Гипоталамус – структура мозга, которая, кроме прочих функций, регулирует обмен веществ и контролирует приход и расход энергии путём стимуляции чувства голода и насыщения.

Энергетический баланс – состояние, при котором поступление энергии равно её расходу, что позволяет сохранять стабильный вес.

В основе теории установочного веса (set-point theory) лежит обратная связь между мозгом и гормонами. Когда содержание жира и вместе с ним гормонов поднимается выше или падает ниже определённого уровня, активируются механизмы, которые поощряют возврат к исходному весу.

У большинства людей диеты способствуют не снижению, а набору веса в долговременной перспективе. Циклы потери веса с последующим постепенным его увеличением неблагоприятны для здоровья.

Кажется, что мы выбираем пищу и едим абсолютно сознательно, на самом же деле нами движет мощный биологический инстинкт, который завязан на сохранении постоянства внутренней среды. Первичные мотивации, такие как еда и сон, обеспечивают жизнь. Желание подкрепиться, количество и выбор еды, чувство насыщения контролируются и мозговыми структурами, и пищеварительной системой. Дирижирует процессом гипоталамус – часть промежуточного мозга, которая управляет обменом веществ, терморегуляцией, работой эндокринной системы. Центры голода и насыщения в гипоталамусе состоят из нервных клеток, которые взаимодействуют с гормонами желудочно-кишечного тракта и вырабатывают собственные гормоны – нейромедиаторы. Система лучше работает с чувством голода, потому что его сигналы сильнее и настойчивее. Многие из нас пропускают или не могут верно оценить более слабые сигналы насыщения. Небольшая часть сигнальных молекул, которые регулируют систему «голод – насыщение», представлена на рисунке 2.5.

Рис. 2.5. Регуляция голода и насыщения

Мозг и желудочно-кишечный тракт с помощью сенсорных проводящих путей, нервных клеток, нейромедиаторов, гормонов и пищевых молекул либо зажигают зелёный свет для утоления голода – и тогда мы едим, – либо создают чувство насыщения, и мы останавливаемся, как машины на красный. Голод – чувство сильное и неприятное, оно сопровождается определёнными сигналами тела – появлением сосущего ощущения в желудке, урчанием, невозможностью сосредоточиться, даже головокружением и головной болью, если поесть не удаётся слишком долго. Это связано с тем, что желудок освобождается от еды и пустеет, в крови снижается количество питательных веществ, мозгу не хватает глюкозы.

Пустой желудок вырабатывает гормон грелин, который активирует в гипоталамусе нейромедиаторы, например нейропептид Y. Он, в свою очередь, действует на центр голода, и человек ест. После диеты концентрация грелина в крови выше, что вызывает более сильное ощущение голода. Существуют и другие механизмы, заставляющие нас искать еду. Когда в крови снижается содержание питательных веществ, глюкозы и инсулина, это тоже возбуждает аппетит.

Девочке было восемь лет, она весила 86 кг. Родители возили её в инвалидном кресле, потому что чудовищная полнота мешала ей ходить самостоятельно. Мальчику, её двоюродному брату, было два года, он достиг уже 29 кг и продолжал толстеть. Дети ели больше, чем остальные их братья и сестры, больше, чем родители. Двухлетний малыш за несколько минут расправлялся с завтраком в 2500 ккал и просил добавки. Девочка и мальчик никогда не чувствовали себя сытыми, они ели и не наедались. Это началось у обоих в четыре месяца, и с тех пор бедные дети не могли остановиться. Родители стали запирать еду, но тогда брат с сестрой отправлялись на промысел к мусорным бакам. Как жители блокадного Ленинграда или узники концлагеря, они были зациклены на еде.

У брата с сестрой не было ни нарушений в работе мозга и эндокринной системы, ни очевидных генетических мутаций. Их родители приходились друг другу кузенами (родственные браки – обычное дело в Пенджабе, из которого эти семьи переехали в Лондон). Дело происходило в 1997 году. За три года до этого был открыт гормон лептин, причём исследования велись на мышах, а биологическую роль лептина у человека только предстояло изучить. Стивен О’Райли, который занимался исследованиями причин ожирения и диабета в Кембридже, заинтересовался этим случаем. Врачи, которым показывали детей, не могли понять причин их патологического аппетита. О’Райли, проверив всё, что только можно, решил измерить у них содержание лептина. Сначала его не нашли вообще, и только исследование другими методами выявило мизерные уровни этого гормона и его функциональную неполноценность. Это было интересно.

Лептин, который производят жировые клетки, тормозит в гипоталамусе центр голода и вызывает чувство насыщения. При генетическом исследовании обнаружилось, что ген, ответственный за синтез лептина, у обоих детей содержит мутацию – в нем отсутствует одна нуклеиновая кислота, а это значит, что гормон не может синтезироваться должным образом. Из-за близкородственных браков от каждого из своих родителей дети получили дефектный ген лептина. Гормон вырабатывался неполноценным и не действовал, брат с сестрой толстели. В качестве экспериментальной терапии детям стали делать инъекции лептина. Рисковали все, но других вариантов не было.

Случилось чудо! Брат и сестра наконец смогли почувствовать себя сытыми и постепенно стали худеть. Нашлась ещё пара десятков пациентов с подобной мутацией, и им тоже удалось помочь. Благодаря генетической ошибке стали активно исследоваться сигнальные молекулы, которые влияют на наше пищевое поведение.

Лептин не стал универсальным лекарством против ожирения: у многих людей с избыточным весом его вполне достаточно или даже больше, чем нужно. Наука – это такая вещь, которая не знает всех ответов, но ищет их и иногда находит. Нам нужно знать больше: исследования лептина продолжаются.

Вся эта сложная многоуровневая система нужна не только для того, чтобы специалистам по питанию было тяжелее сдавать экзамены. Она обеспечивает контроль за расходом энергии, возможность запасти её и пользоваться этими резервами между приёмами пищи. Это дает огромную свободу. Если бы мы хотели есть каждую минуту, как те несчастные брат с сестрой, не было бы ни искусства, ни промышленности, ни медицины. Мы бы только искали пищу и ели.

Когда человек поел до насыщения, следующие 4–6 часов ему можно не думать о еде, потому что тело будет использовать запасы. Он спокойно спит 8–10 часов, не испытывая чувства голода, ведь во время сна тратится меньше энергии. На коротких дистанциях система «голод – насыщение» позволяет съесть каждый раз ровно столько, сколько нам нужно. При этом пищеварение работает с оптимальной нагрузкой, мы не переедаем и сохраняем равновесие между поступлением и расходом энергии.