Голодание для ума и молодости
Самые очевидные плюсы голодания – это то, что оно помогает бороться с лишним весом и диабетом 2-го типа, но у него много других преимуществ, в том числе аутофагия (процесс клеточного очищения), липолиз (расщепление жира), антивозрастной эффект и неврологические преимущества. Другими словами, голодание полезно для мозга и помогает телу оставаться молодым.
Повышение умственных способностей
Млекопитающие реагируют на серьёзную нехватку калорий уменьшением размера органов, с двумя примечательными исключениями: мозг и тестикулы у самцов. Репродуктивная функция нужна для распространения вида. Но когнитивная функция важна не меньше и так же тщательно сохраняется ценой других органов.
С точки зрения эволюции в этом заложен глубокий смысл. Предположим, еды не хватает и её трудно найти. Если когнитивная функция мозга начнёт снижаться, туман в голове сделает поиск пищи ещё труднее. Сила разума, одно из главных преимуществ человека в животном мире, будет потрачена впустую. Поэтому на самом деле во время недостатка калорий мозг поддерживает или даже усиливает мыслительные мощности. Роман-бестселлер Лоры Хилленбранд «Несломленный» описывает опыт американских военнопленных в Японии во время Второй мировой войны. Измученные сильным голодом, заключённые ощущали невероятную ясность ума, которая, как они сами осознавали, была вызвана именно голодом.
ЗВЁЗДЫ ГОЛОДАНИЯ АБЕЛЬ ДЖЕЙМС
Изначально я заинтересовался голоданием, потому что исследования показывали снижение уровня воспаления и повышение уровня гормона роста. Но когда я начал поститься в первой половине дня, я немедленно отметил значительный рост энергии, ясности ума и продуктивности. Как любитель науки о мозге, я был впечатлён преимуществами адаптации к жиру и интервального голодания.
Один из заключённых выучил норвежский язык за неделю. Другой описывал «чтение» целой книги по памяти.
У людей, как и у всех млекопитающих, активность мозга от голода повышается, а от сытости – снижается. Все мы имели дело с «пищевой комой»: вспомните, как вы себя чувствовали после обильного праздничного обеда, с индейкой и тыквенным пирогом. Ваш разум был остр как бритва? Или туп как пробка? Вопреки популярному мнению, эту сонливость после еды вызывает не триптофан в индейке – на самом деле триптофана в индейке не больше, чем в других видах птицы. Всё дело в количестве еды. Чем больше крови приливает к желудочно-кишечному тракту, чтобы управиться со всей этой индейкой и пирогом, тем меньше её достаётся мозгу. И единственная нагрузка, с которой мозг после такого пиршества справится, – это просмотр футбола в положении лежа на диване.
А что насчёт противоположной ситуации? Вспомните, когда вы были по-настоящему голодны. Вы чувствовали усталость или вялость? Сомневаюсь. Скорее вы были перевозбуждены, ваши чувства обострились. У более выносливых животных с острым умом больше шансов выжить в условиях недостатка пищи. Если бы пропуск одного приёма пищи снижал энергию и активность мозга, нам было бы сложнее найти пищу, из-за чего мы бы снова чувствовали голод. Это бы создавало замкнутый круг, ведущий к смерти. Конечно же, этого не происходило. Наши древние предки от голода становились более внимательны и активны, и это помогало им искать пищу – и с нами происходит то же самое.
Мне 58 лет. Я практикую интервальное голодание по 16–18 часов в день. Как оказалось, в голодном состоянии у меня больше энергии для тренировок. И ум тоже становится более ясным.
Связь между голодом и умственной деятельностью отражена и в языке. Когда мы говорим, что голодны до чего-то – до власти, до внимания, – значит ли это, что мы унылы и ленивы? Нет, это значит, что мы на низком старте, возбуждены и готовы к действию. И пост, и голод дают нам энергию и побуждают действовать, чтобы приблизиться к цели, что бы ни утверждали заблуждающиеся.
В одном из исследований голодания и умственной деятельности ни один из измеренных факторов – в том числе продолжительное внимание, фокус, время простой реакции и кратковременная память – не ухудшился. Другое исследование включало почти полное лишение калорий на два дня и не обнаружило негативного воздействия на когнитивные функции, активность, сон и настроение.
