Есть ли у вас ген полноты? Наука исследует, как люди сжигают калории

Как-то Шерил Санчес провела целый день перед телевизором, болтая по телефону и не переставая жевать. День, как тысячи других - за одним исключением: за каждым ее движением следил датчик, укрепленный под потолком, и специальные приборы анализировали состав воздуха в комнате, чтобы точнейшим образом подсчитать, сколько калорий сжигает ее организм, и определить источник калорий: углеводы или жиры.

- Я вешу больше, чем следует, - говорит 28-летняя Санчес, сидя на кровати в спирометаболометрической камере (СММК) исследовательского центра при Национальных институтах здравоохранения (НИЗ) в Фениксе. - Я пытаюсь сбросить вес со времени рождения моего младшего сына, вот уже пять лет.

Почему же некоторым людям так легко набрать вес и так трудно сбросить его? Исследователи из НИЗ в течение десяти лет пытаются разрешить эту загадку. Движет ими не столько научное любопытство, сколько практическая необходимость. Врачи обратили внимание на то, что их полные пациенты легче сбрасывают вес, когда понимают причину своей полноты.

Большое волнение вызвало открытие так наз. гена полноты, но люди толстеют по разным причинам. И не всегда потому, что много едят.

Вот, например, 60-летняя Мейзи Херр из Скоттсдейла, штат Аризона, в первый раз села на диету еще в колледже. "С тех пор так и тянется: сбрасываю вес, набираю снова, ругаю себя, - рассказывает она. - Пять лет назад я дошла до 110 килограммов".

Она целый год придерживалась очередной диеты, перед тем как исследователи предложили ей провести день в СММК. Херр согласилась и здесь узнала, что ее организм плохо расщепляет жир.

- Я вдруг поняла, - говорит Херр, - почему мне нельзя есть жирную пищу, почему от жира я толстею. Все рассуждения о диетах с низким содержанием жира не имели для меня смысла, пока я не осознала особенностей моего организма.

После этого для Херр была разработана диета, в которой содержание калорий, получаемых из жиров, было снижено до 15 процентов. Она стала много ходить, каждое утро полчаса играет в гольф. За год она сбросила почти 30 килограммов и вот уже четыре года не прибавляет в весе.

Херр поняла, что старый диетический трюизм: одна калория есть одна калория - не всегда правда. Жирная пища вызывает проблемы не только потому, что организм плохо сжигает жиры, но и потому, что жир содержит в два раза больше калорий, чем углеводы.

Данные, полученные при измерениях в СММК, показывают, что человеческий организм сначала сжигает углеводы, и только если ему нужна дополнительная энергия - калории жира. Но наш сидячий образ жизни ставит это "если" под большой вопрос. Реальность для многих из нас такова, что мы расщепляем углеводы, а жир накапливаем. И на то есть веская причина. Если организм может запасать только ограниченное количество избыточных углеводов, таких, как гликоген, большей частью в печени и в мышцах, то жир может распределяться по всему телу. "Накопление углеводов тщательно регулируется, - объясняет физиолог Эрик Рейвассин, возглавляющий исследования проблем ожирения в НИЗ, - а накопление жира - нет".

А не превращает ли наш организм избыток углеводов в жир? Так считают многие диетологи. Однако при исследованиях в СММК углеводы в организме наблюдаемых никогда не превращались в жир. Этого можно добиться, говорит Рейвассин, только насильно скармливая добровольцам по 5000 калорий в день, большую часть в виде углеводов. Лишь тогда часть углеводов превратится в жиры. "Но в реальной жизни, - утверждает Рейвассин, - такого не бывает. Именно жир делает человека жирным".

Ну а как насчет утверждения, что без жиров нет чувства сытости? Судя по недавним исследованиям, это не так. В ходе эксперимента в Лидсском Университете в Англии одной группе мужчин подавали завтрак, насыщенный жирами, другой - равный по калорийности, но насыщенный углеводами. Оказалось, что те, кто получал "жирный" завтрак, чувствовали себя менее сытыми, чем те, кто получал больше углеводов.

Одна из причин неэффективности многих диет, как полагает Рейвассин, в том, что сидящие на диете люди думают, что вся проблема в лишних килограммах. "Сбросив их, они возвращаются к привычному режиму питания, - говорит он. - Но если организм плохо расщепляет жиры, он всегда будет плохо их расщеплять".

По мнению Рейвассина, этим людям не повезло: у них в два раза больше шансов попасть в число толстяков, чем у тех, чей организм быстро сжигает жиры. Посмотрите, что происходило, когда в 1990 году в Лавальском Университете, провинция Квебек, под наблюдением исследователя Клода Бушара объедалось 12 пар близнецов. Эти однояйцевые близнецы имели средний вес и получали на тысячу калорий больше их ежедневной потребности. Через три месяца Бушар обнаружил, что близнецы в каждой паре прибавляли в весе одинаково и жир у них откладывался на одних и тех же местах. Но когда стали сравнивать пары близнецов, результаты оказались разными. Одна пара за время эксперимента набрала по пять килограммов, другая - по 13 килограммов. У одних жир откладывался вокруг талии, у других - на бедрах. Бушар пришел к заключению, что эти особенности почти наверняка наследственные.

Как же узнать, хорошо ли ваш организм сжигает жир? Кроме обследования в СММК, практически нет способа узнать это. Но если вам приходится бороться с излишками веса на протяжении всей вашей жизни, говорит Рейвассин, то, скорее всего, вы боретесь с наследственной склонностью к пониженному расщеплению жиров.

