Питание и долголетие
Шрифт:
В течение более пятидесяти лет после публикации результатов экспериментов Маккея были проведены тысячи исследований, в которых изучались физиологические, биохимические и анатомические особенности старения крыс, мышей и хомячков, находившихся на ограниченной по калориям диете. Проводились аналогичные опыты на дрожжах, насекомых и рыбах. Появилось много теорий, пытавшихся объяснить именно такую модель радикального продления жизни. Геронтологам, конечно, хотелось проверить эффект «недостаточного по калориям, но полноценного по составу» питания хотя бы на обезьянах и в условиях, приближенных к природным. Такой эксперимент требовал больших финансовых затрат и длительного времени. Даже небольшие обезьяны доживают в неволе до 30 лет. Только в 1986 г. четыре крупных научных центра в США, три из которых были обеспечены правительственными грантами, спланировали эксперимент с обезьянами в специально созданном виварии с искусственным климатом.
От крыс к обезьянам
В 1989 г. из питомников в Индонезии в США были доставлены группы молодых (от 1 до 3 лет) и уже взрослых (от 4 до 14 лет) макак (Масаса mulatta). Во влажных тропиках Индонезии нет сезонных вариаций питания. В американском виварии в штате Висконсин (на севере США) обезьяны питались не свободно, как в природных условиях, а получали кормовые смеси, приближенные к природным. В каждой группе часть животных получала полноценный рацион «по потребности», тогда как другим животным калорийность диеты была снижена на 30% за счет углеводных источников питания. Динамику возрастных изменений отслеживали с самого начала опыта по так называемым биомаркерам старения: данным анализа крови, биопсии тканей, сканирования костей и т. д. Результаты первых наблюдений были опубликованы уже через 36 месяцев после начала опыта. Хотя животные с ограниченным питанием имели меньший вес, все остальные показатели обмена веществ в контрольной и опытных группах оказались одинаковыми [5]. Через 48 месяцев у обезьян, включенных в опыт в возрасте от 7 до 14 лет, обнаружилось ослабление иммунных реакций на некоторые вакцины. Такое ослабление наблюдалось лишь у тех животных, которые получали ограниченный по калориям рацион. Эти обезьяны отставали по весу от контрольных в среднем на 4 кг, и их устойчивость к инфекциям была снижена.
Критики этих опытов отмечали, что северный штат и условия вивария, где естественная высокая подвижность обезьян неизбежно ограничена, не подходят для изучения связи энергетического обмена с продолжительностью жизни. В связи с этим в 1993 – 1995 гг. аналогичные опыты на двух видах макак были начаты и во Флориде, где влажные субтропические условия их содержания максимально приближались к естественным. Но и в этих опытах при диете с уменьшенным на 34% содержанием калорий в течение пяти лет никаких различий в составе крови у контрольных и опытных животных не обнаружилось. Не было изменений и в составе холестериновых фракций крови [6]. Сканирование костных тканей также не выявило никакой разницы, хотя вес животных на полноценной диете был выше. В 2004 г., когда в экспериментальных схемах было задействовано уже 120 обезьян, появились случаи заболеваний и смертельные исходы. Трех умерших обезьян из старших групп держали на ограниченной по калориям диете. Предварительные итоги всех этих опытов, продолжавшихся в течение 15 лет, были подведены на специальном семинаре в Национальном институте по изучению старения в Балтиморе. Участники этого семинара пришли к выводу, что характер действия ограниченной по калориям диеты на старение приматов «остается неопределенным» [7].
