У женщин, наоборот, активность ЛПЛ выше в жировых клетках, расположенных ниже талии, вот почему они, как правило, набирают лишний вес в первую очередь на бедрах и ягодицах. В клетках жировой ткани брюшной области ЛПЛ ведет себя у них не так активно. После менопаузы активность ЛПЛ в области живота у женщин начинает расти, и они нередко набирают, подобно мужчинам, лишний вес и в этой области. Когда женщины беременеют, активность ЛПЛ в районе бедер и ягодиц возрастает, именно здесь и откладываются калории, необходимые впоследствии для вынашивания ребенка. Лишний вес ниже талии и сзади служит также для уравновешивания растущего в утробе плода, расположенного спереди. После родов активность ЛПЛ ниже талии идет на спад. Женщины теряют лишний вес, который набрали за время беременности, ну или хотя бы большую его часть, однако активность ЛПЛ увеличивается в молочных железах, расположенных у них в грудях, чтобы они могли затем использовать накопленный здесь жир для производства грудного молока.
ЛПЛ также служит прекрасным ответом на вопрос, почему мы не теряем вес во время занятий спортом. Когда мы тренируемся, активность ЛПЛ снижается в клетках жировой ткани и увеличивается в клетках мышечной. Это вызывает выброс жира из жировой ткани, чтобы у нас была возможность сжигать его в мышечной, которой нужно топливо. Мы немного худеем. Пока все хорошо. Однако после окончания тренировки ситуация меняется на противоположную. Активность ЛПЛ в мышцах прекращается, а в жировой ткани она начинает увеличиваться, и жировые клетки восполняют запасы жира, потерянного во время выполнения упражнений. Мы снова толстеем. (Это также объясняет, почему после занятия спортом мы становимся голоднее. Дело не только в наших мышцах, которым нужны белки для восполнения запасов и восстановления, но и в том, что жировые запасы в этот момент также начинают пополняться. Остальная часть организма пытается компенсировать эти энергетические потери, и наш аппетит, соответственно, начинает расти.)
Так как инсулин является основным регулятором жирового обмена в организме, то не удивительно, что он также играет главную роль и в регулировании активности ЛПЛ. Инсулин активирует ЛПЛ на поверхности жировых клеток, особенно это касается жировой ткани в области живота.
Чем больше инсулина выделяется, тем больше активности проявляет фермент ЛПЛ в жировых клетках, и тем больше жира собирается из кровообращения и помещается на хранение в жировые клетки.
Помимо этого, инсулин подавляет активность ЛПЛ в клетках мышечной ткани, чтобы быть уверенным, что они не сожгут слишком много жирных кислот. (Также инсулин приказывает клеткам мышц и другим клеткам нашего тела не сжигать жирные кислоты, а использовать в качестве топлива содержащийся в крови сахар.) Это означает, что если жирным кислотам и удалось выбраться из жировых клеток наружу, но при этом уровень инсулина в крови высокий, то эти жировые кислоты не будут использованы мышцами в качестве топлива. Они в конечном счете вернутся назад в жировые клетки[35].
Помимо этого, инсулин оказывает влияние и на фермент, который мы до этого не обсуждали – гормон-чувствительную липазу, или ГЧЛ. А этот фермент играет, вероятно, еще более важную роль в регулировании инсулином количества запасенного нами жира. Если ЛПЛ делает жировые клетки (и нас вместе с ними) толще, то ГЧЛ способствует тому, чтобы жировые клетки (а значит, и мы) худели. Фермент выполняет эту функцию путем проникновения внутрь жировых клеток и расщепления содержащихся внутри них молекул триглицерида на составляющие их аминокислоты, чтобы эти аминокислоты, в свою очередь, могли спокойно покинуть клеточную тюрьму. Чем активнее этот ГЧЛ, тем больше жира освобождается и сжигается в качестве топлива, и тем, очевидно, меньше жира откладывается в организме. Инсулин подавляет работу этого фермента, предотвращая тем самым расщепление триглицеридов внутри жировых клеток и сводя исходящие потоки жирных кислот из клеток жировой ткани к минимуму. Нужно совсем немного инсулина для выполнения этого фокуса – выключения ГЧЛ и запирания жира внутри жировых клеток. Таким образом, при увеличенном (даже слегка) уровне инсулина жир в жировых клетках начинает скапливаться.
