Использование холода для регулирования веса

Не говорите мне, что это невозможно, скажите, что вы этого не можете. Скажите, что этого никогда никто не делал… единственное, что мы точно знаем, – это уравнения Максвелла, три закона Ньютона, два постулата теории относительности и периодическую таблицу элементов. Вот и все, что мы знаем наверняка. Все прочие ограничения придуманы человеком.

Дин Кеймен, изобретатель сегвея, обладатель Национальной медали США в области технологии и приза Лемелсона и МТИ

– Майкл Фелпс потребляет 12 тысяч калорий в день…

Рей Кронис в противоположном углу комнаты дальше слушать не стал. Оторвавшись от электронной таблицы, он потянулся к кнопке TiVo, чтобы поставить телепередачу на паузу.

Двенадцать тысяч калорий.

Рей Кронис, ученый-материаловед, почти 15 лет занимавший высокий пост в НАСА, специализировался в том числе на биофизике и аналитической химии. Он наблюдал – а кроме того, помогал проводить – исследования, результаты которых широкая публика увидит лишь спустя несколько десятилетий.

Но половина жизни, проведенная за компьютером, сделала свое. Лишний вес подкрадывался понемногу, по килограмму-двум в год, накапливался, и в конце концов общий вес достиг 104 кг при росте 172,5 см.

Сейчас перед экраном с электронной таблицей и телепередачей, стоящей на паузе, сидела улучшенная, 95-килограммовая версия Рея. Ему предстояло сбросить еще более 14 кг. При нынешних темпах для этого потребовалось бы как минимум от 18 до 24 недель.

Его электронная таблица предназначалась для того, чтобы сократить эти сроки: в ней Рей сравнивал все виды человеческой деятельности и связанный с ними расход калорий в час применительно к своему весу. Ему осточертело быть толстым, он надеялся, что цифры подскажут ему ускоренное решение проблемы. Но вместо этого они подчеркнули тщетность его усилий: даже пробежав 42-километровый марафон, он сжег бы всего 2600 калорий, или около 0,3 кг жира.

Как же Фелпсу удается съедать лишних 9000 калорий в день? Рей провел пальцем по столбцам, наскоро сделал несколько записей и вернулся к калькулятору. Нет, это бессмысленно.

«Имея перед собой нужные расчеты, я определил: чтобы сжигать все калории, лишние для его уровня метаболизма в состоянии покоя, – вспоминает Рей, – даже при сжигании около 860 калорий в час во время соревнований по плаванию Фелпс должен плавать баттерфляем ежедневно более 10 часов. Даже он на такое не способен».

Так что же это означает? Что Фелпс дезинформировал журналистов, стремясь к олимпийской награде? Хотел сбить с толку соперников, надеясь, что они по глупости будут подражать ему после прочтения интервью?

Заявленный факт не поддавался физическому объяснению.

И вдруг, пока Рей сидел, уставившись в электронную таблицу, после 15 лет фиаско и досады истина предстала перед ним с кристальной ясностью:

«Все дело в тепловой нагрузке воды. Теплопроводность воды в 24 раза выше теплопроводности воздуха. А Фелпс проводит в воде три-четыре часа в день!»

Первые 12 недель без воздействия холода по сравнению с последующими 6 неделями с воздействием холода.

Тот же эффект получится, если налить кофе в металлическую кружку вместо керамической: из первой калории (то есть тепло) будут улетучиваться гораздо быстрее. Рей учел новый аспект, и, как это ни удивительно, ответ сошелся.

За шесть последующих недель, с 27 октября по 5 декабря, он сбросил 13 кг жира и больше не набирал их.

Правила игры изменились.

Из НАСА – на Эверест: поправки к уравнению метаболизма

Все описанное выше выглядело слишком хорошо, чтобы быть правдой. И Рей решил опровергнуть полученные результаты, как сделал бы на его месте любой добросовестный ученый.

