Когда сахар в крови начинает падать, печень выпускает глюкозу в кровь. Запасы, впрочем, довольно ограниченные: печень может хранить лишь около 100 г гликогена. Это значит, что резерв сахара недолговечен и его хватает максимум часов на двенадцать, в зависимости от уровня активности. После того, как в печени заканчиваются запасы сахара, мозг превращается в подобие цветка-людоеда Одри II из фильма «Магазинчик ужасов», постоянно требуя еды. Именно в таких ситуациях люди обычно чувствуют себя одновременно голодными и злыми. Это ощущение отчасти вызывается именно мозгом, который очень хочет есть. Печень – если продолжать аналогию с «Магазинчиком ужасов», она играет роль верного слуги Сеймура – запускает процесс под названием глюконеогенез, что переводится как «выработка нового сахара». Без периодического голодание организм не может запустить аутофагию – процесс «уборки» и обновления клеток. Печень – величайшая, из всех созданных природой, фабрика по переработке. И в этой ситуации она убивает сразу двух зайцев: когда в организме заканчивается сахар, печень собирает со всего тела изношенные, плохо работающие белки, разбирает их на аминокислоты и сжигает[210]. Мозг накормлен, тело очищено. Эта способность организма к «уборке» и обновлению клеток называется аутофагией, и сейчас ее с интересом исследуют ученые-геронтологи[211]. Когда вы регулярно чередуете периоды приема пищи и голодания, аутофагия запускается ежедневно. Но сейчас, к сожалению, мы редко даем ей начаться – наш переключатель безнадежно заклинен в режиме питания. Хотя это полезный для здоровья процесс, без системы биологических сдержек и противовесов он может быстро пойти вразнос. Ваши скелетные мышцы (бицепсы, квадрицепсы или, боже упаси, ягодицы) могут превратиться в мишень для глюконеогенеза: они же, по сути, представляют собой большой запас белков. Разрушение мышц – не самое желательное явление для голодного охотника-собирателя. В голодные периоды вы все равно на этом долго не протянете: если пытаться поддерживать метаболические потребности мозга с помощью одних только белков, дней через десять вас ждет мучительная смерть[212]. Чтобы предотвратить это, при голодании резко повышается уровень гормона роста. Гормон роста играет много разных ролей в организме, но главная его функция у взрослых – сохранение мышечной массы при голодании, иными словами, он предотвращает разрушение мышечных белков для добычи глюкозы. После всего 24 часов голодания уровень гормона роста может повыситься на целых 2000 % (подробнее об этом в главе 9), отправив организму сигнал: остановить разрушение мышц и вместо этого начать сжигать жир. Жир, собственно, хранится в организме специально, чтобы его сжигать. Можно сказать, он является в организме «запасами хвороста» для растопки: всего 500 г содержит более 3 тыс. резервных калорий для мозга. Человек с нормальным весом носит на себе запас из десятков тысяч калорий, а при ожирении эта цифра возрастает и вовсе до сотен тысяч! В отличие от сахара, жир может запасаться в нашем теле практически безгранично. Когда жировая ткань – жир, который прячется под кожей и особенно любит скапливаться возле талии, – разрушается во время голода, в кровь попадают жирные кислоты, и печень переводит их в топливо, называемое кетонными телами или просто кетонами. Кетоны легко усваиваются клетками мозга и могут удовлетворять до 60 % всей потребности мозга в энергии. В статье 2004 года один из первых исследователей кетонов Ричард Вич писал: «Кетонные тела вполне заслуживают наименования супертоплива», и сейчас вы узнаете, почему. Решение проблемы с загрязнением? В отличие от глюкозы, кетоны считаются «чисто сгорающим» источником топлива, потому что вырабатывают больше энергии на единицу кислорода за меньшее количество метаболических этапов и, соответственно, в процессе создают меньше «молекул-зомби» (свободных радикалов)[213]. Кроме того, они значительно повышают доступность естественных антиоксидантов вроде глутатиона, самого мощного нейтрализатора свободных радикалов в организме, так что утилизация кетонов – это отличная антивозрастная сделка «два в одном»[214]. Но достоинства кетонов на этом не заканчиваются. Их