- Даже небольшие различия в усвоении калорий у разных людей могут со временем приводить к большой разнице в набранном весе. Вот посмотрите, - говорит Рейвассин и демонстрирует цифры, показывающие источник сжигаемых Шерил Санчес калорий: углеводы или жиры.

В СММК еду Санчес подавали через герметичный шлюз. Подсчитывалась каждая калория, каждый грамм углеводов и жиров. Сжигание калорий требует кислорода: при сжигании жиров его уходит больше, при сжигании углеводов - меньше. Когда организм Санчес расщепляет углеводы, уровень кислорода в камере остается высоким, а когда жиры - он падает.

Сразу после обеда показатель, называемый дыхательным коэффициентом, подскакивает у Санчес к углеводному краю шкалы. Во второй половине дня, по мере того как она использует углеводы, этот показатель постепенно сдвигается в сторону жирового края.

Более двух тысяч добровольцев прошли обследование в СММК. Результаты показывают, что накопление калорий из жиров - только одна сторона генетической предрасположенности к ожирению. Рейвассин считает, что интенсивность расщепления жиров может быть связана с другим тонким отличием между людьми: с функционированием симпатической нервной системы.

У одних активность нервов, которые контролируют все: от сокращений сердца и дыхания до напряжения мышц и краснения при смущении, - более высокая, чем у других. Вы знаете этот тип: напряженные, с натянутыми нервами люди. Они сжигают больше калорий, чем их спокойные, безмятежные собратья. Поскольку именно симпатическая нервная система играет ключевую роль в превращении запасов жира в энергию, Рейвассин полагает, что инертная нервная система - одна из причин плохого расщепления жиров. Причем уровень активности симпатической нервной системы, так же как уровень сжигания жиров, является фамильной чертой.

Есть люди суетливые. Часто вскакивают и ходят взад-вперед, сидя, качают ногой или дергают себя за мочку уха. Рейвассин называет это спонтанной физической активностью (неосознанными движениями) и считает, что она присуща людям с высоким уровнем активности симпатической нервной системы.

Один из экспериментов в СММК показал, что только за счет таких спонтанных движений большинство исследуемых сжигало около 300 килокалорий в день. Чтобы израсходовать такое количество энергии, понадобился бы час интенсивной езды на велосипеде.

Более того, посадите суетливого и спокойного человека на одинаковую диету в 2500 ккал ежедневно, и после нее они будут выглядеть совершенно по-разному. Как позволяет предположить открытие и выделение гена полноты, некоторые люди рождаются с нарушенной способностью распознавать, когда они достаточно накапливают жира. Им не хватает не силы воли, а гормона, который подает сигнал мозгу: "Хватит - ты уже сыт".

Шерил Санчес теперь знает, что ее организм плохо расщепляет жиры. Но и до этого ей было хорошо известно еще об одном слабом месте в ее борьбе с полнотой: она из племени индейцев пима, а для этой группы населения характерна тенденция к ожирению.

Четверо из пяти взрослых пима имеют лишний вес, и примерно 75 % страдают от ожирения. Ожирение распространено также среди австралийских аборигенов, некоторых племен островов Тихого океана и Африки. Поэтому исследователи задумываются, не существует ли еще одного гена, ответственного за ожирение, - гена "накопительства".

Можно предположить, что среди групп населения, исторически страдавших от недоедания, выживали те, чей организм мог накопить больше жира в период изобилия, чтобы потом использовать его во время голода. Впрочем, ученые, открывшие ген полноты, не думают, что он единственный, скорее речь идет о генотипе - сочетании наследственных тенденций, приводящих к избыточному весу. Так что же полнота - это судьба, определяемая ДНК? Любой человек с унаследованной склонностью к полноте должен осознать, что он живет в век изобилия, а его организм настроен на те времена, когда выживание требовало тяжелой физической работы и еды часто не хватало.

Но и сейчас можно заглянуть в те времена. Рейвассин и его коллеги изучают племя мексиканских индейцев пима, которые живут почти так же, как жили на протяжении тысячелетий. Мексиканские пима, родственные индейцам пима из Аризоны, имеют такой же генотип накопительства, однако весят на 20 с лишним килограммов меньше. Почему? В глухой мексиканской деревушке Мейкоба мужчины в среднем 40 часов в неделю заняты изнурительной работой на полях, а женщины более 90 часов в неделю отдают нелегкому домашнему хозяйству. При их спартанской диете - главным образом лепешки, овощи и совсем немного мяса - только 23 процента калорий они получают за счет жиров.

- Вот мир, в котором развился накопительный генотип, - говорит Рейвассин. - В нем наличие или отсутствие генов накопительства означает жизнь или смерть. Зато в нашем мире, где еды в изобилии, а тяжелую работу выполняют машины, эти гены опасны.

Вывод: интенсивная физическая нагрузка и строгая диета могут перекинуть мостик между тем миром и нашим. Но, как знает Шерил Санчес, не так все просто. Последние данные о ее пребывании в СММК показали, что вдобавок к тому, что она плохо сжигает жиры, у нее низкие показатели активности.

Санчес, однако, намерена одолеть унаследованный ею накопительный генотип. "Никаких жареных лепешек", - говорит она, имея в виду любимое блюдо пима. Дальше следуют заповеди почти всех диетологов: больше овощей, меньше мяса, и ни в коем случае жареного, больше физических упражнений. Она надеется убедить двух своих сыновей - оба имеют избыточный вес - прекратить таскать куски со стола.