ОТ АВТОРА
Не успел я по просьбам читателей выложить две дополнительные статьи «о непищевых причинах избыточного липогенеза», как на почту пошли письма с просьбой разъяснений. Так, сразу несколько подписчиков попросили рассказать о ранее неведомом для них явлении под названием «митохондриальная дисфункция», о котором я, как оказалось, успел упомянуть в обеих статьях в качестве одной из возможных причин ожирения.
Что ж, сам факт, что некоторые люди так внимательно работают с текстом меня и удивил, и обрадовал. Значит у новой книги точно будут свои вдумчивые и заинтересованные читатели!
Мои дорогие! Ну, коли так… я не могу отказать. "Разъясняю" : ))
Читайте ещё одну внеплановую статью из раздела «ЛИПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ», взятую уже из рубрики «Липогенетические факторы клинического типа» (см. Оглавление Книги 1).
* * * * *
Мы уже знаем, что митохондрии — это внутриклеточные станции по переработке глюкозы (или её компонентов, полученных из белка или жира) в энергетические ресурсы (АТФ). Теперь пришло время познакомиться с основами работы самих этих структур. И понять, почему от того, насколько слаженно и эффективно будут функционировать митохондрии, зависит не только состояние метаболических процессов, определяющих наше общее самочувствие и «радость бытия», но и внешние параметры фигуры. А также бо́льшую или меньшую эффективность усилий в борьбе за стройность. Тем более, что взаимосвязь митохондриальных дисфункций с ожирением, а также с различными рационо- и возрастозависимыми заболеваниями, давно подтверждена и достаточно хорошо изучена.
Скажу больше. Митохондриальная дисфункция — это основной фактор физиологического старения организма (обратимого или нет) независимо от его реального возраста (включая детей)*.
* — МД могут быть как врождёнными (первичные), так и возникшими в процессе жизнедеятельности организма (вторичные). Нас по понятным причинам будут интересовать только последние.
Я уже много говорил об опосредованной или, если хотите, пассивной роли переедания в генезе склонности к ожирению. Алгоритмы функционирования митохондрий в нормальном физиологическом режиме или в условиях ВМД (вторичных митохондриальных дисфункций) — одна из наиболее ярких иллюстраций достоверности подобного утверждения.
Для начала напомню, что наш организм, в отличие от простейших животных, не готов питаться в равномерном режиме 24 часа в сутки. В качестве одного из полезных завоеваний эволюции можно без преувеличения назвать то, что он (организм) хоть и вынуждает нас периодически отвлекаться на еду, но всё же бо́льшую часть времени любезно предоставляет на реализацию более интересных возможностей осознанного бытия.
Пожалуй, одним из наиболее значимых в работе митохондрий условием существования можно считать систему снабжения митоматрикса всем необходимым для осуществления распада глюкозы и синтеза АТФ. То есть вопросы, связанные с обеспечением качества их «активной среды». Как это, впрочем, справедливо и в отношении всех других органоидов клетки, участвующих в поддержании метаболического баланса. И эта система, к сожалению, крайне чувствительна ко многим внешним неблагоприятным воздействиям.
Мы коснёмся лишь тех аспектов проблемы, которые представляют реальный интерес в области практической похудологии. Для правильной перестройки липоориентированной модели метаболизма нам будет полезно знать:
- Как в норме реагируют и адаптируются митохондрии к естественным суточным колебаниям потока питательных веществ, проходящих через внешнюю мембрану?
- Каким образом им удаётся частично выравнивать фоновый энергобаланс в режиме дробного питания?
- Какие долговременные изменения происходят в митохондриях при использовании гипокалорийного рациона, а также при восстановлении ранее потраченных резервов.
Итак, снова об адаптации и её многоликих проявлениях. Но теперь уже на субклеточном уровне.
Важнейшим элементом реагирования митохондрий на меняющиеся потребности в питательных и энергетических ресурсах являются т. н. митодвижения — постоянные структурные преобразования митохондриального пула клетки путём их слияний или делений. Баланс между делением и слиянием — центральный механизм всей системы биоэнергетической адаптации митохондрий как к меняющимся условиям внешней среды, так и к формирующимся циркадным и сезонным биоритмам*.
