Жду новый пост

Серия «Инженерный подход к долголетию»

Первый всадник. Метаболический синдром

Сам по себе метаболический синдром (или инсулинорезистентность c сахарным диабетом как его частные примеры) напрямую не убивает много людей. У него примерно 5-6 место среди неинфекционных заболеваний и 4 место среди всадников. Однако, метаболические проблемы - это как кирпич на педаль газа, который ускоряет пришествие более “мощных всадников”. Как сильно?

• Рак - риск вырастает до 2.5 раз (а по некоторым исследованиям аж до 12 раз).

• Сердечно-сосудистые заболевания - до 6 раз.

• Болезнь Альцгеймера - до 2.5 раз.

В целом, риски умереть от любых причин (all-cause mortality) возрастают до 3 раз.

Из этого следует важный вывод - не взяв под контроль свой метаболизм, бороться с остальными всадниками становится крайне тяжело. Соответственно, первый шаг к долгой жизни - это здоровая функция метаболизма.

Давайте разберёмся, что это и как работает.

Понятная (надеюсь) теория

Здесь можно было бы отправить вас читать ссылки на википедию и просто перейти к "Делай это, чтобы никогда не..." практике, но я люблю понимать механизмы всех процессов, на которые я пытаюсь повлиять. Именно поэтому я попробую упростить и объяснить на пальцах.

Метаболизм - это процесс, при котором мы расщепляем пищу на питательные вещества для дальнейшего использования их в организме.

Допустим, вы здоровый индивид и съели пончик 🍩. У углеводов из этого пончика две потенциальные судьбы. Для начала, углеводы превращаются в гликоген - форму хранения глюкозы. Далее, часть этого гликогена прямиком отправляется в мышцы, а остальное - про запас, в печень. Итого: мышцы и печень - первая судьба наших калорий из пончика. Взрослый мужчина, например, может единовременно хранить гликогена (в мышцах и печени) на около 2000 калорий. Этой энергии достаточно примерно на 2 часа очень интенсивной тренировки.

Помимо создания запасов, ещё одна из важных функций печени - это обратная конвертация запасённого гликогена в глюкозу и дальнейшее высвобождение её в кровь. Это довольно деликатная задача. Единовременно в крови у здорового человека содержится порядка 5 грамм глюкозы (примерно чайная ложка). Однако, эти 5 грамм не продержатся и нескольких минут, так как мышцы и, в особенности, мозг постоянно потребляют глюкозу в качестве источника энергии. Поэтому печень безостановочно подкидывает глюкозу в кровь, поддерживая более-менее постоянный уровень. Любопытно, что как только уровень повышается до 7 грамм, здоровый человек превращается в диабетика. Получается, что разница между диабетиком и здоровым индивидом - всего пол чайной ложки сахара в крови.

Но что происходит, когда мышцы и печень не способны сохранить излишки глюкозы? Тут нам на помощь и приходят наши жировые отложения - второе потенциальное хранилище для калорий из пончика. Происходит данное преобразование глюкозы в триглицериды (жир) за счёт процесса липогенеза. Даже очень подтянутый человек может иметь порядка 10 кг жира или около 100 тысяч (!) калорий в эквиваленте. Несмотря на то, что излишний вес в современном обществе демонизирован по эстетическим причинам, жир (а именно подкожный жир) - это самое безопасное хранилище для излишков энергии.

Более того, по некоторым теориям, возможность запасать калории в виде подкожного жира позволила человеку совершить прорыв в эволюции, выделившись среди остальных приматов. Наш мозг - это очень прожорливый орган, который вряд ли бы эволюционно смог достичь таких больших размеров без постоянной подпитки энергией (которую нужно откуда-то брать).

Ожирение ≠ метаболический синдром.

Вопреки всеобщему мнению, далеко не всегда люди с лишним весом имеют метаболические проблемы (как показывает исследование). Более того, наличие жира, в реальности, может помогать человеку поддерживать нормальный метаболизм. Понимаю, что может звучать странно.

В качестве доказательства, учёные из Йельского университета провели эксперимент и вылечили инсулинорезистентную мышь, хирургически имплантировав ей жировую ткань. Дополнительный жир помог мыши поглотить и сохранить излишки глюкозы из крови, быстро восстановив её метаболическое здоровье.

