Углеводы на долгие годы
автор: Жорес МЕДВЕДЕВ
Уникальная глюкоза
Мозг человека и животных обеспечивает свой энергетический баланс только глюкозой. Составляя 1,5 — 2% общей массы тела, мозг потребляет 20 % всей энергии, необходимой организму. Мышцы и большинство других тканей и органов могут использовать для энергетического баланса жирные кислоты и аминокислоты, превращая их в калории в альтернативных системах окисления. Нервные клетки имеют лишь одну окислительную систему, использующую только глюкозу. Если она не содержится в пище (а это в течение тысячелетий было обычным для северных народов и кочевников, питавшихся животными продуктами), то необходимый для работы мозга уровень глюкозы в крови поддерживается за счет синтеза ее из некоторых аминокислот. Биохимические системы человека не способны к образованию глюкозы из жирных кислот и из ароматических аминокислот, например из триптофана. Переход на диету без углеводов происходит в течение многих поколений и требует наследственных изменений в структурах печени и почек. У наций, питание которых зависело от сельскохозяйственного производства, энергетический обмен не приспособлен к переработке больших избытков белков и сопровождающих их в животной пище нуклеиновых кислот. Белково-жировая диета связана с образованием в тканях повышенных концентраций токсичных аминов, амидов и пуринов, которые должны удаляться печенью и почками в виде мочевины и мочевой кислоты. Системы детоксификации не всегда справляются с этой дополнительной нагрузкой, что ведет к таким болезням обмена веществ, как подагра, камни в печени и в почках, образующиеся из солей мочевой кислоты, артриты, остеопороз и другие. Избыток аминокислот и жирных кислот в крови требует нейтрализации и становится причиной вымывания кальция из костных тканей. Для энергетического обмена глюкоза является не только наиболее экономным, быстродействующим и безопасным продуктом, но и самым доступным. Крахмал, главный компонент хлеба, картофеля и другой растительной пищи, — это полимерная глюкоза. После завтрака она поступает в кровь уже через час, в аминокислоты белков — через три-четыре часа, жирные кислоты — через пять-шесть часов. Концентрация глюкозы в крови у здоровых людей — 90 мг на 100 мл — поддерживается значительно «строже», чем концентрация аминокислот или жирных кислот. Если уровень глюкозы снизится на 10%, быстро включается система образования ее из аминокислот. Если, наоборот, немного возрастет — излишки глюкозы перерабатываются в животный аналог крахмала, полисахарид гликоген, который накапливается в печени и частично в мышцах. Гормональная регуляция углеводного обмена
Избыток глюкозы в крови стимулирует синтез гормона поджелудочной железы инсулина, который в свою очередь включает синтез гликогена. Последний обеспечивает лишь краткосрочный резерв глюкозы. При голодании за счет распада гликогена уровень ее может сохраняться лишь 24 часа. После этого начинается более сложный процесс синтеза глюкозы из аминокислот. У некоторых людей есть наследственный дефект синтеза инсулина — болезнь, известная как диабет-1. Нормализуют обмен веществ инъекциями гормона в кровь. Более распространен не генетический, а приобретенный диабет-2, при котором недостаток инсулина возникает в результате неправильного питания, ведущего к ожирению. Диабет-1 обнаруживается обычно в молодом возрасте, иногда даже у детей. Диабет-2 появляется, как правило, после 40 лет, а то и в пожилом возрасте, в некоторых западных странах им страдают от 5 до 8% населения. Наследственная форма болезни — результат врожденного недостатка клеток поджелудочной железы, способных синтезировать и экскретировать инсулин. Диабет-2 возникает при постоянном превышении уровня глюкозы в крови из-за избыточного потребления углеводов. В этом случае клетки поджелудочной, в которых образуется инсулин, находятся в состоянии постоянной стимуляции, «функционального перенапряжения», что ведет к раннему истощению инсулинообразующей потенции, склерозу сосудов поджелудочной железы. Существует много форм диабета-2 и связанных с ним заболеваний почек. При регулярном переедании углеводных продуктов образование жиров не успевает обеспечивать снижение уровня глюкозы до нормального и избыток ее выделяется через почечные канальцы. Это процесс называется глюкозурией. Почти постоянная глюкозурия ведет к склерозу почек и к потере способности реадсорбции глюкозы в почечных канальцах. Это в свою очередь вызывает множество других нарушений обмена веществ и физиологического равновесия. Углеводы и возраст
