Откуда берется избыточный вес

В статье, как говорят в соц. сетях, "много букв", но поверьте они не лишние, для того, чтобы понять откуда идет угроза всему живому на Земле. 

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

Впервые мысль о том, что лишний вес — результат обжорства и недостатка движения и нагрузок, возникла как минимум в начале XIX века, в Англии. С тех пор — уже больше двух веков — именно так и пытаются лечить проблему врачи. Когда мы говорим «лечить», то не преувеличиваем: избыточный вес неизбежно ведет к непомерным нагрузкам на сердце и сосуды и отнимает десятки лет жизни. Даже у людей с умеренным избыточным весом он забирает в среднем три года. Поэтому любой врач как минимум захочет бороться с подобным явлением.

Вот только из этого мало что получается. На диетах сидят и в спортивные залы ходят рекордно большое число людей, не сравнить с прошлыми поколениями. Только вот процент граждан с избыточным весом растет все время наблюдений. Причем в XXI веке рост даже слегка ускоряется. Собственно, именно в этом причина, почему проблема уже слегка выпала из фокуса общественного интереса: большинство из нас, попробовав диеты с упражнениями и в 90 процентах случаев мало чего добившись, считают, что с ней просто ничего не поделать, и опускают руки.

География пандемии

Первые сомнения в том, что причиной массовости лишнего веса в последние десятки лет стало питание, появляются, когда смотришь на количество подушевых калорий, поедаемых в разных странах, и сравниваешь их с распространенностью там же избыточного веса. Из соответствующих карт не складывается картина вида «больше калорий — больше веса».

Но больше всего смущает иное: животные, особенно лабораторные. Типичные лабораторные животные-модели вроде крыс линии Вистар живут в на редкость жестко регламентированных условиях. Кто-то случайно взял крысу со стола руками? Всё, чистота эксперимента нарушена, она для него не годится. Питание, физнагрузки и прочее у таких животных предельно консервативны десятки лет подряд. И не без причин: как сравнивать результаты научных работ за полвека, с 1970-х и сегодняшнего дня, если вы будете давать «лабораторным» разный образ жизни, из-за которого и вес, и все остальные их параметры могут сильно измениться?

Тем не менее грызуны в лабораториях тоже набирают вес. Полвека назад они были существенно легче, чем сейчас, и неважно, говорим мы о лабораторных грызунах или обезьянах. Как и дикие животные, живущие рядом с людьми, включая городских крыс, — но только рядом (те, что далеки от городов, такой результат не показывают).

Если подумать, это сразу снимает любые попытки списать все проблемы с лишним весом  на калории и упражнения. Теперь даже не скажешь: раньше, мол, калорий поглощали не сильно больше, зато было меньше майонеза, маргарина и прочего. Ни одна гипотеза, основанная на снижении качества еды, никак не может объяснить, почему у животных с одинаковым рационом за последние 50 лет тоже вдруг случилась прибавка в весе.

Сузить круг подозреваемых

Итак, остается ровно один класс теорий: загрязнение. Лабораторным животным майонез на чипсы не намазывают, им дают корм для грызунов, чей состав преднамеренно вообще не меняют. Следовательно, набор веса обуславливает что-то, получаемое не с кормом, или если и приходящее с ним, то только за счет случайного загрязнения стандартного корма чем-то еще.

В истории человечества такие истории, надо признать, уже были, причем много раз. Спартанские женщины втирали в паховую зону мышьяк, ведь после этого там не росли волосы. Сейчас мы прекрасно понимаем, что эпилироваться заведомым ядом глупо, но конкретно в Спарте до этой мысли дойти не успели. Зато было удобно: брить не надо. В Древнем Риме делали из свинца посуду, «консервировали» им вино, даже питьевую воду гнали по свинцовым трубам. Тоже удобно: коррозии ноль, вино не прокисает подолгу, но…

И не нужно смеяться над римлянами. В 1920-х прогрессивные изобретатели в США пили тетраэтилсвинец перед прессой, показывая, как безопасна эта присадка к бензину. Конечно, изобретатели, как и покрывавшие их корпорации, прекрасно знали, что тетраэтилсвинец — яд, а демонстрировавший его питье Томас Миджли после этой акции поехал надолго лечиться. Зато эта присадка тоже была удобнее: с ней стало проще эксплуатировать двигатели внутреннего сгорания. 

