«Блокадный ген». Как осада Ленинграда изменила генетику блокадников и их потомков. Низкокалорийное питание и долгожительство у млекопитающих Исследования метаболизма блокадников ккал
Среди долгожителей оказались выжившие в Ленинграде в страшные зимы
Печальную дату начала блокады Ленинграда вспомнят в городе на Неве 8 сентября. В этот день 74 года назад сомкнулось кольцо осады, которая продолжалась 872 дня. Погибло, по разным данным, от 600 тысяч до 1,5 млн человек, и только 3% из них — от бомбежек и артобстрелов. Остальные умерли от голода. Но были и выжившие. Как взрослые, так и дети, старики. Что помогло им — счастливая случайность или особенности организма? Об этом наш корреспондент беседует с кандидатом биологических наук, старшим научным сотрудником НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта Олегом ГЛОТОВЫМ .
— Олег Сергеевич, почему только сейчас ученые заинтересовались проблемой выживания в экстремальных условиях Ленинградской блокады?
— Причин несколько. Такой социальной группы, как блокадники, до недавнего времени даже не значилось в официальных медицинских отчетах, а значит, не было и информации для научных исследований. К тому же доступными методиками работы с генами ученые прежде не располагали.
Меня к этой теме привел интерес к причинам старения человека и, в частности, попытки понять, что представляет собой физиологическая норма. В медицинской науке первостепенное внимание всегда уделялось болезням, их причинам, методике и средствам их излечения. Но как можно говорить о патологии, толком не зная о норме? Понимания, что такое здоровый человек, просто не было, пока ученые не расшифровали геном человека. После этого открытия в нашей лаборатории под руководством профессора Владислава Баранова была сформирована концепция так называемого генетического паспорта. Владислав Сергеевич называл его «генетической квинтэссенцией жизни».
— Что же мы про себя узнаем, когда откроем такой паспорт?
— Там информация о генах конкретного человека, о том, как они работают. Их первичная структура неизменна — меняется лишь функция. Однажды сданный генетический тест можно использовать всю жизнь. Другое дело, что специалисты открывают все больше и больше разных генов, информации много, а разработка соответствующих рекомендаций отстает, технологии не поспевают. Сейчас в «паспортах здоровья» максимум 700 тысяч генов. А их 10 миллионов!
Занимаясь изучением проблем старения, мы обнаружили, что у человека есть два возрастных рубежа: 75 и 90 лет. На подступах к первому он борется главным образом с кардиологическими проблемами, при условии, конечно, что имеет к ним предрасположенность. Если перебарывает их, то проходит первый рубеж и живет долго. А те недостатки, которые были факторами риска, становятся преимуществами. На втором рубеже — 90 лет — человек борется с онкологическими заболеваниями. И опять-таки если одолевает их, то маркеры риска переходят в статус преимуществ.
— Организм закаляется в борьбе?
— Примерно так. У любого есть генетическая предрасположенность к той или иной болезни. Если так называемый фактор среды становится критическим, то она проявляется. С возрастом мы, как правило, начинаем прислушиваться к своему организму, стараемся держать себя в норме, страховаться. Если проблема не очень большая, то спокойно ее проходим.
— Это значит питаться без избытка, но в достаточном количестве. Организм должен получать необходимые питательные вещества, что способствует медленному, экономному расходованию энергии. А это главное.
Изучая проблемы старения, мы решили исследовать гены, которые отвечают за экономное расходование энергии. Но на каком объекте, как у нас говорят, это можно оценить? Тогда и пришла мысль о блокадниках. Мы предположили: если эти люди смогли выжить в тяжелейших условиях, то их организм обладает некими уникальными свойствами. И, возможно, это связано как раз с генами, которые замедляют метаболизм. Исследовали две группы генов. Те, что отвечают за метаболизм углеводов и липидов, — это особые гены-регуляторы, от которых зависит работа огромного количества других генов. Они могут, например, переключать метаболизм с потребления углеводов на потребление жиров и обратно. И вторая группа — те, что находятся в митохондриях (энергетических станциях клеток) и могут замедлять или ускорять расход энергии.
— Но люди все разные, как и условия выживания. Скажем, рабочие и иждивенцы получали разные продуктовые карточки.
— Поэтому была разработана специальная анкета. Она содержала вопросы о перенесенных и хронических заболеваниях, о социальном статусе родителей и детей. Все участники исследования были разделены на группы по возрасту, в котором человек пережил блокаду, а также по срокам пребывания в осажденном городе. Кому-то удалось эвакуироваться в первую зиму, кому-то — позже, а кто-то оставался в Ленинграде до полного его освобождения. Помимо анкеты изучали ДНК, полученную из образцов крови.
Самым неожиданным оказался показатель, связанный со сроками. Казалось бы, чем меньше человек находился в блокадном кольце, тем больше у него было шансов выжить. Но, как выяснилось, даже минимального пребывания в условиях блокады оказалось достаточно для изменений на генетическом уровне. Точнее, так: люди, у которых эти изменения произошли, смогли в итоге блокаду пережить. У всех ленинградцев, выживших в блокадных условиях 1941-1944 годов, в организме присутствуют одинаковые генетические мутации, которые отвечают за особый обмен веществ.
— Как это можно объяснить?
