Настоящее правильное питание. Как забыть о диетах навсегда

Разные организмы на Земле получают энергию разными способами. Растения используют энергию частиц солнечного света и питательных веществ из почвы. Холоднокровные животные используют тепло окружающей среды и пищу. Источников энергии у них два, поэтому пищи им требуется сравнительно меньше, чем теплокровным существам. Взрослые королевские питоны, например, могут есть раз в две недели. Для теплокровных животных пища – единственный доступный источник энергии. На первый взгляд может показаться, что такое положение не очень удобно: есть раз в две недели гораздо проще, чем несколько раз в день. Однако это совершенно логично с точки зрения эволюции: такое животное не зависит от света и температуры воздуха. Оно может выжить в темноте и на холоде, лишь бы еды было достаточно. К таким теплокровным существам относится и человек.

Как любая термодинамическая система, он может тратить полученную энергию на совершение работы, либо накапливать ее внутри.

Еда – неотъемлемая часть человеческой культуры. На ней завязано множество традиций и правил. Но с этого места и далее мы будет рассматривать еду исключительно утилитарно – только в качестве источника энергии.

Человеческая пища состоит из белков, жиров и углеводов. Чтобы стать источником энергии, она подвергается в пищеварительном тракте тщательной и глубокой обработке. Сначала её предварительно обрабатывает слюна в ротовой полости, затем в желудке – желудочный сок, и после этого съеденная пища попадает в кишечник. Из кишечника всасывается в виде частиц белков, жиров и углеводов, и разносится по клеткам тела, обеспечивая их энергией и строительным материалом.

В клетках составные части съеденной пищи попадают в «энергетические центры» – митохондрии. В митохондриях они оказываются под действием веществ-ферментов, и превращаются в аденозинтрифосфорную кислоту, или АТФ. Это вещество примечательно тем, что создано природой специально для хранения энергии. АТФ является универсальным энергетической молекулой, в которую в конечном итоге превращаются и белки, и углеводы, и жиры.

Разные продукты питания содержат разное количество энергии, и, соответственно, дают после усвоения разное количество АТФ. Можно ли точно измерить этот показатель?

Изучением этого вопроса занимались в 18 веке французские физики Антуан Лавуазье и Пьер Лаплас. Они проводили эксперимент на морских свинках. Животному скармливали некоторое количество еды, после чего помещали в специально оборудованную стеклянную камеру. Стенки этой камеры улавливали тепло, выделяемое организмом свинки в окружающую среду. Так был открыт очень важный факт: организм свинки. съевшей, к примеру, 20 граммов моркови, выделял ровно столько же тепла, как если бы те же 20 граммов моркови были просто сожжены на открытом огне.

Выделенное тепло было тщательно измерено, а затем разделено на количество съеденной пищи в граммах. Полученный показатель назвали энергетической ценностью, то есть содержанием энергии в одном грамме продукта. Единицей измерения энергетической ценности пищи стала калория (от латинского calor – тепло). Сегодня, спустя 250 лет после открытия энергетической ценности, вы можете взять в руки упаковку любого продукта и увидеть там эту цифру, определенную для производителем. Для удобства сейчас вместо калории используется килокалория – одна тысяча калорий.

Из рассмотренного ранее первого закона термодинамики мы знаем, что вся энергия, полученная в виде еды, имеет два дальнейших пути. Она может быть потрачена на совершение термодинамической системой (организмом) какой-то работы, либо может быть сохранена, и увеличит в таком случае внутреннее количество энергии системы.

Именно увеличение внутренней энергии системы и становится причиной набора лишнего веса. Если полученная с едой энергия не тратится на выполнение работы – она запасается в виде жировых отложений, потому что в соответствии с первым законом термодинамики просто-напросто не имеет другого выхода.

Все, что вы съедаете, но не тратите, будет запасено. Следовательно, если вы съедаете больше, чем нужно вам для вашей жизнедеятельности, вы будете набирать вес. С учетом резко возросшей распространенности избыточного веса можно сказать, что переедание сейчас имеет массовый характер.

Почему же люди вдруг стали катастрофически переедать именно в последние годы?

Человек и эволюция

Великобритания, 1831 год.