В научных исследованиях и статьях, к которым он обращался, его особенно поразили не результаты, противоречащие его выводам, а почти полное игнорирование фактора тепла при анализе процесса потери жира.

Общее уравнение, почерпнутое им из источников, выглядело просто:

потеря (набор) веса = поступившие калории – потраченные калории

∆Wt = поступившие ккал – потраченные ккал

Но проблема заключалась не в этом, а в том, что все таблицы расхода калорий составлялись в зависимости от уровня активности. Из термодинамического – «термо»! – процесса каким-то образом выпал фактор тепла. В мире Рея, мире космических шаттлов, которые возвращались в атмосферу, тепло имело первостепенное значение. А здесь на законы термодинамики ссылались люди, которые ничего в них не смыслили. Возьмем, к примеру, первый закон термодинамики и его упрощенную формулировку:

Энергия не создается и не уничтожается. Она может лишь переходить из одной формы в другую.

Перевирая закон, горе-знатоки ограничивали способы изменения формы энергии, поступившей в организм в виде пищи (калорий). Они рассматривали физическую активность и аккумуляцию как два единственно возможных варианта. Но человеческий организм – незамкнутая, открытая термодинамическая система, следовательно, таких вариантов у нее может быть много. Будучи в то время еще 95-килограммовой, тушка Рея могла обмениваться с окружающим миром энергией в форме работы (физической активности), тепла, вещества (выделение).

Марафонский бег сжигает 2600 калорий, но тренировка в бассейне при 28 градусах Цельсия в течение 4 часов позволяет сжечь лишних 4000 калорий, если учесть тепловую нагрузку.

Иначе как могли бы такие люди, как Скотт Паразински, приятель Рея, поедать банка за банкой ветчину Spam и другие продукты с высоким содержанием жиров? Скотт – доктор медицины и бывший астронавт, дважды пытавшийся покорить Эверест и во время каждой попытки терявший около 11 кг. Второе восхождение увенчалось успехом. Члены его группы ели лярд и палочки сливочного масла, чтобы предотвратить избыточную потерю веса. Одной физической нагрузкой при восхождении невозможно было бы объяснить такой расход и дефицит 5000 калорий. Скорее всего, подействовал холод. Сильный холод.

И Рей начал относиться к себе, как к человеку-обогревателю. Он испробовал все: выпивал около 4 литров ледяной воды между пробуждением и 11 часами утра; спал без одеяла; в разгар зимы выходил «померзнуть» – гулял по 20–30 минут, согревая верхнюю часть тела только футболкой, наушниками и перчатками. Позднее он обнаружил менее болезненные методы, но отрицать результаты было невозможно: за первую неделю он сбросил почти 3 кг.

Уже лучше: дьявол кроется в деталях

Это была далеко не первая попытка Рея сбросить вес. В 2006 году он сбросил солидные 9 кг, следуя программе питания и упражнений «Тело для жизни» (Body-for-Life, BFL), разработанной Биллом Филлипсом. Выполняя все рекомендации, Рей сбросил 8 кг за 12 недель, в среднем за неделю теряя 0,7 кг. По всем стандартам это был огромный успех. Увы, в полном соответствии с закономерностью, знакомой миллионам, вскоре после этого весь потерянный вес вернулся к Рею. С процентами.

Но во время второго эксперимента с «Телом для жизни», чередуя его с воздействием холода, Рей сбросил 13 кг за шесть недель, теряя в среднем 2 кг в неделю. Одного только дополнительного воздействия холода хватило, чтобы увеличить потерю жира в неделю более чем в три раза. В итоге на 61 % больше жира было потеряно за вдвое меньшее время.

Результаты Рея я счел и невероятными, и правдоподобными. Но мне показалось, что в них чего-то недостает.

Во-первых, под воздействием холода Рей набирал больше мышечной массы. Это явление невозможно объяснить потерей большего количества тепла. Хотя увеличение мышечной массы можно приписать небольшой погрешности бытовых калиперов (плюс-минус килограмм), я заподозрил, что известна лишь часть истины.

