Как умилостивить липостат

Если мозг контролирует регуляцию адипозности, то как прежде стройный человек может превратиться в полного? А можно это процесс направить вспять? Мы знаем, что в каждом случае гомеостаза, будь то частота пульса, температура тела или адипозность, тело всеми силами пытается удержать показатели на заданной отметке. Однако это вовсе не значит, что отметки не могут быть гибкими. Например, заданная отметка температуры тела может возрасти в результате борьбы организма с инфекцией. Этот феномен в медицине получил название жара.

Когда у человека жар, это не значит, что организм потерял контроль над температурой тела. Он намеренно удерживает температуру на более высокой отметке, чтобы побороть инфекцию. Тело меняет настройки своего термостата. Таким же образом могут быть изменены настройки липостата: заданное значение можно увеличить и, как свидетельствуют некоторые случаи, даже уменьшить.

Исследования Лайбела и Хирша в области похудения и снижения веса привели их выводу, не лишенному здравого смысла: у всех людей разные заданные параметры адипозности. Липостат худых людей ориентируется на самую низкую отметку адипозности, что с точки зрения эволюции вполне оправданно, ведь потеря жира у худого человека угрожает его здоровью. Странно, когда у людей с избыточным весом липостат начинает ориентироваться на высокую отметку на шкале адипозности. Каким-то образом гипоталамус «решает» защищать ожирение, а не стройную фигуру. Невзирая на то, что у человека с избыточным весом есть гораздо больше жира, чем ему требуется для выживания и воспроизведения потомства. В этом механизме – липостате – остается еще меньше смысла, если учесть, что в развитых странах ожирение является главной причиной бесплодия и преждевременной смерти.

Я и многие другие исследователи делаем предположение, что ненормальное функционирование обусловлено непривычным окружением. Задача гипоталамуса – обеспечить здоровье нам и нашему потомству. Но все это имело значение в условиях действительности, от которой сегодня не осталось и следа. В современной реальности изобилия, усиленного вкуса, рафинированных и высококалорийных продуктов, низкой степени физической активности, а также других неестественных факторов и состояний липостат сходит с ума. Он неумолимо ведет нас к перееданию и чрезмерной полноте. Однако некоторым людям удается все время быть худыми, и не важно при этом, какой образ жизни они ведут. Эту тему мы подробнее изучим в следующей главе.

Заданный параметр адипозности не только отличается у каждого человека, он еще и в состоянии меняться в течение жизни одного человека. Большинство жителей развитых стран с возрастом набирают лишний вес. На их примере можно заключить, что заданное значение может ползти по шкале вверх, постепенно завышая нижнюю границу нормы веса тела. Эта зависимость липостата от внешних условий объясняет, почему нация стройных людей, например население Америки XIX века, через несколько поколений превратилась в нацию толстяков, при этом не успев привнести изменений в свою генетическую структуру. Вес тела человека определяется не только генами. Точно так же, как изменяется заданная отметка температуры, уровень адипозности откликается на изменяющиеся условия жизни.

В 2000 году Барри Левин, исследователь проблемы ожирения и диабета из Университета Рутгерса, опубликовал результаты эксперимента над крысами, которые дают нам необходимые знания.

Для эксперимента были подобраны крысы из разных пометов, чтобы обеспечить генетическое разнообразие. Ученый кормил их обычным кормом для грызунов и высококалорийной магазинной «вкуснятиной». На «человеческой» еде некоторые крысы прибавили в весе и нагуляли жир, а на других диета не возымела такого эффекта. Помощники Левина отсадили растолстевших крыс и стали давать им меньше пищи, однако продолжали кормить их «человеческой» едой. Толстые крысы похудели, их запасы жира уменьшились. Это, конечно, было вполне ожидаемо. Но затем ученые заметили интересную вещь: когда было снято ограничение на калории и крысам снова позволили есть столько, сколько им было угодно, то те снова начали полнеть. Но в этот раз они набирали вес не так как в первый, постепенно прибавляя граммы. Они резко располнели и стали такими же, как и те, которые постоянно питались «человеческой» едой. Левин предположил, что липостат «хочет», чтобы крыса имела определенный вес и массу, и защищает ее тело от негативных изменений. Вес крысы определяется ее наследственностью и качеством питания.

