По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2022 году 43% взрослых старше 18 лет имели избыточную массу тела — это примерно 2,5 миллиарда человек. В том же году более 390 миллионов детей и подростков от 5 до 19 лет столкнулись с проблемой лишнего веса, из них около 160 миллионов страдали ожирением. Сколько из них сейчас стоят перед открытой дверцей холодильника, размышляя, что бы съесть, чтобы похудеть, — не знаю, но по секрету признаюсь: я среди них.
Когда появляется желание расстаться с лишними килограммами, мы начинаем искать в интернете идеальное и, главное, очень лёгкое средство. Блогеры наперебой предлагают чудодейственные диеты, универсальные продукты, которые якобы быстро и безболезненно избавляют от лишнего веса. Кто-то объявляет панацеей сельдерей, другой советует съедать по грейпфруту в день, третий настаивает на имбирном чае.
Как человек со стажем в этом вопросе скажу честно: всё это ерунда, хотя чай с имбирём я и правда люблю. Не работают ни волшебные пилюли, ни диеты на одном сельдерее. Природу не обманешь — она живёт по своим законам. Если человеческие ещё можно как-то обойти, то законы физики ещё никому обмануть не удалось.
Первый закон термодинамики, или закон сохранения энергии
Энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно — она только переходит из одной формы в другую. Представьте: вы ставите на плиту кастрюлю с водой и зажигаете конфорку. Тепло от огня передаётся воде, она нагревается, её внутренняя энергия растёт, молекулы начинают двигаться быстрее. Если закрыть кастрюлю крышкой, рано или поздно вода закипит, пар начнёт давить на крышку и может её приподнять. В этот момент часть тепла пошла не просто на нагрев, а на совершение работы — подъём крышки. Получается, что всё подведённое тепло либо нагревает воду, либо помогает поднять крышку, либо делает и то, и другое одновременно.
При чём тут еда?
Наша пища состоит из сложных молекул, которые в пищеварительном тракте и клетках организма распадаются на простые. В химических связях этих молекул запасено огромное количество энергии. Например, при полном окислении 1 моль глюкозы выделяется 2800–2880 кДж. Съев всего одно яблоко массой 200 грамм, вы получаете около 420 кДж энергии, запасённой в белках, жирах, углеводах и других органических соединениях.
Попадание яблока в желудок запускает целую цепочку превращений. Сначала сложные молекулы под действием пищеварительных ферментов расщепляются на простые: белки — до аминокислот, углеводы — до глюкозы, жиры — на жирные кислоты и глицерин. При этом энергия химических связей превращается в тепловую — вот почему после еды мы чувствуем тепло.
Глюкоза, аминокислоты и другие вещества всасываются в кровь и лимфу и разносятся по всему телу. На этом этапе превращения энергии не происходит, но она становится доступной для каждой клетки.
Внутри клеток глюкоза окисляется с участием кислорода до углекислого газа и воды. Выделяющаяся при этом энергия запасается в универсальном клеточном «аккумуляторе» — молекуле АТФ. То есть энергия химических связей одних веществ превращается в энергию связей других.
АТФ — это энергетическая валюта клетки, которой «расплачиваются» все органы и ткани.
На что же расходуется эта валюта?
Тут тоже ничего нового — всё в соответствии с законом: энергия либо переходит в другой вид, либо совершает работу.
Поддержание тепла. Часть энергии превращается в тепло, чтобы поддерживать температуру тела на уровне 36,6 °C. Даже в состоянии покоя мы «греем» себя.
Механическая работа. Химическая энергия АТФ превращается в механическую, необходимую для движения. Чтобы бегать, ходить или поднимать тяжести, мышцы должны сокращаться. При этом энергия АТФ расходуется на перемещение нитей мышечного белка актина вдоль миозина.
