Ši mokslo populiarinimo knyga sužavės skaitytojus, kurie domisi ryšiais tarp kūno ir sielos, gamtos ir kultūros, biologijos ir psichologijos. Siūlome skaityti ištrauką iš būsimos knygos apie nutukimą ir kaip nuo aplinkos veiksnių sunegaluoja mūsų smegenys.
***
Kadangi valgis yra viena iš trijų pirmapradžių priklausomybių, kaip traktuoti nutukimą, dažnai laikomą priklausomybės nuo maisto rezultatu? Kaip priklausomybę nuo priklausomybės? Kažkokia nesąmonė. Nutukimas juk iš tikrųjų nėra nauja priklausomybė, tik netinkama linkme pakrypusi viena iš prigimtinių priklausomybių.
Kaip žmogus priauga tiek daug antsvorio? Jis per daug valgo, tiksliau – daugiau nei reikėtų. Ilgą laiką, žvelgdami per endostazės prizmę, nutukimą laikėme sotumo liga, t. y. nustoti valgyti mus verčiančių mechanizmų sutrikimu. Tačiau dabar atrodo, kad nutukimą lemia riebalų forma atsargas kaupianti egzostatinė sistema, kurios pagrindinė funkcija XXI amžiuje, regis, yra versti mus storėti. Bet kodėl evoliucija atrinko biologinę sistemą, sudarančią sąlygas nutukimui, kuris susijęs su tiek daug įvairių ligų – diabetu, širdies, kraujagyslių ligomis? Atsakymas labai paprastas: evoliucija jau senokai nieko neatrinko.
Jau žinome, kad egzostatinė ir endostatinė sistemos buvo atrinktos dėl tam tikrų aplinkos sąlygų, egzistavusių gana ilgą laiką, kad būtų reikšmingos evoliucijos lygmeniu – keturis milijonus metų žmonės buvo medžiotojai-rankiotojai ir niekaip nekontroliavo savo aplinkos. Nestabilioje aplinkoje gyvenančiai rūšiai tikrai buvo palanku turėti ir individų, kurių mitybos įpročius valdė endostatinė sistema, skatinusi valgyti, kai išalksta, ir individų, kurių mitybą valdė egzostatinė sistema, skatinusi valgyti vos išvydus maistą.
Tačiau tai jau tolima praeitis, viskas pasikeitė ir, bent jau išsivysčiusiose šalyse, problemų dėl išteklių prieinamumo nebekyla. Tai kodėl mes prie to neprisitaikėme? Ar evoliucija, apie kurią nuolat tiek daug kalbama, nepajėgia įvykdyti savo užduoties? Ne. Evoliucija ir toliau veikia kuo puikiausiai ir daro įtaką visoms rūšims. Tačiau, kad įvykdytų pakeitimus, jai reikia laiko, daug laiko, tūkstančių metų.
Tai leidžia kitomis akimis pažiūrėti į „nepaaiškinamą“ nutukimo epidemiją, kuri paplito mūsų planetoje prasidėjus visuomenių vakarėjimui. Mūsų sotumo mechanizmai nesutriko staiga netinkamai pradėjus funkcionuoti biologinėms sistemoms. Kaktinė žievė, mūsų smegenų moralistė, taip pat nepatyrė jos veikimą trikdančių pokyčių, dėl kurių nebegalėtume atsispirti apsirijimo nuodėmei. Ne, viskas mūsų kūne veikia taip, kaip ir turėtų. Netgi priešingai, nutunkame, nes mūsų biologinės sistemos veikia pernelyg gerai.