Вот что происходит с мозгом во время голодания. Но польза голодания для мозга не ограничена временами, когда мы ищем, чего бы поесть. Исследования на животных выявили, что голодание подаёт большие надежды как метод лечения. Стареющие крысы, которых держали на интервальном голодании, заметно улучшили координацию движений, когнитивные навыки, способность к обучению и память. Интересно, что у них также улучшились связи в мозге и из стволовых клеток начали расти новые нейроны. Считается, что за некоторые из этих плюсов ответственен белок под названием «нейротрофический фактор головного мозга» (brain-derived neurotrophic factor, BDNF), который поддерживает рост нейронов и важен для долговременной памяти. У животных голодание и физическая нагрузка значительно увеличивают полезное воздействие BDNF в нескольких отделах мозга. По сравнению с обычными мышами, мыши на интервальном голодании показывали меньше возрастных изменений нейронов и меньше симптомов болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и болезни Хантингтона.
Исследования людей, придерживающихся рациона со сниженной калорийностью, показали такие же неврологические улучшения – и, поскольку голодание определённо снижает поступление калорий, в этой области полезно и снижение калорий, и голодание. При уменьшении калорийности рациона на 30 % заметно улучшается память и увеличивается синаптическая и электрическая активность мозга. К тому же уровень инсулина обратно пропорционален памяти: чем ниже его уровень, тем лучше память.
Я провёл шесть месяцев, практикуя разгрузочное голодание наравне с периодическими постами от 1 до 5 дней. Первый день – самый сложный, но я чувствую себя настолько сосредоточенным, что это того стоит!
Источник: Longo and Mattson, “Fasting: Molecular Mechanisms and Clinical Applications”
Рис. 7.1. Полезное воздействие голодания на различные части тела
И, наоборот, высокий индекс массы тела связывают со снижением умственных способностей и уменьшением притока крови к областям мозга, ответственным за внимание, концентрацию, способность рассуждать, а также за более сложные, абстрактные мысли. Поэтому голодание способствует неврологическим изменениям двумя способами: оно снижает инсулин и ведёт к последовательной, стабильной потере веса.
Замедление старения
Когда вы покупаете новый автомобиль, всё в нём отлично работает. Но через несколько лет он немного изнашивается и требует больше ухода. Вам приходится заменить тормозные колодки, затем аккумулятор, затем всё новые и новые детали. В конце концов машина начинает то и дело ломаться, и её техобслуживание обходится в сотни долларов. Есть ли смысл возиться с ней дальше? Пожалуй, нет. Поэтому вы избавляетесь от этой рухляди и покупаете новую машину.
ЗВЁЗДЫ ГОЛОДАНИЯ РОББ ВОЛЬФ
Следует провести масштабное исследование, показывающее резкое снижение воспаления, улучшение чувствительности к инсулину и почти полный «перезапуск» иммунной системы с помощью голодания в течение 3–5 дней. Ненормальные и предраковые клетки, по-видимому, подталкиваются к апоптозу, который выбирает здоровые виды клеток. В целом описанный процесс должен (в теории) замедлять многие признаки и симптомы старения, одновременно останавливая процессы, влияющие на аутоиммунные заболевания и рак.
В этом смысле клетки организма похожи на машины. Они стареют, и субклеточные части необходимо удалять и заменять. Со временем клетка становится слишком старой, чтобы её чинить, и уничтожается, чтобы открыть дорогу новым здоровым клеткам.
Клетки, достигшие определённого возраста, запрограммированы на то, чтобы «покончить с собой». Этот процесс называется апоптоз, или запрограммированная клеточная гибель. На первый взгляд, звучит жутко, но этот процесс постоянно обновляет популяцию клеток и необходим для поддержания здоровья. Но когда заменить нужно некоторые компоненты клетки, на сцену выходит процесс под названием аутофагия.
Слово аутофагия, предложенное нобелевским лауреатом Кристианом де Дювом, образовано от греческих слов auto («сам») и phagein («есть»). Иными словами, буквальное значение – «поедать самого себя». Аутофагия – это вид клеточной очистки: регулируемый, упорядоченный процесс разрушения и переработки клеточных компонентов, когда на них начинает тратиться слишком много энергии. После того как больные или разрушенные части клеток вычищены, тело может начать процесс обновления. Взамен разрушенных тканей и клеток создаются новые. Таким образом тело обновляется. Но это работает только тогда, когда старые части разрушены.