На палубе готовящегося к отплытию корабля стоит молодой человек рассеянного вида. Он только что принят в экипаж в качестве корабельного натуралиста. Через несколько минут корабль поднимет якорь, и вернется сюда лишь через пять лет. Корабль этот называется «Бигль», а молодого человека зовут Чарльз Дарвин.

В детстве Чарльз плохо учился в школе. Занятиям с книгами он предпочитал ловлю бабочек и жуков. После школы он поступил в медицинский колледж, но вскоре бросил учебу. Родители устроили его в теологический колледж, где он должен был стать священником, но и оттуда он очень скоро ушел, продолжив изучать биологию самостоятельно. Однажды он прочитал книгу одного из известных путешественников, и в его голове накрепко засела мысль об экспедиции в тропики. Мог ли он тогда предполагать, что результат его путешествия перевернет мировую науку?

Чарльз провел пять лет в плавании по тропическим островам, и в 1836 году вернулся в Великобританию. Там он занялся писательской и научной деятельностью. Спустя двадцать лет, после длительных наблюдений за живой природой и переписок с учеными всего мира, Дарвин публикует главный труд своей жизни – книгу под названием «Происхождение видов».

В то время считалось, что все живые существа, обитающие на Земле, созданы в их нынешнем виде богом. Влияние церкви было очень сильным, и усомниться в божественном могуществе означало навлечь на себя ее гнев. Дарвин же в своей книге сделал именно это. Он выразил мнение, что бог, если и участвовал в создании жизни на планете, то лишь в самом начале, создав самое первое простейшее живое существо. Все остальное сделала природа путем эволюции. Книга была написана простым языком, доступным широкой аудитории, и имела оглушительный успех. Этот момент считается моментом рождения эволюционной теории. Он стал переломным не только в биологии, но и во многих смежных областях науки.

Вкратце смысл книги таков: жизнь на Земле зародилась не сразу в виде множества разнообразных животных, а в виде одного простейшего микроорганизма. От него впоследствии, в ходе нескольких миллиардов лет эволюции, и произошли все ныне существующие виды. На настоящий момент теория эволюции вместе с современными открытиями в области генетики являются основой всех биологических наук.

В основе эволюции лежат несколько основных механизмов и процессов. Первый их них носит название «естественный отбор». Естественный отбор – это процесс, в результате которого в стаде (популяции) с течением времени увеличивается число особей, наиболее приспособленных к условиям проживания этой популяции.

Приспособляемость проявляется у особей в результате обладания ими некоторых признаков и свойств. Свойства и признаки эти получаются живыми существами от предков в результате действия механизма наследственности – способности передавать свои признаки в виде генетического материала. При зачатии каждое живое существо (за редким исключением) получает некоторое количество генетического материала как от материнской особи, так и от отцовской, и при рождении обладает свойствами и признаками обоих. Однако существует еще один механизм, который не позволяет новорожденным особям быть точными копиями своих родителей – изменчивость. Суть этого механизма в крохотных изменениях, мутациях при передаче генетического материала, каждая из которых проявляется новым признаком или изменением свойства уже имеющегося признака, полученного от родителей. Хорошим ли будет новый признак, или же снижающим способность к выживанию – на то воля случая.

Допустим, в стаде оленей в какой-то момент родился олененок с ногами, чуть более длинными, чем у остальных особей. При слиянии генетического материала его родителей произошла крохотная мутация в участке ДНК, отвечающем за длину ног. Это – изменчивость.

Эти длинные ноги записаны в его «генетический код», и потому его потомство получит такие же длинные ноги. Это – наследственность.

Чуть более длинные ноги позволят этому олененку бегать немного быстрее, чем другие. В случае нападения хищника он сможет убежать. Те, кто бегают медленно, убежать не смогут, погибнут, и потомства не оставят. Это – естественный отбор («выживает сильнейший»).

В результате регулярных нападений хищников в стаде оленей раз за разом будут выживать и давать потомство особи с наиболее длинными ногами, а коротконогие будут гибнуть. В течение миллионов лет оленьи ноги будут все более удлиняться, до тех пор, пока олень не превратится в новый вид животного. Это – эволюция.

Четыре миллиона лет назад, восточная Африка.

По бескрайним равнинам бродят огромные стада древних антилоп и быков. Тишина нарушают только крики птиц и рычание хищников. Горячий сухой ветер колышет заросли травы. Природа вокруг чиста и безмятежна. Человека на земле еще нет.