Также инсулин включает в клетках жировой ткани процесс интенсивного всасывания глюкозы – точно так же, как он это делает с мышцами – что увеличивает количество перерабатываемой жировыми клетками глюкозы. Это, в свою очередь, увеличивает количество молекул глицерина (побочного продукта распада глюкозы), находящихся в свободном доступе внутри жировых клеток, а эти молекулы могут быть использованы для соединения вместе жирных кислот и получения триглицерида, что делает возможным откладывание дополнительного количества жира. Для того чтобы места для всего этого нового жира хватило, инсулин также отдает команду на создание новых жировых клеток на случай, если старые окажутся переполненными. Также инсулин подает сигнал клеткам печени прекратить сжигание жирных кислот, а вместо этого начать собирать из них молекулы триглицерида и переправлять их напрямую в жировую ткань. Кроме того, инсулин включает процесс трансформации углеводов в печени и жировой ткани напрямую в жирные кислоты, хотя вопрос о том, насколько важным этот процесс является у людей, до сих пор остается (в отличие от лабораторных крыс) открытым.
Интересующие нас функции инсулина заключаются в увеличении количества запасаемого жира и уменьшении количества жира сжигаемого. Другими словами, инсулин делает нас толще.
На фотографии ниже приведен отличный наглядный пример этого утолщающего эффекта инсулина, любезно предоставленный учебником «Эндокринология: комплексный подход», авторы Стивен Назли и Сафрон Уайтхэд, который доступен онлайн на сайте Национальной библиотеки медицинской литературы (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=endocrin, информация представлена на английском языке). Заголовок фотографии гласит: «Воздействие инсулина на жировую ткань».
Изображенная на фотографии женщина заболела диабетом первого типа в семнадцать лет. Фотография была сделана сорок семь лет спустя. На протяжении этих лет она исправно вкалывала себе дневную дозу инсулина в одно и то же место на своих бедрах. В результате на каждом бедре образовались отложения жира размером с дыню. Очевидно, что эти образования никак не были связаны с тем, сколько она ела, они были вызваны исключительно утолщающим, или «липофилическим» эффектом инсулина. Не забывайте, что у женщины ушли десятилетия на то, чтобы накопились эти уродливые жировые образования. Для нее их постепенное увеличение из года в год было практически незаметным, как это происходит и для большинства из нас, когда мы толстеем.
Вот что происходит, когда мы увеличиваем уровень инсулина по всему организму. Вот почему диабетики нередко толстеют, когда начинают вкалывать себе инсулин. (Это происходит из-за «прямого липогенного воздействия инсулина на жировую ткань, и никак не зависит от количества употребляемой пищи», как это объяснено в конструктивном учебнике по этому вопросу «Сахарный диабет Джослина» Joslin’s Diabetes Mellitus.)
В ходе исследования, результаты которого были опубликованы в 2008 году в «The New England Journal of Medicine», было установлено, что больные диабетом второго типа на интенсивной инсулиновой терапии набрали в среднем четыре килограмма лишнего веса, и почти каждый третий из этих диабетиков поправился за три с половиной года больше чем на десять килограмм. Так как уровень инсулина в крови определяется, по большей части, употребленными углеводами – их количеством и качеством, – то именно эти углеводы в конечном счете и определяют, сколько жира будет отложено в нашем организме. Вот как это все происходит пошагово:
1. Вы думаете о том, чтобы поесть какую-нибудь содержащую углеводы пищу.
2. Ваш организм начинает вырабатывать инсулин.
3. Инсулин подает сигнал жировым клеткам прекратить выброс жирных кислот (путем стимулирования ГЧЛ) и начать забирать как можно больше жирных кислот (с помощью ЛПЛ) из кровообращения.
4. У вас просыпается чувство голода или же вы становитесь еще голоднее.
5. Вы начинаете есть.
6. Организм выделяет еще больше инсулина.
7. Углеводы перевариваются и попадают в виде глюкозы в кровь, увеличивая уровень сахара в крови[36].
8. Организм выделяет еще больше инсулина.