— Метаболизм блокадников был настроен на медленный расход энергии. Люди смогли пережить тот страшный голод, потому что все, что они съедали, максимально использовалось организмом. Эти «спасительные» гены переходят по наследству от родителей, и обладают ими 20-30% людей.
— Это тот случай, когда можно наверняка сказать, что с родителями повезло...
— У таких генетических вариантов есть как положительная сторона, так и отрицательная. Скажем, если затраты энергии незначительные, возникают ожирение, диабет второго типа и так далее. То есть надо родителей благодарить, но еще и побольше двигаться.
А вообще, чтобы прожить отведенные человеку природой 120 лет, требуется соблюсти несколько условий. Самые важные — ограничение калорийности питания, двигательная активность и должное медицинское обеспечение.
— Пережитое блокадниками сказывается на здоровье детей, внуков?
— У них блокировались отдельные защитные участки ДНК, а те, что располагали к заболеваниям, остались незащищенными. И вот эта блокировка могла передаваться через поколения. Потому у ближайших потомков блокадников частота разных болезней выше.
— Что эти знания дают нам, ныне живущим?
— Если хотите сохранить здоровье и жить долго, ваше питание должно быть не редуцированным, а разумно ограниченным. Нет ни одного серьезного исследования, которое бы подтверждало пользу модного ныне голодания. Каждому следует поглощать то количество энергии, которое требуется для нормальной жизнедеятельности. На одной траве долго не протянешь.
Гены людей, переживших ленинградскую блокаду, впервые стали предметом исследования ученых
Российские генетики выяснили: у всех ленинградцев, выживших в нечеловеческих блокадных условиях 1941-1943 годов, в организме присутствуют одни и те же генетические мутации, отвечающие за особый обмен веществ. Более того, след блокады на генетическом уровне несут и их потомки. Рассказ об этом важнейшем открытии был опубликован в июньском номере "Science" и вызвал сенсацию в научном мире. В 74-ю годовщину начала Великой Отечественной войны "Огонек" обратился за подробностями к автору уникальной работы, старшему научному сотруднику НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, ведущему научному сотруднику Санкт-Петербургского университета, генетику Олегу Глотову.
— Олег Сергеевич, изучал ли кто-либо до вас гены людей, переживших блокаду в Ленинграде?
— Нет. Это первая работа на такую тему. Были исследования, авторы которых искали отличительные особенности организма блокадников, но именно гены блокадников никто не изучал. Нам показалось, что наш долг как ученых понять этот уникальный феномен, потому что нынешние жители Санкт-Петербурга обязаны своей жизнью именно этим героическим людям, которые смогли не только пережить блокаду, но затем завести семью, работать, прожить долгую жизнь.
— Сама тема как-то связана с вашими предыдущими исследованиями?
— Да, последние 15 лет мы в институте занимаемся генетикой старения. В 2007 году я защитил диссертацию на эту тему, и уже тогда, чтобы глубже изучить механизм старения, мы приступили к сбору образцов крови пожилых людей для биобанка. После защиты я продолжил работу в этом направлении, так как было интересно разобраться в механизмах старения на генетическом уровне и, возможно, разработать методы, чтобы бороться с этим процессом.
— Что в итоге оказалось самым эффективным?
— В итоге мы остановились на признанном во всем мире способе "calorie restriction" — ограничения калорийности питания. Заметьте, это не малое количество потребляемой пищи, а именно ограничение калорий. То есть пища должна поступать в достаточном количестве, содержать все питательные вещества, но при этом ее не должно быть в избытке. У нас возникла идея, что мы сможем лучше понять механизмы этого процесса, изучив гены жителей блокадного Ленинграда. Эти люди попали в тяжелейшие условия, и была выдвинута гипотеза, что они выжили во многом благодаря тому, что их метаболизм был настроен на медленный расход энергии. Иными словами, люди смогли пережить тот страшный голод, потому что все, что они съедали, было максимально использовано организмом. На остатки президентского гранта, выделенного на изучение проблем старения, мы стали собирать коллекцию генетического материала жителей блокадного Ленинграда. В работе мне помогли мой научный руководитель профессор Владислав Баранов и моя ученица Ирина Полякова. А также профессор Лидия Хорошинина, которая организовала сбор биобанка — образцов крови, взятых у ветеранов войн, разумеется, согласно всем официальным правилам — с информированным согласием и так далее.
— Ваше исследование основывается на образцах крови из этого биобанка?
— Да, в итоге мы использовали для работы примерно 200 образцов.
— И в чем же состояло само исследование?
— Мы изучали ДНК, полученную из образцов крови. Искали определенные генетические маркеры, связь которых с энергетическим обменом нам была известна. Речь идет о генах, ответственных за метаболизм углеводов и липидов. Это особые гены-регуляторы, от которых зависит работа огромного количества других генов. Они могут, например, переключать метаболизм с потребления углеводов на потребление жиров и обратно.
Вторая группа генов, которую мы изучали, находится в митохондриях — энергетических субстанциях, которые отвечают за расход энергии и терморегуляцию. Мы изучали гены, которые могут замедлять или ускорять расход энергии.
— Что же в итоге удалось выяснить?
