Если прочитать или просто послушать (и как это сегодня водится, быстро, поверхностно и предвзято) все то, о чем сегодня говорится в «прогрессивных» ЗОЖ-кругах, кому-то может показаться, что сегодня практически любая углеводная пища крайне вредна. Это и ожирение, и ранний атеросклероз, и сахарный диабет, и даже болезнь Альцгеймера, как нередко пишут особо рьяные противники углеводов. Соответственно, сам собой напрашивается вывод о том, что стоит нам только отказаться от углеводов, как мы сведем риск этих проблем к минимуму. Конечно, такая точка зрения является крайним упрощением и в целом очень далека от истины, но именно своей абсолютной простотой она и привлекает массу сторонников. Так можно ли обойтись без углеводов?
Можем ли мы стать абсолютными хищниками?
Едва ли не самая главная функция углеводов в организме человека и животных — энергетическая. Поэтому, прежде чем полностью отказаться от углеводов, нужно понять, чем мы можем заменить их и насколько полноценной будет такая замена? И тут же второй вопрос: из чего мы сможем получать то минимальное количество глюкозы, без которой нашему организму (головному мозгу, эритроцитам, надпочечникам) все равно не обойтись? Для ответа на эти вопросы как нельзя лучше подошел бы пример хищников, ведь они в течение всей своей жизни вообще не употребляют никакой углеводной пищи (краткий период грудного вскармливания не в счет), и, значит, в природе есть механизмы, полностью компенсирующие отсутствие углеводов в пище. И именно на это в основном и ссылаются авторы и сторонники различных безуглеводных диет.
Однако, объективности ради, мы должны сразу напомнить о том, что, возможно, хищники и не едят классических (в нашем понимании) углеводных продуктов, но тем не менее углеводы почти всегда присутствуют в их пище. Просто в пылу диетологической полемики мы часто забываем о том, что сырое мясо и печень — два самых главных компонента рациона хищников — содержат довольно много глюкозы в виде гликогена. И, например, вместе с плотью средней косули какой-нибудь африканский гепард съедает 50–70 г гликогена. Такого количества чистой глюкозы та же косуля далеко не каждый день может получить из своей, казалось бы, абсолютно углеводной травяной трапезы.
Но предположим, что это количество углеводов все же относительно невелико с учетом того, что хищники совсем не каждый день едят свежее мясо в таких больших количествах. Как еще они могут покрывать свои потребности в источниках энергии? Оказывается, хищники используют для синтеза глюкозы аминокислоты, и именно поэтому они способны безболезненно усваивать просто огромное с нашей точки зрения количество белка. К примеру, потребность домашней кошки в пищевом белке (в расчете на 1 кг веса) более чем в два раза превосходит таковую у ее хозяина, а крохотная норка должна съедать в три раза больше белка, чем мы с вами! Больше того, в отличие от других животных и человека, у хищников даже в условиях голодания все равно остается очень высокой активность распада собственных белков для обеспечения синтеза глюкозы. И это говорит об исключительной важности именно этого канала получения глюкозы.
Преимущественное использование белка для обеспечения потребности организма в глюкозе у строгих хищников обусловлено еще и тем, что они почти не приспособлены эффективно использовать такой важный источник энергии, как жиры. Даже при кратковременном голодании высвобождаемые из жировой ткани свободные жирные кислоты не могут полноценно использоваться хищниками для образования энергии. Вместо этого они накапливаются в клетках печени хищников, быстро вызывая патологическое ожирение (липидоз) печени.
Кошке тоже хочется сладенького
А что, если хищников (например, любимую домашнюю кошку) накормить чистыми углеводами? Несмотря на то что у них есть возможность усваивать чистую глюкозу (вспомним хотя бы тот же гликоген мяса), делать этого не стоит. Во-первых, собственные ресурсы хищников по переработке чистых углеводов очень ограниченны, так как у них банально нет некоторых ключевых ферментов метаболизма глюкозы, таких как амилаза или глюкокиназа.