присутствие в мозге, как оказалось, активирует генетические сигнальные пути, повышающие уровень BDNF – «гормона роста мозга». Он способствует хорошему настроению, улучшает обучаемость и пластичность, защищая нейроны от износа, которому они неизбежно подвергаются в течение жизни. Как я уже говорил в предыдущей главе, они еще и положительно влияют на кровоснабжение мозга, увеличивая приток крови на целых 39 %[215]. ДЕТСКИЙ ЖИРОК – ЭТО НЕ ПРОСТО МИЛО: ЭТО ЕЩЕ И ЗАПАС ЭНЕРГИИ Вы в последнее время видели младенцев? Ну, совсем новорожденных, только что из утробы? Они жирненькие. И милые. Но в основном жирненькие. Они запасаются энергией еще до рождения, в третьем триместре, и такими жирными не рождаются детеныши ни одного другого млекопитающего. У большинства животных при рождении жир составляет всего 2–3 % от массы тела, а вот у людей – целых 15 %, больше даже, чем у новорожденных тюленей. Происходит это, потому что люди рождаются не полностью развитыми. К моменту появления из утробы здоровый человеческий младенец совершенно беспомощен физически, а его мозг недоразвит. В отличие от большинства животных, новорожденные люди не получают предустановленного полного набора инстинктов. По некоторым оценкам, если бы люди рождались на том же уровне когнитивного развития, что и шимпанзе, беременность длилась бы как минимум вдвое дольше (вы же вряд ли обрадуетесь, дорогие женщины). Благодаря «преждевременному» рождению человеческий мозг заканчивает свое развитие не в утробе, а в реальном мире, с открытыми глазами и ушами – наверное, именно поэтому мы такие общительные и умные! Во время этого периода быстрого роста мозга, который даже иногда называют «четвертым триместром», жир служит важным резервуаром кетонов для мозга, потребляющего временами до 90 % всех продуктов обмена веществ у новорожденных[216]. Теперь вы знаете: младенческий жирок нужен не только для того, чтобы его щипать, но и для мозга. При «нормальной» западной диете, богатой углеводами, производство кетонов бóльшую часть времени ингибировано[217]. Все потому, что продукты, богатые углеводами, провоцируют инсулиновую реакцию поджелудочной железы, а при повышенном уровне инсулина кетоз[218] тут же останавливается. А вот подавление инсулина – с помощью голодания либо низкоуглеводной диеты – напротив, стимулирует кетогенез. Давайте исследуем две этих дороги к выработке кетонов. Периодическое голодание Сейчас люди проводят почти все время за приемом пищи и практически не испытывают чувства голода. Обычно мы начинаем есть, едва проснувшись, и заканчиваем перед самым сном. Но на протяжении большей части человеческой истории все было совсем иначе. Задолго до того, как религия (и книги по диетам) превратили недостаток калорий в тщательно контролируемый выбор, наши доземледельческие предки вынуждены были регулярно «поститься» из-за непредсказуемой доступности пищи. Их мозги (которые мы получили от них в наследство) развивались в условиях неуверенности и, соответственно, очень хорошо адаптированы для перехода из «сытого» состояния в «голодное» и обратно. Периодически ограничивая употребление пищи, мы заставляем тело адаптироваться и вырабатывать кетоны. Различных протоколов голодания существует немало. Например, распространенный метод «16:8» (16 часов подряд вы голодаете, затем в течение восьми часов можете употреблять пищу). По методу «16:8» можно голодать ежедневно, и он во многом приносит ту же пользу, что и более длительное голодание: снижает инсулин и стимулирует расщепление запасенного жира (женщинам мы обычно рекомендуем начинать с 12–14 часов, а не с 16. Женские гормональные системы более чувствительны к сигналам о нехватке еды. Например, продолжительное голодание может негативно влиять на фертильность). Один из способов относительно легко соблюдать 12–16 часов голодания – просто отказаться от завтрака; это необязательный прием пищи, как бы вас ни уверяли в обратном производители зерновых хлопьев. Продлив срок голодания, которое вы так или иначе переживаете каждую ночь во врея сна, вы еще и правильно используете «гормон пробуждения» – кортизол. Он выходит на пиковый уровень через 30–45 минут после того, как вы проснетесь. Этот