Правда, через полвека некий Клэр Паттерсон попробовал разработать уран-свинцовый метод датирования горных пород и с изумлением обнаружил: даже в герметичных лабораториях все покрыто тончайшим слоем свинца из воздуха. И неудивительно: тетраэтилсвинец использовали повсеместно, а свинец, куда-то попав, не спешит покидать это место.

В итоге выяснилось, что в результате применения этого соединения в течение двух третей века люди становились агрессивнее, у них снижался IQ (только у 170 миллионов жителей США на 824 миллиона единиц) и серьезно повышался уровень преступности. А еще падала и продолжительность жизни, и ее качество. Все равно выводы Паттерсона много лет пытались опровергнуть химики на службе крупных корпораций: зарплата сама себя не заработает.

Вернемся к лишнему весу. Что здесь могло сыграть роль тетраэтилсвинца? Ясно, что это не может быть элемент ископаемого топлива, хотя бы потому, что сильнее всего с 1970 года средний вес тела вырос в государствах типа Тувалу и других странах Полинезии. Конечно, здесь могут быть задействованы и гены, но они не могут быть причиной. К моменту прихода европейцев масса полинезийцев была существенно ниже, чем в наши дни. И это при том, что, согласно всем этнографическим наблюдениям, они практически не сталкивались с недоеданием. Если бы в их полноте были виноваты гены, уже к моменту их первого контакта с европейцами жители Полинезии показали бы избыточный вес, а этого не наблюдалось.

На Тувалу и прочих Вануату сравнительно мало используются все виды ископаемого топлива. В силу размеров этих стран там просто нет приличного автопарка. Местную энергетику тоже, мягко говоря, трудно назвать развитой, да и потребности относительно немногочисленных островитян не так велики. Это даже к кондиционированию относится: наиболее благоприятная температура для голой человеческой кожи +28, и местное население просто не нуждается в кондиционерах при таких отметках (то есть основную часть года, с учетом морского климата).

Сразу отпадает и версия «во всем виноваты промышленные загрязнения». В Полинезии почти нигде нет тяжелой или химической промышленности. Собственно, здесь с любой промышленностью большие проблемы.

Курение, алкоголь, переработки, ДДТ, пестициды вообще и «химические» удобрения (впрочем, «нехимических» удобрений и быть не может) с противопожарными добавками тоже трудно признать кандидатом в причины лишнего веса. Во-первых, ДДТ активно вытесняли с 1970-х, и с тех же самых лет по всей планете резко падает доля курящих, потребление алкоголя. Да и число рабочих часов в развитых странах тоже снижается с тех же пор. А пестициды и удобрения с антипиренами в условном Тувалу практически не применяются: местные и бедны, и не видят в них особого смысла, благо урожайность в экваториальной зоне и без того на зависть.

Да и вообще сомнительно, что описанный загрязнитель встречается только где-то в воздухе. Если бы это было так, то как бы он по воздуху достиг островов-крошек, рассыпанных по всему Тихому океану? Если бы и достиг, то тогда лишний вес там бы рос медленнее, чем в остальном мире, а не быстрее, как происходит в реальности.

Итак: вероятные причины весовой эпидемии — загрязнители. Они находятся или в воде, или в еде, или и там, и там, но практически наверняка не сосредоточены только в воздухе. Совершенно точно это не выбросы из труб заводов или электростанций и не продукты выхлопных труб тоже. Тогда что это?

Непромышленное загрязнение

Методом исключения можно сузить круг подозреваемых, но чтобы назвать конкретного виновника, нужны и конкретные данные. В последние годы они начали появляться, причем в самых разных странах мира. Один из наиболее показательных случаев — корейская работа 2018 года. Ее авторы изучили тысячи южнокорейских детей, сравнивая уровень веществ, образующихся при распаде фталатов в организме, с уровнем избыточной массы тела.