* — Наибольшей концентрацией митохондрий обладают ткани с высокими энергетическими потребностями: мышцы, печень, мозг, клетки иммунной системы, бурая жировая ткань, железистые ткани и органы внутренней секреции.
Смысл подобных приспособительных процессов состоит в следующем. Слияние отдельных митохондрий друг с другом при нехватке питательных ресурсов позволяет увеличить соотношение площади внешней мембраны к объёму внутреннего активного матрикса в пользу последнего. И тем самым увеличить его биоэнергетическую эффективность (количество АТФ, приходящееся на одну молекулу питательного вещества), сосредоточив всю работу органеллы на синтезе макроэргов.
Когда же возникает избыток питания, алгоритм преобразования химической энергии глюкозы существенным образом меняется. Митохондрии массово фрагментируются на значительно более мелкие. Это позволяет резко увеличить процессы рассеивания тепла в окружающее пространство и депонировать меньше энергии в форме АТФ. Фрагментация митохондрий позволяет существенно понизить их биоэнергетическую эффективность, причём главным действующим механизмом, обеспечивающим отведение лишнего тепла, в этом случае становится «утечка» протонов.
Нормальные циклы деления или слияния митохондрий — ключевое звено в системе поддержания энергетического баланса клетки. Причём вся эта система эффективно работает только в пределах физиологической адаптации (т. е. на уровне метаболических реакций адаптивного типа — без перегрузок и долгих «зависаний» в каком-то одном направлении).
Это связано с тем, что при делении митохондрий их дочерние структуры, как правило, не равны между собой. Одна имеет более высокий мембранный потенциал и поэтому уходит в следующие циклы слияний-разделений. Другая, с более деполяризованной поверхностью, остаётся как бы отстранённой от этих процессов до полного восстановления потенциала. Если потенциал внешней мембраны восстанавливается, — она воссоединяется с митохондриальной сетью. Если нет — элиминируется в процессе аутофагии.
Продукты, возникающие при жизнедеятельности митохондрий, имеют свойство накапливаться в клетке и продуцировать свободные радикалы (NADH- и перекисные соединения). Это может вызывать окислительный стресс в организме, а также является основной причиной многих метаболических нарушений и возрастных заболеваний. Поэтому вторая важная функция митохондрий — инициализация т. н. апоптоза — саморазрушения собственных неполноценных собратьев, а также старых и повреждённых клеток.
А теперь посмотрим, как наши упорные попытки похудеть с помощью различных ограничительных диет и повышенных физических нагрузок на самом деле влияют на эффективность работы митохондриального балансирующего механизма. При этом не забудем и о том, что в рамках обычного нестрессового функционирования липоориентированной АФМ повышенный объём питания не является для организма (и для приспособленного к такому типу реагирования митохондриального пула метаболически активных клеток) избыточным. А вот когда мы после длительного нахождения на диете возвращаемся к исходному рациону питания, балансирующий механизм ЛО-АФМ в митохондриях уже не работает с прежней эффективностью, и «восстановительный» пищевой режим для них становится непомерно большим.
Обсудим эту особенность подробнее.
Итак, при длительном клеточном голодании и постоянном ингибировании активного деления митохондрий (ограничительная гипокалорийная диета, резкий переход на принципы «здорового питания», повышенные физические нагрузки без предварительной адаптации организма, насильственная дестабилизация циркадных ритмов и т. п.) нарушается естественная ритмика циклических митодвижений. Это приводит к прогрессивному накоплению в клетках «замороженных» и поврежденных митохондрий, бо́льшая часть которых уже не сможет быть сегрегирована.
Постоянно действующая стимуляция к укрупнению разрушает естественный баланс структурных преобразований, а положительный эффект слияний, ранее способствующий росту эффективности цикла Кребса (распад глюкозы с выделением энергии) и окислительного фосфорилирования (продукция АТФ), постепенно превращаются в свою противоположность за счёт накопления перекисных соединений.
Периодическое или постоянное голодание, первичная оптимизация и последующая консолидация факторов дестабилизации и т. п. не могут продолжаться бесконечно. Нарастающая митохондриальная дисфункция рано или поздно погружает организм в потенциально нежизнеспособное состояние и заставляет его физиологию работать в режиме выживания* с соответствующими мотивирующими воздействиями на сознание и поведенческие реакции.