Вот среди травы мелькает странное существо. Внешне оно похоже на крупную обезьяну, но уверенно стоит и ходит на задних лапах. В передних лапах существо держит длинную толстую кость. Существо садится на корточки и начинает колотить этой костью по другой, лежащей на земле. Вскоре обе кости разлетаются на осколки. Существо издает довольное уханье, и принимается поедать добытый костный мозг. Это австралопитек, первый общий предок человечества. Та самая пресловутая обезьяна, первой взявшая палку.

Современные ученые так описывают австралопитека: рост около 120 сантиметров, вес до 50 килограммов у самцов и 25—30 килограммов у самок, вертикальное положение головы. По сравнению с обезьянами сильнее выражены коренные зубы, выполняющие жевательную функцию, и менее выражены клыки и резцы. Такая зубная формула характерна для животных, питающихся плотными растениями и плодами. Можно сделать вывод, что наш предок питался в основном плодами растений, некоторыми видами травы и листьями растений.

Употребляли ли австралопитеки животную пищу? Скорее всего, да, но только в виде падали. Они доедали остатки добычи крупных хищников. Сами австралопитеки были никудышными охотниками. Встав на задние лапы, они значительно потеряли в скорости бега, и попросту не могли бы угнаться за какой-либо добычей. Маленький вес и отсутствие клыков и когтей и вовсе лишали его малейших шансов на успешную охоту. Так что потребность в животной пище в рационе австралопитеков удовлетворялась падалью.

Такой образ жизни длился около двух миллионов лет (для сравнения, древнейшая человеческая цивилизация появилась около двадцати тысяч лет назад). Все это время рацион австралопитека состоял из фруктов, орехов и иногда мяса. Вспомним Дарвина: за два миллиона лет организм австралопитека должен был научиться максимально эффективно переваривать и усваивать эти продукты, и стать максимально приспособленным к таким условиям существования. Именно таким он и стал.

Не только пищеварительная система наших предков развивалась в это время. Изменения происходили и в строении нервной системы, и во внешнем виде. Через два миллиона лет их уже сложно было назвать обезьянами. Все больше проявлялись человеческие черты. Теперь это были существа до полутора метров ростом, весом до 45—50 килограммов как у самцов, так и у самок (то есть исчезла значительная разница в физическом развитии). Коренные зубы их стали меньше, чем у австралопитеков. Рядом с останками этих существ часто находят грубо обработанные камни с острыми краями. Судя по всему, они использовали такие камни в качестве первых примитивных инструментов, за что и получили название «Человек умелый». Это был следующий этап в эволюции человека.

Исходя из изменений в строении зубов и появлении инструментов, ученые сделали вывод, что в рационе человека умелого произошли перемены. От плотных растительных тканей, которые надо было долго и сильно жевать, человек перешел к более мягкой животной пище. Вероятно, используя острые камни, человек умелый смог научиться добывать каких-то мелких животных.

По форме челюсти и черепа его можно сказать, что на этом этапе начала формироваться примитивная речь.

Увеличение доли животной пищи в рационе спустя еще миллион лет привело к очередному значимому изменению человека, в основном, в физическом развитии. Рост достиг 170 сантиметров, вес 70—75 килограммов. Теперь это существо гораздо более походило на человека, и обезьяну напоминало разве что грубыми чертами лица. Его назвали «человек прямоходящий», отмечая тот момент, что он окончательно перешел к двуногому образу жизни. Человек прямоходящий умел изготавливать удобные, заточенные каменные ножи, что позволяло ему эффективно разделывать добычу. Но самое главное – он освоил огонь, научившись готовить пищу. Каменные ножи и качественно новый метод приготовления пищи привел к тому, что в какой-то момент человек прямоходящий стал доминировать над другими ветвями эволюции человека. Он выиграл в естественном отборе.

Через три миллиона лет от первого австралопитека, пищеварительная система человека стала приспосабливаться к перевариванию и употреблению не только фруктов и орехов, но и значительных объемов термически обработанного мяса. Грубая растительная пища из его рациона практически исчезла. Так человек питался еще восемьсот тысяч лет, до тех пор, пока не появились мы с вами – «человек разумный».