Исследователи под руководством Левина продолжили эксперимент и изучили влияние трех разных типов диет на крыс, склонных к полноте. Первая диета состояла из обычного корма для грызунов, вторая, как и в прошлом эксперименте, – из «человеческой» еды из супермаркета, а третья диета представляла собой очень вкусный напиток Ensure (особенно шоколадный), похожий на молочный коктейль. Как ученые и предполагали, крысы начали толстеть на «вкусных» диетах, однако животные, принимающие Ensure, отличились больше всех – через 10 недель их вес увеличился в два раза.

Затем исследователи поменяли крысам питание. Они обнаружили, что организм крыс защищал свой новый вес, который они набрали соответственно диете, на которой их держали. Например, когда крыс перевели с напитка Ensure на обычный корм, они снизили темп и объем потребления пищи и похудели. Они постепенно обрели комплекцию тех животных, которые все время эксперимента питались только обычным кормом. Когда этих же крыс снова перевели на напиток Ensure, они начали объедаться и немедленно обросли жиром и уже ничем не отличались от сородичей, питавшихся Ensure. Снова подтвердилось предположение о том, что питание не только приводит к постепенному набору лишнего веса, но и изменяет текущие настройки липостата. Левин приписывал этот эффект главным образом тому, что еда была очень вкусной. Он сделал такой вывод, потому что его крысы переедали и набирали вес именно на шоколадном Ensure, поскольку ванильный и клубничный им нравились не так сильно!

Подобное воздействие на людей не было тщательно изучено, но все же очень хочется предположить, что мы ведем себя так же. Давайте вспомним эксперимент из главы 3, где добровольцев, страдавших от ожирения, посадили на диету из безвкусной жидкой еды через трубочку. Они начали быстро худеть, хотя могли неограниченно потреблять жидкую пищу из аппарата. Перед началом эксперимента добровольцам объяснили, что они могут выпивать столько питательного напитка, сколько им было необходимо, чтобы почувствовать насыщение. Когда эксперимент начался, испытуемые неожиданно резко снизили количество потребляемых калорий, потому что не чувствовали достаточно сильного голода. (Стройные люди получали обычную норму калорий, значит, физически это сделать было нетрудно). Они быстро худели, но реакция на голод так и не возникла. Безвкусная диета создала комфортные условия для спокойного похудения. Так же как в эксперименте Левина с крысами, старый добрый корм для грызунов не приносил много радости из центра вознаграждения, поэтому заданный параметр адипозности мог снизиться.

Ограниченное вознаграждение

Продукты с сильным подкрепляющим эффектом заставляют потреблять больше пищи и приводят к возрастанию адипозности. Употребление продуктов с низким подкрепляющим эффектом приводит к противоположным результатам. На этом основании можно раскрыть «секрет» рациона для эффективного снижения веса: простая еда. Вы не часто встретите рекомендацию «ешьте простую пищу» на страницах популярных книг, посвященных диетам. Все потому, что еда с низким подкрепляющим эффектом не мотивирует. Если мы не начнем приходить в возбуждение от новой диеты, то кто же будет расхватывать книги с полок? Мы хотим услышать, что можем гарантированно сбросить вес, при этом не отказывая себе в самой изысканной пище. А индустрия похудения с радостью расцвечивает наши иллюзии. В действительности существует множество способов похудеть. Но все их уравнивает одно простое правило: пища со слабыми подкрепляющими свойствами позволяет эффективно контролировать аппетит и состояние адипозности. Пища с сильными подкрепляющими свойствами осложняет эту деятельность. Единственный верный способ успешно соблюдать диету – это действительно ее соблюдать. Заданное значение липостата постепенно снижается, но оно может моментально возвратиться к верхней отметке, если вы возобновите старые пищевые привычки. Это означает необходимость составить долгосрочный план питания, который должен стать частью вашей жизни. Большинству людей «питательная безвкусная жидкость» вроде той, которую я описал, не покажется удачной долгосрочной стратегией для похудения. Но вполне возможно стабильно контролировать потребление добавленных жиров, сахари, соли и высококалорийных продуктов.