Снижение интенсивности синтеза и секреции гормонов — обычное возрастное изменение. Образование гормонов роста, половых и др. замедляется и прекращается генетической программой развития. Гормоны, регулирующие общий обмен веществ, образуются практически до конца жизни, но их количество уменьшается. Это относится и к инсулину, регулирующему синтез гликогена, и к гликогену, который, напротив, стимулирует распад гликогена, когда возникает потребность в глюкозе, например во время сна. Снижение глюкозы в крови вызывает чувство голода. У молодых людей секреция инсулина возрастает при незначительном повышении глюкозы. Образование гликогена в печени начинается через час после одноразового приема пищи калорийностью 500 ккал. Концентрация глюкозы превышает норму максимум на 10—12%, но уже через два часа возвращается к прежнему уровню. У старых людей после такого же приема пищи увеличение уровня глюкозы в крови продолжается дольше и может на 30% превышать норму. Возвращение к исходному уровню может длиться три-четыре часа. Эта разница определяется замедленной секрецией инсулина и соответственно менее быстрым синтезом гликогена. При повышении концентрации глюкозы до такого уровня в течение длительного времени часть ее перерабатывается в жирные кислоты. Исследования, проводившиеся в центре по изучению питания человека в Бостоне, показали, что при увеличении одноразового приема пищи до 1000 ккал, нормализация уровня глюкозы в крови у молодых происходит за 3 часа, превышая норму на 20%. У стариков этот процесс продолжается пять часов, и концентрация глюкозы в крови выше предельно допустимого уровня на 40%. При этом начинается процесс вывода лишней глюкозы с мочой. Слишком длительные периоды высокой концентрации глюкозы могут привести, по предположению ученых, к глюкозилированию белков стенок кровеносных сосудов, то есть к их повреждению. Разница между реакцией молодых и старых (70—80 лет) людей на легкий завтрак иллюстрируется на графике. Улучшить динамику глюкозы можно двумя способами: уменьшив калорийность одноразовых приемов пищи и выбрав такие источники углеводов, которые сравнительно медленно перевариваются в желудочно-кишечном тракте.
Углеводы, диеты и реклама
Большинство диет разработаны для похудения. В западных странах многие употребляют с пищей значительно больше калорий, чем необходимо для обеспечения их физической и умственной активности и поддержания температуры тела. Это ведет к увеличению массы тела за счет жировой ткани. Проблемы, связанные с ожирением и перееданием, следует рассматривать отдельно. В данном материале я собираюсь обсуждать только такие принципы питания, которых следует придерживаться течение многих лет и адаптировать их к образу жизни и возрасту. Ожирение — это болезнь, патология, несовместимая с долголетием. Различные диеты для похудения постоянно меняются не потому, что ученые находят новые физиологические факторы, а потому, что их необходимо приспосабливать к новому ассортименту продуктов пищевой промышленности, поступающих в коммерческую продажу. Существует общее правило рыночной экономики, которое было уже давно прослежено физиологами. Оно заключается в том, что продовольственная реклама затрачивает миллиарды долларов на пропаганду наименее полезных, а часто совершенно бесполезных продуктов питания. Объем рекламы пропорционален объему промышленных инвестиций в тот или иной продукт. Никто не рекламирует в Лондоне обычную водопроводную воду, наиболее доброкачественный продукт для утоления жажды и потребности в минеральных солях. Однако почти дистиллированную воду в бутылках из Австралии и несбалансированную по составу минеральных солей воду из альпийских источников активно продвигают на рынке. Наиболее дорогую рекламу делают для напитков вроде кока-колы и пепси-колы, состав которых вообще засекречен, вопреки законам о продуктах питания. Они содержат сахар в неизвестной потребителю концентрации. Никто не рекламирует свежие овощи и фрукты, поступающие в продажу прямо с ферм. Их реализация не приносит прибыли пищевой промышленности. Однако многочисленные переработанные изделия из овощей и фруктов, соки, консервы, высококалорийные чипсы, содержащие вредные добавки, красители, консерванты, эмульсификаторы и ароматические вещества широко рекламируется. Большинство информации по диетам в книгах и печатных массмедиа — также одна из форм рекламы. Об этом можно судить хотя бы по заголовкам «диетных» бестселлеров: «Глюкозная революция», «Сила белков», «Диетная революция Аткинса», «Диета с красным вином», «Новая Библия по питанию» и т. д. Множество подобных книг издается и в России, однако там заголовки вроде «Капустный лист против болезней» или «Золотой ус вместо лекарств» определяются не столько рекламой промышленных продуктов, сколько дороговизной рецептурных лекарств.
