Определение недостаточности
Из-за маленькой генетической ошибки, возникшей в гене, который кодирует пептидный гормон лептин, пациенты О’Райли и Фаруки не могли понять, что заплыли жиром, поскольку их мозг был охвачен сильной реакцией на угрозу истощения.
Не было такого количества еды, которое могло бы удовлетворить тех двоих детей. Их мозг полагал, что они находятся на пороге смерти от истощения.
К счастью сестер с лептиновой недостаточностью, О’Райли и Фаруки получили разрешение на проведение лечения. Они начали вводить детям инъекции чистого лептина, и результаты наступили мгновенно. До лептиновой терапии любого количества еды им было мало, но уже через четыре дня они начали меньше есть. Одержимость едой стала понемногу ослабевать, реакция на пищевые раздражители пришла в норму. Дети активно теряли вес и через несколько лет уже ничем не отличались от обычных детей – ни поведением, ни внешним видом.
Успех этого эксперимента поставил серьезный вопрос на 20 миллионов долларов: почему мы все не принимаем лептин для похудения?
Так уж вышло, что люди с обычной формой ожирения, то есть те, у кого ожирение не вызвано редкой генетической мутацией, – уже обладают высокой концентрацией лептина в крови. Вопреки всем надеждам фармацевтических компаний ученые выяснили, что лептин не является чудесным эликсиром, исцеляющим ожирение. Лептиновая терапия способна оказать некоторый эффект на жировую ткань, но чтобы действительно похудеть, людям нужно вводить огромные дозы гормона (которые в 40 раз превышают нормальный уровень лептина). Также ученых беспокоила индивидуальная реакция на лечение – некоторые люди худели на 15 килограммов, а некоторые не худели вообще. Ничего общего с тем мощным эффектом, который лептин оказывал на ожиревших грызунов. Новый волшебный препарат для похудения так и не попал в аптеки.
Вся эта история принесла огромное разочарование. Кроме того, ученые и фармацевты были вынуждены признать еще один печальный факт: липостатическая система отчаянно борется со снижением веса, но не обращает внимание на набор лишних килограммов. «Сегодня, как и раньше, я полагаю, – говорит Лайбел, – что гормон лептин является механизмом для выявления недостаточности, а не переизбытка». Он не создан для того, чтобы накладывать ограничения на полноту тела, скорее всего, потому, что в условиях дикой природы ожирение едва ли представляло когда-нибудь серьезную проблему. Многие исследователи сходятся во мнении, что недостаток лептина у людей порождает сильную ответную реакцию на голод и провоцирует увеличение жировой массы. Но высокая концентрация лептина не запускает такую же сильную ответную реакцию, которая активирует процесс похудения.
Хотя нечто все же сопротивляется быстрому росту жировой ткани. Эксперименты Итана Симса и других с перекармливанием могут подтвердить эту гипотезу. Лептин защищает нижнюю границу адипозности, а за верхней границей может следить какая-то другая система. У некоторых эта система работает лучше, чем у других. Об этом мы снова поговорим в следующей главе. А сейчас давайте разберемся, как работает эта система контроля веса и что о ней нужно знать тем, кто хочет похудеть и не набрать лишний вес в будущем.
Термостат для жира
Лептиновая система функционирует так же, как термостат в помещении. Он измеряет температуру воздуха и сравнивает ее с температурой, которую вы установили в настройках. Если температура падает, термостат включает отопление, если поднимается, – кондиционер. Эта система обратной связи служит для того, чтобы поддерживать постоянство, или гомеостаз, температуры воздуха в помещении.
В теле человека саморегулируются (сохраняют гомеостаз) несколько систем. Это температура тела, кровяное давление, рН крови, газообмен и частота пульса. Работа этих систем должна поддерживаться в равновесии, потому что они необходимы для продолжения жизни.
Подобно термостату мозг поддерживает гомеостаз температуры тела. Он измеряет температуру кожи, внутреннюю температуру и при необходимости принимает меры для того, чтобы обогреть или охладить тело (рис. 32). В этот процесс вовлечены несколько психологических и поведенческих стратегий. Например, кровеносные сосуды кожи сужаются, чтобы снизить потерю тепла, или расширяются, чтобы повысить теплоотдачу. Также активируется бурый жир – особая ткань, которая производит тепло. По телу начинает пробегать озноб, чтобы генерировать тепло, вы хотите надеть свитер или спрятаться в тени, искупаться в ледяной воде. Хорошо скоординированная стратегия работает очень эффективно. В результате внутренняя температура тела колеблется в пределах одного градуса по Фаренгейту в зависимости от погоды.
Рис. 32. Гомеостаз температуры тела. Мозг (сверху) измеряет температуру тела при помощи внутренних и внешних термометров (слева) и регулирует температуру в соответствии с этими данными при помощи различных психологических и поведенческих шаблонов (справа).
