В научной медицинской литературе всё чаще употребляется термин «метаболический синдром». Как и многие другие «болезни цивилизации», метаболический синдром представляет собой нечётко очерченный набор клинических проявлений. Фактически это заболевание, при котором избыточная масса тела сочетается с повышенным артериальным давлением и сахарным диабетом. Что же связывает эти три проблемы между собой, и почему всё чаще они появляются в организме вместе?
Диабетом в мире больны 347 миллионов человек. Он повышает риск развития болезней сердца и инсульта, увеличивается вероятность язв на ногах и ампутации конечностей. Диабет — частая причина слепоты и почечной недостаточности. Число тучных за 50 лет увеличилось примерно в 10 раз. Артериальное давление играет существенную роль в большинстве случаев сердечно-сосудистых заболеваний. Так, 9,4 миллиона ежегодных случаев смерти, или 16,5% всех случаев смерти, обусловлено повышенным кровяным давлением. В это число входят 51% случаев смерти в результате инсультов и 45% случаев смерти в результате ишемической болезни сердца.
Несмотря на неимоверные ассигнования на лечебно-профилактические мероприятия и научные исследования в этой области, заболеваемость катастрофически растёт. Какой напрашивается вывод? Совершенно верно: вся невообразимых масштабов активность идёт не в том направлении. Попробуем взглянуть на эту проблему под другим углом.
ОЖИРЕНИЕ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
Обыденная логика подсказывает: высокий уровень холестерина в крови — прекратить есть богатые холестерином продукты, лишний жир в теле — не есть жирное... Однако логика природы совсем иная.
В норме организм находится в равновесии, обеспечивающем максимальный физиологический комфорт. Аппетит, физические нагрузки, «строительство» тела — всё сбалансировано. Возникает неблагоприятная ситуация — например, значительное повышение температуры среды обитания. Что происходит с организмом?
Биохимические реакции протекают только в определённом интервале температур. У холодонокровных, то есть, скажем, у червей, тритонов и лягушек, температура тела которых меняется в зависимости от окружающей температуры, при чрезмерной (непривычной для них) жаре обмен веществ затрудняется. По возможности укрывшись, они будут отдыхать. У теплокровных, температура тела которых поддерживается на постоянном уровне, энерготраты увеличиваются за счёт больших усилий на поддержание постоянства уровня ключевых процессов. Возникает повышенная потребность в энергии, хотя вроде должно быть наоборот — и так жарко.
С одной стороны, можно было бы съесть больше пищи и тем восполнить энергетический дефицит, но животному пищу нужно не только добыть, что требует дополнительных затрат энергии, но и усвоить, на что тоже расходуется её немало.
В человеческом организме использование энергии пищи сопряжено с предварительными затратами. Пищу нужно прожевать, проглотить... Должен выделиться желудочный сок, это требует энергии. Ещё больше её нужно, чтобы пища всосалась в кишечнике и её компоненты превратились в другие химические соединения, способные отдавать энергию. Остаётся только одно — прекратить осуществление второстепенных процессов и сосредоточиться на жизненно важных реакциях.
Как реагирует животное на нехватку чего-то? Нужна пища — хищник догоняет её. Нужна самка — побеждает соперника. Преследует враг — убегает. В любом случае это потребность в энергии для того, чтобы произвести некие действия.
Итак, озабоченность индивидуума чем бы то ни было воспринимается организмом как дефицит энергии.
В человеческом обществе понятие «сделать» постепенно вытесняется конструкцией «иметь сделанным». Если у кого-то испачкался костюм, он отнесёт его в химчистку, а почистят его другие. Социальная организация человечества и развитие техносферы изменили действие закона о том, что удовлетворение любой потребности подразумевает затраты энергии. Настроенный в прежнюю эпоху организм сберегает энергию в виде жира и для достижения материальных благ, и для мести обидчику, и для развлечений.
Эпидемиологическими исследованиями установлено, что тучные пациенты чаще страдают многими заболеваниями: среди них больше гипертоников, у них выше риск инфаркта миокарда и инсульта, сахарного диабета и многих других болезней. Но ведь статистика не даёт ответа на вопрос: что причина, а что следствие?
Будем исходить из того, что болезнь — это результат отсутствия у организма возможности противостоять изменениям условий внешней среды. Если принять во внимание, что для преодоления болезни организму нужна дополнительная энергия, то, очевидно, следует ожидать, что он примет для этого меры: сосредоточится на минимальной программе жизнеобеспечения, энергию направит на борьбу с болезнью, а менее важные процессы просто временно выключит.
При остром заболевании пациент, как правило, хочет спать и имеет пониженный аппетит. Если само заболевание не связано с увеличением энерготрат (как бывает, например, при злокачественных новообразованиях, когда опухоль «отнимает» у организма энергию, или при некоторых болезнях щитовидной железы, когда избыток гормона ускоряет обмен веществ), то энергия тратится очень экономно, и это позволяет уменьшить поступления её извне.
Таким образом, повышение содержания жира в теле при хроническом заболевании не причина болезней, а их следствие.
ЛЕГЕНДА О ЖАДНОМ ГЕНОТИПЕ
Когда мир впервые увидел, что появилась проблема ожирения, он постарался отмахнуться от неё, ссылаясь на то, что тучные люди — всего лишь малоподвижные обжоры. Однако эпидемия этого неинфекционного заболевания распространялась настолько быстро, что вскоре исследователи уже не могли не придавать ей значения. Тогда выяснилось, что среди тучных много больных, которые едят меньше обычного и при этом много двигаются. Придумали положение о «жадном» генотипе, он якобы сформировался в последние десятилетия. Стали утверждать, что в организме произошли такие генетические изменения, при которых включаются механизмы сбережения энергии, и одной тысячи килокалорий в день оказывается достаточно, чтобы избыток энергии откладывался в жир. Какой же силы должен быть фактор, чтобы за половину столетия изменить генотип настолько, что распространённость ожирения с половины процента поднялась до половины населения?!
Более вероятен другой механизм, объясняющий наблюдаемое явление. Скажем, человек озабочен — ему не хватает денег. Он находится в подавленном состоянии. По аналогии со всем живым организм интерпретирует это состояние как потребность в дополнительной энергии. Так что, если некто желает богатства, организм даст ему жир, чтобы он мог достичь цели. Жаждет наказать обидчика — тоже жир, мечтает о развлечениях — опять жир. В таких случаях никакие диеты не помогут: содержание жира в теле должно и будет неуклонно расти.
Когда человек в хорошем настроении и наслаждается жизнью, отдавая себе отчёт в том, что у него есть даже гораздо больше, чем ему реально надо в этой жизни, когда он никому не завидует, не требует к себе повышенного внимания, а, напротив, настроен бескорыстно помогать окружающим, организм постепенно приходите равновесие, тогда уже имеет значение качество питания.
ЭВОЛЮЦИЯ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ
Сотни миллионов лет дефицит энергии был обычным состоянием организма в любой окружающей среде, поэтому поток энергии в природе рассматривается как один из наиболее важных. Способность запасать энергию всегда была особым преимуществом и определяла ход эволюции.
 |
| Глюкоза — один из основных источников энергии. Если её концентрация в крови повышается, то образовавшийся избыток откладывается в печени и в мышцах в виде гликогена. Однако так может быть запасено небольшое количество энергии. Если же после заполнения гликогеном клеток печени и мышц уровень глюкозы в крови всё ещё выше нормы, то глюкоза начинает превращаться в жир и откладываться в клетках жировой ткани. |
Сформировались две системы: одна — позволяющая хранить небольшие, но удобные в использовании запасы в виде полисахаридов в печени и мышцах, а другая —жировые депо, в которых можно поместить практически неограниченное количество энергии, правда доступной не в любом случае.
Поскольку труд человека вплоть до начала прошлого столетия был преимущественно физическим, а питание лимитированным, освобождающаяся из пищи энергия почти целиком расходовалась на поддержание жизни организма и физическую работу. Та небольшая часть её, которая оставалась впрок, на всякий случай, легко размещалась в уже упомянутых депо и беспрепятственно тратилась при необходимости. Труд, каким бы тяжёлым ни был, не вызывал стресса, потому что это обычный образ жизни для человека, привлекаемого с детства к посильной работе. Потоки жиров, белков и углеводов в ходе эволюции оптимизировались в соответствии с образом жизни, а механизмы регуляции, реализованные преимущественно в виде функций поджелудочной железы, эффективно поддерживали существовавшее равновесие.
Современная развитая техносфера позволила человечеству не только массово выживать без тяжёлого физического труда, но и потреблять достаточное количество пищи. При этом она сделала членов общества практически полностью зависимыми друг от друга, а значит, резко повысилось число причин стресса.
Эволюция привела и к тому, что все скоростные процессы обеспечиваются энергией исключительно за счёт углеводов, в то время как остальные реакции могут протекать и за счёт жиров. К скоростным процессам относятся: вся деятельность нервных клеток, фаза сокращения сердечной мышцы и внезапно индуцируемая напряжённая активность, например когда нужно убежать от опасности. Преодоление стресса связано с интенсивной работой всех перечисленных систем и, следовательно, требует существенных затрат глюкозы. При тяжёлом физическом труде с минимальной долей интеллектуальной нагрузки основным источником энергии был жир. На фоне утраты необходимости тяжело физически работать возросшая умственная деятельность привела к резкому повышению относительной (по сравнению с жирами) потребности в углеводах, которые не могут запасаться в больших количествах и в норме переходят в жир. Но в теле непосредственно жир в углеводы не превращается.
Первая неудачно предпринятая специалистами попытка искусственно исправить ситуацию состояла в рекомендации есть часто и понемногу. По задумке авторов, такой режим питания должен был привести к повышению равномерности поступления глюкозы в кровь и, таким образом, устранить необходимость создания её запасов. Однако дело в том, что и желудочно-кишечный тракт, и системы регуляции в ходе эволюции сформировались приспособленными только к циклическому питанию (когда новая порция пищи требуется после переработки предыдущей). Поэтому система бесконечных перекусываний не обеспечивает равномерности поступления глюкозы в кровь, а, напротив, приводит к тяжёлым расстройствам обмена веществ.
Ещё предлагалось уменьшить кратность приёмов пищи и тем самым понизить содержание инсулина в крови. Существует идеология белкового питания, основанная на том, что при расщеплении белка выделяется небольшое количество энергии, а при его синтезе затрачивается значительно большее. Так или иначе, ни одна из теорий не оправдала себя на практике.
Итак, защитная реакция при стрессе или интенсивная умственная работа требуют значительного количества глюкозы, которое не может быть обеспечено за счёт гликогена. Возникает желание перекусить, причём хочется сладкого. В организм поступает преимущественно сахароза. Потребность в энергии оказывается удовлетворённой. Однако в ходе эволюции за ненадобностью не выработался механизм, способный вовремя ограничить поступление пищи, поэтому у современного человека всегда образуется некий избыток энергии в виде глюкозы, который тут же при участии инсулина препровождается в печень и мышцы для образования гликогена. Как только запасы полисахарида достигнут максимальной ёмкости клетки, начинается образование жира и включаются механизмы предотвращения дальнейшего поступления глюкозы в клетку. По «расписанию» природы энергия, запасаемая в мышечной клетке, должна тратиться на синтез белка, когда животное отдыхает после еды. Но человек-то после обеда возвращается к работе.
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К ИНСУЛИНУ - ЗАЩИТНАЯ РЕАКЦИЯ ОРГАНИЗМА
Профессор Э. Мухамеджанов из Казахстана обнаружил следующее. Если в мышечной клетке энергия не тратится (состояние покоя при нарушении синтеза белка), то включаются все механизмы, предотвращающие дальнейшее поступление энергии. В том числе снижается чувствительность рецепторов инсулина. Физические упражнения в таких случаях снижают уровень глюкозы в крови за счёт того, что мышечная клетка тратит энергию на физическую работу и готова получить новую порцию источника энергии. Падает и уровень инсулина в крови, а чувствительность рецепторов к нему восстанавливается.
 | |
| Для нормальной работы мозга и сердца нужен стабильный уровень глюкозы в крови. Его поддержание осуществляется печенью. Из кишечника глюкоза попадает в кровоток. Если её уровень в крови превышает определённое значение, то выделяется инсулин, который инициирует в печени превращение глюкозы в гликоген, если же, напротив, уровень глюкозы, в крови падает, то гликоген превращается в глюкозу, которая возвращается в кровоток. Так и сердце, и мозг имеют возможность равномерно получать необходимую им глюкозу. |
Избыток жирных кислот в печени приводит к тому, что образовавшийся ацетилко-энзим-А не окисляется в цикле трикарбоновых кислот, а конденсируется в ацетоацетат и далее в оксибутерат и ацетон, то есть ведёт к отравлению организма за счёт образования кетонов. Развитие кетонной комы — основная причина смерти при диабете первого типа.
Таким образом, повышение уровня инсулина нужно рассматривать как адаптивную реакцию, препятствующую поступлению жирных кислот из адипоцитов (клеток жировой ткани) в кровь. При этом рецепторы инсулина теряют чувствительность, что предотвращает дальнейшее поступление жиров в клетки и их гибель. Если названные адаптационные процессы превышают обычные уровни, то это и есть начало развития диабета второго типа. Несмотря на высокий уровень инсулина, концентрация глюкозы в крови растёт. То есть мы отчётливо наблюдаем, что понижение чувствительности рецепторов клетки к инсулину не патология, которая оставляет клетку голодной, а мощный защитный механизм, предотвращающий разрушение клетки, вызываемое избыточным поступлением в неё запасающих энергию субстратов.
«ПРАВИЛЬНОЕ» ПИТАНИЕ
Везде мы слышим, читаем, как «правильно» питаться, и именно потому, что планету охватила эпидемия «правильного» питания, число больных тяжёлыми хроническими заболеваниями сегодня гораздо больше, чем могло бы быть. Покажу это только на одном примере, связанном с повышением артериального давления.
Все «знают», что пищу полезно недосаливать, поскольку изначальное представление о том, что при гипертонии нужно уменьшать потребление соли, в СМИ трансформировалось в формулу: «Соль — это белый яд, который приводит к повышению артериального давления». При этом упускается такая деталь: натрий выполняет важнейшую роль в организме. Биохимических процессов, которые соль обеспечивает, я касаться не буду, но скажу, что головокружение, когда человек приседает на корточки, а потом встаёт, часто связано именно с недостатком соли в пище.
Если ребёнок с детства получает мало соли, то его организм, с одной стороны, привыкает к состоянию дефицита натрия и плохо переносит его физиологичное количество, а с другой — поступающего микроэлемента не хватает для того, чтобы нормально справляться с физическими нагрузками.
Мифы, подобные этому, сложились вокруг большинства аспектов питания. Под влиянием средств массовой информации в обществе сформировались превратные представления о влиянии питания на здоровье.
Вернёмся к метаболическому синдрому.
Из всего вышесказанного очевидно, что любое питание сегодня уже не может быть физиологичным. И дело тут даже не в загрязнениях и не в генетически модифицированных продуктах.
По мере того как труд становился всё более коллективным, люди всё чаще создавали друг другу стрессовые ситуации, всё больше нужно было работать творчески, значит, потребность в энергии за счёт жира падала, а в глюкозе возрастала. Наконец, мощности имеющейся в организме системы обмена углеводов стало не хватать. Возникли болезни цивилизации — ожирение, диабет, артериальная гипертония.
Если внимательно присмотреться, самые современные лекарства не лечат эти болезни, а лишь дают возможность лучше или хуже существовать, потому что в основе заболеваний лежит несоответствие физиологии современного человека образу его жизни.
Вместо того чтобы стремиться к восстановлению биохимического равновесия в новых бытовых условиях, человечество, взамен естественного физического труда, прибегает к организации искусственной бесполезной траты энергии в виде изнурительных физических упражнений. Однако умственная активность и борьба со стрессом при этом оказываются во всё более печальном состоянии с точки зрения энергетического обеспечения. Ведь сформировавшийся тысячелетиями обмен веществ рассчитан на физическую нагрузку в течение всего дня при минимальной умственной активности, поэтому двухчасовые тренировки оказываются недостаточными, при сегодняшнем уровне стресса тренировки должны были бы продолжаться круглосуточно. Действительно, у активных спортсменов диабета не бывает. В лаборатории не удаётся моделировать диабет и у хищников.
В покое основной потребитель энергии — процесс синтеза белка. Если достаточно аминокислот и хорошо работает вся система синтеза, то проблем повышения сахара в крови, как правило, не возникает. Нарушения синтеза белка в клетке приводят к усилению клинических проявлений болезней обмена глюкозы.
Необходимость увеличения доли белковых продуктов в питании диабетиков была эмпирически установлена столетия назад, а исходя из приведённых рассуждений, это явление теоретически понятно. Экспериментально подтверждено, что усиление белкового обмена при диабете способствует моментальному снижению показателей неблагополучия обмена углеводов. Однако увеличивать долю белка в рационе можно лишь до определённого уровня. Ведь синтез белка может осуществляться только за счёт энергии углеводов; чрезмерное увеличение поступления белков по сравнению с углеводами приводит к тому, что глюкозы не хватает для включения всего количества аминокислот в белок. Тогда повышается уровень аминокислот в крови (гипераминоацидемия), что проявляется в виде интоксикации.
Если в крови больного одновременно оказывается существенное количество глюкозы и фруктозы, то в ответ на повышение уровня глюкозы выделяется инсулин, который ингибирует (тормозит), в частности, превращение в печени фруктозы в глюкозу. Глюкоза усваивается, а её избыток запасается в депо в печени. Фруктоза же проходит через печень в неизменном виде, легко проникает в ткани и откладывается в тканях с низким уровнем метаболизма. Это приводит к помутнению хрусталика, к развитию полиневрита.
Если же во время основного приёма пищи употребляются продукты, содержащие в естественном для питания виде аминокислоты и постепенно освобождающие глюкозу (например, наборы продуктов, сочетающие крахмал, белок и пищевые волокна), а между такими приёмами употребляются продукты, содержащие полимеры фруктозы, например топинамбур, то фруктоза превращается в глюкозу и тратится на покрытие энергетических нужд, не вызывая осложнений.
Со студенческой скамьи мы привыкли считать глюкозу самым лёгким для организма источником энергии. Теперь вспомним, что мозг может переживать (то есть не умирать, но и не выполнять свои функции) на кетонах, но активно работает только на глюкозе. Так, может быть, уровень глюкозы в крови и есть тот маркер, который регулирует весь энергетический баланс организма, контролируя соответствие потоков обмена белков, жиров и углеводов? Если так, то, возможно, белки обширно представленного класса, в частности альбумины, и есть резерв для поддержания энергетического равновесия?
Более того, если азот (важный компонент любого белка) столь ценен для организма, почему он не используется в повторном синтезе аминокислот, а постоянно в больших количествах выводится из организма? Может быть, именно этот элемент и обеспечивает равновесие в биотопе (относительно однородном участке пространства, занятом определённым сообществом живых организмов)? И тогда оказывается, что причина недостаточной эффективности диабетологии вовсе не в несовершенстве вмешательства в регуляцию углеводного обмена, а в неправильной постановке задачи.
Читателю может показаться, что приведённые рассуждения должны наводить на мрачные мысли. Это не так. Всё, что сейчас происходит, закономерно с точки зрения эволюции и имеет пути благоприятного решения. Сегодняшний уровень естественных наук и техническая база позволяют создавать пищевые продукты и режим питания, соответствующие потребностям современного человека со всеми его физиологическими изменениями. Описанные принципы при правильной реализации, как мне представляется, способны предотвратить мрачный прогноз Всемирной организации здравоохранения, касающийся метаболического синдрома.
Хозяйственная деятельность человека изменила его физиологию, а вместе с тем и потребность в пище, но она же привела к такому расцвету биотехнологии, что сегодня предпринимаются успешные попытки искусственно, без использования животных, приготовить бифштекс с кровью, на вкус неотличимый от знаменитого английского блюда. Правда, в моём понимании, это путь вчерашнего дня. Сегодня всё больше и больше людей предпочтут суфле и пудинги, не напоминающие о животной пище. Биотехнология же позволяет без животноводческих ферм производить полноценные животные белки, аминокислоты, различные углеводы и множество других компонентов, которые в точности соответствуют натуральным. Как это ни ужасно представляется сегодняшнему человеку, но ещё в этом десятилетии достижения науки позволят начать производить принципиально новую пищу, полностью соответствующую нашей нынешней физиологии. Отпадёт необходимость в разведении и убое сельскохозяйственных животных. Технология не будет подрывать экологического благополучия планеты. И человек будет жить в гармонии с окружающим миром.
(с) Даниэль Вигдорович