Гликолитический индекс
Глюкоза очень быстро всасывается в кровь, и рост ее концентрации включает регулирующие системы — панкреатическую, печеночную и почечную и гормональные механизмы. Структурные системы организма, например мышечная и костная, укрепляются от тренировок и активных нагрузок и атрофируются при их отсутствии. Биохимические системы, наоборот, накапливают повреждения при интенсивных нагрузках. Это связано с тем, что многие биохимические реакции не скоординированы абсолютно точно и их энергетическое обеспечение сопровождается появлением свободных радикалов и ошибок синтезов, которые могут спровоцировать необратимые сбои. Поэтому целесообразно избегать резких колебаний уровня глюкозы. Это может быть достигнуто изменениями частоты приема углеводной пищи, уменьшением порций и разнообразием углеводных компонентов диеты. Разные углеводные продукты перевариваются с неодинаковой скоростью. Чистая глюкоза начинает поступать в кровь уже через несколько минут после проглатывания, т. к. раствор не задерживается в желудке. Обычный сахар или сахароза усваивается медленнее, поскольку требует расщепления сахарозой на глюкозу и фруктозу. Глюкоза из картофеля используется очень быстро, потому что крахмальные частицы в нем не покрыты белковыми оболочками. А вот в зернах пшеницы или ржи крахмальные частицы находятся в комплексах с белками, и переваривание белковых компонентов, муки, хлеба, макарон и других зерновых продуктов задерживает поступление глюкозы на два-три часа. Еще более равномерно глюкоза поступает в кровь из углеводных полисахаридов бобовых культур: фасоли, гороха, сои. Дольше всего происходит переваривание пектинов, полимеров глюкозы, промежуточных между крахмалом и целлюлозой. Скорость утилизации глюкозы из разных видов пищи определяется с помощью т. н. гликолитического индекса. Известно, что через стенку кишечника в кровь проходят только моносахариды: глюкоза, фруктоза или галактоза. Полисахариды — растительный крахмал и животный гликоген и дисахариды, сахароза, мальтоза и лактоза расщепляются ферментами в пищеварительном тракте. Процессы переваривания разных углеводов происходят с разной скоростью, именно это отражает гликолитический индекс. Чистая глюкоза, таблетки которой можно купить в аптеке, имеет индекс 100, остальные углеводы следуют за ней. Крахмал переваривается очень быстро, но скорость поступления глюкозы в кровь из разных его форм все же неодинакова. У картофеля, печеного или вареного, гликолитический индекс равен 90, у пшеничного хлеба — 70, у ржаного — 65, у риса — 60. Картофель, таким образом, вызывает более быстрый и резкий пик глюкозы в крови, чем рис. Макаронные изделия имеют низкий гликолитический индекс — от 30 до 50 в зависимости от качества муки и содержания в ней белка. Мучные изделия из твердой пшеницы перевариваются медленнее, чем из мягкой. Обычный сахар имеет гликолитический индекс 75. Лактоза, или молочный сахар, требует для расщепления особого фермента лактазы, активность которого сильно варьирует у разных этнических групп. Африканские, азиатские и южноамериканские народы не употребляют молока, так как активность лактазы проявляется у них только в младенческом возрасте. Природа не создала молоко для питания взрослых. У белых народов, живущих в умеренном климате, способность расщеплять лактозу сохранилась в процессе естественного отбора как приспособление к недостатку витамина D, поступающего в основном с молоком. У южных этносов витамин D синтезируется в коже под действием солнечного облучения. Йогурты не являются источником глюкозы, лактоза при молочнокислом брожении распадается на четыре молекулы молочной кислоты. Однако в коммерческие йогурты обычно добавляют сахарозу, иногда до 10—12%. Это улучшает вкус, но ухудшает ценность продукта, т. к. сладкий компонент сахарозы — фруктоза не используется как источник энергии, а включается в образование жирных кислот.