Antsvorio problema kyla ne dėl mūsų biologinių procesų, bet dėl šiuolaikinės aplinkos. Ji sukelia patologijas, nes nesiliauja teikusi maisto išteklių – tam mūsų biologinė sandara nėra pasiruošusi. Bet patologiška ji tapo dėl mūsų pačių kaltės. Evoliucija šiaip jau atrenka individus, kurie yra geriausiai prisitaikę prie aplinkos sąlygų. Tie, kuriems lengviau išgyventi, gali dažniau daugintis ir pamažu jų rūšyje vis daugėja. Prieš maždaug 15 000 metų žmonės apsimainė su gamta vietomis, išradę žemdirbystę ir gyvulininkystę pradėjo keisti gamtines sąlygas ir pritaikė jas savo poreikiams. Šis laikotarpis, kai kurių mokslininkų vadinamas antropocenu, sudarė sąlygas itin stabilios dabartinės aplinkos atsiradimui – tik kai kurios mūsų biologinės sistemos prie jos dar nespėjo prisitaikyti.
Skiriame labai daug laiko ir pastangų ištekliams, kurie nėra mums būtinai čia ir dabar reikalingi, gaminti, kaupti ir platinti. Suskaičiuokite, kiek bet kurioje centrinėje miesto gatvėje yra parduotuvių, kepyklėlių, kavinukių, restoranų ir kitų įvairių vietų, kur maistas lengvai prieinamas. Pažvelkime į kaimo vietoves: iš 55 milijonų Prancūzijos teritorijos hektarų, 53,3 proc. yra skirti žemdirbystei (augalams ir gyvuliams auginti); miškininkystė (medžio pramonė) užima 28,3 proc. Ežerai, miestai ir infrastruktūra užima 12,7 proc. ir tik 4,6 proc. žemės ūkio paskirties ploto nenaudojama. Kitaip tariant, 95 proc. Prancūzijos teritorijos pritaikėme tam, kad patenkintume savo poreikius, vos tik jie pasireiškia. Egzostazės galia, verčianti mus pasiruošti būsimiems poreikiams, yra milžiniška ir atrodo, kad tai ji nulėmė Vakarų civilizacijos raidą.
Nutukimas yra ypatingas sutrikimas, nes jo atveju biologinė sistema nėra sutrikusi, ji kuo puikiausiai veikia. Šiaip jau liga suprantama kaip netinkamas kūno veikimas. O šiuo atveju dėl aplinkoje įvykusių pokyčių „normalus“ funkcionavimas nebeteikia mums naudos, tampa liguistas. Dažnai manoma, kad biologijoje normalumas yra absoliutus organizmų siekis, lyg egzistuotų kažkoks abstraktus idealas. Bet tai netiesa: biologijoje normalumas visiškai priklauso nuo aplinkos.
Plaučiai, pavyzdžiui, yra nuostabus organas, kuris savo fiziologinę funkciją pasisavinti deguonį ir pašalinti CO2 atlieka neįtikėtinai veiksmingai. Jie – kone tobulas biologinis mechanizmas. Bet jei aplinka staiga pasikeičia, jei išvirstame iš valties ir nemokame plaukti, jei galva nugrimzta po vandeniu, jie nustoja veikti. Plaučiai nesugeba įsisavinti deguonies iš vandens. Tačiau žuvys jūroje gyvena kuo puikiausiai. Ar skendimą galima laikyti plaučių liga? Tokia mintis turbūt visiems pasirodytų absurdiška. Taigi ir nutukimą laikyti egzostatinės sistemos sutrikimu yra taip pat kvaila. Šiai sistemai aplinkoje, kurioje maistas nuolat prieinamas, funkcionuoti taip pat sunku kaip ir plaučiams po vandeniu.
Nutukimas yra naujo ligos tipo pavyzdys: tai liga, kai nepaisant to, kad visi organai puikiai atlieka savo darbą, bendra organizmo veikla sutrinka. Tokie negalavimai išsivysto dėl drastiško aplinkos pokyčio. Antsvoris nė kiek neprimena skendimo, prasidedančio mums atsidūrus terpėje, kurioje neturėtume būti. Nutukimo atveju pakito aplinka, kurioje gyvename, o blogiausia, kad patys ir pasirinkome ją pakeisti. Ši liga galėtų tapti naujo sutrikimų tipo pavyzdžiu, ją galėtume pavadinti „evoliucijos efektyvumo liga“. Ji atsiranda dėl apsivertusio santykio su aplinka. Nebe ji mus keičia, kad kuo geriau prisitaikytume, bet mes ją keičiame, kad ji kuo geriau atitiktų mūsų pačių susigalvotą idealą. Bet, pasiekus tikslą, biologija kartais nebesugeba prisitaikyti.