Через пять лет после опубликования итогов эксперимента с жидкой едой через трубочку Мишель Кабанак, канадский исследователь-физиолог из Университета Лаваля, опубликовал свою работу. Она дополнила и расширила результаты предыдущего опыта. Кабанак собрал группу добровольцев, которые питались в течение трех недель сжиженной безвкусной едой. Они резко начали потреблять меньшее количество калорий и похудели на три килограмма. Затем исследователи собрали для эксперимента еще одну группу добровольцев, которые за то же время похудели на столько же килограммов. Разница была в том, что они продолжали питаться привычными продуктами, но ученые ограничивали порции. Кабанак обнаружил, что у второй группы испытуемых появилась реакция на голод в ответ на снижение массы тела. У добровольцев из первой группы такой реакции не возникло. Он сообщил, что «испытуемые стали добровольно потреблять меньше питательного напитка и всегда находились в хорошем настроении». Но вторая группа испытуемых, которым ограничивали порции еды, были вынуждены «постоянно бороться с чувством голода. По ночам им снилась еда». Реакция на голод не проявилась у тех людей, которые сидели на «безвкусной» диете. Кабанак заключил, что вкусовые качества пищи влияют на настройки липостата в человеческом организме.

Вернемся к мозгу. Мы знаем, что между гипоталамусом и центром вознаграждения существует связь в виде вентрального стриатума, потому что голод увеличивает пищевое вознаграждение. Этот принцип лежит в основе поговорки «Голод – лучшая приправа». Хотя сегодня мы не так много знаем о работе этого механизма в обратном порядке: как пищевое вознаграждение влияет на участки мозга, отвечающие за появление аппетита и адипозность.

Однако мы все же располагаем достаточным количеством информации, чтобы сделать кое-какие практические выводы. Во-первых, высококалорийная еда с сильными подкрепляющими свойствами способствует перееданию и накоплению лишнего жира. Это происходит не только потому, что человек безвольно ест больше, чем следует, а еще и потому, что заданное значение липостата ползет вверх. Вот причина, по которой потребление нездоровой суррогатной пищи очень быстро приводит к ожирению как людей, так и грызунов. Во-вторых, если направить свое внимание на диеты, состоящие из продуктов с низкими подкрепляющими свойствами, то нам будет легче добиться снижения веса и поддерживать его в оптимальном состоянии. В этом случае липостат не оказывает активного сопротивления. Возможно, по этой причине эффект от разных диет одинаково заметен. Даже от тех, которые основаны на диаметрально противоположных принципах, например безжировая и безуглеводная диета, палео и веганство. В каждой диете исключается самый главный фактор, который сильно воздействует на центр вознаграждения в мозгу. За счет этого уровень адипозности снижается.

Существуют ли еще какие-то способы умилостивить липостат? Исследователи отмечали в своих работах, что люди, чаще выполнявшие физические упражнения, менее склонны к увеличению полноты тела с течением времени. Кажется, наблюдение можно объяснить очень просто: они сжигают большее количество калорий и поддерживают энергетический баланс. Однако здесь кроется только часть правды. Результаты экспериментов Барри Левина указывают на существование и других причин. Как и ожидалось, физические упражнения сдерживали рост массы тела у крыс, которых кормили высококалорийной пищей. Левину также удалось установить, что после физических нагрузок крысы не только становятся стройнее – их тела активнее защищают нижнюю границу адипозности. Такого не наблюдалось у крыс, которые вели размеренный образ жизни и питались по той же диете. Эти выводы повторяют наблюдения за людьми. Физически развитые люди успешнее противостоят набору лишней массы тела, когда внешние условия требуют от них стать обжорами. При регулярных физических упражнениях липостат ведет себя хорошо и готов придерживаться низкой отметки на шкале адипозности.

Многие люди указывают на несостоятельность физических упражнений как эффективного средства для похудения. При этом они опираются на многочисленные факты. Когда отправляешь добровольцев домой с рекомендацией регулярно выполнять физические упражнения, то никто из них почему-то не худеет. Поразительно, но с крысами этот метод прекрасно работает. Конечно, со временем я понял, что в этой ситуации кое-что остается недосказанным. Недостаток таких экспериментов заключается в том, что людям выдают рекомендации по выполнению физических упражнений, но исследователи никак не обеспечивают соблюдение этих рекомендаций. Даже не ведут записи о том, сколько раз человек выполнял упражнения.