Оказалось, что практически для всех фталатов кроме моно(2-этил-5-карбоксипентил)фталата корреляция как таковая отсутствовала. Но вот дети с большими количеством этого соединения в моче показывали существенно больший индекс массы тела. Подобные наблюдения есть и в целом ряде других работ для самых разных стран мира.

Сходные работы в США есть и по бисфенолам. Если фталаты — это пластификаторы, добавляемые в пластики, чтобы те лучше гнулись, были эластичнее, то бисфенолы, напротив, отвердители, кроме прочего используемые во внутреннем покрытии практически всех металлических банок современных типов, как консервных, так и с напитками.

Особенность фталатов в том, что для успешного повышения гибкости пластиков они неизбежно не должны быть прочно связаны с остальными молекулами окружающего их материала. А значит, могут покидать пластик, инфильтруя окружающие его жидкости и еду.

Возникает вопрос: почему именно эти вещества, а не какие-то другие? Выше мы описали, как ученые разных стран сузили «круг» — но даже в укороченном списке ведь как-то надо выбирать, верно?

Причины, по которым конкретно эти соединения считают важнейшими факторами набора веса, довольно просты. Фталаты структурно похожи на молекулы человеческих гормонов, а точнее женского полового гормона эстрогена.

Здесь возникает сразу пара вроде бы сложных вопросов. После роста уровня эстрогена у женщин, как известно, падает аппетит. Откуда же избыточная масса тела от ксеноэстрогенов (соединений, похожих на эстрогены, но приходящих извне организма)? И другой вопрос: способность фталатов вызывать в организме те же ответы, что и эстроген, снижена, в ряде случаев до сто тысяч раз. Оно и не удивительно: все-таки сходство их молекул с эстрогеном довольно приблизительное. Как же они тогда могут вообще оказывать влияние на наш организм?

Попробуем ответить на эти вопросы.

Во-первых, влияние того или иного гормона или ксеногормона далеко не всегда такое линейное, как кажется. Организм — сложная система с множеством обратных связей. Например, большое количество продуктов распада какого-то гормона или вещества, вырабатываемого под действием гормона, может привести к падению выработки этого самого гормона нашим телом: «обнаруживая» следы распада, организм как бы «понимает», что этого соединения в нем и так уже достаточно. В подобных случаях эффект от ксеноэстрогена может быть существенно меньшим, чем эффект от эстрогенов, но все равно будет заметным.

Что до химической активности, то те 5-40 микрограмм фталатов на килограмм массы тела, что мы (если живем не в глухих джунглях) получаем каждый день, могут связываться не только с теми соединениями-мишенями, которые дают обычные эффекты от эстрогенов. Но и со множеством иных. Точно и достоверно выяснить всю биохимию этих процессов очень сложно.

Зато можно сделать другое: выяснить, были ли случаи, когда эти самые «малоактивные» ксеноэстрогены надежно действовали на живые организмы. Как мы уже отмечали, такие исследования есть. Возьмем, например, аногенитальную дистанцию: у младенцев мужского пола (впрочем, и у взрослых мужчин) она значительно больше, чем у женского пола, и это весьма устойчивый количественный признак, отделяющий одних от других. Собственно, размер мужских половых органов так же вполне положительно коррелирует с этой дистанцией.

Однако у детей, которые в эмбриональном состоянии получали слишком много фталатов, аногенитальная дистанция бывает меньше нормы во много раз чаще обычного — подчеркнем, речь именно о разах, а не процентах. Разумеется, развитие половых органов младенцев с «фталатным» внутриутробным периодом тоже было ненормальным (включая неполное опущение яичек). Причем авторы соответствующей работы в Environmental Health Perspectives прямо пишут:

«Медианные концентрации метаболитов фталатов, которые связаны с [неестественно] укороченной аногенитальной дистанцией… ниже тех, что обнаружены у одной четверти женского населения США…»

Переводим с научного на русский: есть серьезные основания полагать, что четверть женщин в Штатах при родах дадут младенцев мужского пола с ненормальным развитием половых органов из-за фталатов, что содержались в организмах их матерей. В России, вероятно, эта доля похожа, просто мы этого точно не знаем, поскольку наших ученых, в отличие от американских, такие вопросы пока еще не заинтересовали. Наверное, нет нужды напоминать, что подобное ненормальное развитие имеет крайне негативные последствия для последующей личной жизни и общего физиологического развития мужчин.