гормон помогает мобилизовать запасенные жирные кислоты, глюкозу и белки для использования в качестве топлива. И, возможно, это будет для вас полезнее, чем отказ от ужина (подробнее – в главе 9). Отказ от завтрака работает еще и потому, что во многих случаях начать есть позже просто легче, чем закончить есть раньше, потому что ужин – обычно наш самый «социальный» прием пищи. Но если вы не можете отказаться от завтрака, то ранний ужин – неплохая альтернатива, что показало недавнее исследование Университета штата Луизиана. В этом испытании участники с лишним весом употребляли всю свою пищу между 8:00 и 20:00 – это среднестатистическое время еды для большинства. Но когда ученые предложили участникам отказаться от ужина и перестать есть в 14:00, сжигание жира (кетонов) по сравнению с глюкозой улучшилось. Кроме того, у подопытных наблюдалось улучшение метаболической гибкости – способности организма легче переключаться со сжигания углеводов на жир и обратно. Это означает, что если есть легкий ужин, ужинать раньше или вообще отказываться от него пару раз в неделю, это может помочь вам запустить механизмы сжигания жира. (Кроме того, поздний прием пищи еще и мешает организму нормально расслабиться к ночи.) Другие протоколы голодания, которые сейчас изучаются, – голодание через день (как и метод «16:8», это пример так называемого «временнóго ограничения приема пищи») и периодические низкокалорийные диеты. В основе последних лежит идея, что организм реагирует на дефицит энергии, сжигая запасенные калории вне зависимости от того, едите ли вы углеводы. Так называемая «диета, имитирующая голодание» (термин принадлежит ученому Вальтеру Лонго), возможно, приносит значительную пользу, в частности, снижает факторы риска и биомаркеры старения, диабета, рака, нейродегенеративных[219] и сердечно-сосудистых заболеваний[220]. Какую из предложенных схем голодания выбрать вам? Генри Дэвид Торо когда-то сказал, что «жизнь растрачивается по мелочам». Если говорить о том, как выбрать схему (и как потом придерживаться), почти любому человеку – и мужчине, и женщине – будет полезно не есть час-два (или больше) после пробуждения, а также два-три часа перед тем, как ложиться спать. Это позволит вам воспользоваться естественными ритмами организма, чтобы оптимизировать выработку кетонов, не говоря о прочих полезных вещах. КРЕАТИН: СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ МЫШЦ (И МОЗГА) В море шумных маркетинговых заявлений, на которых держится ворочающая миллиардами индустрия пищевых добавок, креатин является одним из немногих по-настоящему хороших инструментов, чьи эффективность и безопасность доказаны. Это натуральное вещество, которое вырабатывается в организме и содержится в красном мясе и рыбе (в 450 г сырой говядины содержится 2,5 г креатина), и его прием значительно улучшает качество работы мышц. Аденозинтрифосфат (АТФ) – это энергетическая «валюта» клеток, которая расходуется во время сокращения мышц. Когда в клетке после интенсивных упражнений заканчивается АТФ, креатин играет роль энергетического резерва: его перерабатывают в новый АТФ. Не требуется ни еще одной порции глюкозы, ни кислорода, а выход АТФ остается прежним. Употребление дополнительного креатина увеличивает запасы клеточной энергии в мышцах, что позволяет лучше восстанавливаться. Но креатин нужен не только для того, чтобы выдерживать тяжелые тренировки в зале. Он необходим и мозгу: там он служит высокоэнергетическим буфером, помогая быстро перерабатывать АТФ. Во время умственного напряжения употребление АТФ остается стабильным, но уровни креатина уменьшаются, поддерживая энергетические потребности мозга. Более высокий уровень креатина в мозге коррелирует с лучшей работой памяти[221]. Поскольку вегетарианцы и веганы не едят ни красное мясо, ни рыбу, они не получают креатин из пищи и, соответственно, его содержание в крови меньше, чем у «всеядных»[222] (организм может вырабатывать креатин самостоятельно, но это представляет довольно серьезный стресс для системы – при этом повышается уровень аминокислоты гомоцистеина — маркера риска для заболеваний сердца и болезни Альцгеймера[223]). Когда вегетарианцам давали