Напротив, если посмотреть на результаты исследований, в рамках которых люди регулярно посещали спортзал и выполняли физические упражнения под присмотром инструктора, то картина получалась не столь печальной. Лишний жир уходил в значительных количествах и чем дольше и интенсивнее были нагрузки, тем стройнее становились испытуемые. Поэтому многих ученых, как и меня самого, вводили в заблуждение неверные данные об эффективности упражнений. Физические нагрузки значительно способствуют созданию стройной фигуры.

Однако стоит отметить некоторые нюансы, на первый взгляд незаметные.

Исследование Джона Бланделла, профессора психобиологии из Университета Лидса, подтверждает, что не у всех людей получается сжигать значительное количество жира в результате физических нагрузок. Бланделла заинтересовали данные о том, что люди по-разному откликаются на упражнения, и он со своей исследовательской группой пригласил для проведения эксперимента 35 мужчин и женщин, страдавших от избыточного веса и ожирения, которые предпочитали вести сидячий образ жизни. Добровольцам пришлось пять раз в неделю посещать тренажерный зал в течение 12 недель. Каждая тренировка предполагала сжигание 500 ккал. За испытуемыми вели наблюдение, чтобы те выполняли все упражнения. Через 12 недель в среднем участники эксперимента потеряли до четырех килограммов жира. Однако средний показатель скрывает от нас очень любопытные данные. Некоторым удалось похудеть на десять килограммов, а другие умудрились набрать три лишних килограмма! Если быть точным, то только один человек из 35 смог поправиться. Мы не знаем, что происходило в его жизни в течение означенного периода, но все же подтвердилась вероятность того, что на фоне очень интенсивных нагрузок в спортзале можно набрать лишний вес. Еще два человека похудели меньше, чем на полкило, – ничтожное вознаграждение за непомерные усилия.

Неужели возможно дополнительно сжигать 2500 ккал в неделю и все равно прибавить в весе? Ответ нам снова даст уравнение энергетического баланса, которое мы разобрали в главе 1. У адипозности есть только один шанс удержать свое положение и даже улучшить его, несмотря на неумолимо растущие энергетические затраты, – увеличить количество потребляемых калорий. Именно это явление зафиксировали помощники Бланделла. Они подсчитали объем потребляемых калорий у добровольцев и обнаружили, что потерявшие меньше килограммов, чем ожидалось, невольно увеличивали объем потребляемых калорий в ответ на физические упражнения. И это не удивительно, большинству из нас знакомо чувство голода после тренировок, занятий спортом или работы на грядках. Стоит отметить интересное явление, которое произошло с людьми, похудевшими сильнее, чем ожидалось, – они снизили объем потребляемых калорий в ответ на интенсивные нагрузки. В итоге половина испытуемых перешли на больший объем калорий, а другая половина – нет.

По-видимому, этот эксперимент, как продолжение темы, начатой Левином, отражает степень воздействия физических упражнений на липостатическую систему. С одной стороны, физические нагрузки истощают запасы жира, поэтому липостат подключает чувство голода. С другой стороны, у людей с избыточным весом заданный параметр липостата может снизиться благодаря упражнениям, по причине этого в дальнейшем снижается аппетит и усиливается процесс сжигания жира. Результат столкновения этих противоборствующих сил у каждого человека свой, он определяет отношение к пище в ответ на интенсивные физические нагрузки. Упражнения действительно способствуют снижению веса, но для некоторых людей они подходят больше, чем для других.

Есть еще один факт, которым часто пренебрегают, – это различие между снижением веса и уменьшением жировой массы. Когда человек пытается похудеть, его цель обычно заключается в снижении веса, а не исключительно в уменьшении жировой массы. При физических нагрузках на фоне снижения веса сохраняется мышечная масса. Стрелка на весах может опускаться очень медленно и приносить сплошные разочарования. Но стоит посмотреть на себя в зеркало и оценить состояние здоровья – и сразу станет ясно, что физические нагрузки дают максимальный результат.

