Сегодня у нас перевод статьи Лайла МакДональда Nutrient Intake, Nutrient Storage and Nutrient Oxidation. Статья будет интересна тем, кто хочет лучше понять, что происходит с макронутриентами, когда они попадают в наш организм. Очень много теории и никаких практических советов. Enjoy.
Лайл МакДональд - Потребление, хранение и окисление питательных веществ



Это будет немного технический/теоретический пост, я постараюсь быть кратким и держаться темы, а пишу я его чтобы немного расширить ваш горизонт перед тем, как затронуть другие темы (особенно про алкоголь). Говоря о питании, люди разделяют питательные вещества на две большие группы:
Макронутриенты: питательные вещества, потребляемые в больших количествах (макро = большой)
Микронутриенты: питательные вещества, потребляемые в малых количествах (микро = маленький)

То есть под макронутриентами подразумеваются белки, углеводы, жиры и алкоголь, питательные вещества, которые потребляются в объемах граммов или больших количествах. Микронутриентами называют витамины и минералы, которые обычно потребляют в малых количествах (например дневная рекомендуемая доза Витамина Ц — 60 миллиграммов, где 1 мг — это 1/1000 грамма). Касаться микронутриентов я в этой статье не буду, сосредоточимся на макронутриетах, а точнее на белках, углеводах, жирах и алкоголе.

Я думаю, что вы получаете питательные вещества из еды, а еду потребляете перорально. Конечно, их можно получать и внутривенно, но обычно это делается в клинических условиях (напомню, что иногда атлеты производят регидрацию и углеводную загрузку с помощью капельниц) и я надеюсь вы такими делами не занимаетесь.
Эффективность пищеварения и его итог

Все, что вы едите должно быть пережевано, проглочено и спущено в пищевод для переваривания. А там с перемолотыми в разной степени нутриентами происходит много всяких вещей. И они могут быть поглощены (доставлены в специальные клетки, чтобы потом поступить в кровоток или лимфатическую систему в случае жиров), либо нет. Если вам интересны подробности переваривания разных макронутриентов, то я отсылаю вас к своим статьям по теме:

A Primer on Dietary Fats Part 1 о жирах.

A Primer on Dietary Carbohydrates Part 1 об углеводах.

What are Good Sources of Protein-Digestibility о белках.

Питательные вещества, не усвоенные в желудке, опускаются ниже в кишечник, где в некоторых случаях (как, например, некоторые типы клетчатки) они перерабатываются бактериями и постпают в кровоток в виде короткоцепочных жировых кислот. Об этом я писал в статье Fiber – It’s Nature’s Broom.

Вещества, прошедшие и через этот этап в результате выходя с другого конца в виде какашек и об этом мы, пожалуй, больше говорить не будем. Я только отмечу, что эффективность пищеварения у людей в целом очень высока. Жиры усваиваются примерно на 97% (т.е. съев 100 граммов жиров вы усвоите 97 граммов), животные белки на 90–95%, растительные белки в пределах 80% и углеводы усваиваются в разной степени, в зависимости от их формы, наличия клетчатки и проч. Но в целом, за исключением пищи с высоким содержанием клетчатки, вы теряете не слишком много калорий.

Я еще отмечу, хотя может быть это уже перебор про какашки, что есть небольшая разница (в зависимости от микрофлоры кишечника) между тем, насколько эффективно пищеварение у разных людей, но это всего 100 калорий в день между наиболее и наименее эффективными людьми. Разумеется, есть всякие болезни и нарушения впитывания, но тут я об этом говорить не буду. Предположим, у вас нормально функционирующая система пищеварения.
Судьба усвоенных питательных веществ: окисление и хранение



Так что происходит с нутриентами после того, как они усваиваются в желудке и кишечнике? В общем, тут есть два варианта: окисление (=сжигание) или хранение. Есть третий, о котором я должен хотя бы упомянуть: в некоторых случаях питательные вещества остаются в кровотоке, вызывая разного рода проблемы или выходя с мочой. Если не принимать во внимание разного рода патологии (например, при серьезном диабете большое количество глюкозы выводится с мочой), это редкость и происходит в минимальных количествах, так что подробней об этом говорить не будем.