Стоит ещё раз акцентировать внимание на том, что выше я говорю про подкожный жир (subcutaneous fat). Если на протяжении долгого времени вы продолжите потреблять калорий больше чем тратите, в какой-то момент вы достигнете пределов вашего подкожного жира.

Максимальная ёмкость, в основном, зависит от генетических факторов. Например, азиаты, в среднем, имеют меньше подкожного жира чем люди европиоидного происхождения, чем и обусловлена их склонность к диабетам.

В то же время, я ни в коем случае не заявляю, что лишний жирок - это хорошо. Моя идея в том, что гораздо важнее, где именно этот жирок сосредоточен. Для примера вспомните сумоистов. Обычно, они имеют хорошие показатели метаболизма, так как большинство их жировых запасов сосредоточено именно в подкожном жире. Тем не менее, лишний вес подвергает большому стрессу их сердечно-сосудистую систему, поэтому сумоисты, в среднем, имеют ожидаемую продолжительность жизни на 10-15 лет меньше, чем остальные японцы.

Хорошо, а куда дальше деваться калориям, когда запасы подкожного жира исчерпаны? Как только вы достигаете ваших лимитов, излишки жира начинают перетекать в кровь (в виде лишних триглециридов), оседают в виде жира на сердце, поджелудочной, печени и внутри мышц (как в стейке из мраморной говядины). Жир, окружающий наши органы, именуется висцеральным (visceral fat).

Если подкожный жир относительно безопасен, висцеральный - повод для сильного беспокойства. Он провоцирует хронический воспалительный процесс возле соседствующих органов. Это воспаление и является одной из причин, почему метаболический синдром является драйвером развития сердечно-сосудистых заболеваний и рака.

Каким образом воспаление с этим связано? Если совсем упростить, то воспаление - это ответ нашей имунной системы на травму или инфекцию. Имунная система атакует поражённые ткани, вместе с этим провоцируя ускоренный клеточный рост (заживление) в воспалённой области. Висцеральный жир порождает воспалительные сигналы, заставляя нашу именную систему атаковать соседствующих важные органы (например, сердце). Помимо атаки здоровых тканей, вызывающих физическое разрушение органа и сосудов, повышенный клеточный рост в воспалённой области (вместе с потенциальными клеточными мутациями) увеличивает риски образования опухолей.

Даже небольшое количество висцерального жира может начать вызывать проблемы. Именно поэтому важно понимать его процент от общего количества и области распространения. Самым точным способом это сделать является DEXA-сканирование (или денситометрия). В основном, её назначают для больных остеопорозом, чтобы понять плотность и минеральный состав костей (что тоже очень важный маркер долголетия), но некоторые медицинские/спортивные центры выполняют её по запросу.

Что нужно знать про инсулин

Как я писал выше, помимо воспалительного висцерального жира, излишки жира оседают в мышцах. Это и служит стартом развития невосприимчивости организма к инсулину - инсулинорезистентности. Попробую простым языком объяснить, почему это происходит.

Гормон инсулин выделяется поджелудочной железой, когда она чувствует повышение уровня глюкозы в крови (обычно после еды). Инсулин является сигналом для наших клеток, что пора использовать глюкозу по назначению: для получения энергии или для увеличения запасов. Однако, мышечный жир “ослабляет” передачу сигнала (инсулина) в клетки. Замечая, что уровень глюкозы в крови не падает, поджелудочная выделяет всё больше и больше инсулина, чтобы “починить” сигнал.

Какое-то время это работает, и у организма получается убрать излишки сахара из крови. Но с течением времени клетки поджелудочной железы больше не могут увеличивать уровень выделяемого инсулина (чему дополнительно способствует висцеральный жир на самой поджелудочной), а мышечные клетки, в свою очередь, перестают воспринимать инсулин и не могут использовать глюкозу по назначению. По-простому, мышцы становятся “глухими” к инсулину.

Уровень глюкозы хронически повышается и начинается порочный круг, приводящий человека к сахарному диабету. На выходе мы имеем постоянно высокий инсулин и глюкозу в крови - маркеры данного заболевания.