Что отличало человека разумного от предыдущих? Во-первых, он стал великолепным охотником, научившись использовать метательное оружие с острыми наконечниками. Во-вторых, в результате этого из рациона практически исчезла растительная пища, кроме плодов. Зачем есть траву, если можно есть мясо?

Такая смена рациона привела к тому, что человек разумный расселился по обширным территориям, освоив Европу и Азию. Племена, жившие примерно сорок тысяч лет назад на территории современной Европы называют «кроманьонцами». Именно их следует винить в исчезновении мамонтов! Кроманьонцев было так много, и они так любили мясо, что попросту сожрали всех крупных животных, которые размножались гораздо медленнее. И остались без еды.

Организм человека к тому моменту был по-прежнему максимально приспособлен к усвоению термически обработанного мяса и свежих фруктов. Когда же мяса стало не хватать, встал очевидный вопрос: что делать? Одними фруктами сыт не будешь.

Этот вопрос стал переломным моментом в истории: человек разумный открыл для себя земледелие. Закончился каменный век, началась эпоха неолита. Больше не надо было тратить долгие часы, выискивая в лесу съедобные ягоды и коренья. Еда была прямо под рукой, на засеянном поле. Примерно в то же время произошло одомашнивание овец и коз, что постепенно свело на нет необходимость в охоте и постоянном перемещении. Группы людей стали оседать на одном месте, возделывая землю и разводя скот. Случился переход от первобытного строя к цивилизации.

Вместе с каменным веком закончилась эпоха гармонии между человеком и природой. Человек перестал быть частью природы, и стал ее соперником, переделывая окружающую среду под себя, а не приспосабливаясь к ней.

Четыре миллиона лет назад рацион австралопитека состоял из грубой травы и несвежего мяса. Несколько тысяч лет назад рацион человека разумного состоял уже из термически обработанного мяса, свежих фруктов, овощей и злаков. Очевидно, что должен был эволюционировать не только мозг человека, но и его пищеварительная система. Если кто-то не мог приспособиться к новому типу питания – он выбывал из гонки на выживание. Естественный отбор, знаете ли.

Значимые изменения рациона, а значит, и генетического материала человека, всегда происходили с крупными временными интервалами. Именно это давало возможность эволюции проявить свое действие. Если вдруг вся трава станет высотой с деревья, следующее поколение лошадей не превратится в жирафов. Оно просто-напросто вымрет, оставив лишь несколько особей с самыми длинными шеями. Лишь через тысячи лет можно будет говорить о значимом изменении облика в соответствии с изменившимися условиями.

Последним крупным изменением в рационе человечества стало открытие земледелия и внедрение в рацион легкодоступных углеводов. Также в тот момент человек продолжал есть фрукты, овощи и термически обработанное мясо (дичь, рыбу). Поэтому сейчас ваш организм в результате эволюции умеет виртуозно переваривать и получать энергию из трех основных продуктов:

– свежие овощи и фрукты

– термически обработанное мясо

– злаковые культуры (причем грубой обработки)

Отдельное место занимает молоко. Одомашнивание крупного и мелкого рогатого скота, а вместе с ним и включение в рацион чужого молока, произошло около десяти тысяч лет назад. Это довольно длительный срок, и по большей части люди уже научились его переваривать. С другой стороны, десять тысяч – это не четыре миллиона, и естественный отбор в этом плане до сих пор не завершен. Часто можно встретить людей, чей организм молоко не усваивает – у них не вырабатывается фермент лактаза, необходимый для переваривания молочных углеводов. После употребления молока эти люди страдают вздутием и болями в животе, и это явление носит название «лактазной недостаточности». Скорее всего, в отношении лактазной недостаточности процесс естественного отбора уже никогда не завершится. Дело в том, что в современном мире возможность или невозможность использовать молоко в качестве продукта питания не является жизненно важной. Выживать и давать потомство вполне возможно и без этого.

Теперь сократим масштаб до всего лишь двухсот лет.

Рацион русского крестьянина середины 19 века состоял из хлеба, овощных супов и каш. В зимнее время в больших количествах потреблялись заготовленные овощи. Активно использовалась зелень: крапива, лебеда, щавель. В лесах и реках добывали дичь и рыбу, разводили скот. И это не австралопитеки, это ваши прабабушки и прадедушки. Всего пять-шесть поколений назад. И мы видим здесь, строго говоря, то же самое: овощи, мясо и злаки.