Подчеркнем: мы не можем быть уверенными, что фталаты не вредят младенцам женского пола. Просто изменения на них отслеживать сложнее (это у мужчин легко замерить объем пениса и яичек, благо те снаружи). Да и не сказать, чтобы кто-то особенно пытался (научных работ в этом направлении крайне мало).

Итак: фталаты и бисфенолы, несмотря на далеко неполное сходство их молекул с человеческими гормонами, доказанно влияют на наш организм серьезнейшим образом. Например, способны сделать половую систему мужчины неполноценной, и, собственно, это и делают каждый день. Следовательно, вопрос, как они могут вызывать избыточный вес, трудно назвать неразрешимым. Исследования в этом направлении нужны, но то, что сама возможность резкого влияния есть, — совершенно несомненно.

И куда от всего этого бежать?

Констатировать причины эпидемии мало. Мы ведь говорим не о какой-то там простуде: в США уже 40 процентов взрослых имеют серьезный избыточный вес, и Россия  повторит тот же путь, пусть и с некоторым запозданием. Абсолютно неизбежно это потому, что упаковки для йогуртов, любая пластиковая упаковка вообще, любые консервы, банки с напитками, пакеты для запекания, одноразовые стаканчики для напитков и даже пластиковые бутылки и палочки — все они могут быть источниками пластификаторов (или бисфенолов, если речь о металлических банках).

Бесполезно пытаться убежать от этого в какой-нибудь тропический рай: как раз жители последнего сильнее всего страдают от избыточного веса. Оно и немудрено: консервы SPAM фантастически популярны среди населения целого ряда островов Полинезии. Долго считалось, что вес после них набирают потому, что в консервах много жиров, но это, как скажет вам любой этнограф, сомнительно. 

Этнографии известны целые народы, получавшие из жиров до 50 процентов своих калорий (!) без малейших последствий для индекса массы тела (например, так было с эскимосами до прихода белых). Равно как и народы, каждый год месяцами получавшие 90 процентов своих калорий из меда. Равно как и народы, в больших количествах потреблявшие сахар из тростника, — опять без всяких последствий для талии.

Вообще, из этнографии следует, что пока люди остаются охотниками-собирателями или скотоводами, практически любой мыслимый рацион (не поступающий из современной цивилизации) не вызывает у них повышения индекса массы тела выше примерно 23 (по современным меркам, это довольно-таки поджарые люди). Мы отлично адаптированы ко всему, что можем добыть себе на пропитание на любом континенте Земли: от тюленьего жира у эскимосов до меда и гусениц в Африке.

Причем не приходится говорить и о том, что отсутствие проблемы лишнего веса «примитивных народов« как-то связано с тем, что им меньше приходится сидеть. Научные работы давно продемонстрировали, что охотники-собиратели ничуть не более физически подвижны, чем типичный цивилизованный человек. 

Хадза в Африке лишены гаджетов и интернета, но сидят девять часов в день, еще два проводят на корточках и еще час на коленях. Чтобы не голодать, охотнику просто не надо работать дольше примерно трех часов в день. А это, напомним, намного меньше, чем у нашего цивилизованного современника. Вот охотник-собиратель и сидит на одном месте подолгу.

Люди адаптированы к самым разным диетам вне зависимости от количества самой еды: жители острова Китава до прихода белых вообще не были знакомы с понятиями, означающими голод или нехватку пищи, и регулярно выбрасывали большие ее количества, ибо попросту не могли всё съесть. Несмотря на такое изобилие, у них практически не было людей с избыточной массой.

К чему мы не приспособлены — так это к не встречающимся в природе пластификаторам и отвердителям пластмассы. Что-то в их составе подталкивает людей есть больше, чем им нужно, игнорируя встроенные регуляторы аппетита, десятки тысячи лет не дававшие располнеть нашим предкам. Именно поэтому массовые диеты и массовое же занятие спортом не то что не затормозило эпидемию лишнего веса, но и не помешало ей серьезно ускориться в последний десяток лет.