— Мы установили, что есть связь между наличием определенных генетических маркеров и тем фактом, что люди смоли выжить. Были и неожиданные открытия. Прежде, например, считалось, что чем меньше человек находился в блокадном кольце, тем больше шансов у него было выжить. Так вот, с точки зрения генетики это оказалось не совсем так: все решила, как мы полагаем, первая блокадная зима 1941-1942 годов. Именно в этот период на генетическом уровне происходили перемены. Точнее, так: те люди, у которых они произошли, смогли в итоге выжить. Хотя, разумеется, кроме генетики на выживание влиял и ряд иных факторов.
— Нашли ли вы различия в генах у выживших мужчин и у выживших женщин?
— Различия были, но несущественные. Они связаны с разным количеством маркеров на обоих или на одной хромосоме.
— Очень важная работа, даже странно, что до сих пор никто не догадался ее провести...
— Все не так просто. Долгое время у нас не было доступных методик работы с генами. А теперь, когда прошло столько времени после блокады, в работе с людьми, пережившими ее, возникает много сложностей и нюансов. Например, многие наши с вами современники уверены, что те, кто был в реальной блокаде, до наших дней просто не дожили. С такими тяжело спорить: обычно я отвечаю, что условием участия человека в проекте было только его блокадное удостоверение. Ничего другого мы не имели права спрашивать.
— А какую роль вообще в нашей эволюции сыграла такая мутация генов? Они же наверняка проявились у нас в блокаду не просто так...
— Здесь мы любим приводить слова наших коллег, которые занимаются популяционной генетикой, про первобытного человека, который скитался по саванне и у него чередовалось, когда еда была и когда ее не удавалось достать долгие периоды. В то время было важно максимально долго сохранять энергию, которая питала человека. Поэтому, вероятно, именно эти формы генов отбирались у нас из поколения в поколение.
— Можно ли сказать, насколько они распространены у современного человека?
— Достаточно распространены, с чем, кстати, связана эпидемия ожирения. Это заболевание стало одной из глобальных мировых проблем именно потому, что тысячелетиями отбирались именно такие формы генов, которые позволяют аккумулировать энергию. Они прекрасно работают тогда, когда человек находится в постоянном движении и затрачивает колоссальные усилия для выживания. Если же повышенных энергозатрат нет, то возникают ожирение, диабет второго типа и так далее. Говоря иначе, у этой мутации есть как положительная, так и отрицательная сторона: в одних обстоятельствах она может спасти жизнь, в других — привести к серьезным заболеваниям.
Не забывайте: такие генетические особенности есть не у всех, хотя людей с таким генотипом много. И, в принципе, вопрос интересен не только с точки зрения изучения механизмов выживания во время блокады. Оказалось, эта форма генов позволяет не только замедлять расход энергии, но и повышает работоспособность, выносливость и, значит, помогает тем же спортсменам, к примеру бегуну на длинные дистанции. Известно, что люди с быстрым обменом веществ под конец дистанции просто не могут бежать: у них, говоря ненаучно, кончаются силы.
— А можно ли как-то активировать или, наоборот, ослабить действие этих генов?
— Непосредственно влиять на работу генов очень трудно. Оптимизм в отношении генной терапии, который присутствовал среди специалистов лет 15 назад, сейчас поутих — все оказалось намного сложнее. Сейчас скорее рассматривают способы того, как скорректировать последствия работы генов, например, с помощью питания, биологически активных добавок и так далее. В этом направлении развивается спортивная медицина: врачи изучают, с помощью чего можно ускорять или замедлять метаболизм. Но конкретных работ по этой теме мало.
— Вы намерены в дальнейшем работать по этой теме?
— Конечно! При этом меня интересует не только изучение генома самих блокадников. Хотелось бы собрать побольше материала, чтобы провести более масштабные исследования, в том числе в Санкт-Петербургском университете. Там сейчас идет работа над созданием уникального биобанка образцов, и мы бы хотели заложить туда не только биологический материал наших героических граждан, но и их потомков.
— А чем науке интересны потомки блокадников?
— Дело в том, что, по многим данным, у детей блокадников совершено другая частота разных заболеваний. Ученые связывают это с эпигенетикой. "Эпи" означает "сверх" — сверх того, что мы получаем с генами по наследству. Дело в том, что существует определенный механизм, позволяющий закреплять некоторые признаки, которые родители получают в течение жизни, и передавать их детям на генетическом уровне. На это обращали внимание, в частности, голландские исследователи, которые изучали недолговременный голод во время войны в своей стране. Они установили, что у потомков людей, его переживших, "особые отношения" с обменом веществ. Нам важно понять: как испытания, выпавшие на долю одного поколения, откликаются на других. И, что гораздо важнее, научиться адекватно оценивать те ресурсы, которые наш организм способен мобилизовать в крайне тяжелых условиях.
Беседовала Елена Кудрявцева
Пережившие смерть
Цифры
Несколько цифр, чтобы понять, что пришлось вынести блокадникам
872 дня длилась блокада: она началась 8 сентября 1941 года, была прорвана 18 января 1943 года, а окончательно снята 27 января 1944 года
630 000 ленинградцев погибли за это время от голода и истощения (по данным, озвученным на Нюрнбергском трибунале)
500 граммов хлеба в сутки составляла норма выдачи для военных в 1941 году. Рабочие получали 250 граммов, служащие и иждивенцы — 125 граммов. Сам хлеб представлял собой смесь ржаной и овсяной муки, куда добавляли жмых, сосновую кору, солод
4 вагона кошек привезли в Ленинград в 1943 году для борьбы с расплодившимися крысами
Опора на собственные гены
Детали
Ученые установили, какие гены помогут выжить в трудные времена. Вот некоторые
Эти гены связаны с процессом терморегуляции. Их обладатели наилучшим образом используют энергию из жиров и равномерно распределяют ее по всему телу в виде тепла.