креатин в виде пищевой добавки (по 20 г в течение пяти дней), их когнитивные функции улучшались[224]. Результат удалось повторить и в другом исследовании: прием всего 5 г креатина в день в течение шести недель улучшил рабочую память и скорость обработки информации и уменьшил умственную усталость у вегетарианцев. По словам исследователей, эти данные подчеркивают «динамичную и значительную роль запасов энергии мозга в его работе». В этих исследованиях у молодых здоровых «мясоедов» не наблюдалось значительных когнитивных улучшений, а у вегетарианцев – наблюдалось. Почему? Возможно, у мозга есть некая точка насыщения, после которой дополнительный креатин уже никак не поможет. И этой точки можно достичь, если просто есть мясо. С другой стороны, если вы едите мало красного мяса или рыбы, ваши запасы креатина могут нуждаться в пополнении. Но вегетарианцы – не единственная группа, которой может быть полезен прием креатина. Способность организма вырабатывать и снабжать им мозг может ухудшаться с возрастом[225]. Одно исследование дало неожиданный результат: у пожилых людей, которые едят мясо, пищевые добавки с креатином улучшили когнитивные способности[226]. Наконец, у носителей «гена риска Альцгеймера» – аллели ApoE4 — уровень креатина в мозге изначально понижен[227]. Таким людям, а также тем, у кого уже начались симптомы нарушения когнитивных функций, креатин с его нейропротективными и энергоподдерживающими свойствами может быть полезен (впрочем, обязательно проконсультируйтесь с врачом, прежде чем принимать креатин. Особенно если у вас проблемы с почками). Кетогенная диета Классическая кетогенная диета – это эталонный способ значительно повысить выработку кетонов, при этом не ограничивая себя ни во времени питания, ни в калориях. Эта диета сводит к минимуму выделение инсулина, потому что употребление углеводов жестко ограничивается: 60–80 % калорий вы получаете из жиров, 15–35 % – из белков и лишь 5 % – из углеводов[228]. На кетогенной диете запрещены концентрированные источники углеводов – сладкие фрукты, злаки, крахмалистые овощи вроде картофеля. БЕЛОК НА КЕТОГЕННОЙ ДИЕТЕ В противоположность популярным заблуждениям кетогенные диеты не являются высокобелковыми. Все потому, что избыточные белки (те, которые не используются для поддержания объема мышц) могут в организме перерабатываться в глюкозу – этот процесс называется глюконеогенезом. Кроме того, белки в пище стимулируют выработку инсулина, пусть и не в такой степени, как углеводы: инсулин помогает переносить аминокислоты из белков в ткани скелетных мышц для их восстановления (это полезно, например, при силовых тренировках, чтобы стимулировать синтез белков в мышцах). Кетогенную диету уже более 80 лет используют в клинических условиях как метод лечения эпилепсии: она значительно снижает частоту припадков и уменьшает воспаление мозга. Эта диета оказалась настолько эффективной и безопасной, что сейчас ее даже рассматривают в качестве варианта терапии для многих других неврологических заболеваний. Мигрени, депрессия, болезни Альцгеймера и Паркинсона и даже боковой амиотрофический склероз (БАС) – заболевания, связанные с избыточным воспалением в мозге[229]. Кетоны, в теории, могут помочь не только для лечения, но и для профилактики этих недугов (кетогенная диета улучшает работу памяти у пациентов с легкими когнитивными нарушениями – они считаются этапом, предшествующим деменции, – и даже на начальных стадиях болезни Альцгеймера[230]). Кетогенные диеты также рассматривают в качестве потенциального метода лечения некоторых видов рака. Клетки этих онкологических заболеваний процветают в высокоинсулиновой среде и не обладают «гибридной технологией», как все остальное тело, то есть кетонами они питаться не могут. Впрочем, долгосрочные перспективы этого метода пока неясны, потому что раковые клетки умеют мутировать и адаптироваться даже к самым токсичным средам. Так или иначе, инсулин и его близкие родственники, «инсулиноподобные пептиды» ИФР1 и ИФР2, являются мощными факторами роста для любой клетки, и здоровой, и раковой, если у нее есть для них рецепторы[231]. Лечение неврологических проблем, перезагрузка метаболизма для больных