Во-вторых, с учетом того, что хищникам все время приходится добывать глюкозу очень сложным и дорогим способом из белков, они крайне бережно относятся к ней. Это проявляется, в частности, в том, что хищные животные крайне предрасположены к развитию избирательной нечувствительности клеток к инсулину, что позволяет животному долгое время поддерживать высокий уровень глюкозы в крови, чтобы мозг не имел перебоев в питании.
Если же на этом фоне в организм поступит большое количество уже готовой глюкозы, это неизбежно приведет к патологически высокому, опасному и очень длительному повышению уровня сахара в крови. Так, если дать человеку, собаке и кошке выпить раствор чистой глюкозы одинаковой концентрации (в расчете на килограмм массы тела), то у первых двух уровень глюкозы в крови вернется к норме в два-три раза быстрее по сравнению с кошкой. Одним словом, ваша любимая мурка и чистые углеводы — вещи несовместимые.
Но вернемся к тому, с чего мы начали. Итак, классический хищник не просто может полностью обходиться без углеводной пищи и получать всю необходимую глюкозу из белков, но, более того, именно в таких условиях его организм функционирует наиболее правильно и эффективно. Увеличение же количества жиров и углеводов в его рационе может быстро привести к серьезным нарушениям здоровья. А что в этом смысле человек? Может ли он последовать примеру хищных животных, которые на своем примере доказали, что энергетические потребности большого головного мозга можно вполне удовлетворять только за счет заново синтезированной из других питательных веществ глюкозы? А ведь головной мозг у хищников действительно очень велик, и, например, дельфин лишь совсем немного уступает человеку и обезьянам по соотношению массы мозга и веса тела.
Хищная диета доктора Аткинса
Да, плотоядные животные, без сомнения, вполне могут обходиться без углеводов и синтезировать всю необходимую им глюкозу из белков. Однако если речь идет о человеческом организме, то появляются целые две проблемы. Во-первых, наш мозг значительно больше в объеме, да и работает он гораздо активнее, чем у любых животных. Это значит, что ему требуется гораздо больше глюкозы. Во-вторых, человек просто физиологически не способен усваивать такое количество белка, которое является обычным для хищников.
Начать хотя бы с того, что наша пищеварительная система не может полноценно переваривать и усваивать слишком много белковой пищи, и весь тот ее объем, который превышает возможности наших пищеварительных ферментов и клеточных каналов усвоения аминокислот, просто останется неусвоенным и благополучно осядет (если не сгниет) в толстом кишечнике. Более того, наши системы выделения, и прежде всего почки, тоже не способны выводить чрезмерные количества продуктов обмена белков, как это мы наблюдаем у хищников, у которых азотистые продукты распада белка вообще не задерживаются в организме. То есть человек абсолютно объективно не способен обеспечить свои энергетические потребности только за счет пищевого белка.
Но как тогда объяснить феноменальную популярность (а во многих случаях и эффективность) безуглеводных диет на основе животного белка, таких как диета Аткинса, кетодиета, палеодиета или «диета хищника»? Чтобы разобраться с этим, нам придется несколько углубиться в биохимию энергетического обмена человека и понять, как он может выживать на безуглеводной диете и чем он отличается от классических хищников.
Итак, как только человек решает перейти на преимущественно белковый рацион, в его организме очень быстро возникает дефицит глюкозы, так как в нашем организме ее синтез из белка имеет серьезные ограничения. Кроме того, преимущественно белковое питание подразумевает и существенное ограничение количества растительной клетчатки, из которой при помощи кишечной микрофлоры мы могли бы синтезировать глюкозу.
И вот именно критический дефицит этого важнейшего энергоносителя и запускает альтернативные механизмы синтеза глюкозы, и в первую очередь организм начинает получать ее из жиров, ведь, в отличие от хищников, у нас этот канал получения глюкозы работает очень эффективно. При этом в процессе «сжигания» жира сначала образуются триглицериды, которые затем распадаются на глицерин и свободные жирные кислоты. Глицерин — это прекрасный исходный материал для синтеза глюкозы, а жирные кислоты — это прекрасный альтернативный источник энергии.