Kitaip tariant, teigdami, kad storėjame, nes esame pernelyg protingi, menkai tesuklysime.
Kodėl nutunka ne visi?
Visi turi endostatinę ir egzostatinę sistemas, tad kodėl nutunka ne visi? Taip nutinka dėl genofondo skirtumų ir nuo įvairiausių asmeninio gyvenimo patirčių, kurios nulemia, kokie aktyvūs bus vienokie ar kitokie genai. Normalu, kad visi esame skirtingi ir vieni labiau, o kiti mažiau linkę į endostazę ar egzostazę.
Individų skirtumai leidžia evoliucijai atrinkti rūšiai naudingiausias savybes. Pavyzdžiui, jei daugumą vaisių gali rinkti bent 1,70 m ūgio žmonės, tik tokio ūgio žmonės išliks, kitiems bus per sunku save išmaitinti. Mitybos atžvilgiu stabilios sąlygos naudingesnės endostatiniams individams, o nestabilios sąlygos – egzostatiniams. Maisto atsargų prieinamumo pokytis gali įvykti labai staigiai, vos per kartą ar kelias. Per tokį laikotarpį nespėjama atrinkti tinkamesnių savybių. Taigi, rūšis, kurioje bet kuriuo metu yra abiejų tipų atstovų, galės greitai prisitaikyti prie drastiškos pertekliaus ir bado kaitos ir lengviau išgyvens bet kokią situaciją. Tačiau kai maisto ištekliai kone nepagrįstai gausūs ir jų kiekis nesvyruoja, kaip kad dabar, egzostatiniai žmonės bus priversti kasdien valgyti daugiau nei reikėtų ir labiau rizikuos nutukti.
Riebalų kaupimas – įmantrus biologinis procesas
Galėtume manyti, kad energijos išteklių kaupimas yra pasyvus reiškinys. Kad kaskart užvalgius daugiau nei reikia, mūsų organizmas tiesiog kaupia perteklių – juk jis turi kažkur pasidėti. Tačiau iš tikrųjų yra priešingai, viena iš pagrindinių fiziologinių egzostatinės sistemos funkcijų kaip tik ir yra aktyviai skatinti energijos kaupimą. Pastaroji mus ne tik verčia persivalgyti, bet ir skatina mūsų metabolizmą kaupti atsargas. Energijos kaupimas yra aktyvi veikla, vykstanti dėl įspūdingos daugelio organų sąveikos: žinoma, smegenų, bet ir virškinimo trakto bei žarnyno, kepenų, kasos, raumenų ir riebalinio audinio.
Viena iš šią sąveiką užtikrinančių biologinių sistemų yra endokanabinoidinė sistema, kurios pagrindinis receptorius CB1 kaip tikras dirigentas koordinuodamas daugelio organų veiklą verčia juos kaupti energiją. Kad geriau suprastume jo poveikį, teoriškai apžvelkime, kaip kiekviename organe veikia egzostatinė sistema ir palyginkime jos veikimą su tuo, ką žinome apie endokanabinoidinės sistemos veikimą.
Pageidautina, kad, veikdama juslinius organus ir smegenis, egzostatinė sistema sustiprintų maisto suteikiamą malonumo pojūtį ir drauge jo gebėjimą mus masinti. Ji taip pat turėtų gebėti priversti mus valgyti net kai esame sotūs. Kitaip tariant, ji turi neleisti mums pajusti sotumo jausmo ir taip padaryti maistą apetitiškesnį.