Наш организм постоянно обновляется. Мы часто обращаем внимание только на рост новых клеток, забывая о том, что первым шагом должно быть разрушение старой, изношенной клеточной машинерии. Но апоптоз и аутофагия необходимы, чтобы тело правильно работало. Если эти процессы нарушены, развиваются такие болезни, как рак, и накопление старых клеточных компонентов может быть ответственно за многие эффекты старения. Эти нежелательные клеточные компоненты накапливаются со временем, если процесс аутофагии не активирован.
Высокий уровень глюкозы, инсулина и белка выключают аутофагию. И их для этого требуется не много. Аутофагию может остановить всего 3 г аминокислоты лейцина. Вот как это работает: мишень рапамицина млекопитающих (mTOR) – важный сенсор доступности питательных веществ. Когда мы едим углеводы или белки, выделяется инсулин, и повышенный уровень инсулина или даже просто аминокислоты из усвоенного и расщеплённого белка активируют mTOR. Тело чувствует, что появилась еда, и решает, что, поскольку энергии для работы достаточно, то незачем уничтожать старые субклеточные механизмы. В итоге это приводит к подавлению аутофагии. Другими словами, постоянный приём пищи, например частые перекусы, подавляет аутофагию.
И, напротив, когда mTOR в спящем состоянии – когда он не активирован ростом уровня инсулина или аминокислотами из принятой пищи, – аутофагия запускается. Когда тело чувствует временное отсутствие питательных веществ, оно должно определить, какие части клеток сохранить в первую очередь. Самые старые и изношенные части клетки отсеиваются и расщепляются на аминокислоты, которые доставляются в печень, где перерабатываются в глюкозу во время глюконеогенеза. Также из них могут быть построены новые белки. Важно отметить, что покой mTOR связан только с кратковременной доступностью питательных веществ, и на него не воздействует запасённая энергия в виде гликогена в печени или жировых отложений. Запасы энергии организма для mTOR и для аутофагии неактуальны.
ЗВЁЗДЫ ГОЛОДАНИЯ ЭМИ БЕРГЕР
Людям с хроническими воспалительными и/или неврологическими заболеваниями голодание может помочь запустить аутофагию и очистить организм от старых повреждённых клеток. Тело занимается «уборкой» постоянно, но, если оно получит передышку от постоянного переваривания больших объёмов пищи, оно сможет отдать больше сил починке и восстановлению.
Вот почему самый сильный стимул для аутофагии из всех ныне известных – это голодание. И вот почему голодание, в отличие от диет, стимулирует аутофагию – простого ограничения калорий или соблюдения диеты недостаточно. Постоянное потребление пищи, с утра до ночи, мешает активации очищающей аутофагии. Просто подумайте: голодание очищает организм от нездоровых или ненужных клеточных осколков. Вот почему длинные посты часто называли очищением, или детоксикацией.
В то же время голодание стимулирует выработку гормона роста, который сигнализирует телу, что нужно произвести немного новых блестящих частей клеток, полностью обновив организм. Голодание, поскольку оно запускает расщепление старых частей клеток и создание новых, можно считать одним из самых модных антивозрастных методов, какие только существуют.
Аутофагия играет важную роль в профилактике болезни Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера характеризуется ненормальным накоплением белков бета-амилоидов (Aß) в мозге. Считается, что это скопление постепенно разрушает синаптические связи в отделах памяти и мышления. Обычно скопления Aß-белков удаляются с помощью аутофагии: клетки мозга активируют аутофагосомы, внутренние «мусоровозы» клеток, которые поглощают Aß-белки, предназначенные для удаления, и выводят их. После этого они попадают в кровь и перерабатываются в другие белки или превращаются в глюкозу, в зависимости от нужд тела. Но при болезни Альцгеймера аутофагии не происходит, и Aß-белок остаётся внутри клеток мозга и постепенно накапливается, что приводит к появлению клинических симптомов болезни Альцгеймера. Рак – ещё одно заболевание, которое может быть результатом нарушения аутофагии.
ЗВЁЗДЫ ГОЛОДАНИЯ ДОКТОР ТОМАС СЕЙФРИД
Голодание может остановить рост глюкозозависимых опухолей. Оно также способно затормозить воспаление, которое способствует появлению и развитию опухоли. Мы выяснили, что голодание или ограничение калорий может значительно уменьшить инвазию дистальных опухолей в наших доклинических моделях рака головного мозга.
