Страхи из-за голодания распространены весьма широко. Мы постоянно слышим, что надо есть, есть и есть – даже когда мы хотим сбросить вес! Если вам не угрожают ни недостаток питательных веществ, ни недостаток веса, то для вас есть хорошая новость: страх «сжигания мышц» (который был основан на исследовании азотного баланса) при голодании не подтверждается ни практическим опытом, ни известными данными о физиологии голодания, ни клиническими испытаниями. (Потеря азота не обязательно означает потерю мышечной массы; она может быть вызвана потерей избыточных кожных тканей и поврежденных белков при голодании.)

Давайте рассмотрим физиологию голодания и то, что происходит с метаболизмом белков, когда вы поститесь.

Во время голодания организму приходится удовлетворять базовые метаболические потребности за счет запасенной энергии. Хотя мы в основном считаем расход энергии синонимом физических нагрузок, на самом деле организму требуется значительный объем энергии на поддержание работы жизненно важных органов (мозга, сердца, легких и почек). Почти вся эта работа контролируется автономной нервной системой, без задействования сознания. Даже когда мы прикованы к постели, нашему телу все равно нужна энергия на поддержание этих механизмов. Если мы ничего не едим (постимся), то не получаем никакой пищевой энергии, так что нам приходится для выживания рассчитывать только на накопленные запасы.

Как организм запасает пищевую энергию?

Организм запасает пищевую энергию двумя основными способами:

• Гликоген в печени

• Жировые ткани

Когда мы едим, уровень гормона инсулина повышается и дает организму сигнал: запасти часть полученной пищевой энергии. Глюкоза из углеводов соединяется в длинные цепочки, которые называются гликогеном, и запасается в печени. Когда мы едим белковую пищу, белки разрушаются, после чего организм усваивает аминокислоты, из которых они состоят. Аминокислоты затем используются в качестве строительного материала для новых белков. Однако если мы съедаем больше, чем необходимо, у организма нет возможности запасать избыток аминокислот.

Рис. 7.1. Как организм использует пищевую энергию во время сытости и голодания

Вместо этого организм перерабатывает избыток белка в глюкозу и запасает эту пищевую энергию. По некоторым оценкам, у американцев, сидящих на стандартной диете, в глюкозу перерабатывается от 50 до 70 процентов белка, употребляемого в пищу [1]. Иными словами, стандартная американская диета содержит намного больше белка, чем необходимо организму.

Гликоген – это полезная форма запасания энергии, но объем хранилища в печени ограничен. После того как запасы гликогена достигают максимума, организм перерабатывает избыточную глюкозу в триглицериды (жиры) – этот процесс называется неолипогенезом. Затем жировые молекулы выводятся из печени и уходят в жировые ткани для долгосрочного хранения.

Две эти системы хранения дополняют друг друга. Гликогеновая система проста, но ее возможности ограничены. Система жировых тканей намного сложнее и требует от организма переработки молекул углеводов и белков в жиры (триглицериды). Но у нее есть и свое достоинство: ее объемы, по сути, безграничны.

Две системы можно примерно сравнить с двухкамерным холодильником: гликогеновая система – собственно холодильник, а жировая система – морозилка. Мы храним запасы еды двумя разными способами. В холодильник еду легко и положить, и достать, но объем холодильника ограничен. Когда холодильник переполняется, часть еды можно заморозить. Хранить еду в морозилке сложнее, потому что ее сначала нужно правильно упаковать, а потом заморозить; но, с другой стороны, можно всегда купить новый морозильник и поставить его в подвале, так что его объем, по сути, безграничен.

Что происходит во время голодания?

Во время голодания процесс запасания энергии проходит в обратном порядке. Уровень инсулина снижается, давая организму сигнал расходовать энергетические запасы. Доктор Джордж Кэхилл описал пять стадий, которые проходят между приемом пищи и продолжительным голоданием (или голодом). Четыре стадии изображены на рисунке 7.2 [2]. В первые четыре часа после еды уровень инсулина высокий, и вы получаете бóльшую часть энергии из съеденной глюкозы. Глюкозу могут использовать любые ткани тела, а запасы сохраняются в виде гликогена. После того как место в хранилище гликогена заканчивается, весь избыток перерабатывается в жир.

Вторая стадия: 4–16 часов после еды. Экзогенная глюкоза уже недоступна как источник энергии, так что приходится рассчитывать на внутренние запасы. Самый легкодоступный источник энергии в организме – гликоген в печени. Гликоген расщепляется на составляющие молекулы глюкозы, и они расходятся по организму в качестве источника энергии. Запасов гликогена хватает примерно на сутки. Так что, если вы не получаете больших физических нагрузок, даже целые сутки голодания еще не заставят организм сжигать жиры и белки.

Третья стадия: 16–30 часов после еды. Запасы гликогена постепенно заканчиваются. Жиры пока еще недоступны в качестве топлива, так что вы заполняете недостачу, производя глюкозу из белка – этот процесс называется глюконеогенезом (буквально – созданием новой глюкозы). Во время этой стадии организм переходит от использования глюкозы, которой становится все меньше и меньше, к использованию жиров и белков из закромов организма. Именно эта стадия беспокоит многих людей, потому что они считают, что разрушение белка приводит к потере мышечной массы. Это беспокойство по большому счету необоснованно – подробнее чуть ниже в этой главе мы объясним почему.

Большинство наших органов и мышц могут непосредственно использовать в качестве топлива жир (триглицериды). Мозг, однако, не может использовать жир непосредственно как топливо из-за гематоэнцефалического барьера. Кроме того, поскольку мозгу требуется очень много энергии, доступная глюкоза быстро закончилась бы. Печень компенсирует недостаток глюкозы, вырабатывая из жира кетоны. Эти кетоны могут проходить через гематоэнцефалический барьер и служить источником энергии для мозга. По некоторым оценкам, мозг может получать из кетонов 60–75 процентов энергии, что значительно снижает потребность в глюкозе, потому что бóльшую ее часть приходится производить из белка.

Четвертая стадия: 30 часов – 24 дня после еды. Организм мобилизует запасы жира в качестве источника энергии. К этому времени большинство тканей организма уже переходит на сжигание триглицеридов в качестве источника энергии. Только мозг, эритроциты и внутренние ткани почек по-прежнему используют глюкозу. Некоторая часть молекул глицерина, служащих «хребтом» для молекул триглицеридов, перерабатывается в глюкозу; небольшая часть по-прежнему перерабатывается из белков. Единственное заметное различие состоит в том, что белков теперь расходуется еще меньше. Во время длительного голодания организм в основном сжигает жир [3]. Это логично, потому что организм запасает бóльшую часть энергии в виде жира.