Stiprindama maisto apetitiškumą endokanabinoidinė sistema tuo pat metu veikia ir regą, ir uoslę. Ji, pavyzdžiui, veikia tinklainę ir ją stimuliuodama padidina vaizdo kontrastą bei naktinį matymą. Todėl, kad geriau naktį matytų žuvis, Jamaikoje žvejai vartoja kanapes, kurių pagrindinė veiklioji medžiaga, THC, stimuliuoja CB1 receptorių. Endokanabinoidinė sistema taip pat sustiprina uoslę – taip į maistą atkreipiame daugiau dėmesio, didėja jo apetitiškumas ir daugiau jo suvartojame. Galų gale ši sistema veikia pačius skonio receptorius ir padaro juos jautresnius saldumui.
Dėl šių koordinuotų endokanabinoidinės sistemos veiksmų maistas atrodo apetitingesnis, kvapnesnis ir skanesnis. Ji taip pat veikia smegenis, kurios gali sustiprinti maisto suteikiamą malonumą, ir dopaminerginę sistemą, kuri sustiprina norą jį valgyti. Nieko nuostabaus, kad vienas gerai žinomas kanapių, kurių veiklioji medžiaga THC stimuliuoja CB1 receptorių, poveikis yra sukelti stiprų saldumynų norą.
Endokanabinoidinė sistema taip pat verčia daugiau valgyti koordinuodama veiksmus su pagumburiu, endostatinės sistemos komandų centru. Jis užblokuoja sotumo centrus ir suaktyvina valgyti skatinančius centrus. Jis net modifikuoja kai kuriuos neuronus, kad jie, užuot siuntę įprastinius sotumo sig-nalus, išskirtų valgyti verčiančius neurosiuntiklius. Galiausiai pagumburis taip pat sustiprina periferinių signalų poveikį, pavyzdžiui, apetitą žadinančio hormono grelino.
Virškinimo trakto atžvilgiu naudingiausia būtų, jei egzostatinė sistema skatintų maisto medžiagų įsisavinimą.
Maisto, ypač kuriame gausu riebalų, suvartojimas padidina endokanabinoidų koncentraciją virškinimo sistemoje. Tai padeda įsisavinti maisto medžiagas ne tik todėl, kad sulėtėja žarnų peristaltika (susitraukimai) bei ištuštėja skrandis, bet ir todėl, kad virškinimo trakte nuslopsta uždegimas – įprastinė jo būsena, dėl kurios maistas įsisavinamas ne taip efektyviai.
Teoriškai egzostatinė sistema turėtų padėti kepenims ir kasai iš įsisavinto maisto gaminti lipidus, nes šių medžiagų galime sukaupti daugiausia.
Be tų riebalų, kuriuos gauname tiesiogiai iš maisto, kepenys dar gali pagaminti jų iš įsisavintų angliavandenių. Tam jos naudoja fermentus, gliukozę paverčiančius riebalų rūgštimis. Endokanabinoidai gali pagreitinti šių fermentų gamybą. Jie taip pat gali priversti kepenis veikti visu pajėgumu nukreipdami didesnį gliukozės kiekį kaip tik į jas, o ne į raumenines ląsteles. Tuo pat metu jie tiesiogiai veikia kasą, padidindami jos gaminamo insulino, kepenyse vykstančią lipidų gamybą skatinančio hormono, kiekį.
Kitaip tariant, jei lyginame lipidų gamybą su automobiliu, endokanabinoidinė sistema padidina variklio cilindro talpą (kepenų fermentų kiekį), užtikrina, kad bake visada būtų benzino (daugiau gliukozės) ir nepaliauja spausti akceleratoriaus pedalo (daugiau insulino).
Egzostatinė sistema teoriškai turėtų palengvinti riebalų patekimą į riebalinio audinio ląsteles, adipocitus. Priešingai nei galėtume įsivaizduoti, lipidų kaupimas adipocituose nėra pasyvus reiškinys. Kad jis vyktų, turi imti veikti specifinis „duris atveriantis“ pernešėjas. Čia endokanabinoidinė sistema taip pat vaidina itin svarbų vaidmenį. „Atverdama duris“ ji leidžia riebalams patekti į ląsteles ir kauptis. Ji taip pat modifikuoja adipocitus – didina jų kiekį ir gebėjimą kaupti atsargas.