Так обозначают "гены блокадников", которые позволяют максимально аккумулировать энергию жиров и углеводов, замедляя при этом обмен веществ.
Гены-регуляторы, управляющие окислением жирных кислот и обменом холестерина. За счет этого они позволяют быстро наращивать мышечную массу.
Гены повышенной выносливости, позволяют хорошо адаптироваться к физическим нагрузкам.
Сенсационные выводы сделали петербургские ученые, которые несколько лет изучали генетический материал людей, переживших блокаду. Сотрудники НИИ акушерства и гинекологии имени Отто провели анализ 200 образцов крови, взятых у жителей блокадного Ленинграда. По словам автора исследования Олега Глотова, у всех обнаружена особая мутация.
О так называемом блокадном гене в репортаже корреспондента НТВ Алексея Кобылкова .
Это восьмой корпус клиники Отта. Именно здесь диагностируют хромосомные и наследственные заболевания, составляют генетические паспорта и здесь же проходило то исследование, результаты которого многие назвали сенсацией.
До сих пор никто не изучал ДНК блокадников, не было достаточной научной базы. И сейчас ученые исследовали не геном целиком, а только те пять генов, которые отвечают за регуляцию метаболизма, изначально предполагая, что обнаружат у всех одни и те же особенности.
Результаты исследования, с одной стороны, оказались предсказуемыми. Все, кто пережил блокаду, действительно могли расходовать энергию максимально эффективно благодаря особенному генотипу. А с другой стороны, совершенно неожиданно выяснилось, что в смысле ДНК нет большой разницы между теми, кто всего год находился в блокаде, и теми, кто жил в осажденном городе почти 900 дней.
Олег Глотов , старший научный сотрудник института акушерства и гинекологии: «Оказалось, что минимального срока нахождения в блокаде было достаточно для того, чтобы отсеять людей с неблагоприятными для выживания генотипами».
Олег Глотов давно занимается проблемами старения и пришел к выводу, что главный способ прожить долго и без болезней это правильно питаться, так называемый calorie restriction метод ограничения калорийности. Блокадникам пришлось жить с этими ограничениями. И тогда их генетические особенности оказались спасительными.
Другой вопрос, как это сказывается на их детях. Голландские ученые, изучавшие потомков тех, кто пострадал от голода, выяснили, что эти люди значительно чаще других страдают метаболическими заболеваниями ожирением и диабетом.
Анна Пендина , старший научный сотрудник института акушерства и гинекологии: «Возникает аномалия функционирования генома. Причем эта аномалия может возникать у людей, перенесших голод, и у их потомков, что самое интересное».
Наконец еще один вывод, сделанный учеными: блокадники болеют не чаще своих сверстников и не отличаются каким-то ослабленным иммунитетом. Так что у Олега Глотова и его коллег есть надежда продолжить исследования и успеть еще многое понять о том, каким на самом деле был «ген блокадника».
Величина основного обмена (ВОО) – это минимальное количество калорий, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя. Проще говоря, это то количество энергии (измеряется в калориях), которое тело затратит, если Вы будете спать целый день. Основной обмен может сжигать до 70% от общего количества затрачиваемых калорий, но эта цифра изменяется в зависимости от различных факторов (о них мы поговорим ниже). Калории расходуются на различные физиологические процессы, такие как дыхание, циркуляция крови и поддержание нужной температуры тела. Естественно, что в среднем тело затрачивает больше калорий, чем составляет ВОО.
Основной обмен веществ является одним из важнейших факторов, определяющих интенсивность обмена веществ в целом. Этот показатель подсказывает нам, сколько калорий нужно организму, чтобы сохранить вес, сбросить его или набрать. Величина основного обмена определяется комбинацией генетических (внутренних) и внешних факторов, таких как:
Генетика
. Одни люди рождаются с более быстрым обменом веществ, другие с более медленным.
Пол
. У мужчин больше мышечной массы и меньше жира в организме. Это значит, что у них больше величина основного обмена.
Возраст. С возрастом основной обмен веществ замедляется. После 20-летнего
возраста, каждые десять лет этот показатель снижается в среднем на 2%
.
Вес
. Чем больше вес человека, тем больше ВОО.
Площадь поверхности тела
. Это соотношение Вашего роста и веса. Чем больше общая площадь поверхности Вашего тела, тем выше у Вас ВОО.
У высоких, худых людей ВОО больше. Если сравнить высокого и низкого человека с одинаковым весом, которые потребляют одинаковое количество калорий для поддержания веса, то мы сможем заметить, что через год вес более высокого человека останется неизменным, зато вес человека пониже может увеличиться приблизительно на 7 кг.
Процент жировых отложений
. Чем он меньше, тем больше ВОО. Именно меньший процент жировых отложений у мужчин является причиной, по которой интенсивность их основного обмена больше, чем у женщин.
Диета
. Голодание или резкое сокращение количества потребляемых калорий может снизить величину основного обмена на 30%
. Низкокалорийная диета для потери веса может привести к снижению ВОО на 20%
.
