Во время голодания организм просто меняет источники энергии: вместо еды он пользуется запасенной пищевой энергией, которую мы называем жировой тканью. Представьте, что мы живем в доисторические времена. Настала зима, еды совсем мало. Мы не ели уже четыре дня. Если организм начнет отключаться, то найти еду будет еще сложнее. Возникает настоящий порочный круг. Чем дольше мы не едим, тем труднее нам найти достаточно энергии для охоты или собирательства. Человечество просто не выжило бы. К счастью, наши организмы не настолько глупы.

Они не отключаются, а меняют источники топлива и накачивают нас энергией, чтобы у нас было достаточно сил для охоты. Основной обмен, симпатический тонус и норадреналин повышаются, чтобы мы могли охотиться. Потребление кислорода (VO2), мера скорости метаболизма в покое, тоже повышается.

Гормон роста

Еще один контррегуляторный гормон, уровень которого значительно повышается во время голодания, – это гормон роста (ГР). Исследования показывают, что один день голодания увеличивает выделение гормона роста в два-три раза, и выработка продолжает увеличиваться даже через пять дней после начала полного воздержания от пищи [7]. Поначалу это кажется парадоксальным: зачем нам усиливать рост организма, когда мы не едим? Гормон роста работает именно так, как указано в названии: заставляет ткани нашего тела становиться больше и выше. Если питательные вещества недоступны, зачем расти?

Ответ можно узнать, если проследить за организмом в течение всего цикла питания и голодания. Когда мы едим, глюкоза и аминокислоты абсорбируются и переносятся в печень. Выделяется инсулин, который сигнализирует телу запасать пищевую энергию (калории). Мы находимся в сытом состоянии. Все ткани организма используют глюкозу, а избыток запасается в печени (в виде гликогена) или жировой ткани.

Уровни глюкозы и инсулина в крови снижаются через несколько часов после приема пищи, и наступает голодное состояние. Как уже упоминалось ранее, организм, реагируя на голод, запускает несколько предсказуемых адаптаций. Гликоген из печени мобилизуется и расщепляется на отдельные молекулы глюкозы для получения энергии. Глюконеогенез перерабатывает в глюкозу часть белков. Организм начинает переключаться с глюкозного на жировой метаболизм. В это время уровень гормона роста растет, но белки не синтезируются, потому что уровни инсулина и mTOR низкие. Так что, несмотря на высокий уровень ГР, никакого роста не происходит.

После того как вы поедите (прервете голод), организм снова переключится в сытое состояние. После долгого голодания уровень гормона роста высокий. Поскольку после еды у вас в организме много аминокислот, организм восстанавливает все необходимые белки, чтобы заменить поврежденные. Инсулин стимулирует синтез белка. Так что теперь, в сытом состоянии, в организме высокий уровень инсулина, гормона роста, аминокислот и глюкозы – всех компонентов, необходимых для синтеза или восстановления белков. Как и аутофагия, этот процесс представляет собой обновление; организм разрушает ненужные белки и восстанавливает те, которые особенно нужны. Если смотреть с этой точки зрения, голодание обновляет нежировые ткани.

Потребность в глюкозе и разрушение белков

В условиях голодания организм должен поддерживать достаточный уровень глюкозы, чтобы сохранить нормальное функционирование мозга. Потребность в глюкозе значительно уменьшается, когда печень и мышцы начинают пользоваться в качестве топлива жирными кислотами, а мозг – кетонами. Организм может переработать часть глицерина из жирных кислот в глюкозу, но количество глицерина, доступное для такой переработки, ограничено. Остальную часть глюкозы приходится получать с помощью глюконеогенеза, так что белки все еще продолжают разрушаться. Однако белки, которые разрушаются, не обязательно входят в состав мышечных клеток. Для производства глюкозы в первую очередь катаболизируются белки, которые обновляются быстрее всего: кожа и оболочка кишечника. За пять с лишним лет работы с пациентами в рамках программы «Интенсивный менеджмент питания» (Intensive Dietary Management (www.IDMprogram.com)), в которой для борьбы с лишним весом используется лечебное голодание, доктор Фанг еще не направил ни одного пациента на удаление лишней кожи – даже из тех, кто сбросил более сорока килограммов. Иммунные клетки тоже часто обновляются, и, возможно, их количество уменьшается во время голодания – этим можно отчасти объяснить противовоспалительный эффект голодания, который наблюдается клинически. Мышечные клетки, которые обновляются нечасто, разрушаются достаточно редко. В любом случае белковый катаболизм снижается примерно с 75 граммов в день до всего 10–20 граммов в день, чтобы сохранить запасы белков при длительном голодании [8].

Метаболизм белков у худых людей и людей, страдающих ожирением, сильно отличается. Во время длительного голодания у пациентов с ожирением сгорает в два-три раза меньше белка, чем у худых. Это вполне объяснимо. Если у человека большие запасы жира, которые можно сжечь, организм будет использовать их. Если жира меньше, то организму приходится расходовать белки. Эта ситуация наблюдается не только у людей, но и у других животных. Более ста лет назад ученые показали, что количество энергии, получаемой из белков, у животных с бóльшим процентом жира (гуси, некоторые млекопитающие) меньше, чем у животных, у которых жира мало (грызуны, собаки). Если у вас много жира, то вы сначала израсходуете его, а потом уже перейдете на белок. Таким образом, хотя у людей с ожирением в организме больше белка, чем у худых, они теряют его медленнее, чем худые (см. рис. 7.3 [9]).

Рис. 7.3. С увеличением индекса массы тела в организме разрушается меньше белков

Во время длительного голодания человек с индексом массы тела 20 (граница недостаточной массы тела) получает почти 40 процентов необходимой энергии из белка. Сравните это с человеком, у которого индекс массы тела 50 (морбидное ожирение): он может получать всего 5 процентов энергии из запасов белка (см. рис. 7.4). Это опять-таки демонстрирует способность нашего организма к выживанию. Если у нас есть запасы жира, мы их используем. Если запасов жира нет – обращаемся к другим источникам.

Рис. 7.4. Уменьшение объемов разрушаемых белков во время голодания в зависимости от индекса массы тела

Во время длительного голодания на окисление жира уходит примерно 94 процента энергии, расходуемой людьми с ожирением, а вот у худых людей этот показатель составляет всего 78 процентов. Оставшуюся энергию они получают из окисления белков, потому что запасы углеводов в организме заканчиваются в первые двадцать четыре часа голодания. Кроме того, у худых людей производство кетонов увеличивается гораздо быстрее, чем у полных [10].