Нервные импульсы. Значительная часть энергии преобразуется в электрическую энергию нервных импульсов. Сама АТФ при передаче сигнала по нервным волокнам не расходуется — она лишь обеспечивает условия для его проведения. Молекулярные «насосы» тратят энергию химических связей на создание электрического потенциала покоя (исходного состояния нейрона) и восстановление ионного баланса после прохождения импульса.
Работа внутренних органов. 60–70% всей энергии АТФ расходуется на функционирование внутренних органов. Энергетической валютой они «платят» за сокращение гладкой мускулатуры и транспортировку веществ в клетки против градиента концентрации.
Синтез и строительство. Наконец, энергия тратится на создание новых веществ: построение клеток, заживление ран, выработку гормонов. Здесь химическая энергия пищи становится химической энергией новых молекул тела.
Но что, если все дела переделаны, а энергия ещё осталась?
Неиспользованная энергия запасается организмом единственным способом: преобразуется в энергию химических связей запасных веществ. У человека их два: сложный углевод гликоген — кратковременный резерв в мышцах и печени, и жир — долгосрочное депо в жировой ткани. Если вы получаете с едой больше энергии, чем тратите, избыток запасается, и вес растёт. Если меньше — организм расходует внутренние резервы, и вес снижается.
В масштабах системы «человек — окружающая среда» первый закон термодинамики соблюдается строго: вся энергия, полученная с пищей, расходуется либо на обогрев организма, либо на физическую работу, либо на синтез новых веществ. Избыток пойдёт на синтез жира — увы.
Как помирить физику и аппетит?
Во-первых, не превышайте свою норму калорий. Потребность в энергии зависит от веса, пола, возраста и физической активности. Рассчитать её можно с помощью онлайн-калькуляторов. Например, здесь, здесь или здесь.
Во-вторых, важен источник калорий. Нужную калорийность можно набрать, съев кулёк шоколадных конфет, но получит ли организм всё необходимое — большой вопрос. Специалисты рекомендуют соотношение белков, жиров и углеводов как 1:1:4, причём большую часть углеводов должны составлять сложные.
В-третьих, очень важен объём порции. Здесь на помощь приходит клетчатка — основной компонент овощей, фруктов и цельнозерновых продуктов. Эти продукты низкокалорийны, но создают объём в желудке и снижают чувство голода.
Сейчас очень популярен метод «гарвардской тарелки» — простой и действенный способ контроля питания. Суть его в том, что половину каждого приёма пищи должны составлять овощи (клетчатка создаёт пищевой объём). Четверть порции — белковые продукты: рыба, мясо, птица, творог, яйца (чем меньше в них жира, тем лучше). Оставшуюся четверть занимают сложные углеводы: крупы, макароны из твёрдых сортов пшеницы, зерновой хлеб. Две последние четверти вместе обеспечат долгое переваривание пищи и чувство сытости.
А что делать, если я не хочу ничего менять в питании?
Тогда придётся увеличить расход энергии — повысить физическую активность. В идеале — заняться спортом. Но и работа на даче, ежедневное мытьё полов в большом доме без моющего пылесоса или подъём на 24-й этаж без лифта тоже подойдут. Главное — создать дефицит калорий.
Вывод
Похудение — это биология, физика и немного математики. Законы природы нельзя обмануть или перехитрить. Никакая волшебная таблетка или «суперфуд» не сделают вас стройными. Питайтесь правильно, занимайтесь посильной физической активностью — и будет вам счастье.
Да пребудет с нами первый закон термодинамики!
Что почитать по теме?
"Пищевой метаболизм и ожирение." Майборода А.А.
«Скажите “нет” голоду»: эндокринолог разрушила мифы о похудении
“Ешь меньше — похудеешь”: 5 причин, почему этот миф вредит здоровью
Диета вместо холода: ученые нашли способ сжигать жир, «обманув» метаболизм
Что посмотреть по теме?
«Еда живая и мертвая. Научные принципы похудения»
«BBC. Как стать стройным?» (How to be slim)
«Двойная порция» (Super Size Me)