Геронтологические рекомендации по углеводам
Первое правило, которому должны следовать не только пожилые, но и молодые люди, требует избегать одноразовых приемов больших объемов пищи, особенно днем и вечером. Ночью часть гликогеновых резервов, иногда до 30—40%, расходуется на работу мозга, сердца и других органов и на поддержание теплового режима тела. Избыток углеводов, полученный во время завтрака, может поэтому восстановить резервы гликогена в печени. Обед в сельскохозяйственных общинах и у работников физического труда обеспечивал максимум энергии — от 1000 до 2000 ккал, которая расходовалась в течение дня мышцами. В постиндустриальных экономиках современных западных стран прием пищи в дневное время значительно уменьшен. Однако скромный в прошлом ужин стал в настоящее время в большинстве развитых стран наиболее обильным приемом пищи. По калориям он в среднем в два раза превышает завтрак и в полтора раза — дневной ленч. Жители США около 60% всех калорий потребляют вечером в виде белков и жиров, тогда как в Средиземноморском регионе Европы на ужин предпочитают углеводную пищу. Перенос главного приема калорий на вечер — результат социальных и бытовых изменений в обществе, который не имеет оправданий. Очевидно, что для активной физической или умственной работы лучше всего выбирать те часы, когда содержание глюкозы и аминокислот в крови начинает повышаться. Мозг, сердце и мускулатура требуют при своей активности и энергии и регенерации структур. Поскольку в Европе и в США люди потребляют избыток калорий, организм нагружается продовольственным «топливом» перед сном, в течение которого расход энергии минимален. Так как активность почек в это время также заторможена, в крови повышается не только концентрация глюкозы, но и аминов и мочевины. Людям всех возрастов рекомендуется принимать пищу малыми порциями, оптимально — пять раз в день. В пожилом возрасте это особенно важно, и для пенсионеров подобный режим не составляет проблем. В промежутках между главными приемами пищи следует устраивать чаепитие с бутербродом. В Великобритании такой режим стал традицией для многих предприятий, офисов и научных институтов. В течение рабочего дня уже больше ста лет делается три перерыва для приема пищи — 30 мин. и два по 15 мин. Аргументами для внедрения такой системы были не факторы здоровья, а соображения о росте производительности труда. Умственный труд, если он не творческий, а рутинный, в банковских и страховых компаниях может оказаться более утомительным, чем физический. Частые перерывы обеспечивают не только равномерность уровня глюкозы в крови, но и психологическую разрядку. Профессия биржевого брокера боле опасна для здоровья, чем шахтера. В Великобритании и США, наверное, больше населения завтракают т. н. «сереалс» (breakfast cereals) — прошедшими тепловую и механическую обработку зернами разных злаков (кукурузы, овса, ячменя, пшеницы). За пределами Штатов быстро распространился корнфлекс — кукурузные хлопья. В СССР корнфлекс пришел в 1956—1957 гг. вместе с увлечением кукурузой. Затем во всем мире завоевали популярности аналогичные продукты из других злаков и их смеси. В пачки с такими хлопьями для детей добавляют много сахара. Эта технология не улучшает, а ухудшает ценность злаков как источника углеводов, поскольку резко повышает гликолитический индекс. Овсяная каша, сваренная из крупы, имеет гликолитический индекс 40—42 и обеспечивает длительное чувство сытости и равномерное поступление глюкозы в кровь, т. к. пища в этом случае задерживается в желудке. Овсяные хлопья, как и пшеничные и кукурузные, имеют гликолитический индекс 80—84. Они вызывают резкое увеличение уровня глюкозы в крови. Для детей перед школой это может быть хорошо, но для взрослых людей — плохо. Тем не менее благодаря рекламе производство и потребление еды быстрого приготовления, содержащей углеводы, растет во всем мире, а круп, требующих варки, — уменьшается. Это одна из причин эпидемии ожирения. Эксперименты показали, что одно и то же количество калорий, содержащихся в каше, дает чувство сытости на 5 часов, а в готовых к употреблению хлопьях — на 2,5 часа. Всемирная организация здравоохранения определяет т. н. физиологический минимум в умеренном климате для мужчин в среднем на уровне 2600 ккал в сутки, для женщин —2200 ккал. Для сельского населения (в Италии — 33%, во Франции — 24%) этот показыватель возрастает на 10—20%. В Великобритании и Германии сельские жители составляют лишь 10—11% населения, в России — 27%. Между тем среднее потребление калорий достигло во Франции в 2004 г. 3663 ккал в сутки, в Германии — 3484, в Великобритании — 3484, в Италии — 3675, в России — 3118, в США — 3754 ккал. Только Япония соблюдала рекомендаций ВОЗ — жители страны поглощали в 2003 г. 2768 ккал в сутки. ВОЗ и национальные комитеты по продовольствию имеют общую стратегию, направленную на уменьшение переедания, что могло бы остановить эпидемию ожирения. Однако ученые-диетологи дают для этого противоположные рекомендации. Почти в половине публикуемых работ они требуют сокращать калорийность диеты за счет уменьшения пропорций углеводов, тогда как другие специалисты настаивают на сокращении пропорции жиров, на долю которых в современных диетах приходится почти 40% всех калорий. За каждым из этих подходов стоят мощные продовольственные корпорации. Академическая наука, которая не может не признавать, что наилучшим источником энергии для организма является глюкоза, не обеспечивается никакой рекламой. P.S. Диета Аткинса состоит на 59% из жиров и на 36% — из белков. На долю углеводов приходится только 5% общей калорийности. Диета, рекомендуемая Американской ассоциацией по болезням сердца, состоит на 55% из углеводов, содержит 30% жиров и 15% белков. Она научно обоснованна. Диета Аткинса «на всю жизнь», а не только для похудения, допускает постепенное увеличение пропорции углеводов до 19% энергетического баланса. Серьезных клинических проверок этой диеты никогда не было.
|