Через 5 лет в июле 2009 г. были опубликованы более подробные результаты о состоянии животных, опыты с которыми начинались в виварии штата Висконсин в 1989 г. Приведенные данные касались тех обезьян, которым в начале эксперимента было от 7 до 14 лет. В неволе макаки живут в среднем 27 лет, но иногда доживают и до 40. С 1989 г. исследования велись на 30 самцах, однако в 1994-м к ним добавили 30 самок и еще 16 самцов. Из этих 76 животных к началу 2009 г. умерли 14 из 38 макак контрольной группы (37%) и только 5 из 38 получавших ограниченную по калориям диету (13%) [8]. Основными причинами смертности были диабет, рак и сердечно-сосудистые заболевания. Авторы публикации делают вывод, что ограниченная по калориям диета замедляла старение обезьян. Однако давать положительный ответ на вопрос, можно ли изменить с помощью такой диеты максимальную для вида продолжительность жизни, в 2009 г. было еще рано. Для этого следует подождать еще десять лет. Опубликованные результаты вызвали достаточно активную дискуссию в широкой прессе, но не стали сенсацией и не привели к каким-либо диетическим рекомендациям. Общее мнение сводилось к тому, что число подопытных животных было слишком мало, чтобы делать статистически обоснованные выводы. На опубликованных фотографиях старых обезьян из разных групп макаки из контрольной группы выглядели ожиревшими. В природных условиях подобное не случается. Ожирение уменьшало их шансы на долгую жизнь. У обезьян, которые получали ограниченный рацион, снижалась температура тела, иногда на один градус. Таким образом они экономили энергию. Снижалась и их подвижность. Переносить результаты этих опытов на человека весьма затруднительно. Следует подождать итогов параллельного опыта во Флориде, в условиях, приближенных к природным, и с группами макак, которых посадили на разные диеты в более молодом возрасте. Самое важное в этой работе – оценить возможности перехода через рубеж максимального долголетия для этого вида обезьян.
Калории в человеческом обществе
ВОЗ уже давно ввела «рекомендуемый минимум» по ежедневному балансу калорий для разных групп населения. В основе этих рекомендаций лежит принцип сохранения оптимального для здоровья веса тела. Потребности в калориях различны у мужчин и женщин и зависят, естественно, и от массы тела, и от возраста, и от климата. В холодном климате люди расходуют больше калорий на поддержание постоянной температуры тела. Существуют специальные справочники с обширными таблицами, которые показывают, какое количество калорий затрачивает человек на тот или иной вид физической активности. Например, в покое, сидя в кресле, мужчина среднего роста и веса затрачивает в час 112 ккал, тогда как женщина только 84. Во время сна расход калорий снижается на 20%. При ходьбе на прогулке мужчина тратит 224 ккал в час, женщина – 168. Больше всего калорий тратят люди, занимающиеся тяжелым физическим трудом, или спортсмены. Бегуны на дальние дистанции, велосипедисты, лыжники и гребцы во время соревнований расходуют в час от 600 до 900 ккал [9]. Сидячая офисная работа с компьютером добавляет к затратам калорий в состоянии покоя немного – лишь 40 ккал в час. В европейских странах принято, что средняя потребность составляет для мужчин 2 500 ккал в день, а для женщин 2 000 ккал. До настоящего времени во многих странах население не обеспечено необходимым минимумом калорий. С другой стороны, почти во всех западных странах потребление продуктов питания значительно, на 20 – 40%, превышает по калориям рекомендации ВОЗ. В 2003 – 2007 гг. весьма значительный дефицит калорий, на уровне 70 – 80% от минимума ВОЗ, фиксировался в ряде африканских стран: Эфиопии, Бурунди, Конго, Эритрее, Сомали и др. В Таджикистане и Киргизии также в течение последних лет наблюдался большой дефицит калорий – 70 – 75% от рекомендуемого минимума. Плохим был и энергетический баланс жителей Грузии и Армении. У азиатских гигантов Индии и Китая в 2006 – 2009 гг. питание населения ухудшилось из-за плохих урожаев риса. Средний уровень потребления калорий на каждого жителя в день снизился в Китае до 1 930 и в Индии до 1 820 ккал [10]. В России дефицит калорий в диете населения наблюдался в 1992 – 1996 гг., и этот период отличался также минимальной ожидаемой продолжительностью жизни. Положение начало улучшаться с 1999 г., и к 2004 г. каждый житель РФ потреблял в среднем 3 118 ккал в день. Страны, в которых обнаруживается дефицит калорий в питании населения, имеют, как правило, более низкую ожидаемую продолжительность жизни и у мужчин, и у женщин. Однако последователи практики ограничения калорий не считают, что глобальная демографическая картина противоречит их концепциям. Низкую продолжительность жизни людей в бедных странах они объясняют неполноценным питанием (malnutrition), при котором существует дефицит белков и жиров, а не углеводов. Для решения этой проблемы ведется пропаганда ограниченного, но полноценного питания (undernutrition), при котором диета полностью обеспечена белками, незаменимыми жирными кислотами, витаминами и минеральными элементами, но ограничена по углеводам.