Температура тела
. При увеличении внутренней температуры тела на полградуса, ВОО увеличивается примерно на 7%
. Чем выше температура тела, етм быстрее присходят химические реакции в организме. Поэтому ВОО пациента с температурой 42°C увеличится приблизительно на 50%
.
Внешняя температура
. Температура окружающей среды также влияет на основной обмен. Воздействие холодных температур приводит к увеличению ВОО, ведь организму нужно выделять больше тепла для поддержания необходимой внутренней температуры тела. Непродолжительное пребывание в условиях высокой температуры имеет небольшое влияние на метаболизм, т.к. температура компенсируется за счёт возросшей теплоотдачи. Но длительное пребывание на жаре может также повысить ВОО.
Гормоны
. Тироксин (производится в щитовидной железе) является одним из ключевых регуляторов ВОО. Он ускоряет метаболическую активность тела. Чем больше вырабатывается тироксина, тем выше ВОО. Если организм производит его слишком много (это состояние известно как тиреотоксикоз) ВОО может возрасти вдвое. Если его слишком мало (микседема), ВОО может уменьшится на 30-40%
по сравнению с нормой. Как и тироксин, адреналин также увеличивает ВОО, но в меньшей степени.
Упражнения
. Физические упражнения не только влияют на вес, сжигая калории, но и помогают повысить интенсивность основного обмена за счет увеличения объемов мышечной массы.
Кратковременные факторы, влияющие на общий обмен
Высокая температура, вызванная воспалительным процессом, высокий уровень гормонов стресса в организме, а также увеличение или уменьшение температуры окружающей среды приводят к увеличению ВОО. Пост, голодание или недоедание снижают ВОО. Снижение ВОО может быть единственным побочным эффектом диеты. Низкоуглеводная диета не будет так эффективна, как она же в сочетании с физическими нагрузками.Суточный обмен веществ
Первый шаг на пути создания собственной диеты – это подсчитать, какое количество калорий Вы сжигаете за сутки , т.е. Ваш общий ежедневный расход энергии в калориях. Знание данной величины положит начало формированию вашего правильного питания. Физиологи Уильям МакАрдл и Франк Качи установили, что средний ежедневный расход энергии для женщин в США составляет 2000-2100 калори й в день, а для мужчин - 2700-2900 в день . Но это средний показатель, количество затраченных калорий может значительно изменяться. Например, у атлетов или людей, активно занимающихся спортом этот показатель будет выше. Некоторым триатлонистам и атлетам, у которых чрезвычайно высокие нагрузки, необходимо не менее 6000 калорий каждый день и даже больше!Методы определения потребности в калориях
Существуют различные формулы, которые Вы можете использовать для определения суточной потребности в калориях. Они учитывают возраст, пол, рост, вес, мышечную массу тела и уровень активности. Любая формула, которая принимает во внимание Вашу мышечную массу тела (ММТ) даст вам наиболее точное вычисление Ваших энергозатрат, но даже не учитывая ММТ, вы все еще можете получить достаточно точную информацию.Быстрым и простым методом для определения потребности в калориях является расчёт, исходя из общей массы тела.
Сжигание жира
: 26-29 калорий на 1 кг массы тела
Поддержание веса
: 33-35 калорий на 1 кг массы тела
Увеличение веса
: = 40-45 калорий на 1 кг массы тела
Это очень простой способ, который помогает оценить потребность в калориях. Но есть и очевидные недостатки этого метода, ведь он не учитывает уровень активности и комплекцию. Чрезвычайно активным людям может потребоваться гораздо больше калорий, чем показывает данная формула. Кроме того, чем больше мышечная масса, тем больше будет потребность в калориях.
Так как здесь не учитывается степень ожирения , формула может преувеличить потребность в калориях для людей с избыточным весом. Например, 50-летняя женщина, которая ведёт малоактивный образ жизни, весит 117 кг, а её общее количество жира составляет 34%. Она никогда не сможет сбросить вес, потребляя 3000 калорий каждый день.
Вычисления на основе величины основного обмена
Гораздо более точный метод расчета заключается в определении ВОО (величины основного обмена), при этом используется несколько факторов, в том числе рост, вес, возраст и пол. Затем, для определения суточной потребоности в калориях, ВОО умножается на уровень активности. Напомним, что ВОО – это общее количество калорий, необходимое Вашему телу для нормального функционирования в спокойном состоянии. Сюда входят сердцебиение, дыхание, переваривание пищи, создание новых клеток крови, поддержание нужной температуры тела и все остальные метаболические процессы в Вашем организме. Другими словами, Ваша ВОО - это вся энергия, используемая для поддержания жизни организма. Около 2/3 от суточной потребности в калориях – это ВОО. Интенсивность общего обмена может значительно варьироваться у разных людей, в зависимости от генетических факторов. Если кто-то говорит, что может есть что угодно и при этом не поправляться, это значит, что у этого человека наследственная высокая интенсивность общего обмена.Самая низкая ВОО – во время сна, когда организм не перерабатывает пищу. Стоит отметить, что, чем больше Ваша мышечная масса тела, тем больше Ваша ВОО. Это очень важная информация, если Вы хотите сбросить вес. Чем больше у Вас мышц, тем больше калорий Вы будете сжигать.
