преднизолон, синтетическую копию человеческого гормона кортизола. Преднизолон применяют для лечения многих заболеваний, таких как астма, ревматоидный артрит, волчанка, псориаз, воспалительные заболевания кишечника, рак, гломерулонефрит и миастения.
Каким еще заметным эффектом обладает преднизолон? В точности как инсулин, он заставляет людей полнеть. Это не совпадение. Потому что инсулин и кортизол являются важнейшими участниками углеводного метаболизма. Пролонгированная стимуляция кортизола повышает уровень глюкозы и впоследствии инсулина. Опосредованное повышение инсулина становится причиной появления лишнего веса.
Гормон стресса
Кортизол – это так называемый гормон стресса, управляющий инстинктом «сражайся или беги», с помощью которого человек справляется с опасными ситуациями. Стероидный гормон кортизол относится к классу глюкокортикоидов (глюкоза + кора + стероид). Он производится в коре надпочечников. Стресс во времена палеолита, который приводил к выбросу кортизола, имел более физическую природу, чем сегодня.
Например, человек спасается бегством от хищника. Кортизол необходим, чтобы подготовить тело к решительному действию – сражению или бегству.
Попав в кровоток, кортизол повышает доступность глюкозы, (1) тем самым обеспечивая энергией мышцы. Это необходимо для того, чтобы человек мог быстро унести ноги и избежать гибели. Вся энергия, которая на данный момент есть в организме, направляется на спасение жизни и преодоление стресса. Рост, пищеварение и другие долгоиграющие метаболические процессы временно останавливаются. Белки расщепляются и превращаются в глюкозу (глюконеогенез).
Вся новообразованная глюкоза уходит на выполнение интенсивной физической работы (сражение или бегство). Вскоре после стрессовой ситуации человек либо умирает, либо оказывается вне опасности. Уровень кортизола снижается и возвращается к норме.
Важно обратить на это внимание: наше тело хорошо приспособлено к резким кратковременным всплескам кортизола и глюкозы. Но если уровень этих веществ повышен постоянно, то возникают проблемы.
Кортизол повышает инсулин
Сначала может показаться, что инсулин и кортизол выполняют противоположные функции. Инсулин – это гормон «консервации». Во время инсулинового пика (прием пищи) организм начинает запасать энергию в виде гликогена и жира. Кортизол же подготавливает тело к физическим действиям и достает энергию из хранилищ в виде легко доступной глюкозы. То, что кортизол и инсулин одинаково приводят к появлению лишнего веса, крайне удивительно. Но именно так и происходит. В период кратковременного физического стресса инсулин и кортизол выполняют противоположные функции. Но в период длительного психологического стресса происходит нечто совершенно другое.
В современном мире нас окружают хронические, не физические стрессовые факторы, которые становятся причиной повышенной концентрации кортизола в крови. К ним относятся: непонимание в семье, проблемы на работе, пререкания с детьми и депривация сна. Однако современные стресс-факторы не требуют интенсивной физической разгрузки и сжигания глюкозы для решения проблемы. В состоянии хронического стресса уровень глюкозы все время сохраняется повышенным, в то время как окончание стрессового периода не наступает. Повышенный уровень глюкозы может сохраняться в течение многих месяцев, что приводит к росту инсулина. Хронически повышенный кортизол приводит к росту инсулина в крови. Ученые установили эту взаимосвязь в ходе нескольких исследований.
В отчете по исследовательской работе 1998 года сказано, что повышенный кортизол на фоне стресса тесно связан с повышенной концентрацией как глюкозы, так и инсулина (2). Так как инсулин является главным зачинщиком ожирения, то не удивительно, что в результате у пациентов увеличился индекс массы тела и усилилось абдоминальное ожирение.
В рамках эксперимента можно использовать синтетический кортизол, чтобы повысить концентрацию инсулина. Полностью здоровым добровольцам назначили высокие дозы кортизола, что привело к увеличению концентрации инсулина на 36 % (3). Преднизолон повышает уровень глюкозы на 6,5 %, а уровень инсулина – на 20 (4).
Во время строгих диет выработка кортизола – гормона стресса – удваивается. Организм начинает терять мышечную массу и откладывать жир в основном в районе живота.