Среди множества этнических групп известны лишь две, представители которых потребляют меньше калорий, чем рекомендовано ВОЗ, но среди них относительно велик процент долгожителей. В первую очередь это жители японского архипелага Окинава. Они получают в каждодневной диете на 20% меньше калорий, чем жители основных островов Японии. В то же время именно среди жителей Окинавы регистрируется более высокая средняя продолжительность жизни и максимальное в мире число долгожителей (люди старше 100 лет) на каждые 100 тысяч населения [11]. «Феномен Окинавы» изучается геронтологами с разных сторон, включая генетические факторы и образ жизни. Жители этих островов в течение столетий почти не смешивались с другими этническими группами Японии. Экономическое развитие Окинавы отстает от общеяпонского, и именно это определяет более скудную диету живущих там людей. Но их диета полноценна по белкам и ценным рыбным жирам. Жители Окинавы почти не едят говядину, яйца и молочные продукты, так как на этих островах нет животноводства. Однако свинина (поступающая из США) входит в их диету.
Вторую группу людей, демонстрирующих преимущества ограниченного питания, составляют японцы, живущие на Гавайских островах в Тихом океане. Здесь уже много лет ведется сравнительное изучение корреляции между диетой и продолжительностью жизни американцев японского происхождения и белых американцев. Японцы, постоянные жители Гавайских островов, потребляют значительно меньше калорий, чем белое население, но имеют меньшую смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и большую среднюю продолжительность жизни. Среди гавайских японцев наилучшие показатели здоровья были зарегистрированы в группах, потребляющих 1 900 – 2 200 ккал в день, по сравнению с теми японцами, которые имели избыток калорий, 2 500 – 3 200 ккал в день [12]. В научной и массовой прессе появлялись сообщения о некоторых горных поселениях (на Гималаях, в Андах и на Кавказе), где люди потребляют очень мало калорий, на уровне 1 800 – 1 900 в день, но живут долго, и среди них много долгожителей. Однако в последующем эти сведения не получали подтверждения.
Добровольное ограничение по калориям для продления человеческой жизни
Рой Л. Уолфорд (1924 – 2004)
Первым достаточно известным геронтологом, который объявил о своем добровольном переходе на ограниченную по калориям диету, стал Рой Уолфорд (Roy Walford), профессор Калифорнийского университета и автор иммунологической теории старения. Я посещал его кафедру дважды, в 1974 и в 1983 годах, и несколько раз полемизировал с ним на конференциях по геронтологии, последний раз в 1990 г. В 1970-е годы Уолфорд изучал влияние ограниченного по калориям питания не только на продолжительность жизни, но и на иммунную систему мышей. При таком режиме питания мыши легче подвергаются инфекциям, но реже имеют раковые патологии. В 1980 г. Уолфорд ввел и для себя особую диету, ограниченную 1 500 ккал в сутки. Уже через три года он опубликовал книгу «Максимальная продолжительность жизни», на суперобложке которой было написано: «Знаменитый геронтолог объясняет и представляет свою собственную диетическую программу, для того чтобы прожить 120 лет или дольше» [1]. Резко сократив долю углеводных компонентов в составе диеты, Уолфорд ввел в нее десятикратно увеличенные дозы натуральных антиоксидантов, витаминов С и Е и биофлавоноидов, дополнив их синтетическим антиоксидантом бис-гидрокситолуолом, применяемым в пищевой промышленности. В упомянутую выше книгу кроме научных глав вошли и описания диет с примерами суточных меню, в которых преобладали супы и овощные салаты. В 1988 г. в американском журнале «Business Week» в статье о продлении жизни была напечатана фотография Роя Уолфорда за обеденным столом, на котором стоял грибной суп с кусочками цветной капусты, отварной артишок и бокал с фруктовым мороженым на обезжиренном молоке [13]. Уолфорд сильно похудел и стал полностью брить голову, видимо, чтобы скрыть облысение, обычное при длительном недостатке питания. Отсутствие волос на голове компенсировалось большими усами и бакенбардами. В 1990 г. Уолфорд создал компьютерную программу «Диета на 120 лет», которая помогала разно образить рацион и содержала больше сведений о составе и калорийности каждого компонента диеты [14]. К этому времени появилось и Общество по ограничению калорий, и в прессе иногда печатались интервью с его членами, которые следовали рекомендуемому режиму питания в течение нескольких лет. Майкл Шерман (Michael Sherman) из Канады, в прошлом спортсмен-штангист, за шесть лет диеты, ограниченной 1 600 ккал в день, потерял почти треть своего веса. Он стал раздражительным, иногда впадал в депрессию и утратил интерес к жене. Но при этом утверждал, что все это можно вытерпеть, учитывая, что он зарабатывает себе несколько десятилетий жизни. Другой последователь Уолфорда Дин Померлау (Dean Pomerleau), инженер по компьютерам из Мичигана, потерял за два года ограниченной диеты 20 кг веса и утратил либидо. Но он был уверен, что будет жить до 120 лет и заявил: «Стоит пожертвовать пиццей ради этого» [15]. Майкл Купер (Michael Cooper), инженер-электрик, ко времени своего интервью в 2000 г. соблюдающий ограниченную по калориям диету уже в течение 14 лет, жаловался на то, что пока еще не почувствовал молодящего эффекта такого режима питания. Главной проблемой для него, 51-летнего высокого мужчины, стало выпадение волос на голове и увеличение морщин на лице из-за сильного похудения. Кроме того, ему всегда не хватало тепла. «Я ношу теплое белье и свитер, хотя живу в жарком Техасе. Мое тело не генерирует достаточно тепла, мне холодно даже в очень теплой комнате» [16].