Мышцы - это метаболически активные ткани, и даже для того, чтобы поддерживать их массу постоянной, требуется много энергии. Очевидно, что один из отличных способов увеличить интенсивность основного обмена – это заняться бодибилдингом, т.е. тренировки направленные на рост и укрепление мышечной массы.
Формула Гарриса-Бенедикта (ВОО на основе общей массы тела)
Уравнение Гарриса-Бенедикта – это формула для подсчёта калорий, в которой учитываются рост, вес, возраст и пол для определения основного обмена (ВОО). Это делает ее более точной, чем определение потребности в калориях только лишь на основе общего веса. Единственный критерий, который здесь не использован – это мышечная масса. Таким образом, это уравнение будет очень точным для всех, за исключением людей с чрезмерно большой мышечной массой (потребность в калориях будет занижена), и людей с ожирением (потребность в калориях будет завышена).Мужчины
: ВОО = 66 + (13.7 х вес в кг) + (5 х рост в см) - (6.8 х возраст в годах)
Женщины
: ВОО = 655 + (9.6 х вес в кг) + (1.8 х рост в см) - (4.7 х возраст в годах)
Пример
:
Вы женщина
Вам 30 лет
Ваш рост 167,6 см
Вы весите 54,5 кг
Ваша ВОО = 655 + 523 + 302 - 141 = 1339 калорий в день
Коэффициенты активности:
Сидячий образ жизни = ВОО х 1.2 (мало или совсем не делаете упражнения, сидячая работа)
Небольшая активность = ВОО х 1.375 (небольшая физическая нагрузка/ занятия спортом 1-3 раза в неделю)
Умеренная активность = ВОО х 1.55 (достаточно большая физическая нагрузка / занятия спортом 3-5 раз в неделю)
Высокая активность = ВОО х 1.725 (большая физическая нагрузка/ занятия спортом 6-7 раз в неделю)
Очень высокая активность = ВОО х 1.9 (очень большая ежедневная физическая нагрузка/ занятия спортом и физическая работа или тренировки 2 раза в день, например, марафон, соревнования)
Пример
:
Ваша ВОО 1339 калорий в день
У Вас умеренный уровень активности (занятия 3-4 раза в неделю)
Ваш коэффициент активности 1,55
Ваша суточная потребность в калориях = 1,55 х 1339 = 2075 калорий в день
Формула Кетча-МакАрдла (ВОО на основе мышечной массы тела)
Если Вы проверяли и точно знаете, какова мышечная масса Вашего тела, то Вы можете получить самую точную оценку ВОО. Формула Кетча-МакАрдла учитывает мышечную массу и, следовательно, является более точной, чем формула, учитывающая только общую массу тела. В уравнении Гарриса- Бенедикта отдельные формулы для мужчин и женщин, поскольку у мужчин, как правило, мышечная масса тела (ММТ) больше. Поскольку формула Кетча-МакАрдла основана на ММТ, она применяется в равной степени как к мужчинам, так и к женщинам.Основной обмен (мужчины или женщины) = 370 + (21.6 х мышечную массу тела (ММТ) в кг)
Пример
:
Вы женщина
Вы весите 54,5 кг
Ваше общее количество жира составляет 20% (10,9 кг жира)
Ваша масса тела за вычетом жира = 43.6 кг
Ваша ВОО = 370 + (21.6 X 43.6) = 1312 калорий
Для того, чтобы определить суточную потребность в калориях (СПК) Вам нужно просто умножить ВОО на коэффициент активности:
Пример
:
Ваша ВОО 1312 калорий
У Вас умеренный уровень активности (тренировки 3-4 раза в неделю)
Ваш коэффициент активности 1.55
Суточная потребность в калориях = 1.55 X 1312 = 2033 калорий
Как Вы могли заметить, разница между значениями, рассчитанными по двум формулам невелика (2075 калорий против 2033 калорий), так как человек, которого мы рассматривали в качестве примера имеет средний размер и состав тела. Основным преимуществом расчета, учитывающего мышечную массу, является то, что он с большей точностью показывает суточную потребность в калориях (СПК) для очень мускулистых или, наоборот, страдающих ожирением людей.
Подкорректируйте количество потребляемых калорий в соответствии с Вашей целью
Итак, Вы уже знаете свою СПК. Следующий шаг - подкорректировать количество потребляемых калорий в зависимости от Вашей цели. Математика баланса калорий очень проста. Чтобы сохранить Ваш вес на текущем уровне, нужно придерживаться СПК. Если Вы хотите сбросить вес, нужно создать дефицит калорий в организме, для этого сократите СПК (или потребляйте столько же калорий, но увеличьте физические нагрузки). Если же Ваша основная цель – набрать вес, Вам нужно увеличить количество потребляемых калорий. Единственное, что отличает диеты по снижению и увеличению веса – это количество потребляемых калорий.Отрицательный баланс калорий – самый важный фактор для снижения веса
Подсчёт калорий не просто важен, это самый главный фактор при снижении веса. Если Вы потребляете больше калорий, чем тратите, Вы не будете терять вес, независимо от того, какие продукты вы едите. Некоторые продукты откладываются в виде жира проще, чем другие, но всегда имейте в виду, что слишком много чего-либо, даже "здоровой пищи", будет накапливаться в виде жировых отложений. Вы не можете изменить законы термодинамики и энергетического баланса. Для того, чтобы сжигать жир, в организме должен быть дефицит калорий. Это заставит ваше тело, использовать накопленный жир для восполнения дефицита энергии. В 0,5 кг жировых отложений содержится 4500 калорий. Если вы за неделю с помощью диеты, упражнений или сочетания того и другого, создадите дефицит в 4500 калорий , вы потеряете 0,5 кг веса . Если за неделю дефицит составит 9000 калорий , Вы сбросите 1 кг . Дефицит калорий может быть создан с помощью диеты, физических упражнений, или, что лучше всего, при сочетании того и другого. Так как мы уже посчитали сокращение калорий в результате упражнений (используя коэффициент активности), дефицит о котором мы говорим – это именно тот, который должен быть получен в результате диеты.Граница дефицита калорий: какое количество можно считать предельно допустимым?