* — Дефицит питания либо интервальный голод, вызывающие первичный «похудательный» эффект, но в пространстве длительного времени превышающие адаптивный потенциал сегрегации митохондрий, практически лишают клетку возможности приспособиться к новым условиям и полноценно поддерживать энергобаланс.
Какое-то время неадекватность внешних поступлений глюкозы компенсируется внутренним глюконеогенезом (мобилизацией амино- и жирных кислот из мышечных белков и жировых депо). Такая поддержка до определённого времени сдерживает развитие ВМД, но, тем не менее, ограничена объёмом свободных резервов и не имеет прямого отношения к истинной адаптации (способности нормально функционировать «в стройном теле»).
Значительное ухудшение общего самочувствия и навязчивая мотивация к поиску пищи в конечном итоге приводят к вынужденному отказу от диеты. Человек «срывается в зажор», и накопленные метаболические диспропорции начинают нивелироваться. Однако последствия хронической стрессовой мобилизации уже не могут пройти бесследно.
Избыток питательных веществ приводит не только к ингибированию ранее доминировавшей тенденции к слиянию митохондрий (у этого процесса тоже есть свой адаптивный механизм и своя инертность развёртывания), но и к такому же «зависанию» процессов фрагментации. А это способствует дальнейшей дестабилизации циклов митохондриальной динамики и ещё больше увеличивает внутриклеточную митохондриальную гетерогенность. (Особенно у худельщиков в возрасте от 45-50 лет и старше). Развитие ВМД с локально-тканевого уровня переходит на общефизиологический и обретает вполне осязаемые клинические формы.
Исследования подтверждают, что компенсаторная фрагментация митохондрий эффективна только в сравнительно молодых клетках и в режиме достаточно коротких последовательных циклов «слияние-разделение», которые в суточном биоритме способны более или менее уравновешивать друг друга.
Более длительная мононаправленная фрагментация (как и затянувшийся режим слияний), существенно дестабилизирует этот механизм. Нарушается процесс селективного удаления, а активная митохондриальная масса в условиях постоянно довлеющего избытка тепла всё больше фрагментируется и уменьшается, в то время как количество мелких деполяризованных митохондрий растёт*.
* — В разделе 2.2. «Защитные рефлексы от недоедания и переедания» мы затрагивали тему ложных перееданий. И говорили о том, что истинное переедание не может быть более 25–30 % от нормы. То есть вряд ли способно существовать в тех избыточных объёмах, которые могут приводить к ожирению, не вызывая пищевую интоксикацию.
Митохондриальные дисфункции — хорошая иллюстрация возможностей энергетической системы организма справляться (или нет) с пиками пищевых нагрузок. Пределы суточных трансформаций митохондрий — один из тех природных ограничителей (наряду с количеством активных пищевых ферментов, уровнем насыщения крови кислородом, состоянием буферных систем и мн. мн. др.) который позволяют понять, почему к перееданию стоит относиться больше как к следствию ожирения, чем как к его причине.
«Села на диету толстая и здоровая, а когда не удержала результат и сорвалась — вернулась к прежнему весу уже с потерей мышечной массы, диабетом и гипертонией»! Эта фраза одной моей пациентки как нельзя лучше характеризует последствия, к которым может привести пролонгированная ВМД.
Действительно, наиболее типичным клиническим итогом подобных внутриклеточных метаболических нарушений является снижение продукции или чувствительности к инсулину (сахарный диабет первого и второго типов), сердечная недостаточность, угнетение функциональных возможностей печени, почек, головного мозга, иммунных клеток и мн. др. В более поздних стадиях хронические ВМД могут способствовать развитию онкологических заболеваний (резистентность к апоптоз-стимулирующим сигналам), а также болезни Альцгеймера, Паркинсона, боковому амиотрофическому склерозу и др.