9. Содержащийся в пище жир откладывается в виде молекул триглицерида в клетках жировой ткани, то же самое происходит и с некоторой частью углеводов, преобразованных печенью в жир.
4. У вас просыпается чувство голода или же вы становитесь еще голоднее.
5. Вы начинаете есть.
6. Организм выделяет еще больше инсулина.
7. Углеводы перевариваются и попадают в виде глюкозы в кровь, увеличивая уровень сахара в крови[36].
8. Организм выделяет еще больше инсулина.
9. Содержащийся в пище жир откладывается в виде молекул триглицерида в клетках жировой ткани, то же самое происходит и с некоторой частью углеводов, преобразованных печенью в жир.
10. Жировые клетки становятся толще, а вместе с ними и вы сами толстеете.
11. Жир остается в клетках жировой ткани до тех пор, пока уровень инсулина не упадет.
Если вас интересует, существуют ли другие гормоны, которые делают нас толще, то таких практически больше нет, за одним значительным исключением[37].
Можно интерпретировать деятельность гормонов как работу инструкторов, которые приказывают нашему телу выполнять ту или иную задачу – расти и развиваться (гормоны роста), размножаться (половые гормоны), спасаться бегством или вступать в драку (адреналин). Также они обеспечивают нас топливом для выполнения всех этих разнообразных действий. Помимо прочего, они подают нашей жировой ткани сигнал на мобилизацию жирных кислот и высвобождение их в кровоток, где они становятся доступными для использования в качестве топлива.
Так, в нашем организме в ответ на замеченную нами угрозу выделяется адреналин. Он подготавливает нас к тому, чтобы убежать или драться за свою жизнь, если такая необходимость возникнет. Однако если вам придется убегать, скажем, от агрессивно настроенного льва, и при этом в организме не окажется немедленно доступного топлива для того, чтобы вы смогли бежать либо быстрее, либо дольше (либо и то и другое), чем лев, то тогда вам не миновать беды – животное вас схватит.
Итак, когда вы замечаете льва, начинается выработка адреналина, а адреналин, помимо прочего, подает жировой ткани сигнал на выброс жирных кислот в кровь. Эти жирные кислоты, по идее, должны потом обеспечить вас необходимым топливом для того, чтобы убежать.
В этом смысле все гормоны, кроме инсулина, способствуют высвобождению жира из жировой ткани. Они помогают нам худеть, как минимум временно.
У этих других гормонов, однако, возникают серьезные сложности, когда они пытаются достать жир из нашей жировой ткани, если при этом уровень инсулина в крови повышен. Действие инсулина является определяющим – он подавляет эффекты этих гормонов. Все вполне логично. Если в организме много инсулина, то это должно значить, что в нем также много и углеводов, которые можно использовать в качестве топлива – что уровень сахара в крови повышен – и что нет никакой необходимости заставлять подключаться к процессу жирные кислоты. В итоге мы получаем, что эти другие гормоны будут способствовать высвобождению жира из жировой ткани только при условии, что уровень инсулина в крови низкий. (Эти другие гормоны выполняют свою функцию путем стимулирования ГЧЛ, расщепляющей триглицериды, однако ГЧЛ настолько чувствительна к инсулину, что другие гормоны просто не в состоянии преодолеть его влияние.)
Одним показательным исключением является кортизол. Этот гормон выделяется в нашем организме в ответ на стресс или беспокойство. Кортизол на самом деле способствует как откладыванию жира в жировой ткани, так и его высвобождению оттуда. Для откладывания жира он стимулирует фермент ЛПЛ точно так же, как это делает инсулин, или же вызывает или обостряет состояние под названием «сопротивляемость инсулину», о котором мы поговорим в следующей главе. Когда у человека сопротивляемость инсулину, его организм выделяет больше инсулина и откладывает больше жира.
Итак, кортизол способствует образованию жировых запасов как напрямую (с помощью ЛПЛ), так и косвенно (с помощью инсулина). Однако он также может способствовать и высвобождению жира из клеток жировой ткани, что он делает путем стимуляции ГЧЛ, так же как это делают и все остальные гормоны.
Итак, кортизол может сделать нас еще толще, если уровень инсулина высокий, однако также может помочь нам похудеть, как и все остальные гормоны, если уровень инсулина низкий. Это объясняет, почему некоторые люди во время стресса становятся толще, в то время как у других происходит наоборот.