Всем известно, что если слишком сократить количество потребляемых калорий, то замедлится интенсивность метаболизма, щитовидная железа сократит выработку гормонов и начнет уменьшаться мышечная масса. Насколько же Вам тогда нужно снизить количество калорий? Определенно есть предел, ниже которого сокращение калорий может иметь негативные последствия для здоровья. Для потери веса рекомендуется снижать количество потребляемых калорий по сравнению с СПК минимум на 500, но не более, чем на 1000 . Для некоторых людей, особенно для худых, 1000 калорий может быть слишком большим дефицитом. Американский колледж спортивной медицины не рекомендует опускать уровень калорий ниже 1200 в день для женщин, и 1800 в день для мужчин . Но даже эти количества очень маленькие. Лучше всего определять безопасный уровень дефицита калорий с учётом именно вашего веса и СПК (суточная потребность в калориях). Снижение количества потребляемых калорий на 15-20% от СПК – очень хорошее начало. Иногда может понадобиться больший дефицит, однако тогда лучше всего увеличить физические нагрузки, сохранив при этом дефицит калорий на том же уровне.Пример 1
:
Ваш вес 54,5 кг
Ваш СПК 2033 калорий
Дефицит калорий для снижения веса - 500
Ваше оптимальное потребление калорий для снижения веса: 2033 - 500 = 1533 калорий
Пример 2:
Ваш дефицит калорий для снижения веса составляет 20% от СПК (20% от 2033 = 406 калорий)
Ваше оптимальное потребление калорий для снижения веса = 1627 калорий
Положительный баланс калорий необходим, чтобы нарастить мышечную массу
Если вы хотите нарастить мышечную массу и стать более мускулистым, вы должны потреблять больше калорий, чем сжигаете за день. Но Вы без занятий бодибилдингом это невозможно. Только лишь в этом случае излишек калорий будет использован для создания новой мышечной ткани. Как только вы определили ваш СПК, следующим шагом будет увеличение калорий настолько, чтобы вы смогли набирать вес. Это основной закон энергетического баланса: для наращивания мышечной массы тела, вы должны придерживаться диеты с положительным балансом калорий.Отправной точкой для прибавления веса должно быть увеличение СПК на 300…500 калорий в день. Либо Вы можете добавлять 15-20 % от Вашего СПК.
Пример
:
Ваш вес 54,5 кг
Ваш СПК 2033 калорий
Для того, чтобы увеличить вес, Вам нужно калорий на 15-20% больше, чем Ваш СПК = 305…406 калорий
Ваше оптимальное потребление калорий для увеличения веса, это 2033 + (305…406) = 2338…2439 калорий
Изменяйте количество потребляемых калорий постепенно
Не рекомендуется вносить резкие изменения в Вашу диету. Если, подсчитав СПК (суточная потребность в калориях) и подкорректировав с учётом поставленной цели, Вы поняли, что нужное количество калорий в значительной степени отличается от Вашего текущего уровня потребления, тогда Вам обязательно нужно изменять количество калорий постепенно. Например, Вы определили, что оптимальное количество потребляемых калорий в день должно составлять 1900, но до этого ваш уровень был всего 900 калорий в день. Если Вы резко увеличите количество калорий, Ваш метаболизм замедлится. Резкий скачок до 1900 калорий в день может стать причиной увеличения жировых отложений, ведь ваше тело уже привыкло к потреблению меньшего количества и внезапное увеличение калорий будет способствовать ожирению. Самый лучший способ – в течение 3-4 недель постепенно увеличивать количество потребляемых калорий от 900 до 1900. Это позволит Вашему организму приспособиться и ускорит метаболизм.Измерьте Ваши результаты и отрегулируйте количество калорий
Расчеты, которые помогут Вам найти нужное количество потребляемых калорий, весьма упрощённы и нужны только для того, чтобы Вы знали, с чего же стоит начать. Вам нужно будет внимательно следить за своими успехами, чтобы убедиться, что это подходящий для вас уровень. Чтобы удостовериться, что Вы на правильном пути, нужно будет следить за количеством потребляемых калорий, весом тела и процентом жировых отложений. За весом тела и процентом жировых отложений нужно следить для того, чтобы посмотреть, как реагирует Ваш организм на изменение питания. Если Вы видите, что не получаете желаемого результата, подкорректируйте количество потребляемых калорий и уровень активности. Главное, не стоит слишком сокращать количество калорий для снижения веса. Самый лучший вариант – это немного снизить количество калорий и увеличить ежедневный расход энергии за счёт увеличения количества, продолжительности и интенсивности физических нагрузок.Успехов Вам на пути у идеальной фигуре!
