Сейчас инсулин самый исследованный гормон. Мы знаем его структуру, пространственное расположение атомов, механизмы действия, способы образования и влияние на обмен веществ. Образуется инсулин в островках Лангерганса поджелудочной железы. Чем больше глюкозы в крови, тем интенсивнее вырабатывается инсулин. Попав в кровь, инсулин обеспечивает транспорт глюкозы внутрь мышечных клеток и клеток жировой ткани, снижая уровень глюкозы. Клетки мозга в инсулине не нуждаются, оболочки нейронов прозрачны для глюкозы и без инсулина.

А что будет, если глюкозы в организм поступает больше, чем нужно для обеспечения его энергией? Выделяющийся инсулин заблокирует канал поступления энергии от расщепления жиров. Инсулин обратит вспять разложение гликогена до глюкозы, и глюкоза начнет запасаться в виде гликогена в мышцах и в печени. Кроме того, инсулин запустит процесс образования жиров из углеводов. Итого: чем больше углеводов поступает в организм, тем больше запасов жиров делает инсулин.

А теперь побежали. Если вы съели питательный батончик перед тренировкой, высокий инсулин не даст получить энергию из жиров и основной движущей силой будут углеводы. Если пробежка короткая, то до жиров дело так и не дойдет. Получение энергии исключительно из углеводов плохо: углеводов на всю марафонскую дистанцию не хватит, даже если есть гели. Скорость всасывания углеводов пищеварительным трактом меньше, чем скорость их сгорания в мышцах на высоких скоростях бега. Километре на 30 или на 35 углеводы кончатся. Бежать на жирах - занятие малоприятное. Для получения одной калории из жиров нужно на 30% больше кислорода, чем на получение этой же калории из углеводов. И… для горения жиров в качестве катализатора нужны углеводы, которые к этому моменту уже кончились. Ну и для завершения картинки: мозг не может получать энергию из жиров.

Теперь вы понимаете, что из себя представляют последние километры дистанции для неподготовленного марафонца.

А чем подготовленный марафонец отличается от неподготовленного? Подготовленный марафонец бегает длительные тренировки. Побежали… В мышцах есть запас гликогена, в печени - меньше, но тоже есть. Часа через два углеводы в организме кончатся, уровень инсулина упадет.

Глюкагон обеспечивает быстрое превращение аминокислот, то есть белка, в глюкозу. Это последние резервы. Глюкоза нужна мозгу. Если мышцы умеют получать энергию из жиров, то мозг не умеет, но мозг умеет получать энергию из глюкозы, причем без инсулина.

Последняя глюкоза достается мозгу, а бежать на чем? На жирах!

Глюкагон стимулирует разложение жиров на жирные кислоты. Причем чем более натренирован человек, тем больше рецепторов, на которые действует глюкагон. Смысл длительных тренировок состоит в том, чтобы повысить количество рецепторов и заставить организм потреблять жиры до того, как кончатся все углеводы. Это даст возможность сохранить углеводы до финиша марафона.

Пока клетке хватает строительных элементов и энергии, она не занимается сбором мусора. Пока много нефти, заниматься наведением порядка в стране необязательно. Но как только деньги кончаются, нужно искать резервы. Индикатором избытка энергии является инсулин, а как только энергия кончается, глюкагон дает сигнал на сбор мусора. Де Дюв назвал этот механизм аутофагией. На поврежденные субклеточные компоненты и неиспользуемые белки ставится маркер «уничтожить», и они направляются в лизосомы, где компоненты клеток превращаются в новый строительный материал и энергию.

В организме ежедневно образуются больные, слабые, ошибочные, нестандартные и лишние клеточные компоненты. Если не избавляться от повреждений, то некоторые клетки начинают функционировать неправильно. Это либо ведет к онкологическим заболеваниям, либо к нейродегенеративным расстройствам - болезням Альцгеймера или Паркинсона.

Аутофагосомам и лизосомам все равно что переваривать - собственные клеточные элементы или внешние молекулы, аутофагия является ключевым процессом по удалению чужеродных микроорганизмов и таким образом принимает непосредственное участие в развитии иммунного ответа.

Если вы хотите избавиться от клеточного мусора, то нужно, чтобы клетка получила много глюкагона и мало инсулина. Как этого добиться? Есть два способа: голодание и бег. Бег лучше. Физическая активность стимулирует выработку глюкагона. Опережая потребности организма в энергии, поджелудочная железа вырабатывает глюкагон, который запускает процессы аутофагии. Голодание тоже повышает глюкагон за счет истощения запасов глюкозы и инсулина, но это происходит значительно медленнее, чем при беге.

Частая еда понемногу не дает ничего для ускорения аутофагии, поскольку уровень инсулина не успевает упасть до значений, необходимых для запуска этого процесса. Через два часа бега запасы глюкозы и гликогена исчерпаются, уровень глюкагона поднимется, начнут разлагаться жиры. На помощь глюкагону придет адреналин, который также активизирует механизмы разложения жиров. Вдобавок глюкагон запустит процессы аутофагии, очистив клетки. После марафона вы будете как новые. Никаким голоданием так обновить организм не получится. Что будет если полного человека долго не кормить? Очень быстро у него кончатся углеводы. Поскольку питание в его жизни было всегда, чувствительность глюкагоновых рецепторов у нетренированного человека невысока. Кроме того, для разложения жиров нужно небольшое количество углеводов в качестве катализатора. Жиры в условиях такого голодания разлагаться не будут. Человек будет терять мышечную массу, но сохранять жиры, похудеть не получится.