Основное руководство по ограниченному питанию как способу продления жизни (1988). Авторы – Ричард Уейндрах и Рой Л. Уолфорд.
В июне 2004 г., просматривая британский медицинский журнал «The Lancet», один из наиболее популярных среди врачей-практиков, я увидел некролог с фотографией Роя Уолфорда. Он начинался фразой: «Рой Уолфорд, геронтолог и пионер исследований по влиянию ограниченного питания на старение, скончался 27 апреля 2004 года в возрасте 79 лет. Он умер в больнице медицинского центра в Санта-Монике от остановки дыхания, связанной с амиотрофным латеральным склерозом» [17]. В русских медицинских справочниках амиотрофический боковой склероз описывается как относительно редкое заболевание центральной нервной системы, поражающее, главным образом, спинной мозг. Болезнь чаще всего начинается у людей в возрасте 40 – 50 лет и имеет замедленный, но прогрессирующий характер. Причины болезни неизвестны, и лечения пока нет. Болезнь сопровождается постепенной атрофией мышц. В этом случае ограниченное по калориям питание может лишь ускорить развитие симптомов склероза, так как оно тоже приводит к атрофии мышц. Не исключено, что, когда Уолфорд, весивший до перехода на ограниченную диету 68 кг при росте 165 см, снизил свой вес до 51 кг, что неизбежно означало и потерю мышечных белков, он тем самым стимулировал развитие болезни, начальные стадии которой не заметил в 1980 г. Для нормальной работы центральной нервной системы человека требуется наибольшее количество энергии на единицу массы.
Исторические и геронтологические аспекты проблемы
Средняя продолжительность жизни оставалась небольшой практически во всех странах Европы до середины прошлого столетия. Быстрый рост и средней, и ожидаемой продолжительности жизни начался лишь через несколько лет после окончания Второй мировой войны. До настоящего времени в научной литературе идет дискуссия о том, какой из факторов сыграл в этом переломе главную роль – медицинский (антибиотики, улучшение санитарно-гигиенических условий и создание бесплатных государственных систем здравоохранения) или экономический (отмена карточных систем распределения продовольствия и улучшение качества питания). В пользу первого фактора свидетельствует то, что почти 90% общего снижения смертности в Европе приходится на сокращение смертности от инфекционных заболеваний. Это достигалось тотальной иммунизацией детей, развитием фармацевтической промышленности и улучшением гигиены. Однако профессор Томас Маккеон (Thomas McKeown), автор нескольких книг по истории медицины, провел детальный анализ причин снижения смертности в Англии в течение 150 лет. И по его данным, помимо успехов медицины в лечении инфекционных болезней не меньшую роль сыграло повышение общей устойчивости к заболеваниям благодаря улучшенному питанию. Роль высококачественного питания была особенно очевидной в снижении смертности от туберкулеза. Комментируя программу ВОЗ и других агентств ООН по улучшению медицинского обслуживания и гигиены в странах Африки, Маккеон заметил: «...при выборе приоритетов бесплатный школьный обед оказал бы лучшее влияние на здоровье бедных детей, чем программа иммунизации и рост числа больничных коек» [18].