Ленинградские блокадники - медицинский феномен. Теоретически прожить 872 дня на 125-граммовом пайке хлеба не под силу ни одному человеку. Но некоторые ленинградцы не только пережили блокаду, но и проживают долгую жизнь после неё.
Блокада - в генах
Петербургские учёные, изучая блокадников, обнаружили, что выжить им помог «блокадный ген». Во всех образцах крови, взятых у 200 бывших блокадников, были обнаружены генетические варианты, которые переводят организм в «энергосберегающий» режим работы (замедляют обмен веществ, способствуют максимальному усвоению пищи при низком расходе энергии). «По сути, блокада была чудовищным экспериментом искусственного отбора, - рассказывает Олег Глотов, автор исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института акушерства и гинекологии им. Отта. - В ней выжили лишь те люди, в организме которых имелись подобные генетические варианты». Это подтвердило исследование, проведённое в контрольной группе людей, близких по возрасту, но не перенёсших подобных испытаний: выяснилось, что структура нескольких генов у блокадников иная, нежели чем у других жителей России.
При этом время пребывания в блокадном кольце не имело принципиального значения. Люди со «слабым» генотипом (с быстрым метаболизмом) в большинстве не пережили и первой блокадной зимы 1941-1942 гг.
Откуда у блокадников взялись эти генетические варианты? «Генетические варианты, отвечающие за скорость расхода энергии, отбирались у людей из поколения в поколение, - поясняет Олег Глотов. - Они возникли задолго до войны у наших предков, которые должны были выживать в голодные годы. Эти варианты генов они передали своим потомкам».
Подобный генотип встречается часто. Но у большинства людей эти гены находятся в пассивной фазе, а у блокадников оказались активированными. В такой форме они и передали их своим потомкам.
Однако эти гены в мирное время работают против своих обладателей. «В спокойные годы, когда повышенных энергозатрат нет, избыточное накопление энергии, которое обеспечивают эти гены, провоцирует опасные заболевания (ожирение, диабет второго типа, метаболический синдром и т. д.)», - поясняет Олег Глотов.
А вот спортсменам такие гены полезны и в мирные времена. Оказалось, что гены, которые замедляют метаболизм, также повышают выносливость и работоспособность (и тем самым улучшают спортивные показатели). Поэтому их носители способны добиться серьёзных достижений в самых энергозатратных видах спорта (марафонах, лыжных гонках, пятиборье и т. д.). «Для людей, которые хотят посвятить себя большому спорту, необходимо генетическое тестирование, - считает Олег Глотов, один из авторов публикаций “Повышение работоспособности при напряжённых физических нагрузках”. - Оно позволит им выбрать тот вид спорта, в котором они могут достичь наибольших результатов. Знание генотипа необходимо и тренеру, чтобы правильно построить тренировочный процесс».
ТОЧНЫЕ НАУКИ о пользе голодания
Ученые из Висконсинского университета, США, используя ДНК-микрочипы и просканировав 6347 генов в коре головного мозга и мозжечке лабораторных мышей, обнаружили, что старые мыши имели завышенные параметры экспрессии более 120 генов воспалительного ответа и оксидативного стресса, что говорит о том, что в «старом» мозге постоянно идут микровоспалительные процессы, по-видимому, по причине повреждений, наносимых свободными радикалами, генерируемыми оксидативным стрессом.
Так вот, у мышей, ежедневное потребление калорий у которых было уменьшено на 25%, все эти гены были нормализированы.
В другом эксперименте, проведенном в 2007 г. учеными из Пеннингтонского центра биомедицинских исследований, США, протестировали уже не мышей, а 36 здоровых, но обладающих лишним весом молодых людей, разбив их на три группы: контрольная группа получала 100% необходимого количества энергии в пище, две других были ограничены в калориях в течение шести месяцев – одна получала на 25% меньше «нормы», другая – на 12,5%, но комбинировала диету с физическими упражнениями.
Как показал генетический анализ мышечной ткани, взятой у всех участников после эксперимента в виде небольших биопсий, обе группы «на диете» увеличили количество митохондрий и уменьшили количество поврежденной свободными радикалами ДНК в клетках. Ученые также обнаружили, что «диета» послужила мощным стимулом для активации экспрессии множества генов (PPARGC1A, TFAM, eNOS, PARL), кодирующих важные функциональные белки наших энергетических клеточных станций – митохондрий.
Интересно, что такая диета также привела в активность особый ген – SIRT1, человеческий аналог гена Sir2, найденного у дрожжей, нематод и дрозофил, активация которого приводит к удлинению жизни за счет улучшения клеточного метаболизма.
Похожее исследование было проведено группой ученых из Гарвардской медицинской школы и Национального института здоровья, США, и опубликовано в журнале Cell в 2007 г. Исследователи обнаружили еще два гена из этого же семейства митохондриальных сиртуин-генов (sirtuin) – SIRT3 и SIRT4, которые реагировали на уменьшение калорий активацией через цепочку реакций других важных генов NAMPT и NAD.
Все это приводило к тому, что митохондрии становились сильнее и здоровее, производили больше энергии, за счет этого процессы старения клеток сильно замедлялись, специальная «суицидальная» программа самоуничтожения клеток тоже тормозилась. Интересно, что примерно то же самое – активация и оптимизация работы митохондрий – происходит на молекулярном уровне после физических упражнений.
