Если вы не можете похудеть, то, скорее всего, митохондрии в большой беде. Все митохондрии организма в совокупности составляют фундаментальную основу метаболизма, на которую опираются три другие, более сложные системы жиросжигания. Таким образом, дисфункция митохондрий является главной причиной нарушения жиросжигания, которая приводит к целому ряду нарушений обмена веществ, которые вы, возможно, испытываете уже сейчас. Возвращение митохондрий в рабочее состояние, чтобы они функционировали нормально и обеспечивали энергопитание клеток на полную мощность, важно не только для снижения веса, но и для здорового долголетия и качества жизни в целом.
В данной ситуации вам может быть интересно узнать, что же такое митохондрии.
Митохондрии это крошечные камеры внутри клеток, которые в учебниках обычно изображаются в виде детской колыбели. Они служат в качестве миниатюрных генераторов энергии внутри каждой клетки организма, их работа не прекращается ни на одно мгновение; работая каждую минуту каждого дня, они вырабатывают ровно столько энергии, сколько нужно для удовлетворения потребностей клеток. Точно так же, как домам нужна энергия для отопления, охлаждения, уборки, приготовления пищи и других систем, клеткам организма нужна энергия для работы всех других маленьких механизмов тех, которые производят белок и ДНК, доставляют питательные вещества, выводят шлаки, токсины, отходы жизнедеятельности и так далее. Но в то время, как большинство домов потребляют энергию от внешней электросети, митохондрии больше похожи на независимые генераторы энергии, каждый из которых обеспечивает энергией свою собственную клетку. Чем активнее клетка, тем больше энергии вырабатывают митохондрии.
Когда вы получаете счет за электроэнергию, общее количество энергии, израсходованной вашим домохозяйством, измеряется в ваттах. Когда речь идет об энергии, которая обеспечивает функционирование клеток, мы чаще всего используем килокалории или просто калории. Калории и ватты это просто разные единицы измерения энергии, и на самом деле они взаимозаменяемы. Сидя на месте и читая, вы сжигаете около 1 калории в минуту, а в течение часа израсходуете количество энергии, приблизительно равное 1 ватту. Независимо от того, откуда поступают эти калории из жира или из сахара, внутри митохондрий они превращаются в энергию. Каждая калория, которую вы когда-либо сжигали в своей жизни, сжигалась внутри митохондрий.
Дисфункция митохондрий приводит к нарушению обмена веществ и мешает процессу жиросжигания.
Помните, я говорила, что здоровый метаболизм не быстрее нездорового? Это действительно так, но он более эффективен, точно также как двигатель нового автомобиля более эффективен, чем двигатель старого автомобиля. В этой аналогии митохондрии подобны двигателю, то есть являются частью клетки, в которой происходит неэффективная выработка или потеря энергии. Если митохондрии функционируют эффективно, клетки могут постоянно получать всю необходимую им энергию, что дает им возможность функционировать на максимуме. Но если митохондрии функционируют неэффективно, клетки не получают достаточного количества энергии и не всегда могут функционировать должным образом.
Почему митохондрии могут стать менее эффективными, чем должны быть? Оказывается, что точно так же, как и механические двигатели, наши биологические двигатели предназначены для сжигания определенного вида топлива. Если вы обеспечиваете митохондрии тем топливом, на сжигание которого они рассчитаны, они будут работать с максимальной эффективностью. Но если вы снабжаете митохондрии не таким топливом, которое им нужно, они не будут функционировать с достаточной эффективностью. Эта эффективность или ее отсутствие самый важный фактор, определяющий общее состояние вашего здоровья.
НЕМНОГО НАУКИ: ВАШ ДОМ РАБОТАЕТ НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ, ВАШИ КЛЕТКИ РАБОТАЮТ НА АТФ
Вам необходим воздух, потому что организму нужен кислород. Кислород позволяет митохондриям использовать энергию из пищи. Кислород очень реакционноспособен, поэтому его должны переносить по кровотоку особые молекулы, которые могут его контролировать. Молекулы, которые могут безопасно переносить кислород по организму с помощью крови, содержат железо, которое становится красным при окислении, поэтому ржавое железо бывает рыжеватого цвета, а кровь красная.
Митохондрии используют кислород для преобразования АДФ (аденозиндифосфат) в АТФ (аденозинтрифосфат). Для наглядности можно представить АДФ в виде аккумуляторной батареи, которую необходимо перезарядить, а ATФ в виде полностью заряженной батареи. После «перезарядки» АТФ покидает митохондрии и плавает внутри клетки, где любой из клеточных механизмов, которые называются энзимами, может захватить это соединение и использовать для выполнения своих функций.
Митохондрии могут использовать различные виды топлива
Когда в машинах заканчивается топливо, они останавливаются и прекращают работу. Но как только вы их дозаправите, они сразу же заработают снова. Однако в отличие от машин, организм не может допустить, чтобы у него закончилось топливо.
