Любой, кто пытался когда-нибудь сбросить вес с помощью диеты и избавиться от лишних килограммов навсегда, знает, насколько сложной может быть эта задача. Кажется, все должно быть просто: нужно лишь делать упражнения, чтобы сжечь больше калорий, при этом ограничив рацион, чтобы уменьшить их потребление. Однако, многие исследования показали, что эта у большинства людей простая стратегия не особенно эффективна.
Яркий пример, иллюстрирующий проблемы, связанные с поддержанием потери веса, можно найти в материалах исследования, проведенного коллективом ученых из нескольких научно-исследовательских институтов США. Исследователи наблюдали за 14 конкурсантами, которые участвовали в реалити-шоу World’s Biggest Loser, где победителем должен был стать тот, кто сбросит наибольшее количество килограммов. За 30 недель конкурса участники потеряли в среднем более 57 килограммов на человека. Но через шесть лет после этого шоу все, кроме одного, снова набрали большую часть потерянного веса, несмотря на то, что продолжали придерживаться диеты и делать физические упражнения.
Почем же так сложно похудеть и не набрать вес снова. Дело в том, что потеря веса часто приводит к снижению скорости метаболизма в покое – то есть количества калорий, которые мы сжигаем в состоянии покоя, а это затрудняет поддержание веса. Итак, почему потеря веса приводит к снижению этого показателя, и есть ли способ поддерживать нормальный уровень метаболизма в покое после потери веса? Кеннет МакЛиод, изучающий физиологию скелетно-мышечной системы, попытался популярно ответить на эти вопросы.
Активизация особых мышц, спрятанных глубоко в голени, которые помогают крови и жидкости двигаться через ткани нашего тела, имеет решающее значение для поддержания скорости метаболизма, когда мы неподвижно стоим или сидим. Функция этих мышц, называемых камбаловидными, является основным направлением исследования Центра клинических и инженерных исследований в университете Бингемтона. Эти мышцы, которые часто называют также «вторичными сердцами», перекачивают кровь обратно к сердцу, что позволяет нам поддерживать нормальный темп метаболической активности в неподвижном состоянии.
Скорость метаболизма в покое и поддержание веса
Скорость метаболизма в покое относится ко всем биохимическим процессам, происходящим в нашем организме в отсутствие физической активности. Именно эти метаболические процессы помогают нам жить и дышать и, что очень важно, согреваться.
Неподвижное сидение при комнатной температуре считается стандартной точкой отсчета СМП. Она измеряется метаболическим эквивалентом (МЕТ). Медленная прогулка соответствует двум МЕТ, езда на велосипеде – четырем МЕТ, а бег трусцой – семи МЕТ. В то время как нам необходимо некоторое количество движения, чтобы выполнять повседневные задачи, в современной жизни мы склонны не слишком много двигаться. Таким образом, для большинства людей 80 процентов калорий, которые они тратят каждый день, связаны со скоростью метаболизма в состоянии покоя (СМП).
Когда мы теряем вес, показатель СМП должен слегка понизиться, поскольку уменьшается количество мышечной ткани. Но когда большая часть потери веса приходится на жир, мы ожидаем лишь небольшого снижения СМП, поскольку жир метаболически не очень активен. Как ни удивительно, у большинства людей, которые избавляются от лишнего веса с помощью диеты или физических упражнений, скорость метаболизма снижается довольно значительно.
Например, у участников упомянутого выше конкурса «World’s Biggest Loser» этот показатель снижался почти на 30 процентов, хотя потеря веса на 80 процентов была связана с расщеплением жиров. Простой расчет показывает, что восполнение такого большого снижения СМП потребовало бы почти двух часов в день быстрой ходьбы семь дней в неделю в дополнение к обычной ежедневной нагрузке. Многие люди просто не могут вписать такой уровень физической активности в свой образ жизни.
Нет сомнений в том, что сбалансированное питание и регулярные физические упражнения полезны для нас, но с точки зрения управления массой тела увеличение скорости метаболизма в состоянии покоя может быть более эффективной стратегией для устойчивого снижения веса.
Связь между скоростью метаболизма в покое и работой сердца
Метаболическая активность зависит от доставки кислорода к тканям сердца. Это происходит за счет кровообращения. В результате, систолический объем крови, или сердечный выброс, является основной детерминантой метаболической активности. Тело взрослого человека содержит от четырех до пяти литров крови, и вся эта кровь должна циркулировать по всему телу каждую минуту. Тем не менее, количество крови, которую сердце способно перекачивать с каждым ударом, зависит от того, сколько крови возвращается в сердце между ударами.