Мы знаем, что mTOR играет заметную роль в биологии рака, и ингибиторы mTOR одобрены FDA (Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США. – Прим. науч. ред.) для лечения различных видов рака. Роль голодания в подавлении mTOR и в стимулировании аутофагии предоставляет интересную возможность предотвратить развитие рака. Некоторые ведущие учёные, например доктор Томас Сейфрид, преподаватель биологии в колледже Бостона, предложил для этих целей ежегодное семидневное водное голодание.
Ссылки
Anne M. Cataldo, Corrinne M. Peterhoff, Juan C. Troncoso, Teresa Gomez-Isla, Bradley T. Hyman, and Ralph A. Nixon, “Endocytic Pathway Abnormalities Precede Amyloid β Deposition in Sporadic Alzheimer’s Disease and Down Syndrome,” American Journal of Pathology 157, no. 1 (2000); 277–286.
Anne M. Cataldo, Deborah J. Hamilton, Jody L. Barnett, Peter A. Paskevich, and Ralph A. Nixon, “Properties of the Endosomal-Lysosomal System in the Human Central Nervous System: Disturbances Mark Most Neurons in Populations at Risk to Degenerate in Alzheimer’s Disease,” Journal of Neuroscience 16, no. 1 (1996): 186–199.
A. V. Witte, M. Fobker, R. Gellner, S. Knecht, and A. Flöel, “Caloric Restriction Improves Memory in Elderly Humans,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, no. 4 (2009): 1255–1260.
Danielle Glick, Sandra Barth, and Kay F. Macleod, “Autophagy: Cellular and Molecular Mechanisms,” Journal of Pathology 221, no. 1 (2010): 3–12.
Erin L. Glynn, Christopher S. Fry, Micah J. Drummond, Kyle L. Timmerman, Shaheen Dhanani, Elena Volpi, and Blake B. Rasmussen, “Excess Leucine Intake Enhances Muscle Anabolic Signaling But Not Net Protein Anabolism in Young Men and Women,” Journal of Nutrition 140, no. 11 (2010): 1970–1976.
Harris R. Lieberman, Christina M. Caruso, Philip J. Niro, Gina E. Adam, Mark D. Kellogg, Bradley C. Nindl, and F. Matthew Kramer, “A Double-Blind, Placebo-Controlled Test of 2 D of Calorie Deprivation: Effects on Cognition, Activity, Sleep, and Interstitial Glucose Concentrations,” American Journal of Clinical Nutrition 88, no. 3 (2008): 667–676.
Helena Pópulo, Jose Manuel Lopes, and Paula Soares, “The mTOR Signalling Pathway in Human Cancer,” International Journal of Molecular Sciences 13, no. 2 (2012): 1886–1918.
Kristen C. Willeumier, Derek V. Taylor, and Daniel G. Amen, “Elevated BMI Is Associated with Decreased Blood Flow in the Prefrontal Cortex Using SPECT Imaging in Healthy Adults,” Obesity 19, no. 5 (2011): 1095–1097.
Mark P. Mattson, “Energy Intake and Exercise as Determinants of Brain Health and Vulnerability to Injury and Disease,” Cell Metabolism 16, no. 6 (2012): 706–722.
Melanie M. Hippert, Patrick S. O’Toole, and Andrew Thorburn, “Autophagy in Cancer: Good, Bad, or Both?” Cancer Research 66, no. 19 (2006): 9349–9351.
Michael W. Green, Nicola A. Elliman, Peter J. Rogers, “Lack of Effect of Short-Term Fasting on Cognitive Function,” Journal of Psychiatric Research 29, no. 3 (1995): 245–253.
Noboru Mizushima, “Autophagy: Process and Function,” Genes & Development 21, no. 22 (2007): 2861–2873.
Per Nilsson, Krishnapriya Loganathan, Misaki Sekiguchi, Yukio Matsuba, Kelvin Hui, Satoshi Tsubuki, Motomasa Tanaka, Nobuhisa Iwata, Takashi Saito, and Takaomi C. Saido, “Aβ Secretion and Plaque Formation Depend on Autophagy,” Cell Reports 5, no. 1 (2013): 619–669.
Valter D. Longo and Mark P. Mattson, “Fasting: Molecular Mechanisms and Clinical Applications,” Cell Metabolism 19, no. 2 (2014): 181–192.
Zhineng J. Yang, Cheng E. Chee, Shengbing Huang, and Frank A. Sinicrope, “The Role of Autophagy in Cancer: Therapeutic Implications,” Molecular Cancer Therapeutics 10, no. 9 (2011): 1533–1541.