Основываясь на имеющихся у меня доказательствах, я хочу добавить, что при высоком уровне физической активности человек, скорее всего, не будет набирать лишний вес, сможет активно сжигать лишний жир и удерживать стабильную массу тела. Но все это возникает только в том случае, если человек действительно занимается физическими упражнениями. Но даже в этом случае эффективность сжигания лишнего жира определяется эффективностью компенсации затрачиваемых калорий, то есть степенью возрастающего аппетита.

Низкоуглеводная диета является самым популярным средством для похудения. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что это, конечно, не чудесное избавление от ожирения, но в целом очень эффективный метод борьбы с лишними килограммами, особенно по сравнению с традиционными безжировыми диетами. За год люди теряют больше килограммов, чем при намеренном контроле объема порций. Эти результаты могут перевернуть все представления о пище, ведущей к полноте, потому что на протяжении последних 50 лет считалось, что толстеют от жира. Многие люди сообщают, что низкоуглеводная диета помогла им умерить свой аппетит и избавиться от пищевой зависимости, подтверждением этих слов выступают результаты специальных исследований. Когда люди переходят на диету с низким содержанием углеводов, то объем потребляемых ими калорий снижается, при этом обычно они не принимают никаких дополнительных усилий для того, чтобы потреблять меньше калорий.

Почему это происходит? Вы, должно быть, заметили, что, судя по всему, установленное значение липостата начинает понижаться. Если подробнее изучить рацион людей, которые придерживаются низкоуглеводной диеты, то видно, что на место лишних углеводов приходят белки. Как выяснилось, аминокислоты – строительный материал белка – воздействуют на гипоталамус и оказывают влияние на липостатическую систему. Хотя в основном эти сведения получены из экспериментов над крысами, ряд косвенных улик указывает на то, что потребление протеина в больших количествах может снизить адипозность у человека.

В 2005 году исследователь из Вашингтонского университета Скотт Вейгл совместно с коллегами провели эксперимент, результаты которого продемонстрировали эффективность данного метода. Группа ученых под руководством Вейгла определила средний объем потребляемых калорий у 19 добровольцев. Затем под строгим контролем испытуемые находились на диете с высоким содержанием белка (30 процентов калорий) 12 недель. При белковой диете общий объем потребляемых калорий снизился в среднем до 441 ккал в день, а вес участников – на пять килограммов, хотя исследование не было посвящено избавлению от лишнего веса и никто не просил добровольцев есть меньше. По мере того как испытуемые худели, концентрация лептина в их крови снижалась, но реакция на голод так и не проявилась. Эффект от белковой диеты нельзя списать на влияние углеводов, поскольку ученые повысили концентрацию белка за счет сокращения жиров.

Исследователи Клаас Вестертерп и Маргрет Вестертерп-Плантенга из Маастрихтского университета провели научную работу, результаты которой подтвердили положительное влияние высокобелковой пищи на борьбу с лишним весом. Белки блокируют реакцию на голод, которая сводит на нет всю работу над адипозностью. Исходя из наблюдений ученых, люди, придерживающиеся белковой диеты с целью сбросить лишний вес, меньше жалуются на чувство голода по сравнению с теми, что худеет иначе. Белковая диета не приводит к снижению расхода энергии, который часто возникает в ответ на ограничение питания. В ходе дальнейших исследований выявлено, что диета с пониженным содержанием углеводов без замещения белками менее эффективна, чем низкоуглеводная высокобелковая. Можно говорить о том, что ограничение углеводов само по себе не является ключевым фактором похудения (109). Скорее рекомендация «есть меньше углеводов» безболезненно приводит людей к тому, что они начинают есть больше белка, отказываясь от продуктов, сулящих внушительное пищевое вознаграждение.

Бернард Мор впервые обнаружил признаки липостата еще в 1839 году. Это мощный бессознательный механизм контроля объема потребляемой пищи и полноты тела, который часто становится причиной переедания. С точки зрения липостата становится ясно, почему сбросить лишний вес крайне тяжело, почему аппетит и обхват талии по-своему реагируют на изменения в питании и образе жизни. Нам предстоит узнать еще много нового, поэтому мы продолжаем свой путь к тайнам липостатической системы. В следующей главе я расскажу, как генетика влияет на липостат, почему некоторые люди могут есть сколько влезет и не полнеть и как отлаженная система в стволе мозга определяет количество калорий, которое человек может съесть за один присест.