Если бы эта «сантехника» нашего тела, в частности вены, была сделана из жестких труб, а кожа наших ног была твердой как у птиц, сердечный отток был бы всегда равен сердечному притоку, но это не так. Наши вены достаточно гибки и способны многократно расширять свои размеры в покое, а мягкая кожа при этом позволяет уменьшать расширение объема тела.
В результате, когда мы сидим неподвижно, кровь и интерстициальная жидкость (жидкость, которая окружает все клетки нашего организма) скапливаются в нижней части тела. Такое объединение значительно уменьшает количество жидкости, возвращающейся в сердце, и соответственно, уменьшает количество жидкости, которую сердце может откачивать при каждом сокращении. Это снижает объем сердечного выброса, что, в свою очередь, диктует снижение скорости метаболизма в покое СМП.
Исследование американских ученых показало, что у женщин среднего возраста, как правило, сердечный выброс сокращается на 20 процентов, если они сидят неподвижно. У людей, которые недавно похудели, условия для накопления жидкости могут быть еще лучше, потому что их кожа теперь стала намного более рыхлой, и теперь в ней стало больше места для жидкости. Это особенно актуально для людей, которые пережили быструю потерю массы тела, так как их кожа не успела сжаться.
Повышение метаболической активности
У молодых здоровых людей это накопление жидкости в сидячем положении происходит в ограниченном объеме, потому что особые мышцы в икрах ног – кабмаловидные мышцы, перекачивают кровь и интерстициальную жидкость обратно к сердцу. Именно поэтому их часто называют «вторичными сердцами». Тем не менее, наш современный сидячий образ жизни приводит к тому, что «вторичные сердца» постепенно ослабевают, что допускает чрезмерное скопление жидкости в нижней части тела. Эту проблему в последнее время обычно называют «сидячей болезнью».
Кроме того, чрезмерное скопление жидкости может образовать порочный круг. Скопление жидкости уменьшает СМП, а уменьшение СМП означает меньшее выделение тепла, что приводит к дальнейшему снижению температуры тела. У людей с низкой скоростью метаболизма часто встречается такой симптом как постоянно холодные руки и ноги. Поскольку метаболическая активность сильно зависит от температуры ткани, СМП будет падать еще больше. Падение температуры тела всего на один градус по Фаренгейту может сопровождаться 7-процентным снижением СМП.
Один логичный, хотя и дорогостоящий, способ уменьшения скопления жидкости после потери веса состоит в том, чтобы подвергнуться операции по удалению лишней кожи с целью предотвращения освобождения дополнительного пространства для скопления жидкости. Действительно, недавние исследования показали, что люди, которые перенесли операцию по контурированию тела после значительного снижения веса с помощью желудочного бандажа, имели лучший долгосрочный результат, чем те пациенты, которым подобную операцию не проводили.
Что можно сделать?
Гораздо более разумный способ поддержания скорости метаболизма во время и после потери веса состоит в том, чтобы тренировать «вторичные сердца», то есть камбаловидные мышцы. Они являются глубокими постуральными мышцами и поэтому требуют длительной тренировки и низкой интенсивности.
Гимнастика Тай-Чи является эффективным способом достижения этой цели. Но, по свидетельству ученых, многие люди считают такие упражнения слишком обременительными. В течение последних нескольких лет исследователи из Лаборатории клинических и инженерных исследований Университета Бингемтона в США работали над созданием более практичного подхода к восстановлению камбаловидных мышц. Они создали устройство, которое использует механическую вибрацию для активации рецепторов на подошве стопы, что, в свою очередь, заставляет камбаловидные мышцы рефлекторно сокращаться.
В ходе исследования с участием 54 женщин в возрасте от 18 до 64 лет было обнаружено, что у 24 из них имелась недостаточная активность вторичного сердца, которая приводила к чрезмерному скоплению жидкости в ногах, и у этих женщин стимуляция камбаловидной мышцы позволила добиться устранения этого эффекта. Способность предотвращать или сокращать накопление жидкости, позволяя тем самым поддерживать сердечный выброс, теоретически должна помочь многим людям поддерживать нормальную скорость метаболизма при малоподвижном образе жизни.
Эта гипотеза была подтверждена, в частности, недавними исследованиями, которые показывают, что путем изменения объема скапливающейся в нижней части тела жидкости сердечный выброс может быть возвращен к нормальному уровню. Результаты этих исследований также свидетельствуют о том, что с возвращением нормального объема сердечного выброса, СМП также возвращается к нормальным уровням. Хотя эти данные являются предварительными, в настоящее время проводится более масштабное клиническое исследование.