Окисление означает сжигание нутриентов напрямую для получения энергии. Это может происходить в печени, скелетных мышцах и других местах, все 4 макронутриента могут быть окислены после усвоения. То есть жировые кислоты из пищевых жиров могут быть использованы для получения энергии, углеводы могут быть сожжены и, не очень известный факт, в нормальных условиях половина всех усвоенных белков проходят в печени процесс, называемый дезаминирование, в ходе которого часть из них сжигается для получения энергии.

С хранением, думаю, все должно быть ясно, питательные вещества (все, кроме алкоголя) могут быть запасены для последующего использования. Углеводы могут быть запасены в виде гликогена в мышцах или печени, а в редких случаях (при некоторых условиях) переработаны в жир и запасены таким образом. Пищевой жир может быть запасен в жировых клетках или в мышцах, как внутримышечные триглицерины. В случае некоторых патологий, жир может запасаться в местах, где ему быть не положено, это называется эктопическим отложением жира. В прямом смысле слова, нет способов напрямую запасать белки, однако аминокислоты, получаемые из усвоенного протеина используются организмом для создания разных видов белков и гормонов. Таким образом мышцы и есть “хранилище” белка в теле. Алкоголь в организме не хранится.

А теперь переходим к главной теме этого поста: из написанного выше выходит, что объем запасенных нутриентов в теле обратно пропорционален количеству окисленных после усвоения веществ.

Говоря проще, чем лучше тело запасает какой-либо из макронутриентов, тем меньше оно окисляет этот нутриент после усвоения. И наоборот, чем меньше тело запасает конкретного макронутриента, тем выше шансы на его окисление после усвоения. Я показал это в таблице ниже и позже дам развернутый комментарий по каждому макронутриенту.

Жиры

Объем запасов по отношению к дневному потреблению: Очень большой

Зависимость окисления от потребления: Слабая

Углеводы

Объем запасов по отношению к дневному потреблению: Примерно равны

Зависимость окисления от потребления: Слабая

Белки

Объем запасов по отношению к дневному потреблению: Средний

Зависимость окисления от потребления: Средняя

Алкоголь

Объем запасов по отношению к дневному потреблению: Не запасается

Зависимость окисления от потребления: Абсолютная
Жир

Способность организма запасать жир безгранична, как доказали люди, весящие по 450 килограммов (70–80% жира от массы тела). Даже у относительно худого мужчины весом 81.6 килограмм и с 12% жира запасы жира составляют 9.5 килограмма. На каждые 450 граммов запаса приходится 400 граммов самих жиров и это дает нам 8500 граммов жира хранящихся в теле. Сравните это с дневной нормой потребления жиров — примерно 100–150 граммов и вы поймете, что мы храним намного больше жира, чем потребляем в день. И далеко не у каждого жировые запасы составляют всего 12% от массы тела.

При этом у большинства людей количество потребляемого с пищей жира никак не отражается на количестве жира сожженного. Исключения составляют случаи, когда огромные количества жира (в районе 80 граммов)потребляются за один раз, но даже в таком случае эффект будет не очень значительным. Некоторые типы жиров, конкретнее — среднецепочные триглицериды, являются исключением из правил, они окисляются напрямую в печени. А определяет количество окисляемых жиров объем потребляемых углеводов, о чем я сейчас и расскажу.
Углеводы



Объем хранилища для углеводов примерно равен дневной норме их потребления. Обычный, не загруженный углеводами человек может хранить 300–400 граммов мышечного гликогена, еще примерно 50 — печеного гликогена и граммов 10 в кровотоке в виде свободной глюкозы. То есть 350–450 граммов в среднем. На относительно нормальной диете в 2700 калорий в день, если человек ест рекомендованные 60% от рациона в форме углеводов — это получается примерно 400 граммов. То есть тот объем, который уже хранится в теле.

Это ведет к тому, что тело очень хорошо подстраивает оксидацию углеводов в соответствии с объемом их потребления. Ешьте больше углеводов и вы будете сжигать больше углеводов (а также запасать больше гликогена), ешьте их меньше и сожжёте тоже меньше (а уровень гликогена снизиться). Это происходит по нескольким причинам, включая изменение уровня инсулина (фруктоза, например, не способствует окислению углеводов, т.к. не повышает уровень инсулина) и наличия субстрата. И, как вы понимаете, окисление жира зависит от окисления углеводов (точнее, оно обратно пропорционально).