Помимо прочего, повышенный инсулин мешает организму получать энергию из лишнего жира (за счёт процесса под названием липолиз), при этом ещё больше провоцируя отложения. Инсулин, в первую очередь, это про пополнение жировых запасов, но не про их использование.

Постоянно повышенный уровень глюкозы, сопутствующий инсулинорезистентности, также является риск-фактором для развития рака. Это происходит за счёт процесса, названного “Эффектом Варбурга”. Если сильно упростить, то раковые клетки сильно прожорливее на глюкозу (до 40 раз) чем обычные клетки. Поэтому, при избытке сахара в крови, раковые клетки процветают и делятся эффективнее.

Как измерить своё метаболическое здоровье.

С теорией и механизмами немного разобрались. Теперь я перечислю инструменты, которые я использую для понимания картины своего метаболического здоровья.

1. Процент и области распространения висцерального жира - достоверно можно увидеть на DEXA-сканировании. "Умные" весы не такие уж и умные, поэтому DEXA будет самым точным инструментом. К сожалению, конвенциональная медицина пока ещё не использует этот инструмент для диагностики метаболических проблем, поэтому нету чётких референсных значений для здорового человека. Однако, исходя из ресёрчей (раз, два, три), взрослому человеку лучше не иметь больше 2кг висцерального жира.
   

2. Уровень триглицеридов в крови - как я писал выше, при метаболических проблемах жировые излишки попадают в кровь в виде триглицеридов.
   

3. Глюкоза и инсулин - тут всё понятно, это основные показатели, которые мы хотим регулировать.
   

4. Гликированный гемоглобин (HbA1c) - показатель “среднего” уровня глюкозы в крови за последние 3 месяца, полезен для понимания “исторической” картины.
   

5. Соотношение триглицеридов к ЛПВП (липопротеинам высокой плотности) (TG/HDL ratio). Должно быть меньше, чем 2:1, а в идеале стремиться к 1:1. ЛПВП, или как его ещё называют “хороший холестерин”, на самом деле даже не холестерин, а протеин, который помогает транспортировать жировые излишки из крови обратно в печень для последующего переиспользования. Чем ниже соотношение, тем больше таких транспортёров мы имеем, и тем проще нам убирать излишки триглицеридов из крови. Очень много исследований доказывают чёткую связь между повышением данного соотношения и метаболическими проблемами.
   

6. Уровень мочевой кислоты в крови. Излишнее потребление фруктозы (о том, почему это плохо - чуть ниже) оставляет след в организме в виде повышенного уровня мочевой кислоты.
   

7. Уровень лактата в крови в покое и во время тренировок. Это важный показатель, но вкратце объяснить не получится, поэтому об этом тесте в следующей статье (в контексте Zone 2 кардио и метаболической гибкости).
   

8. Тест на толерантность глюкозы - на нём я ниже остановлюсь подробнее ниже.

Тест является прекрасным способом определения того, насколько эффективно ваш организм умеет распоряжаться полученной глюкозой.

Обычно, он проводится в 3 этапа.

1. Натощак сдаётся кровь на глюкозу и инсулин. Сразу после этого выпивается порядка 75 гр глюкозы, растворённой в 250 мл воды (это примерно как две 0.33 бутылки кока-колы).

2. Через час кровь на инсулин и глюкозу сдаётся повторно.

3. То же самое (что и в пункте 2) повторяется ещё через один час.

Во время теста желательно быть в покое, чтобы дополнительно не стимулировать мышечную активность, которая повышает “всасывание” глюкозы из крови.

Норма для такого теста - повышение уровня глюкозы и инсулина через час после употребления напитка, с последующим падением этих показателей через 2 часа.

Почувствовав увеличение сахара в крови, наша поджелудочная выделяет необходимое количество инсулина, который помогает клеткам “всосать” излишки глюкозы из крови. Учитывая, что референсные значения для такого теста чаще всего завышены, в идеале, через 2 часа ваш уровень глюкозы и инсулина должен быть как можно ближе к уровню натощак. Чем ниже - тем более чувствительны ваши мышцы к инсулину, и тем лучше ваше метаболическое здоровье. Если глюкоза не падает, это “жирнейший” симптом развития преддиабета.

Я сдавал такой тест несколько лет назад, когда был на интервальном голодании (16:8). Результаты были очень любопытными.

