Превратить сахарный диабет из неизлечимого заболевания с 100 % летальным исходом в решаемую проблему удалось канадцу Фредерику Бантингу, который получил за это в 1923 году Нобелевскую премию.
Через несколько часов после принятия пищи уровень сахара и инсулина начинает падать. В организме становится меньше глюкозы, которую могут использовать мышцы, мозг и другие органы. Печень начинает расщеплять гликоген обратно на молекулы глюкозы, чтобы предоставить организму энергию. Обычно этот процесс протекает ночью, конечно, только в том случае, если человек не ест по ночам.
Гликоген обладает высокой доступностью. Но его запас ограничен. Во время краткосрочного поста (то есть голодания) организм человека пользуется гликогеном для генерации энергии. Запускается процесс, обратный гликогенезу. Во время длительного голодания организм начинает получать глюкозу из жировых запасов. Это процесс носит название глюконеогенез, или создание нового сахара.
Во время сжигания жира вырабатывается энергия, которая распределяется по организму. Запускается процесс, обратный накоплению жира.
Инсулин отвечает за сохранение и накопление. Потребление пищи повышает уровень инсулина. Инсулин, в свою очередь, запускает процессы «консервации» сахара и жира. Когда человек не принимает пищу, уровень инсулина падает, и запускается процесс сжигания сахара и жира.
Этот процесс протекает в организме каждый день. При нормальных условиях тщательно разработанная и сбалансированная система, которую представляет собой организм человека, держит себя под контролем. Мы едим, инсулин поднимается, энергия накапливается в хранилищах. Мы голодаем, инсулин падает, энергия покидает хранилища. Если периоды принятия пищи и голодания сбалансированы, то система работает стабильно. Если мы завтракаем в 7 утра и заканчиваем ужинать в 7 вечера, то двенадцать часов питания уравновешивают двенадцать часов голодания.
Гликоген можно сравнить с кошельком. Деньги постоянно поступают в него и затем его покидают. Кошелек всегда под рукой, но в нем есть место только для ограниченного количества банкнот. Жир – это ваш счет в банке. Деньги со счета получить сложнее, чем достать из кошелька, но зато на нем можно хранить неограниченные суммы. Как кошелек, гликоген немедленно готов предоставить организму глюкозу. Но количество гликогена ограничено. Как счет в банке, жир хранит неограниченные запасы энергии, но получить ее оттуда гораздо сложнее.
Любого человека можно сделать толстым, делая ему инъекции инсулина. Этот гормон просто приказывает организму запасать жир, из-за него мы сильнее чувствуем голод и начинаем есть.
Мои аналогии только отчасти объясняют все трудности, связанные со сжиганием жировых запасов. Прежде чем отправиться в банк снимать деньги со счета, вы потратите те, что лежат у вас в кошельке. Но ощущение пустого кошелька приносит беспокойство. Таким же образом прежде, чем отправиться за энергией в жировую ткань, организм сначала тратит энергию из «гликогенового» кошелька. Но отсутствие гликогена тоже не доставляет приятных ощущений. Поэтому мы стараемся держать гликогеновый кошелек всегда наполненным, чтобы не посещать «жировой» банк. Другими словами, задолго до того, как организм получает возможность сжигать жир, человек уже начинает чувствовать голод и беспокойство, потому что запасы гликогена начинают расщепляться. Если постоянно наполнять гликогеновые кладовые, то не будет вообще никакой необходимости расходовать запасы жира.
Что происходит с избыточным жиром, который получается в результате нового липогенеза? Он превращается в висцеральный жир (вокруг внутренних органов), подкожный жир или накапливается в печени.
При нормальных условиях высокий уровень инсулина дает сигнал к пополнению запасов сахара и жира. Низкий уровень инсулина инициирует распад гликогена и сжигание жира. Стабильное поддержание высокого уровня инсулина приводит к стабильному пополнению жировых запасов. Дисбаланс в питании и голодании приводит к повышенному уровню инсулина в крови, а это, в свою очередь, – к росту жировой ткани и, наконец, возникает ожирение.
Может быть, инсулин – это тот самый гормональный регулятор веса?
Ожирение начинает развиваться в тот момент, когда гипоталамус дает телу команду увеличивать запасы жира, чтобы достичь установленного значения веса. Имеющиеся в наличии калории превращаются в жировую ткань, при этом доступная для деятельности организма энергия (калории) ограничивается. Организм принимает рациональное решение и пытается заполучить больше калорий. Он усиливает сигналы голода и уменьшает интенсивность сигналов сытости. Мы можем устоять перед чувством голода и ограничить потребление калорий. На какое-то время наши действия помешают гипоталамусу, но ему известны и другие способы убеждения. Тело экономит калории, необходимые для роста жировой ткани, путем отключения других процессов организма. Метаболизм замедляется. Переизбыток калорий и ограниченная подвижность являются не причиной ожирения, а его следствием.