Более того, в условиях глубокого дефицита глюкозы из жирных кислот могут синтезироваться вещества, которые могут почти полностью заменить собой «незаменимую» глюкозу. Речь идет о так называемых кетоновых телах, которые являются продуктам неполного окисления жирных кислот. Дело в том, что реакции синтеза глюкозы и окисления жиров тесно между собой связаны, и в ситуации, когда абсолютный приоритет отдается новообразованию глюкозы, окисление жирных кислот останавливается на полпути, и в организме начинают накапливаться промежуточные продукты обмена (которые и получили такое полужаргонное название — кетоновые тела).
К кетоновым телам относится всем известный ацетон, а также ацетоуксускная и бета-оксимасляная кислоты. При этом ацетон очень быстро выделяется из организма (обусловливая характерный и очень специфический запах, исходящий от любого, кто следует жесткой безуглеводной диете), а ацетоуксусная и особенно бета-оксимасляная кислоты являются очень важными и эффективными источниками энергии для мозга, мышц, сердца и почек в условиях дефицита глюкозы и могут обеспечивать до 75 % их энергетических потребностей. Отсюда становится понятным и происхождение термина «кетодиета», который в последнее время почти полностью вытеснил понятие безуглеводной диеты. Все кетодиеты подразумевают не только отсутствие углеводов и высокое содержание белка, но еще и употребление большого количества жиров, что в теории должно стимулировать образование кетоновых тел.
В целом вырисовывается абсолютно безоблачная картина: мы полностью избегаем потенциально вредных углеводов пищи, почти не страдаем от дефицита глюкозы и энергии, но при этом еще и очень быстро избавляемся от лишних запасов жира. Добавьте сюда практически полное отсутствие голода вследствие как почти полноценного обеспечения клеток энергией, так и отсутствия серьезных ограничений на употребление пищевого белка, и вы получите ответ на вопрос о безграничной популярности и относительно хорошей переносимости безуглеводных диет.
Жизнь после Аткинса, или Тонкости обращения с жирами
Впрочем, радужная картина безуглеводных диет является таковой лишь для людей с избытком жировой ткани, ведь именно большие запасы жира на первых порах и компенсируют неизбежный дефицит глюкозы. По сути, мы здесь почти полностью повторяем судьбу медведя, который за лето нагулял много жира, ушел в зимнюю спячку и прекрасно перенес несколько месяцев не просто углеводного, а абсолютно полного голода. Столь же эффективно могут распоряжаться своими жировыми запасами и перелетные птицы, которые могут выносить очень длительные и крайне интенсивные нагрузки практически за счет одних только жиров.
Но может ли человек с нормальным телосложением, подразумевающим небольшие жировые запасы и достаточно большой объем мышечной ткани, эффективно обеспечивать свой энергетический метаболизм за счет безуглеводных диет?
На первый взгляд, здесь не должно быть никаких проблем, ведь обычно такие диеты подразумевают не только неограниченное употребление белковой пищи, но и не сильно сдерживают человека в употреблении жиров. Более того, в последнее время понятие безуглеводной диеты сменилось более модным понятием кетодиеты, которая подразумевает еще более высокую долю белка и жиров в рационе. Тем не менее, как показывают исследования, проведенные с профессиональными спортсменами, любые рационы с крайне низким содержанием углеводов и высокой долей белка и жира приводят к значительному ухудшению энергетического метаболизма и, соответственно, спортивных результатов.
Почему так происходит? Дело в том, что пищевые жиры — это далеко не лучший энергоноситель. Да, формально жиры содержат в 2 раза больше энергии по сравнению с белками и углеводами, но вот только извлечь эту энергию далеко не так просто. Организм не так бодро извлекает энергию даже из своих собственных жиров — все же жир предусмотрен природой как абсолютно неприкосновенный запас энергии. А вот с пищевыми жирами (если их слишком много, как, например, в классической диете Аткинса) организму приходится совсем туго.