1. Глюкоза натощак - 4.96 ммоль/л. Инсулин - 35 пмоль/л.
2. Глюкоза через 1 час - 4.5 ммоль/л. Инсулин - 30 пмоль/л.
3. Глюкоза через 2 часа - 3.9 4.5 ммоль/л. Инсулин - 23 пмоль/л.

Как видно из результатов, мой организм ещё в первый час справился с поступившей сахарной бомбой, оперативно подняв инсулин, и помог мышцам и печени пополнить запасы. Правда, друзья говорят, что это не из-за голодания, а попросту из-за того, что я не человек, а биомашина 😁

От интервального голодания, кстати, я в последствии отказался, так как минусы для меня перевесили плюсы (об этом я ещё расскажу). Но нельзя отрицать, что голодание, само по себе, является прекрасным инструментом для увеличения чувствительности организма к инсулину.

Способы улучшения метаболического здоровья

Мы знакомы с механизмами процессов и понимаем, как измерять их. Теперь давайте пройдёмся по простым, но эффективным инструментам, помогающим нам предотвратить метаболические проблемы.

Сон

Я очень трепетно отношусь к своему сну и измеряю его с помощью кольца Oura. Про «биохакинг» сна будет отдельный пост, но, если очень кратко, то я:

1. Ложусь и просыпаюсь в одно и то же время (да, и на выходных 😉), в соответствии со своим хронотипом сна (+- 30 мин).

2. Стараюсь обеспечить полную темноту и прохладу в комнате для сна.

3. Придерживаюсь вечерней рутины, которая помогает мне разгрузить мозг и уснуть быстрее.

4. По необходимости принимаю небольшой набор супплементов, который положительно влияет на мой сон.

Хорошо, а какая здесь связь с метаболизмом?

На первый взгляд может быть неочевидно, но сон имеет сильное влияние на уровень нашей глюкозы в крови. Когда мы стрессуем - мы хуже спим, когда мы хуже спим - мы больше стрессуем. Порочный круг, который взвинчивает уровень кортизола - гормона стресса.

Каким боком этот гормон к метаболическим проблемам? Эволюционно, повышенный кортизол являлся сигналом к дефициту пищи - главному продолжительному стрессу древнего человека. Являясь антагонистом инсулина (напомню, инсулин - это про пополнение запасов, выше писал об этом подробнее), кортизол провоцирует печень на выделение дополнительной глюкозы в кровь и мешает всасыванию этой глюкозы из крови мышцами. Тем самым, наш организм пытается сохранить как можно больше глюкозы для нашего мозга.

Зачем мозгу дополнительная глюкоза во время стресса? Напомню, что эволюционно, продолжительный стресс чаще всего возникал во время отсутствия пищи. Чтобы эту пищу добыть, человеку необходимо было быть внимательным, находчивым и решительным. Хотя в современном мире нам уже не нужно придумывать схемы, как заманить антилопу в ловушку, эти эволюционные механизмы остались с нами вместе с повышенным уровнем глюкозы во время хронического стресса. Именно поэтому повышение кортизола всегда сопровождается повышением уровня сахара в крови. Вот исследование, доказывающее, что даже неделя сна по 4 часа увеличивает уровень глюкозы в 1.5 раза.

Скорее всего те же самые эволюционные механизмы увеличивают уровень гормона грелина (отвечающего за аппетит), а уровень лептина (отвечающего за насыщение) - снижают. Лично я после бессонной ночи всегда иррационально голоден в течение для.

Когда мы систематически не высыпаемся, наши пищевые привычки тоже страдают. По исследованиям, после плохого сна люди чаще выбирают быстрые углеводы и, в среднем, употребляют на 300 калорий больше.

Сон, в целом, является одним из самых важных рычагов влияния на наш healthspan. Чтобы начать спать "как профессионал", рекомендую книгу "Why we sleep" от Мэтью Уокера.

Интервальное голодание

Сильно увеличивает чувствительность клеток к инсулину, снижает уровень глюкозы в крови и, вместе с дефицитом калорий, является одним из лучших инструментов для борьбы с метаболическими проблемами.