Полностью избежать попадания в организм таких соединений практически невозможно. Просто напомним: микропластик есть везде, от Марианской впадины до высоких гор. Мы получаем его с морепродуктами, водой из пластиковой тары, с сахаром (в пищевой промышленности вообще полно пластиковых трубок), солью, медом, алкоголем и даже воздухом. Причем из последнего, насколько можно понять, поступает примерно половина. Сразу скажем: ходить в медицинских масках не поможет, в том числе и потому, что сами они (кто бы мог подумать), содержат полимеры.

По подсчетам ученых, мужчина-американец потребляет 0,12 миллиона его частиц в год, женщина — 0,1 миллиона. Мальчики и девочки получают формально меньше — 0,080 и 0,074 миллиона, но у них намного ниже масса тела, то есть на килограмм веса дети получают даже больше взрослых. Примерно половину из этого количества люди вдыхали, а вторая половина поступала с едой и питьем.

Может быть, скажет читатель, стоит хотя бы ограничить дозу? В конце концов если только четверть матерей рожают младенцев с проблемами половой системы из-за фталатов, то три четверти-то нет. Значит, если дозу понизить, все будет безопасно?

На этот вопрос пока нет определенного ответа. Сейчас проблема исследована настолько недостаточно, что и остальные три четверти могут иметь сниженную аногенитальную дистанцию и объем мужских половых органов. Как узнать наверняка, если контрольной группы просто нет? В США практически нет детей, которые еще эмбрионами не столкнулись бы с фталатами. А измерить, что там было с аногенитальной дистанцией или средним объемом половых органов до Второй мировой, сейчас уже не получится: тогда просто не собирали такую медицинскую статистику.

Разумеется, это не значит, что нужно опустить руки и ничего не делать. Этим мы всего лишь хотели констатировать: у науки нет готовых ответов на вопрос о том, как спастись лично вам или вашим детям. Когда «Титаник» тонет в океане, где просто нет других судов, довольно проблематично спастись поодиночке. Нужны какие-то коллективные действия.

Например, ими могли бы стать шаги по серьезному ограничению оборота наиболее опасных фталатов и бисфенола. Как это когда-то сделали с тетраэтилсвинцом. Консервные банки в конце концов существовали и до того, как русский химик Дианин впервые синтезировал бисфенол. Да и посуда с упаковкой и пищевой промышленностью как-то существовала до появления пластиков и пластификаторов.

Но опыт борьбы с предшествующими эпидемиями отравления, например тетраэтилсвинцовой, говорит, что такая кампания, мягко говоря, не будет быстрой. Сначала нас, как и в тот раз, ждет колоссальное сопротивление химической промышленности. От вторичного выявления вреда тетраэтилсвинца до его фактического запрета прошли десятки лет. И это при том, что принципиальное решение о его запрете было принято всего за дюжину лет.

Следовательно, в ближайшем будущем мы можем что-то сделать для себя лично, только исходя из здравого смысла. Больше стеклянной и керамической посуды, меньше пластиковой. Меньше пластиковой упаковки, больше заменителей. Меньше влажных салфеток, больше целлюлозы. Меньше готовой еды, больше той, которую вы приготовили сами (только не в пластиковых пакетах для запекания), и хотя бы примерно представляете, через что она прошла, перед тем как попасть в вас? С воздухом, правда, особо ничего не сделаешь: микропластик оттуда не убрать. Тут нужна общественная реакция, а не действия отдельных индивидуумов.

В ближайшие десятки лет хорошо бы серьезно изучить вопрос, какие именно пластификаторы и отвердители более опасны, какие менее и как оптимальнее всего заместить самые опасные из них в короткие сроки. Вот только мы не стали бы особенно надеяться на то, что это случится на практике. Современное поколение политиков — далеко не те, что были в 1970-х, когда запрещали тетраэтилсвинец. Они существенно дальше от научных фактов: у них слишком много других дел.