Во-первых, усвоение пищевых жиров требует огромных усилий со стороны печени. Это не только перенапряжение систем синтеза и выделения желчи, но и прежде всего запредельная нагрузка на клетки печени, которые отвечают за биохимическую трансформацию пищевых жиров. Дело в том, что жиры не растворимы в воде, и поэтому для того, чтобы переноситься кровью, они должны быть «упакованы» в специальные транспортные частицы, за что и отвечает печень.
Во-вторых, наша кровь не слишком-то приспособлена к бесперебойной транспортировке больших объемов жира, так как на протяжении почти всей нашей эволюции жиры никогда не были основной составляющей пищи. Более того, при постоянном и длительном избыточно жировом питании очень быстро ухудшаются показатели текучести крови и начинает формироваться картина классического атеросклероза. Тем более что животные жиры (а именно они и составляют основу диеты Аткинса) содержат еще и очень много холестерина. В результате скорость транспорта и эффективность метаболизма пищевых жиров будет прогрессивно снижаться.
В-третьих, в условиях глубокого дефицита глюкозы — о чем мы подробно говорили выше — энергетическая эффективность жиров и кетоновых тел, которые из них образуются, значительно снижается. И одно дело, когда речь идет об избыточном весе, при котором снижение КПД жирового обмена может считаться благом, так как приводит к более быстрой потере жировых запасов. А если цель снижения веса не стоит, но при этом пищевые жиры являются главным источником энергии? Понятно, что в этом случае уменьшение КПД метаболизма жиров будет негативно сказываться на общей энергоэффективности организма, который и так находится в состоянии глубокого и длительного стресса. И именно поэтому многие люди, которые долгое время сидят на строгой безуглеводной диете, отмечают резкое снижение умственной и физической работоспособности.
Кроме того, безуглеводные (высокобелковые и высокожировые) диеты, вне всяких сомнений, не могут считаться физиологичными в период беременности. Несмотря на то что упомянутые выше кетоновые тела могут проникать через плаценту и использоваться организмом развивающегося плода в качестве энергетического субстрата, они не могут полностью заменить собой глюкозу. И особенно во второй половине беременности, когда идет наиболее интенсивное развитие органов будущего ребенка. В этот период глюкоза становится абсолютно незаменимым энергоносителем, а проницаемость плаценты для кетоновых тел, наоборот, снижается.
Ну и, наконец, экспериментальные исследования показывают, что длительное (больше года) применение безуглеводных диет может приводить к снижению чувствительности клеток к инсулину, то есть к инсулинорезистентности. По мимо того что это само по себе очень опасное состояние, оно еще и является косвенным свидетельством глубочайшего некомпенсированного дефицита глюкозы, который испытывают организмы экспериментальных животных, в связи с чем им приходится блокировать «глюкозосжигающее» действие этого гормона.
Конечно, эксперименты экспериментами, но логично предположить, что нечто подобное может происходить и в организме человека, длительное время находящегося на безуглеводной диете. Ведь в этом случае мы становимся настоящими хищниками не только в плане рациона питания, но и с точки зрения энергетического обмена. А как известно, формирование скрытой инсулинорезистентности у человека является крайне опасным состоянием, так как стоит ему вернуться к обычному углеводному питанию (чего у хищников никогда не происходит, а у людей подобные «срывы» являются стандартной практикой), как моментально запускается процесс формирования скрытого сахарного диабета и метаболического синдрома в целом.
Таким образом, диету, в которой главным источником энергии служат жиры, очень трудно назвать естественной. Да и вообще, если мы посмотрим на представителей животного мира (а также на наших далеких предков), то увидим, что извлечение энергии из жиров почти всегда является экстренной мерой, связанной с голоданием, запредельно высокими физическими нагрузками или состоянием спячки. Как элемент повседневного источника энергии жиры практически не используются. Да и как они могут составить конкуренцию глюкозе, если в первобытной природе пищевых жиров было крайне мало, а большими внутренними запасами жира могли похвастать лишь редкие животные Крайнего Севера.
