Ответ можно найти, изучая особенности одной группы людей, которые, по существу, являются сверхлюдьми. Речь идет об элитных спортсменах.

Стимуляция роста митохондрий: уроки от сверхлюдей

У меня есть друг, Иньиго Сан Мильян; в течение нескольких лет он был профессиональным спортсменом (европейский футбол, шоссейные велогонки), прежде чем стал физиологом и занялся вопросом о природе исключительных достижений элитных спортсменов. Его работы (как и работы других специалистов) продемонстрировали, что ведущие мировые спортсмены – которых он называет «сверхлюдьми» – обладают превосходными митохондриями и благодаря этому проявляют то, что он именует «метаболической гибкостью» – способностью переключаться от использования жира к использованию углеводов для выработки энергии. Например, работая с низкой или умеренной интенсивностью, спортсмен потребляет для производства энергии жир, но при выполнении запредельно интенсивных нагрузок он сжигает в первую очередь углеводы. Наоборот, люди, страдающие ожирением, такой гибкости не проявляют. Так как они не расходуют жир, то они способны выполнять нагрузки лишь в течение непродолжительного времени; потребление кислорода у них составляет всего одну треть от того количества, какое потребляет элитный спортсмен. Это позволяет утверждать, что при ожирении энергетические станции, которые для производства энергии используют кислород, работают с неполной нагрузкой.

Одним из самых замечательных открытий Иньиго является обнаружение важности лактата (молочной кислоты) в развитии метаболической гибкости. Лактат, циркулирующий в крови, – это то самое вещество, которое вызывает утомление мышц. Лактат в большом количестве образуется в ходе метаболизма глюкозы и с естественно-исторической точки зрения является шлаком. Однако оказалось, что люди со здоровыми митохондриями, например, элитные спортсмены, используют лактат как дополнительный источник энергии, включая его в работу энергетических станций, которые превращают его в АТФ. В результате такие люди могут длительно, до запредельного накопления лактата, выполнять нагрузки, не прекращая их и не снижая их интенсивности. Наоборот, люди, страдающие ожирением, с трудом используют лактат как источник энергии; поэтому он быстро накапливается у них в крови, нарушая их способность к длительным и интенсивным физическим нагрузкам. Таким образом, точно определить состояние здоровья митохондрий можно, измеряя скорость накопления лактата в крови; по этому показателю можно судить, насколько велика у данного индивида метаболическая гибкость.

Иньиго также установил, что высокая концентрация лактата в крови может нарушать функцию митохондрий так же, как это делает мочевая кислота. В связи с этим интересно, что в ходе метаболизма фруктозы образуется больше лактата, чем в ходе метаболизма глюкозы; приблизительно 25 % фруктозы в конце концов превращается в лактат. Это позволяет утверждать, что еще одним способом, каким фруктоза может негативно влиять на энергетические станции, является продукция лактата.

Повышенная продукция энергии в митохондриях позволяет элитным спортсменам не только устанавливать мировые рекорды на международных соревнованиях. Она также позволяет им избегать ожирения, сахарного диабета, сердечных заболеваний и рака. Им не нужна никакая специальная диета, например, диеты с низким содержанием углеводов или с высоким содержанием белка, чтобы сохранять эти эффекты. На самом деле они часто предпочитают углеводы, так как это самый важный источник энергии для мышц при выполнении интенсивных нагрузок; углеводы в диете позволяют сохранять высокий уровень содержания гликогена в мышцах.

Элитные спортсмены, сверхлюди, имеют такие продуктивные энергетические станции, каких нет ни у кого в мире. Но почему это так? Почему их энергетические станции столь эффективны? Хотя, вероятно, здесь играют роль многие факторы, включая наследственные, самым волнующим из них является то, что физические нагрузки сами по себе могут стимулировать рост митохондрий. Весь фокус, однако, заключается в том, что нагрузки надо регулировать определенным образом.

Увеличение числа энергетических станций

Какие упражнения наиболее эффективно улучшают функции митохондрий? Исследованию этого вопроса было посвящено много исследований. Во-первых, лучше всего выполнять упражнения на выносливость, например, ходьба, упражнения на беговой дорожке или езда на велосипеде, в противоположность поднятию тяжестей, которое не требует выносливости[62]. Во-вторых, упражнения наиболее эффективны, если перед их выполнением вы либо голодаете, либо не едите углеводов. В-третьих, упражнения должны непрерывно продолжаться не менее одного часа, и делать их надо не реже трех-четырех раз в неделю. Это нужно делать, потому что для активации процесса роста митохондрий необходимо некоторое время, и поэтому упражнения длительностью менее получаса редко приводят к успеху.

Имеет значение и интенсивность упражнений. Как показал Иньиго, когда в крови начинает накапливаться лактат, то вы не только начинаете чувствовать утомление; высокая концентрация лактата угнетает способность митохондрий сжигать жир, и в результате вы теряете способность дальше выполнять упражнение. Таким образом, весь фокус заключается в том, чтобы подобрать такую интенсивность нагрузки, чтобы вы могли выполнять ее в течение часа, не испытывая утомления, то есть не накапливая лактат. Уровень такой нагрузки сильно варьирует у разных людей. Люди с нарушенной функцией митохондрий, например, больные, длительно страдающие ожирением или метаболическим синдромом, должны выполнять нагрузки с меньшей скоростью, чем спортсмены-любители или профессионалы.

Хотя самым точным способом определения подходящей для вас интенсивности нагрузок является приобретение набора для определения уровня лактата в крови, есть и обходные пути определения адекватного уровня нагрузки. Самый простой (именно его рекомендует Иньиго) – это оценка интенсивности дыхания и способности говорить. Правильный уровень нагрузки позволяет вам одновременно говорить, хотя и с определенными трудностями. Если вы можете говорить и дышать, выполняя упражнение, так же свободно, как в состоянии покоя, то, значит, вы не дорабатываете. Если же вы вообще не в состоянии поддерживать разговор, то, значит, вы переусердствовали.

Упражнения обычно распределяют по зонам в зависимости от частоты сердечных сокращений. Уровень нагрузки, оптимальный для улучшения функции митохондрий, соответствует зоне 2 (Иньиго обозначает ее Z2); обычно она соответствует легкой нагрузке, при выполнении которой частота сердечных сокращений составляет приблизительно 70 % максимальной частоты сокращений здорового сердца. Некоторые люди используют таблицы и формулы для расчета частоты сердечных сокращений, которой надо достичь для того, чтобы остаться в зоне 2[63], но, к сожалению, достоверность этих методов не доказана. Для каждого человека характерна его собственная индивидуальная максимальная частота сердечных сокращений, а это означает, что по стандартной формуле вы можете вычислить не подходящую для вас величину и попадете в зону нагрузки, неблагоприятную для функции ваших митохондрий. Кроме того, прием таких лекарств, как, например, бета-блокаторы, могут затруднить достижение расчетной величины частоты сердечных сокращений. Поэтому я предпочитаю определять сожержание лактата в крови во время выполнения упражнений или следовать простейшему тесту на способность говорить, по способу Иньиго. В любом случае обсудите со своим врачом, какая частота сердечных сокращений безопасна для вас, прежде чем приступать к физическим упражнениям.

Польза от упражнений заключается не просто в том, чтобы сжечь лишний жир и сделать вас сильным. И