Мышечная масса контролирует вес и аппетит

К их числу принадлежит и физиолог Абдул Даллу (Abdul G. Dulloo), профессор Фрибургского университета (Швейцария). В статье, недавно опубликованной в журнале «Obesity», он пишет о том, как изменение мышечной массы связано с избыточным потреблением калорий и ожирением.

Первое сообщение о том, что аппетит зависит от мышечной массы, появилось в 1989 году. Специалисты Корнельского университета (США) обнаружили, что у женщин — участниц программы по исследованию суточного рациона количество калорий, необходимых для поддержания веса, не связано с массой жира или с его процентным содержанием в организме, при этом оно положительно коррелирует с массой мышечной ткани. В течение 20 лет эти данные игнорировали или считали ошибочными, пока в 2012 году ученые из университета Лидса (Великобритания) не подтвердили, что в тех случаях, когда человек с избыточным весом или ожирением сам определяет свой рацион, количество съеденного зависит именно от мышечной, а не от жировой массы. В 1997 году сам Даллу с коллегами переосмыслил результаты классических экспериментов, проведенных в 1944—1945 годах в университете Миннесоты. Там изучали последствия длительного недоедания, фактически голодания, и методы правильного выхода из него. Когда голодание заканчивается, и человек получает возможность есть вволю, он часто переедает. Абдул Даллу и его соавторы пришли к выводу, что степень переедания прямо зависит от меры истощения мышечной ткани, но не от того, сколько жира было потеряно в период недоедания.

Эти работы, а также анализ других опубликованных результатов привели автора к мысли, что и увеличение, и потеря мышечной массы усиливают потребление калорий, однако механизм регуляции аппетита в разных случаях разный.

Ситуация первая. Человек переедает

Если человек слишком много ест, он толстеет. Крупному телу нужно больше энергии для поддержания базовых потребностей, поэтому аппетит располневшего индивидуума возрастает. Однако неправильно приравнивать набор веса к увеличению жировых запасов, примерно 20—30% прироста приходится на мышечную ткань.  Ее базовая метаболическая активность значительно выше, чем у жировой ткани; именно возросшие энергетические потребности скелетной мускулатуры ответственны примерно за 70% увеличения скорости обмена веществ у располневшего человека. Иными словами, люди с избыточным весом и ожирением больше едят, главным образом, потому, что у них увеличилась масса скелетных мышц.

Автор ссылается на статистические модели, связывающие состав тела, расход энергии и ее потребление. Согласно этим моделям, масса мышечной ткани, определяя скорость метаболизма в состоянии покоя,  косвенно влияет на ежедневное энергетические потребности, чувство голода и размер порции. Более того, существует связь между мышечной массой, чувством голода и силой кровотока в специальных структурах среднего мозга, контролирующих аппетит.  Такая связь может представлять собой часть системы, трансформирующей энергетические потребности мышечной ткани в пищевое поведение. Пока механизм действия этой системы не выяснен, специалисты предполагают существование автоматической связи между расходом энергии и желанием поесть.

Ситуация вторая. Истощенный человек отъедается

Истощенный человек теряет мышечную массу, его энергетические потребности падают и, теоретически, должен уменьшиться и аппетит.  Однако анализ данных, полученных в ходе Минесотского эксперимента, показал, что, когда истощенный человек больше не страдает от недостатка пищи, он начинает объедаться. Обычно гиперфагия сохраняется до тех пор, пока пострадавший не восстановит мышечную массу, которая была у него до начала голодания. Не исходный вес тела, не жировые запасы, а именно массу скелетной мускулатуры. В этом случае, по мнению исследователей, должны существовать специальные сигналы, контролирующие аппетит и исходящие от мышечной, а не от жировой ткани. 

Обе ситуации схематически представлены на рисунке 1.

Рисунок 1.

Схема влияния мышечной массы на потребление энергии у человека с нормальной массой тела. Он должен съедать достаточно, чтобы удовлетворять базовые энергетические потребности. Это состояние обозначено на схеме кружком — точкой равновесия. Если человек переедает, увеличиваются его вес, масса мышечной ткани и энергетические потребности. Он больше ест, и когда возросшие запросы удовлетворяются количеством поступающей пищи, возникает новая точка равновесия для нового веса. Потребности возрастают, в основном, за счет прироста мышечной массы. Равновесие устанавливается за счет пассивного влияния мышечной массы на потребление энергии.