Galiausiai būtų idealu, jei egzostatinė sistema sumažintų energijos suvartojimą – kaupimas automatiškai taptų našesnis. Endokanabinoidinė sistema gali tai padaryti keliais būdais. Pirmiausia ji slopina autonominę nervų sistemą, kurios funkcija yra aktyvinant termogenezę (šilumos išskyrimą) vartoti daugiau energijos. Tuo pat metu ji malšina mitochondrijų, ląstelės viduje esančio angliavandenius bei lipidus skaidančio ir taip pagrindinį mūsų energijos šaltinį ATP gaminančių organelių, aktyvumą.
Galų gale riebalų kaupimas ir storėjimas nėra atsitiktinumas, kurį nulemia pamažu riebaliniame audinyje besikaupiantis perteklius – lyg į maišelį vienas po kito būtų dedami stik-lo rutuliukai. Netgi priešingai, stambėjimą galima prilyginti meno rūšiai. Tai it tobulai surepetuotas baletas, kurio metu skirtingi organai susivienija tam, kad mūsų organizmas ne tik imtų kaupti riebalų atsargas, bet ir jų pagamintų iš suvartotų maisto produktų.
Vis storesni: negalėti sustoti – normalu
Kai biologinė sistema dažnai pakartojamai aktyvinama, jos poveikis pamažu silpsta. Toks prisitaikymas, vadinamas toleravimu, būdingas ir maisto suvartojimą bei maisto išteklių naudojimą reguliuojančioms sistemoms. Pavyzdžiui, organizmas, kuriame nuolat palaikomas aukštas insulino lygis, pamažu tampa atsparus šiam hormonui. Šitoks mechanizmas grįstas „gerais norais“ ir padeda mums atlaikyti perteklinį dirginimą, tad tikrai turi teigiamų trumpalaikių pasekmių. Visgi tolerancija dažnai tampa patologiškų procesų išsivystymo priežastimi.
Kalbant apie energijos kaupimą, tolerancija paveikia sotumo mechanizmą. Kitaip tariant, kuo daugiau valgome ir kuo daugiau riebalų sukaupiame, tuo mūsų sotumo mechanizmo efektyvumas silpnėja ir mums darosi vis sunkiau liautis valgyti. Pavyzdžiui, kuo labiau tunkame, tuo lengviau mūsų smegenys atsispiria hormono leptino poveikiui ir jis pamažu netenka gebėjimo numalšinti norą vartoti maistą.
Jei maistą vartoti skatinančios sistemos išvystytų tokią pačią toleranciją kaip ir reguliuojančios sotumą, viskas išsilygintų. Tačiau taip nėra. Bent jau nutukimo atveju endokanabinoidinė sistema nerodo tolerancijos ženklų. Netgi priešingai, endokanabinoidų kiekio padidėjimas kraujyje yra vienas iš nutukimo ženklų. Bet nors leptino poveikis pamažu menksta, endokanabinoidų poveikis ne tik kad nekinta, bet ir stiprėja. Kuo labiau tunkate, tuo daugiau endokanabinoidų gaminate, tuo labiau jie jus verčia valgyti, paversti maistą lipidais ir dar daugiau jų kaupti. Tai išties užburtas ratas.
Storas ir laimingas? Perteklius daro mus atsparius
Gan įdomu pastebėti, kad nutukę ar antsvorio turintys žmonės dažnai atrodo abejingi, nesusirūpinę savo fizine būkle. Kitaip nei teigia stereotipai, tai nėra moralinė silpnybė ar valios trūkumas. Visai priešingai – tai dar vienas egzostatinės, tiksliau, endokanabinoidinės sistemos poveikis, dėl kurio šie žmonės ima ignoruoti nutukimo keliamą grėsmę.