диабетом второго типа (кетогенная диета в среднем вдвое снижает количество инсулина в крови и улучшает контроль над глюкозой всего за день), метод быстрого избавления от большого количества жира: в общем и целом, кетогенные диеты – весьма многообещающее направление[232]. «Гениальный план» «Гениальный план» (полностью описан в главе 11) – это, несомненно, вариация на тему кетогенной диеты. В нем чередуются голодание и низкоуглеводный рацион, благодаря которым повышается доступ кетонов к мозгу. Однако у него есть несколько ключевых отличий от кетогенной диеты, описанной в неврологической литературе. Во-первых, стандартные кетогенные диеты не учитывают данных, полученных от быстрорастущей отрасли микробиома (о нем мы поговорим в следующей главе). Микробиом[233] награждает нас, когда мы употребляем в пищу много разнообразных волокнистых овощей – тех, которые содержат углеводы, пусть и в небольшом количестве, – и, соответственно, «Гениальный план» тоже включает в себя эти овощи (а еще они содержат важные витамины и минералы, на которых тоже не стоит экономить). Другое ключевое отличие – типы жиров: при стандартной, «по учебнику», кетогенной диете нужно употреблять столько жира, что учесть обстоятельства, важные для мозга – например, нужную пропорцию омега-3/омега-6, – очень трудно. Медицинская кетогенная диета таких подробностей не учитывает, и на ней рекомендуется получать большинство калорий из жирных сливок и сыра (а «Гениальный план» пропорцию омега-3/омега-6 учитывает и вносит соответствующие поправки). Возможно, самое важное: физические упражнения – это важный аспект любого протокола по оптимизации мозга, и протокол, описанный в нашей книге, исключением не стал. При «хроническом кетозе» от долгосрочной кетогенной диеты вы можете обнаружить, что вам труднее стало работать в зале, особенно если вы пытаетесь набрать мышечную массу или силу с помощью интенсивных упражнений. Сохранение мышечной массы с возрастом очень важно и даже прямо коррелирует с лучшей работой мозга[234]. Пусть обычные кетогенные диеты такого не позволяют, но в рамках «Гениального плана» разрешается после тренировок есть высокоуглеводную пищу (только после восстановления метаболической гибкости), чтобы гарантировать, что способность к тренировкам, обмен веществ, гормоны и липиды останутся на оптимальном уровне. На с. 376 я подробнее расскажу о том, как выбирать такие блюда. УГЛЕВОДЫ ПОСЛЕ ТРЕНИРОВКИ – ДОПИНГ? Углеводы не «вредны» – их просто сейчас до ужаса неправильно используют. Если вы собираетесь их есть, то выбирайте такое время, чтобы анаболический стимул выполнял в организме полезную функцию – улучшал ваши физические показатели, а не снижал их. И какова же оптимальная функция? Восстановление мышечной ткани с помощью запасенных сахаров после напряженной тренировки. Силовая тренировка – это один из самых эффективных способов улучшить чувствительность к инсулину, но послетренировочный период полезен еще и тем, что заставляет мышцы впитывать сахар из крови, словно губка, благодаря рецептору GLUT4. Эти рецепторы прячутся в глубине мембран мышечных клеток, пока те не начинают сокращаться, после чего поднимаются на поверхность (помните нейротрансмиттерные рецепторы из главы 2, которые всплывают, словно буйки? Это точно такой же экономичный механизм, весьма изящным образом приспособленный под мышцы. Ваши ДНК и геном похожи на детский конструктор – с модульными, взаимозаменяемыми частицами, из которых можно построить совершенно разные вещи, пользуясь одними и теми же кубиками)! Поднявшись на поверхность клетки, рецептор GLUT4 превращается в «кран», через который сахар затекает в клетку, словно вода – сквозь открытую плотину. Это означает, что для любого данного объема углеводов после тренировки нужно меньше инсулина, чтобы безопасно распределить их по организму. А что это значит для вас? Углеводы с меньшей вероятностью запустят механизмы запасания жира, и вы быстрее переключитесь обратно в режим жиросжигания. Если еще проще, самое безопасное время для употребления простых или концентрированных сложных углеводов – после физических нагрузок. Заслужите свое угощение! Возвращение к «заводским настройкам»