Термостат нашего тела находится в гипоталамусе. Он регистрирует информацию о температуре тела, которую получает от сети его сенсоров и координирует возникновение психологических и поведенческих реакций, которые необходимы, чтобы температура тела поддерживалась в идеальном состоянии. Таким же образом гипоталамус (и другие участки мозга в меньшей степени) выполняет функции липостата – контролирует аппетит и полноту тела. В него поступает информация о количестве накопленного жира по сигнальным каналам, например через лептин, и координирует работу психологических и поведенческих шаблонов, чтобы поддерживать адипозность в стабильном состоянии (рис. 33). Лайбел и Хирш в ходе экспериментов с похудением отметили, что как только у человека уменьшается запас жира и он худеет, липостат включается в работу и активирует ряд ответных реакций. Он увеличивает потребление пищи, снижает ее расход и восполняет пропавшие запасы жира. Это легкая форма реакции на голод, той, с которой мы познакомились в исследовании Фаруки и О’Рейли с лептиновой недостаточностью. Хотя нельзя сказать, что аналогия с термостатом здесь вполне уместна. Липостат человеческого организма не слишком хорошо работает в ответ на появление лишних килограммов. Представьте, если бы термостат в помещении очень хорошо отапливал, но очень плохо охлаждал воздух. Как вы уже возможно заметили, современное представление о липостате сильно напоминает модель Ромэйна и Херви, предложенную в 1959 году (см. рис. 31 на с. 156).
Рис. 33. Липостат. Мозг (сверху) измеряет адипозность при помощи лептина и других сигналов (слева). Он поддерживает стабильное состояние адипозности посредством разнообразных психологических и поведенческих шаблонов, которые затрагивают потребление пищи и расход калорий (справа). В человеческом организме адипозность уравновешивается главным образом потребляемой пищей.
Результаты экспериментов Лайбела и Хирша говорят о том, что у людей с обычной формой ожирения липостат не выходит из строя. Просто он ориентируется на более высокую отметку, которая сохранена в его настройках. Эту операцию можно выполнить на бытовом термостате. Когда установленное значение адипозности занимает высокую отметку, то мозгу требуется большее количество лептина, чтобы прекратить бороться с истощением. В долгосрочной перспективе получение большего количества лептина возможно только при наличии большего количества жира. Иными словами, мозг человека с ожирением воспринимает полноту как новую форму стройности. Ученые назвали этот феномен резистентность к лептину. При таких условиях мозг плохо «слышит» лептин в нормальной концентрации.
Какие выводы мы должны сделать для себя? Во-первых, когда у человека развивается ожирение, его новая масса стремится поддерживать себя в стабильном состоянии. Человек вынужден переедать, чтобы ощутить то же удовлетворение, которое испытывает стройный человек от небольшой порции пищи. Если человек набирает лишний вес, то липостат становится главной причиной того, что он продолжает систематически переедать, перечеркивая его сознательные попытки стать стройным и здоровым.
Во-вторых, нужно понять, что снижение веса осложняется борьбой с основными инстинктами. Длительные исследования в области диетологии подтверждают, что гипоталамус эффективно сводит на нет все усилия по снижению веса.
От опасности набрать вес снова не защищают популярные диеты, одни из которых ориентированы на контроль размера порций, другие – на пониженное содержание жиров и низкоуглеводные диеты. Наилучшим примером может послужить нашумевшее телевизионное шоу «Похудевший больше всех». Это реалити-шоу, участники которого начинают питаться по строгой диете и приступают к изнурительным физическим нагрузкам. Человек, который к концу сезона теряет наибольшее количество килограммов относительно своего начального веса, получает денежный приз в размере 250 тысяч долларов. Многие участники шоу сбрасывали до 45 килограммов. Например, Али Винсент в 2008 году похудела на 50 килограммов и стала финалисткой пятого сезона. Сбросив предельную массу в 50 кг, женщина снова располнела и стала выглядеть почти как раньше. «Это полный провал», – сказала Винсент. Ее печаль можно понять, ведь ее тело постепенно сдавало гипоталамусу захваченные у ожирения позиции. Ее случай далеко не уникальный. Сюзанна Мендонка, которая похудела на 40 килограммов во втором сезоне телешоу в 2005 году, сказала: «NBS никогда не соберет нас снова на передачу. Почему? Мы все снова стали жирными».
Гипоталамусу нет никакого дела до того, как вы будете выглядеть в купальнике летом. Также его не волнует риск появления диабета через 10 лет. Его работа заключается в том, чтобы поддерживать определенный энергетический баланс. Он очень серьезно подходит к выполнению своих обязанностей, потому что в доисторические времена только он мог обеспечить нашему виду выживание. В его арсенале есть безотказно работающие инструменты: голод, пищевое вознаграждение, замедленный процесс обмена веществ. Когда гипоталамус вступает в противостояние с сознательной, рационально мыслящей частью мозга, то он, как правило, выходит победителем. Я не хочу сказать, что сидеть на диете – безнадежная затея. Чтобы диета приносила по-настоящему успешные результаты, важно понимать, уважать и работать со своим главным оппонентом. Хорошая новость заключается в том, что липостат отвечает на раздражители, к которым мы его приучаем через диету и образ жизни. Мы можем превратить это свойство в свое преимущество.