Atsparumas yra labai madingas terminas, vis labiau įsigalintis psichologijos lauke. Ilgą laiką buvo manoma, kad mūsų santykis su gyvenimiškomis patirtimis yra pasyvus. Man pasisekė, kad mano tėvai buvo nuostabūs, nepatyriau nei žiaurumo, nei karo... Didelė tikimybė, kad mano psichologinė būsena bus harmoninga. Jei praeityje patyriau daug neigiamų ir trauminių patirčių, smarkiai tikėtina, kad susidursiu su psichologinėmis problemomis. Visai neseniai nustatyta, kad daugybė žmonių puikiai susidoroja su neigiamomis patirtimis ir jos nepalieka jokių pėdsakų. Šis atsparumas, suteikiantis galimybę nepasiduoti, užmiršti kančias, nekreipti dėmesio į nesėkmes, šiandien yra laikomas labai teigiama asmenine savybe.
Šiuolaikinėje visuomenėje gyvenančių žmonių atsparumą nesunku suprasti. Jei jus kartą užpuolė, tikimybė, kad taip atsitiks dar sykį, dažniausiai yra labai menka. Gebėjimas užmiršti tokią trauminę patirtį yra sveikintinas. Visgi mūsų biologinės sistemos vystėsi laikotarpiu, kai aplinkos mes nevaldėme. Grėsmės ir smurtas nebuvo vienkartiniai įvykiai. Tokiomis aplinkybėmis negebėjimas išvengto pavojaus pamiršti buvo naudingas, o atsparumo naudą suprasti buvo kur kas sunkiau.
Kad paaiškintume šį paradoksą, reikia atsižvelgti į egzostatinės sistemos vaidmenį – ji skirta tam, kad sukurtų kūnui stresą sukeliančią perteklinę situaciją ir paskatintų organizmą kaupti atsargas. Nieko stebėtino, kad kai kurie sistemos procesai bando apsaugoti individą nuo jos veiklos sukeliamų pavojų.
Pažvelgę tokiu kampu suprantame, kaip kai kurios endokanabinoidinės sistemos funkcijos, galinčios atrodyti visiškai nesusijusios su jo poveikiu energijos išteklių kaupimui, iš tik-rųjų netiesiogiai veikia kaip tik šią funkciją. Veikdama ši sistema numaldo skausmą, kovoja su stresu ir malšina baimės jausmą. Nė viena iš šių funkcijų neatrodo susijusi su gebėjimu ar negebėjimu kaupti maisto atsargas. Visgi geriau pamąsčius egzostatinis individas juk ne tik suvartos daugiau maisto jį pamatęs, bet jaus ir didesnę motyvaciją jo rasti. Ieškant ko pavalgyti aplinkoje, kurios nekontroliuojame, padidėja galimybė atsidurti pavojingose situacijose, žadančiose truputį kančios ir baimės. Jei jus ne taip smarkiai veikia stresas, mažiau kamuoja nerimas ir ne taip skauda, labiau tikėtina, kad nuolatos tyrinėsite naujas vietas ir rasite kuo prasimaitinti. Be to, jei maisto negalima suvirškinti arba jei jo suvalgoma labai daug, tai gali sukelti pykinimą ir uždegimą. Be visų kitų funkcijų, endokanabinoidinė sistema slopina pykinimą, vėmimą ir uždegimus, tad yra labai naudinga.
Galiausiai, visai kaip malonumas, atsparumas evoliucijos greičiausiai buvo atrinktas, kad nepaisydami gresiančių pavojų galėtume lengviau kaupti vidinius išteklius. Kai ištekliai buvo nestabilūs ir reikėjo juos rankioti ar sumedžioti, rizika nutukti buvo labai menka, o gebėjimas praeityje palikti pavojingas patirtis naudingas. Bet dabartyje, XXI amžiuje, dėl itin gausiai stimuliuojamos endokanabinoidinės sistemos nutukimas tik didėja – kaip ir atsparumas, dėl kurio nesistengiama jo išvengti.