Таким образом, когда вы едите больше углеводов, вы сжигаете больше углеводов и меньше жиров. Но не подумайте, что из-за этого низкоуглеводные диеты лучше для сжигания жира, ведь на низкоуглеводных диетах приходится есть больше жиров (в целом). Да, вы сжигаете больше жиров, но и едите вы их тоже больше. Но я не только успел написать на эту тему несколько постов, но и собираюсь написать еще несколько, используя эту статью как базис.
Белок



В целом запасы белков в организме (заметьте, что это не настоящие запасы, не такие, как у жиров и углеводов) равны примерно 10–15 килограммам или около того. Что довольно много по сравнению с дневной нормой потребления. Дневная рекомендованая норма протеина всего 50–60 граммов для обычного человека, и даже те, кто едят по 200–300 граммов в день не дотягивают до объемов запасов. Поэтому количество сжигаемого протеина может изменяться в зависимости от объемов его потребления.

Как я уже говорил, плохо освещенный факт — примерно половина усваиваемого белка перерабатывается в печени (подробности в мое книге The Protein Book). Часть из них окисляется для получения энергии, часть перерабатывается в другие вещества (включая глюкозу и кетоны), чтобы быть использованными в других органах. Но количество окисленных белков зависит от их количества в вашей диете. Когда вы едите их больше — окисление белков происходит активней, когда меньше — замедляется. Эти изменения происходят не мгновенно (как это бывает с углеводами) и занимает от 3 до 9 дней, но недопонимание этого механизма ведет в неграмотным методикам типа протеиновых циклов.

И это объясняет еще один важный момент — скорость усвоения белка. Ранние исследования, включая часто цитируемое исследования казеина и сывороточного протеина, выполненное Боири (Boirie), показали, что быстрые белки в большем объеме сжигаются после усвоения, недели медленные. Т.к. телу негде хранить поступающие в больших количествах аминоксилоты, оно просто сжигает их для получения энергии. Это, а также разница в “логистике” (быстрый протеин усваивается в кишечнике, как мы узнали из Casein Hydrolysate and Anabolic Hormones and Growth – Research Review) объясняет почему медленный протеин лучше поддерживает уровень белка в теле. Он не только лучше достигает кровотока, но и меньше расходуется на энергию.
Алкоголь

И, как мы уже говорили, в теле нет хранилища для алкоголя. Нет вообще. Алкоголь для тела является в своем роде метаболическим “токсином” или “ядом”. А это значит, что окисление алкоголя эффективно на 100%, т.е. тело делает все, что в его силе, чтобы избавиться от алкоголя, увеличивая его окисления до максимума (что означает снижение окисления других макронутриентов), лишь бы его вывести.

Я прошу читателей не делать далеко идущих выводов из предыдущего абзаца, не пытайтесь определить, как алкоголь повлияет на вашу диету. Алкоголь очень необычный нутриент, как мы теперь знаем, и проявляет он себя очень противоречивыми способами. Я расскажу об это в другой раз в другой статье, а пока просто примите к сведению все выше описанное.
Итог

Вот и все. После потребления и усвоения у питательный веществ не так много вариантов: быть окисленными (сожженными) или запасенными (чтобы использовать позже). И, как мы выяснили, какой путь выбирает тело для каждого макронутриента зависит от существующих в теле хранилищ. В случае пищевых жиров, когда объем места для хранения жира в теле гораздо больше, чем дневная норма потребления, тело предпочитает его запасать, а сжигать всего чуть-чуть. Потребление жира само по себе почти никак не влияет на объем окисления.

Вместо этого объем окисления жиров зависит от объема потребления углеводов. Ешьте больше углеводов и их же вы будете преимущественно сжигать; ешьте их меньше и будете сжигать больше жиров. А белок где-то посередине, его окисление может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, сколько вы его потребляете, но это происходит не сразу (а в течении 3–9 дней). И последнее — алкоголь, у которого в теле нет места для хранения и он сжигается на 100% и самым первым. О том, как это влияет на тело я напишу в другой статье (а в еще одной — про его шизоидное влияние на вес и состав тела).