Именно по этой эволюционной причине жиры так и не стали предпочтительным энергоносителем для обеспечения повседневных нужд организма. Возможно, если бы в пище наших предков было бы всегда столько же жиров, сколько мы имеем сегодня, то наш организм и смог бы перестроиться на преимущественно жировой обмен. Но только не за те 50 лет, в течение которых мы говорим о безуглеводных диетах с высоким содержанием белка и жиров.
Жизнь после Аткинса, или Опять углеводы(хотя бы клетчатка)
И вот тут-то и возникает главный вопрос: если чистые углеводы пищи в больших количествах крайне вредны, если человек не способен в полной мере обеспечивать себя глюкозой за счет белка и полностью компенсировать ее дефицит за счет продуктов обмена жиров, то откуда он тогда должен ее получать? Для ответа на этот вопрос нам нужно опять вернуться к нашим далеким предкам, у которых в рационе было крайне мало свободных углеводов.
И ответ будет очень прост. Если человек как всеядный организм занимает промежуточное положение между хищниками и жвачными, то, скорее всего, он должен получать глюкозу тоже каким-то компромиссным способом. И если часть глюкозы мы можем получить, подобно хищникам, из белка, то остальную порцию — и других вариантов просто нет — мы должны извлекать из растительной клетчатки, как это делают жвачные животные. Нет, конечно, самым лучшим решением было бы получать чистую глюкозу из пищи, но, как мы уже говорили, свободных углеводов в первобытной природе практически не было.
Проверить это предположение можно, изучив состав нормальной микрофлоры нашего кишечника. Так вот, в генотипе кишечных бактерий человека обнаружено очень много генов, отвечающих за процессы метаболизма неперевариваемых растительных пищевых волокон, в результате которых из клетчатки образуются летучие жирные кислоты. А это значит, что организм человека эволюционно приспособлен питаться в том числе грубой растительной пищей и извлекать из нее энергию в виде пропионовой кислоты, которая является прекрасным субстратом для синтеза глюкозы.
И именно в этом месте возникает еще один серьезный аргумент против длительного применения безуглеводных диет с высоким содержанием белков и жиров и уж тем более против рекомендаций использования их в качестве постоянного рациона питания. Дело в том, что такая «диета» не только не может полноценно обеспечить наш организм глюкозой и, значит, энергией, но она еще и серьезно нарушает жизнедеятельность нормальной кишечной микрофлоры.
Дело в том, что длительное отсутствие углеводной пищи означает и почти полное отсутствие растительной клетчатки, которая является главным питательным субстратом для этих бактерий. И, наоборот, увеличение количества продуктов неполного переваривания белков и жиров в толстом кишечнике способствует росту чужеродной микрофлоры, которая окончательно вытесняет естественные кишечные микроорганизмы. А это, помимо очень многих других вредных последствий (среди которых нарушение иммунитета, повышение риска рака толстого кишечника, нарушение пищеварения и повышение аллергического фона), резко снижает наши резервы для самостоятельного синтеза глюкозы из растительной клетчатки.
Наконец, давайте не будем забывать, что все эти «игры» в безуглеводные диеты мы чаще всего затеваем лишь с одной целью — избавиться от лишнего веса. Так вот, летучие жирные кислоты, которые образуются в кишечнике из клетчатки благодаря работе нормальной кишечной микрофлоры, являются одним из важнейших эволюционных сигналов насыщения. И как показывают исследования, нарушение баланса кишечной микрофлоры и дефицит клетчатки (а значит, и этих жирных кислот) обязательно присутствуют у всех людей с избыточным весом.
Так что, если уж вы и решили пойти войной на углеводы, оставьте хотя бы клетчатку в рационе. Тем более что вместе с ней вы бонусом получите еще и очень много витаминов и минералов.