Причин ВМД очень много. В рамках интересующей нас темы, помимо стрессовых методов похудения и выраженных нарушений устоявшихся биоритмов, можно назвать: длительное существование в условиях гипоксии; скрытую хроническую интоксикацию; недостаток тех или иных электролитов или микронутриентов; накопление продуктов незавершённых циклических реакций. Ну и, конечно, все те прочие липогенные факторы, которые мы обсуждаем в данном большом разделе. Из важных провоцирующих состояний я бы особо выделил дефицит кальция, «проседание» синтеза L-карнитина и нехватку витаминов группы В.
В завершение назову наиболее характерные клинические признаки ВМД, присутствие которых даёт повод обратиться к врачу и более тщательно исследовать состояние здоровья.
- Вы регулярно чувствуете себя уставшим;
- Не можете долго тренироваться из-за слабости, высокой потливости, головокружения и сердцебиений;
- Регулярно чувствуете одышку, особенно при физической нагрузке;
- С трудом концентрируете внимание и легко отвлекаетесь на посторонние раздражители, не можете сосредоточиться;
- Часто замечаете, что с трудом удерживаете равновесие при ходьбе, иногда ощущаете, что Вам трудно говорить, а контуры предметов при внимательном их разглядывании расплываются;
- Регулярно испытываете мышечную слабость и боль;
- У Вас есть заболевания сердечной мышцы (кардиомиопатия);
- Частые запоры, вздутие, атония и другие проблемы с кишечником;
- Имеются функциональные нарушения в работе печени и почек;
- Есть проблемы со слухом;
- У Вас одутловатое лицо и обвислые веки;
- Вы страдаете сахарным диабетом, ожирением, другими гормональными заболеваниями, врачи характеризуют проблемы со здоровьем как метаболический синдром.
Как видите, симптомы настолько мало специфичны, что в том или ином сочетании встречаются при большинстве хронических заболеваний. Как же тут распознать именно ВМД?
На самом деле проблему интерпретаций необходимо воспринимать как бы в обратном порядке. Я сознательно представил здесь список наиболее характерных признаков митохондриальных дисфункций именно потому, что ВМД — это синдром, а не заболевание.
Это означает, что все перечисленные клинические признаки являются, в первую очередь, проявлениями самих ВМД. А они в той или иной мере присутствуют в патогенезе различных болезненных состояний, функционально сближая их между собой*. Отсюда и общность симптомов. Хотя даже на этом общем фоне специфику того или иного конкретного заболевания всё же достаточно чётко определяют особенности первичных травмирующих агентов и тех конечных патологических изменений, к которым ведут эти воздействия.
* — Каким бы подтверждённым заболеванием Вы не страдали, наличие комплекса симптомов из только что приведённого списка позволяет с высокой степенью достоверности утверждать: болезнь протекает с выраженными вторичными митохондриальными дисфункциями.
(По данным последних исследований одним из эффективных средств купирования ВМД является ксантофиллкаротиноид из красных водорослей астаксантин. Препарат устраняет недостаток особого белка - прохибитина, что, в свою очередь, купирует избыточное деление митохондрий под воздействием оксидантного стресса, усиливает слияние внешней митохондриальной мембраны и восстанавливает митофагию, существенно улучшая функциональное состояние митохондрий.
Не следует также забывать и об известном витаминоподобном веществе под названием L-карнитин. При его недостатке в организме нарушается транспорт одноосновных жирных кислот через внешнюю мембрану в митохондриальный матрикс).
Для моих читателей тема настороженности по поводу наличия признаков ВМД (помимо обычной заботы о своём здоровье) приобретает особую актуальность, когда появляется твёрдое убеждение начать борьбу с весом. Особенно если обычные для нашей беспокойной жизни симптомы (кто сейчас не страдает от периодических ощущений слабости, переутомления, одышки, дискоординации движений, мышечных болей, запоров, расфокусировки внимания и т. д.?) становятся значительно сильнее и уже не проходят после сна или отдыха. Потому, что без понимания причин и устранения главных провоцирующих ВМД факторов перспективы нормализации углеводножирового обмена резко ухудшаются, а вероятность нежелательных последствий существенно возрастает.
В первую очередь это касается использования тех методов «похудательных» воздействий, которые сами базируются на эффектах дестабилизации гармоничных обменных процессов и биоритмов.