Из всего вышесказанного можно сделать заключение, которое было известно (и которое по большей части игнорировали) на протяжении более сорока лет.
Единственное, что нам нужно сделать, если мы хотим похудеть – если мы хотим избавиться от жира в нашей жировой ткани и начать его сжигать, – это понизить уровень инсулина в крови и подавить его выделение.
Вот как сформулировали это Ялоу и Берсон в 1965 году: высвобождение жира из нашей жировой ткани и последующее сжигание его в качестве топлива, писали они, «требует лишь стимуляция его дефицита». Если нам удастся добиться достаточного снижения уровня инсулина (стимулировать его дефицит), то тогда мы сможем приступить к сжиганию жира. Иначе никак. При выделении инсулина или при его ненормально высокой концентрации в крови начинается процесс накапливания жира в жировой ткани. Вот что говорит нам по этому поводу наука.
Следствия
Ранее я уже упоминал о двадцатичетырехчасовом цикле откладывания и сжигания жира. Мы получаем его в течение дня во время переваривания пищи (из-за оказываемого углеводами эффекта на инсулин); мы теряем его в перерывах между приемами пищи и ночью во время сна. В идеале жир, который мы получаем во время фазы его накопления, должен уравновешиваться жиром, который мы теряем во время фазы его сжигания.
То, что получено в течение дня, сжигается ночью, и в конечном счете весь этот процесс контролируется инсулином. Как я уже говорил, когда уровень инсулина возрастает, мы откладываем жир. Когда он падает, мы активируем его запасы и используем их в качестве топлива.
Отсюда можно сделать вывод, что если что-то способствует выделению дополнительного количества инсулина или держит уровень инсулина завышенным дольше, чем было предусмотрено природой, то тогда будет увеличиваться период, во время которого происходит откладывание жира, и уменьшаться время, в течение которого он сжигается. Как мы уже знаем, стоит это равновесие нарушить – откладывать больше жира, чем сжигать – на ничтожно малую величину, всего двадцать калорий в день, это может привести нас за пару десятилетий к ожирению[38].
Увеличивая время, в течение которого мы скорее откладываем жир, чем сжигаем его, инсулин оказывает еще один косвенный эффект.
Как вы помните, мы полагаемся на жирные кислоты, как на топливо в часы между приемами пищи, когда уровень инсулина опускается до того, каким он был перед едой.
Однако инсулин подавляет высвобождение жирных кислот из клеток жировой ткани; он приказывает другим клеткам организма сжигать вместо них углеводы. Таким образом, когда уровень сахара в крови приходит в норму, у нас появляется потребность в топливе-заменителе.
Если при этом уровень инсулина остается завышенным, то использовать с этой целью жир у нас нет никакой возможности. Белки, которые клетки нашего тела тоже используют при необходимости в качестве топлива, мы тоже не можем жечь: инсулин защищает и сохраненные в мышечной ткани протеины. Мы не можем использовать и углеводы, отложенные в печени и мышечной ткани, потому что их тоже инсулин держит под замком.
В итоге клетки испытывают топливный голод, и мы на самом деле чувствуем их голод. Как результат, мы возвращаемся к еде раньше, чем это сделали бы в нормальных условиях, или съедаем больше, чем обычно, или происходит и то и другое. Как я уже отмечал ранее, если по какой-то причине мы становимся толще, то это приводит к тому, что мы начинаем переедать. Вот что делает с нами инсулин.
Тем временем наши тела становятся толще, так как мы накапливаем жир, и наши потребности в топливе увеличиваются. Когда мы становимся толще, то увеличивается и количество мышечной ткани, необходимой для поддержания этого жира. (Опять-таки частично мы можем быть благодарны за это инсулину, который следит за тем, чтобы все потребленные нами белки шли на восстановление клеток мышечной ткани и органов, а также на образование новых мышечных волокон, если в этом возникает необходимость.)
Итак, когда мы толстеем, наша потребность в энергии увеличивается, и по этой же причине у нас увеличивается и аппетит – особенно нас тянет к углеводам, потому что это единственный вид питательных веществ, которые наш организм использует в качестве топлива при повышенном уровне инсулина.