Установленное значение нормального веса тела находится под строгим контролем. Вес большинства людей все время поддерживается в стабильном состоянии. Даже полнеющие люди набирают вес очень постепенно, по 0,5–1 кг в год. Однако это не значит, что установленный вес тела всегда остается неизменным. С течением времени «термостат» тела постепенно переключается на несколько градусов вверх. Чтобы узнать причину ожирения, необходимо понять, что контролирует установленный вес тела, почему установленное значение увеличивается и как его вернуть на меньшую отметку.
Так как инсулин является важнейшим регулятором сохранения энергии, а также отвечает за поддержание энергетического баланса, то он становится нашим главным подозреваемым. Если инсулин приводит к ожирению, то он осуществляет этот процесс преимущественно через воздействие на мозг. Ожирение контролируется центральной, а не периферийной нервной системой через установленное значение веса. Согласно этой гипотезе высокий уровень инсулина приводит к повышению установленного значения веса.
Бесспорно, инсулиновый отклик стройного человека отличается от инсулинового отклика человека с ожирением. У пациентов с ожирением (1) наблюдаются повышенный уровень инсулина в период голодания, а в период принятия пищи он просто взлетает до предельных показателей (см. рис. 6.1) (2). Возможно, что подобная гормональная активность приводит к появлению лишнего веса.
Рис. 6.1. Отличие инсулинового отклика у стройных людей и пациентов с ожирением
Является ли инсулин причиной ожирения? Это главный вопрос гормональной теории ожирения. Мы подробно изучим его в следующей главе.
Глава 7. Инсулин
Вообще, я могу сделать полным любого. Как? Просто назначив инсулин. Не имеет значение, насколько сильна ваша воля и как много вы проводите времени в спортзале. Не имеет значения, какими продуктами вы питаетесь. Вы все равно потолстеете. Все что нужно – это инсулин и время.
Ученые уже давно обнаружили связь между высоким уровнем инсулина и ожирением (1): люди с ожирением производят гораздо больше инсулина, чем люди с нормальным весом. Кроме того, у стройных людей уровень инсулина после еды снижается достаточно быстро и возвращается к исходному состоянию. Но у людей с ожирением уровень инсулина сохраняется повышенным.
У пациентов с ожирением уровень инсулина примерно на 20 % выше, чем у стройных. Показатель инсулина коррелирует с другими важными индикаторами, такими как обхват талии и соотношение талия – бедра. Взаимоотношения между уровнем инсулина и ожирением предполагают, но не доказывают наличие причинно-следственной связи.
Уровень инсулина сложно определить, потому что он постоянно меняется в течение дня в зависимости от приемов пищи. Мы можем измерить «средний» уровень инсулина, но для этого потребуется выполнить несколько анализов в течение дня.
Уровень инсулина натощак (измеряется утром, когда последний прием пищи был накануне вечером) измерить гораздо проще, для этого нужен всего один анализ. И разумеется, ученые обнаружили тесную связь между высоким уровнем инсулина натощак и ожирением. Особенно четко эта связь видна, если принимать во внимание только массовую долю жира, а не общий вес тела человека. В ходе одного исследования сердечно-сосудистой системы в Сан-Антонио (3) ученые наблюдали за испытуемыми в течение восьми лет и пришли к выводу, что высокий уровень инсулина натощак коррелирует с появлением лишнего веса. Немного позже, в главе 10, мы узнаем, как состояние инсулинорезистентности приводит к высокому показателю инсулина натощак. Связь этих показателей не случайна, так как инсулинорезистентность является важнейшим фактором развития ожирения.
Итак, мы знаем, что связь между повышенным инсулином и ожирением уже не новость. Сейчас нам предстоить выяснить, является ли эта связь причинно-следственной. Становится ли повышенный уровень инсулина причиной ожирения?
Гипотезу «инсулин вызывает ожирение» очень легко проверить. Мы можем доказать наличие причинной связи, если в рамках эксперимента подвергнем нескольких добровольцев инсулиновой терапии и затем оценим их состояние и вес. Таким образом, появляется главный вопрос нашего эксперимента: «Если принимать инсулин, то появится лишний вес?»
На него можно дать короткий ответ «да» с восклицательными знаками. Пациенты, которые вынуждены регулярно принимать инсулин, и врачи уже давно знают страшную правду (4): чем больше инсулина, тем сильнее ожирение. Результаты целого ряда исследований, в которых принимали участие в основном люди, страдающие сахарным диабетом, подтверждают этот факт.
Инсулин широко применяют для лечения сахарного диабета обоих типов. При диабете I типа разрушаются клетки поджелудочной железы, поэтому уровень инсулина в крови остается очень низким. Чтобы жить, па