Во-вторых, пристальное наблюдение показало, что расчеты не так точны, как я надеялся.

Было доказано, что при двухчасовом воздействии холода[50]можно сжигать почти в четыре раза больше жира, чем обычно (176,5 мг за минуту вместо 46,9 мг). Это прекрасно, но изменение «в несколько раз» бывает обманчиво. Если считать, что в одном грамме жира девять калорий, и что эффект продолжается все время пребывания в воде, тогда при таком воздействии будет сожжено 139 лишних калорий[51], или 15,5 грамм жира.

15,5 грамм?! Вес примерно 11 скрепок для бумаги… в награду за два часа мучений. Под воздействием холода Рей терял около 1,4 кг (точнее, 1350 г) жира в неделю. Чтобы добиться этого за счет одних только погружений в воду, в соответствии с результатами тех же исследований, ему понадобилось бы проводить в воде температурой 100 С 174,2 часа в неделю. Но маловероятно, что Рей проводил в воде более 24 часов в день. В сущности, он и двух часов в день не тратил, плавая в десятиградусной воде или потребляя ее.

Электронная таблица Рея Крониса, результаты через 12 недель без воздействия холода и через 6 недель с воздействием холода.

Должно было происходить что-то еще. Возможно, все дело в других тепловых нагрузках, с которыми он экспериментировал: в прогулках на холоде, отказе от одеяла и т. п. Копнув поглубже, я выяснил: это «что-то еще» объясняется двумя терминами, о которых в ближайшие несколько лет вы узнаете много нового. Это адипонектин и КЖТ.

Адипонектин – клевый маленький гормон, вырабатываемый жировыми клетками, способный и усилить окисление («сжигание») жирных кислот в митохондриях, и увеличить поглощение глюкозы мышечной тканью. Я убежден, что именно адипонектин заслуживает основной благодарности за наращивание мышечной массы Рея[52]. Несмотря на все эти предположения, исследования только начались, так что я приберегу информацию о адипонектине на интеллектуальный десерт для ценителей науки. Результаты моих попыток изучить его потенциал можно найти на сетевых ресурсах.

С другой стороны, КЖТ и мои мучительные эксперименты, связанные с ней, достойны того, чтобы заострить на них внимание. Если же научные дебри становятся непролазными, и вы предпочли бы обойтись сокращенной версией объяснений, сразу переходите к «И еще раз о ледниковом периоде: четыре совета». Я не обижусь.

ЛН (любителям науки)

Жиросжигающий жир

Не весь жир одинаков. Известно по меньшей мере два различных его типа: белая жировая ткань (БЖТ) и бурая, или коричневая жировая ткань (КЖТ).

БЖТ – то, что мы привыкли называть жиром, нечто вроде жировой прослойки в куске мяса. Клетка БЖТ, адипоцит, состоит из единственной крупной капли жира с одним ядром.

КЖТ иногда называют «жиросжигающим жиром»; по-видимому, он образуется из тех же стволовых клеток, что и мышечная ткань. Клетки КЖТ состоят из многочисленных капелек – коричневого цвета, из-за гораздо большего объема железосодержащих митохондрий. Обычно ассоциирующиеся с мышечной тканью митохондрии известны участием в образовании АТФ и окислении жира в мышечной ткани. КЖТ помогает расходовать избыточные калории как тепло. В противном случае эти избыточные калории накапливались бы в вышеупомянутых БЖТ, образуя в конечном итоге пивное брюшко или «спасательный круг» на талии[53].

В двух словах: холод стимулирует КЖТ, заставляя сжигать жир и глюкозу ради выделения тепла. Холод, а также препараты, которые называются бета-адреномиметиками (бета-агонистами)[54], способны заставить КЖТ появиться внутри БЖТ у мышей и крыс. Иначе говоря, холод помогает увеличивать долю «жиросжигающего жира». Отсюда можно сделать далеко идущие выводы.

Дата добавления: 2015-07-10