Если бы у всех клеток нашего организма сразу закончилось топливо, мы бы умерли примерно через шесть секунд. И даже вливание топлива внутривенно не заставит наши «двигатели» заработать снова после того, как они слишком долго оставались без энергии. Чтобы все клетки и организм в целом могли благополучно пережить тяжелые времена, наши клетки устроены так, что они могут использовать гораздо более широкий ассортимент топлива, чем любая машина.
Митохондрии могут использовать огромное количество различных видов топлива. Они могут генерировать энергию из всех трех макроэлементов: сахара, аминокислот, которые служат строительными блоками белков, или жирных кислот. К этим категориям относится подавляющее большинство молекул в нашем питании. Иначе говоря, в нашей пище содержится очень мало веществ, которые мы не можем использовать для получения энергии. Даже те молекулы, которые наш организм не может использовать в качестве строительных блоков, будут подходящим топливом для митохондрий для выработки энергии.
Невероятная способность митохондрий использовать такой широкий ассортимент топлива стала возможна благодаря тому, что другие органеллы внутри клетки работают в сотрудничестве с митохондриями, разбивая все виды молекул на двухуглеродные фрагменты, которые называются ацетильными группами. Эти двухуглеродные фрагменты являются основным топливом, которое митохондрии используют для выработки энергии. Большинство молекул содержат более двух атомов углерода такие молекулы разбиваются на две части и при необходимости меняют форму в соответствии с точными характеристиками ацетильной группы. Например, чтобы получить молекулу глюкозы с шестью атомами углерода, скажем, из куска хлеба, специальная группа энзимов, содержащихся в митохондриях, рассекает молекулу с шестью атомами углерода пополам, образуя две молекулы с тремя атомами углерода этот процесс называется гликолиз, или расщепление глюкозы. Затем другая группа энзимов внутри митохондрий отрубает еще один атом углерода, чтобы образовалась двухуглеродная ацетильная группа. Теперь эта двухуглеродная ацетильная группа внутри митохондрий готова к сжиганию и выработке энергии. Чтобы подготовить к использованию совершенно другую молекулу, скажем, восьмиуглеродную жирную кислоту из масла МСТ (среднецепочечного триглицерида) или кокосового масла, другая группа энзимов внутри митохондрий отделяет двухуглеродные фрагменты с помощью процесса, который называется бета-окислением, каждый раз образуя двухуглеродную ацетильную группу, идентичную ацетильным группам, полученным при расщеплении глюкозы. Чтобы подготовить аминокислоты для митохондрий, большое количество энзимов действуют согласованно, чтобы разделить, согнуть, скрутить, сжать или как-то еще изменить исходную молекулу таким образом, чтобы в конечном итоге превратить ее в ацетильную группу. Эти ацетильные группы единственная форма топлива, которое наши митохондрии могут использовать для выработки энергии.
Можно провести следующую аналогию: митохондрии похожи на печь, работающую на гранулированном топливе, а ацетильные группы это те самые гранулы. Хорошим сырьем для изготовления гранул, которые используются в качестве топлива для такой печи, может быть любая прессованная биомасса: древесина, газеты, кукурузные початки. Точно так же хорошим сырьем для двухуглеродных ацетильных групп служат аминокислоты (получаемые из белка), сахара и жирные кислоты. В природе существует очень мало соединений, которые энзимы организма не могут преобразовать в ацетильную группу и использовать для получения энергии. Для упрощения я буду использовать термин «топливо» для описания исходного вещества, которое клетки преобразуют в ацетильные группы.
Несмотря на то, что митохондрии могут использовать в качестве топлива огромное количество разнообразных биомолекул, эксперименты по исследованию влияния определенного вида топлива на выработку энергии показали, что одни исходные материалы работают лучше, чем другие.
Наилучшее и наихудшее топливо для митохондрий
Доступный выбор топлива для митохондрий зависит прежде всего от рациона питания. Если в вашем рационе много подходящего топлива, митохондрии работают хорошо и вырабатывают много энергии. Если в рационе много неподходящего топлива, митохондриям может быть трудно обеспечивать энергетические потребности клеток. А если клетки не могут функционировать на максимуме, то и вы не можете сохранять высокую работоспособность.
Как ни странно, в этой области проводилось очень мало исследований. Я собрала самые авторитетные из доступных данных, чтобы понять, какие из наиболее распространенных соединений в продуктах питания, входящих в наш рацион, являются лучшими, а какие худшими для митохондрий.
В этой части главы сравниваются наиболее распространенные виды топлива: сахар, кетоны, аминокислоты (строительные блоки белка) и жирные кислоты.
Не забывайте о том, что в клетках используется смесь любых доступных видов топлива. Доля топлива, которое доступно из кровотока, изменяется в зависимости от рациона, времени суток, уровня активности, гормональных воздействий и других факторов. Из-за этих естественных изменений даже у человека с метаболизмом, сильно зависящим от сахара, некоторые клетки иногда сжигают жир. При этом даже у самых лучших жиросжигателей клетки не всегда сжигают только жир.