Когда человек нормального веса недоедает и теряет мышечную массу, эта утрата действует как триггер, запускающий цепочку сигналов, призывающих к усиленному питанию. Система действует, пока мышечная масса не восстановится до первоначального значения, как показано на рисунке 2. 

Существование системы, которая обеспечивает восстановление утраченной мышечной массы, имеет несколько следствий, очень важных для людей, следящих за своим весом. 

Две спутницы вечных — похудение и ожирение

Прежде всего, когда располневший человек садится на диету, чтобы вернуть себе былые формы, он теряет не только жир, но и мышцы. Потеря  мышечной массы снизит его метаболические потребности (что хорошо), и  то же время усилит аппетит (что плохо). Возникшая ситуация отображена на рисунке 2.

Рисунок 2.

Схема развития сопутствующего ожирения. Дефицит массы скелетной мускулатуры снижает энергетические потребности.  С другой стороны, он активирует сигнальную систему, управляющую потреблением энергии. Она вызывает гиперфагию и работает до восстановления первоначальной мышечной массы. При этом система учитывает соотношение мышечной и жировой ткани (С).

Существование отрицательной зависимости между мышечной массой и потреблением энергии позволяет объяснить тот факт, что люди, сбросившие вес в результате диеты, очень быстро его набирают, когда перестают этой диете следовать. В результате они могут весить даже больше, чем до начала борьбы с лишним весом. А люди, которые решили похудеть, имея нормальный вес, рискуют даже больше, чем страдающие ожирением. Дело в том, что при похудении худощавые индивидуумы теряют мышечную массу быстрее полных, а при наборе веса все происходит наоборот: масса жира восстанавливается раньше мышечной.

Эту особенность в полной мере ощущают на себе люди нормального телосложения, решившие похудеть под влиянием моды или вынужденные восстанавливать вес после нервной анорексии, болезненной кахексии  (истощения) или голодания. У них развивается гиперфагия, и она сохраняется до восстановления мышечной массы. Человек, который исходную массу жира уже набрал, а мышечную — еще нет, продолжает есть. Мышцы растут, но и жир откладывается, и в итоге человек приобретает больше жира, чем потерял. Подтверждением служат данные, полученные во время экспериментов 1940-х годов в Миннесоте, согласно которым жировые запасы при восстановлении веса растут тем быстрее, чем меньше их было изначально.  К сожалению, люди с нормальным весом все чаще садятся на диету, что повышает у них риск развития ожирения.

Спортсмены ведут активный образ жизни, потребляют много энергии и много едят. Мышцы у них ого-го! Когда они снижают нагрузку или вообще переходят на «диванный» образ жизни, часть скелетной мускулатуры атрофируется, и возникший дефицит мышечной массы запускает механизм ее восстановления. Часто бывшие спортсмены много едят и набирают вес. У кого в школе была полная учительница физкультуры?

Существование системы контроля между мышечной массой и аппетитом подразумевает наличие сигналов, поступающих от скелетной мускулатуры, а также сенсоров, воспринимающих эти сигналы.  Пока еще не ясно, на что именно эти сенсоры реагируют: на массу белка, размеры скелетной мускулатуры или какого-то другого органа, метаболическую активность. Мышцы секретируют сотни разных молекул, которые могли бы служить сигналами, поступающими в мозг, в центры контроля аппетита.  Все это еще предстоит выяснить.

Жир и мышцы в нашем теле идут рука об руку, и попытки тела восстановить утраченную мышечную массу, увеличив потребление энергии, неизбежно приведут к увеличению жировых запасов.  Пока не ясно, до какой степени этот феномен «сопутствующего ожирения» будет действовать в старости, когда мышцы слабеют, а питание часто некачественное. От «сопутствующего ожирения» есть одно спасение — здоровое, сбалансированное питание и физическая активность, которая защищает от потери мышц. На диеты надежды плохи.