Со временем у пациентов развивается резистентность к инсулину (неспособность организма взаимодействовать с инсулином), главным образом в печени (5) и в скелетных мышцах (6). Существует прямой дозозависимый эффект между кортизолом и инсулином (7). Длительное лечение преднизолоном приводит к развитию инсулинорезистентности, в некоторых случаях даже к развитию полномасштабного диабета (8). Резистентность к инсулину обеспечивает повышенную концентрацию инсулина в крови.
Глюкокортикоиды вызывают разрушение мышечной ткани. Полученные аминокислоты используются для глюконеогенеза и повышения концентрации глюкозы в крови. Гормон адипонектин, который секретируется жировой тканью, обычно служит для повышения чувствительности к инсулину, но его действие блокируется глюкокортикоидами.
В определенной степени мы можем ожидать появление резистентности к инсулину, так как кортизол естественным образом противопоставляется инсулину. Кортизол повышает глюкозу в крови, а инсулин ее снижает. Резистентность к инсулину (которая подробнейшим образом рассмотрена в главе 10) является важнейшим шагом на пути к ожирению. Инсулинорезистентность приводит к накоплению инсулина в крови. Повышенный инсулин вызывает ожирение. Результаты многих исследований доказывают, что повышенный кортизол способствует развитию резистентности к инсулину (9–11).
Если повышенный кортизол поднимает инсулин, то пониженный кортизол должен его снижать. Этот эффект ученые пронаблюдали на примере пациентов, перенесших операцию по пересадке органов. Им необходимо было принимать преднизолон для предотвращения возможного отторжения трансплантата. По результатам одного исследования, отмена преднизолона повлекла за собой снижение инсулина в плазме на 25 %, что соответствовало снижению веса тела на 6,0 % и уменьшению обхвата талии на 7,7 % (12).
Кортизол и ожирение
Основной вопрос, на которой нам необходим ответ, формулируется следующим образом: является ли повышенный кортизол причиной ожирения? Чтобы найти ответ, нужно провести испытание. Я дам пациенту преднизолон, и у него появится лишний вес. Если так и случится, то это докажет наличие причинно-следственных связей между кортизолом и ожирением. Следующий вопрос: вызывает ли преднизолон ожирение? Разумеется, да! Избыточный вес – это самый распространенный побочный эффект преднизолона. Причинно-следственная связь установлена.
Для того чтобы лучше разобраться в ситуации, давайте рассмотрим, что происходит с людьми под действием болезни, или синдрома Кушинга, который характеризуется чрезмерной секрецией кортизола в течение длительного периода времени. Болезнь Кушинга названа в честь Харви Кушинга. В 1912 году у него была двадцатитрехлетняя пациентка, которая страдала от избыточного веса, чрезмерного роста волос на теле и аменореей. В одной трети всех случаев болезни Кушинга наблюдаются высокий уровень глюкозы в крови и сахарный клинический диабет.
Но главным отличительным признаком синдрома Кушинга, даже если он выражен у человека в легкой форме, является чрезмерное увеличение массы тела. В серии случаев 97 % пациентов обросли жиром в абдоминальной области, и 94 % прибавили в весе (13, 14). Больные набирали лишний вес независимо от того, сколько они ели и как интенсивно занимались физическими упражнениями. Любая болезнь, характеризуемая повышенной секрецией кортизола, приводит к появлению лишнего веса. Кортизол является причиной ожирения.
Стоит отметить, что взаимосвязь повышенного кортизола и ожирения наблюдается и у людей, которые не страдают от синдрома Кушинга. Метод случайной выборки (северный район Глазго, Шотландия) (15) показал, что скорость экскреции кортизола полностью коррелирует с индексом массы тела и обхватом талии человека. Чем человек толще, тем выше уровень кортизола. Ожирение в результате повышенного кортизола в основном связано с появлением жира в абдоминальной области, а следовательно, изменяется и соотношение талия – бедра. (Этот индекс является крайне важным показателем, потому что жир в абдоминальной области гораздо опаснее для здоровья, чем общая полнота тела).
В других исследованиях также подтверждается наличие связи между кортизолом и абдоминальным ожирением. Чем выше концентрация кортизола в моче, тем больше индекс талия – бедра (16). Чем больше кортизола в слюне, тем выше индекс массы тела и соотношения талии и бедер (17). Кроме того, длительное присутствие большой концентрации кортизола в организме можно определить по анализу волос и кожи головы.
Чтобы перечеркнуть все усилия по борьбе с лишним весом нужно просто недосыпать. Недостаточное количество сна стимулирует уровень гормона стресса и усиливает чувство голода.
Читать бесплатно другие книги:
