Инсулин и тридцатый километр

Леонард Томпсон умирал в четырнадцать лет. Его организм не усваивал углеводы. Единственным способом продлить жизнь на несколько месяцев была строжайшая безуглеводная диета. Леонард балансировал на грани между смертью от истощения и гипергликемической комой. Он весил двадцать пять килограммов, его дневная порция пищи содержала 450 килокалорий. Для примера, в ста граммах миндального ореха 643 килокалории. Если вы следите за своим весом, то потребляете две, максимум две с половиной тысячи калорий в день.

Оскар Минковский изучал собак. В конце XIX века медицинские эксперименты были бесхитростными. Отрезали орган – и смотрели на последствия. Дошла очередь до поджелудочной железы. Минковский удалил собаке этот непонятный на то время орган и заметил, что на мочу животного слетелись мухи. Найдя сахар в крови, ученый установил связь между давно известным диабетом и поджелудочной железой.

Фредерик Бантинг извлек из поджелудочной железы собаки гормон, который снижал уровень сахара в крови. Коричневую субстанцию ввели Леонарду Томпсону, который умирал в четырнадцать лет. Сильная аллергическая реакция приблизила подростка к смерти еще на шаг.

Бертрам Коллип очищал инсулин. После неудачного эксперимента Бантинга он несколько дней пытался получить чистый препарат, и 23 января 1921 года Леонард Томпсон после инъекции ожил. Уровень сахара снизился до нормальных значений, и мальчик прожил еще тринадцать счастливых лет, пока не умер от пневмонии.

Сейчас инсулин – самый исследованный гормон. Мы знаем его структуру, пространственное расположение атомов, механизмы действия, способы образования и влияние на обмен веществ. Образуется он в островках Лангерганса, в поджелудочной железе. Чем больше глюкозы в крови, тем интенсивнее вырабатывается инсулин. Попав в кровь, он обеспечивает транспорт глюкозы внутрь мышечных клеток и клеток жировой ткани, снижая ее уровень в крови. Клетки мозга в инсулине не нуждаются: оболочки нейронов и без него прозрачны для глюкозы.

А что будет, если глюкозы в организм поступает больше, чем нужно для обеспечения его энергией? Выделяющийся инсулин заблокирует канал для энергии от расщепления жиров. Инсулин обратит вспять разложение гликогена до глюкозы, и та начнет запасаться в виде гликогена в мышцах и печени. Кроме того, инсулин запустит процесс образования жиров из углеводов. Итого: чем больше углеводов поступает в организм, тем больше запасов жиров делает инсулин. Из жирных кислот и глюкозы образуется сало.

А теперь побежали. Длительная тренировка – это про энергетику. Организм ведет себя ровно как среднестатистический офисный работник. Если есть простой, но неправильный путь, он обязательно будет пройден.

Простой путь – это сжигание углеводов. Пока они все не сгорят, дело до жиров не дойдет. А поскольку основная дистанция для среднестатистического офисного работника – от дивана до холодильника, до окисления жиров дело не доходит никогда.

Углеводов в человеке может накопиться примерно на два часа интенсивной работы. Это размер бензобака. Можно сколько угодно жрать макароны перед марафоном, но если их некуда складывать, то физиологический процесс превращается в первый смертный грех. К тридцатому километру углеводы кончатся. Вы можете взять с собой гели, но даже из современных гелей энергия добывается медленнее, чем сгорает в ногах. Кушать их, конечно, надо, это отодвигает конец, но ненадолго. На тридцатом километре тело вспомнит, что есть еще один путь. Не простой, но правильный. Организм начнет добывать энергию из жиров. Этот процесс требует на 30 % больше кислорода, чуть-чуть углеводов в качестве катализатора, несколько ферментов и несколько гормонов. Возросшая потребность в кислороде увеличит и так немаленький пульс; кроме того, жир горит медленно. Скорость падает, пульс растет, в глазах чертики. Ну, и для завершения картинки: мозг не может получать энергию из жиров. Теперь вы понимаете, что собой представляют последние километры дистанции для неподготовленного марафонца. Опытные бегуны говорят, что марафон начинается после тридцатого километра. Это про нее. Про углеводную стенку.

В тушке огромное количество жира. У одних он измеряется сантиметрами и килограммами, у других молекулами. При окислении одной молекулы самой распространенной жирной кислоты, пальмитата, получается 131 молекула основного источника энергии аденозинтрифосфата, или АТФ. На собственном жире человек может бежать почти вечно. Энергия жиров примерно в 144 раза больше, чем энергия углеводов.

Главная задача – запустить процесс сжигания жира со старта, до того как кончатся углеводы. Ласковый теленок у двух мамок сосет, в два ручья. Один – это стандартный углеводный поток, мощный, но короткий; другой – липидный ручеек, слабенький, но бесконечно длинный. Теперь углеводы будут гореть чуть медленнее и, возможно, их хватит до финиша.

Энергия в процессе сгорания жиров производится из жирных кислот под действием фермента триацилглицерол-липазы. Активируется он только под действием гормонов. Этот вид липазы и называется гормончувствительным. Один из гормонов – адреналин. С ним все понятно, при физической нагрузке его концентрация повышается, а после выстрела стартового пистолета недостатка в нем не будет. Второй гормон – глюкагон. Поджелудочная железа вырабатывает глюкагон альфа-клетками островков Лангерганса, теми же, что и инсулин.

Глюкагон – антагонист инсулина. Он обеспечивает быстрое превращение аминокислот, то есть белка, в глюкозу. Это последние резервы. Глюкоза нужна мозгу. Если мышцы умеют получать энергию из жиров, то мозг – нет. Но он умеет извлекать энергию из глюкозы, причем без инсулина. Мышцы добывают энергию из жирных кислот, глюкагон стимулирует разложение жиров на жирные кислоты. Чем более тренирован человек, тем больше рецепторов, на которые действует этот гормон.

Если организм никогда не голодал, то клеток, чувствительных к глюкагону, у него немного: они не были нужны. К тридцатому километру, когда углеводы закончатся, липаза в полную силу не заработает. Вот эту историю и тренируют регулярными длительными тренировками. Мы объясняем поджелудочной железе, что надо производить нужные гормоны, и увеличиваем количество рецепторов. Единственный путь развития – это сделать гормоны, к которым чувствительна липаза, очень нужными.

Я выбегаю на длительные тренировки утром после непозднего ужина и сна. Не завтракаю. Совсем не завтракаю и ничего не пью. Во время тренировки тоже ничего не ем и воду с собой не беру. К старту углеводов в организме немного. Поджелудочная железа, чувствуя недостаток глюкозы в крови, просто обязана работать сразу со старта. Через год регулярных тренировок организм подстраивается под ритм, увеличивая потребление жиров и не ожидая, пока закончатся углеводы.

Бежать длительную тренировку нужно долго и медленно. Главное в этой работе – не интенсивность, а время, в течение которого организм находится под нагрузкой, и избыток кислорода. Иначе жирам будет не в чем гореть.

Я бегу в режиме «темп марафонского бега плюс полторы минуты».