Когда наш организм длительный период не получает калории извне, мы добиваемся того, что уровень инсулина держится стабильно невысоким. Это означает, что наш организм переключается в режим использования существующих запасов в качестве энергии (помним, что инсулин - это в первую очередь про запасание энергии). Для функционирования организму приходится справляться своими силами и сжигать запасы гликогена из печени и мышц, а далее переключаться на жир.

Если мы говорим про длительные голодание (48ч+), то в организме дополнительно запускается процесс аутофагии - механизма регенерации и очищения организма от дисфункциональных клеток. Проще говоря, наше тело запускает процесс “каннибализма” и точечно разрушает нездоровые или вышедшие из строя клетки для получения энергии. В последнее время набирают популярность исследования о том, что аутофагия способна подавлять развитие опухолей, а также утилизировать поврежденные белки, которые вызывают болезнь Альцгеймера.

Однако, вместе со всеми метаболическими бенефитами голодание может провоцировать потерю мышечной массы из-за недостаточного потребления белка. Именно по этой причине я и прекратил голодание. Мышечная масса невероятно важна для долголетия. Если у вас нету лишнего веса, глюкоза и инсулин в норме, вы активно занимаетесь спортом, то интервальное голодание может быть не для вас. В обратном случае - это прекрасный инструмент.

Не пить сахар (в особенности фруктозу)

Очень простое, но очень эффективное действие. Про фруктозу стоит написать отдельный пост, но если очень коротко, то фруктоза перерабатывается организмом не точно так же, как глюкоза. Если глюкоза запускает цепочку процессов, способствующих получению энергии здесь и сейчас, то фруктоза, с большей вероятностью, спровоцирует запасание энергии (в виде жира). Минусы излишнего потребления фруктозы:

• Увеличение жировых запасов и триглицеридов в крови;

• Постепенное разрушение нормальной функции печени, так как расщепление фруктозы происходит, в основном, в этом органе;

• Увеличение уровня мочевой кислоты, что может дополнительно провоцировать инсулинорезистентность;

• Фруктоза не слишком сильно поднимает инсулин (в отличие от глюкозы), что в свою очередь, мешает выделению гормона лептина, который дает организму сигнал о насыщении. Поэтому еду, содержащую фруктозу, легко переесть, а переедание, опять же, провоцирует отложение жира “про запас”.

Вывод - стакан свежевыжатого яблочного сока ничем не полезнее бутылки колы. Однако, само по себе яблоко не представляет никаких проблем, учитывая клетчатку и воду, которые замедляют всасывание фруктозы.

Ниже табличка с содержанием фруктозы в разных фруктах (и сухофруктах).

Тренировки (ну наконец-то).

Тренировки тоже получат отдельную статью, так как я большой приверженец идеи, что физическая нагрузка - это, вероятно, лучшее лекарство для долголетия.

1. Силовые тренировки с отягощением == больше мышечной массы == больше чувствительных к инсулину клеток == больше максимальный объём гликогена, запасаемого в мышечных волокнах. Помимо этого, существуют доказательства того, что мышечные клетки умеют всасывать глюкозу и без доступа к инсулину. Соответственно, чем их больше, тем быстрее организм расправляется с повышенным сахаром. Я уделяю силовому тренингу 3 часа в неделю.

2. Длительное низкоинтенсивное кардио (Zone 2 training). Тип тренировок, который проходит во 2-ой зоне интенсивности (около 70% от вашего максимального пульса). Zone 2 является настоящим граалем, если ваша цель - поправить метаболическое здоровье (ну или просто жить дольше). Я стараюсь посвящать такому виду кардио минимум 2 часа в неделю.

Zone 2 тренировки помогают развивать “метаболическую гибкость”. Упрощённо, это способность нашего организма производить энергию как за счёт запасённой глюкозы, так и за счёт жировых отложений.

Людям с метаболическими проблемами может быть сложно похудеть. Часто это происходит, как раз-таки, из-за слабо развитой метаболической гибкости. Их организмы не эффективны в использовании жировых запасов в качестве энергии. Это очень важная тема, которую я разверну в следующем посте.

Спасибо за внимание! Буду рад вашим вопросам и комментариям.

Если, вдруг, вам понравилась статья, то подписывайтесь на мой канал Hacking Bio. Там много других моих заметок по теме здоровья и долголетия.