10. «Термонейтральность». Большую часть времени мы проводим в помещении при относительно стабильной температуре. Такова отличительная черта современной индустриальной жизни, назовем ее термонейтральностью. Интересно, что колебания температуры благоприятно сказываются на работе митохондрий, поскольку холод стимулирует организм вырабатывать больше тепла, повышая активность митохондрий и стимулируя выработку и использование АТФ. Было доказано, что воздействие тепла активирует белки теплового шока (HSP) в клетках, которые защищают митохондрии от повреждений и помогают поддерживать их функцию. HSP также могут стимулировать производство новых митохондрий и повышать их эффективность в производстве АТФ.
Когда митохондрии повреждены перечисленными выше факторами, они не могут должным образом выполнять свою работу по преобразованию энергии пищи в клеточную энергию. Они становятся неэффективными механизмами, что приводит к сбоям, а это большая проблема.
В норме продукты распада жиров и глюкозы транспортируются в митохондрии, где перерабатываются в АТФ – и расходуются. В идеальных, здоровых условиях наши энергетические потребности удовлетворяются потребляемой пищей, митохондрии не повреждаются десятью вышеупомянутыми факторами окружающей среды и весь процесс протекает как надо.
Но в обычных, неидеальных условиях все происходит иначе. Когда митохондрии не работают должным образом, преобразование жиров и глюкозы в АТФ нарушается и эти сырьевые материалы откладываются внутри клетки в виде вредных жиров. Любая клетка, не являющаяся жировой, но заполненная жирами, представляет собой источник проблем, поскольку нормальная клеточная деятельность, о которой мы говорили ранее: передача клеточных сигналов и транспортировка элементов по клетке, обеспечивающая нормальное функционирование клеток, – блокируется. Это пробка внутри клетки, вызванная избытком жира. Один из путей клеточной сигнализации, заблокированный, когда клетка заполнена токсичным жиром, – это инсулиновая сигнализация, которая оказывает огромное влияние на уровень сахара в крови, циркулирующего в организме.
В нормальных условиях, когда после приема и переваривания богатой углеводами пищи в крови резко возрастает количество сахара, из поджелудочной железы выделяется гормон инсулин, который перемещается по организму, связываясь с инсулиновыми рецепторами на клетках и подавая сигнал клеткам, чтобы те активировали транспортеры глюкозы изнутри клетки на клеточную мембрану и пустили глюкозу внутрь. Но когда клетка заполнена жиром, этот процесс инсулиновой сигнализации нарушается; каналы для транспортировки глюкозы не доходят до клеточной мембраны, и глюкоза не попадает в клетку – она блокируется. Эта блокировка, называемая инсулинорезистентностью, – способ, которым клетка защищает себя от чрезмерной бомбардировки энергией, поступающей с пищей (глюкозой). Клетка «знает», что из-за проблем с митохондриями она не может преобразовать сырье (глюкозу) в клеточную энергию, поэтому она блокирует поступление глюкозы в клетку. Из-за инсулинорезистентности глюкоза в избытке попадает в кровь, что вызывает целый ряд проблем.
Но это еще не конец истории. Организм очень умен. Он знает, что избыток сахара, циркулирующего в крови, может вызвать проблемы, поэтому он изо всех сил старается побудить клетки принять его. Для этого он заставляет поджелудочную железу вырабатывать гораздо больше инсулина (что приводит к высокому уровню инсулина в крови), чтобы преодолеть блок инсулиновой сигнализации. И что удивительно, это работает – до поры до времени. В течение многих лет организм может компенсировать свою инсулинорезистентность, просто повышая выработку инсулина, бомбардируя инсулиновые рецепторы и заставляя глюкозу поступать в клетки. В этот период уровень сахара в крови может казаться нормальным и здоровым, в то время как на самом деле речь идет о серьезной дисфункции и инсулинорезистентности. Со временем перегруженная клетка, наполненная жиром и неработающими митохондриями, просто не может продолжать набивать себя глюкозой. В этот момент мы начинаем наблюдать резкое повышение уровня сахара в крови и трудности с его контролем.
В этом кроется корень проблем с уровнем сахара в крови и появлением таких заболеваний, как преддиабет и диабет 2-го типа, – ими страдают более 50 % взрослых и почти 30 % детей в США. Возникает настоящий эффект домино: дисфункция митохондрий, вызванная рядом факторов окружающей среды, приводит к резервному накоплению глюкозы и жирных кислот, которые превращаются в токсичные жиры, заполняющие клетку, блокируя тем самым инсулиновый сигнал, что приводит к тому, что клетка с трудом принимает глюкозу из крови. Резистентность к инсулину в конечном счете приводит к повышению ежедневного уровня сахара в крови.