Поэтому в 2009 году был проведен простой эксперимент. Мы взяли несколько мышей, которые обычно ведут ночной образ жизни, и стали кормить их только в светлое время суток, а затем изучили функции их печени. Исследование показало, что почти все гены печени, которые включаются и выключаются в 24-часовом ритме, стали реагировать на появление пищи и игнорировать воздействие светлого времени суток9. Это означало, что стрелки часов в печени переводила пища, а не мозг.
Это открытие полностью изменило наше представление о связи циркадных ритмов со светом и едой. Теперь мы знаем, что тело способно синхронизировать свои ритмы с другими сигналами. Точно так же, как первый утренний свет выставляет точное время на наших мозговых часах, первый кусочек съеденной пищи корректирует ход часов деятельности наших органов. Более того, пищевой сигнал может быть достаточно сильным, чтобы заглушить общий сигнал, поступающий от эталонных часов СХЯ.
Подумайте о своем завтраке. Вы когда-нибудь замечали, что каждое утро испытываете чувство голода примерно в одно и то же время независимо от того, что ели на ужин предыдущим вечером? Так происходит потому, что наши мозговые часы, или часы в центре голода, говорят, когда мы должны чувствовать голод. В то же время часы в пищеварительном тракте сообщают мозгу, что пора готовиться к получению завтрака. К этому моменту поджелудочная железа уже готова секретировать инсулин, мышцы – впитывать сахар, а печень – откладывать гликоген, производить жир и отправлять его на хранение.
Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, значит, заключили договор со своим желудком, печенью, мышцами, поджелудочной железой и т. д. и к 8 часам они будут готовы к переработке завтрака. Первый кусочек съеденной пищи становится, помимо прочего, одним из каналов связи ваших часов с внешним миром: завтрак служит сигналом, который синхронизирует ваши внутренние часы с внешним временем. Если вы всегда будете завтракать в 8:00 (плюс-минус несколько минут), ваши внутренние часы всегда будут согласованы с внешним миром.
Но представьте, что вам нужно встать раньше обычного, чтобы успеть на самолет из Лос-Анджелеса в Чикаго, и это событие нарушает ваш распорядок. Вместо того чтобы позавтракать в 8 часов, вам нужно поесть в 6 часов, потому что вас приучили считать завтрак самым важным приемом пищи за весь день. Поставив перед собой миску с хлопьями, вы замечаете, что не голодны. Дело в том, что мозг не послал желудку сигнал приготовить пищеварительные соки для переработки пищи. Печень и остальные органы тоже не готовы.
Но это неважно. Вы лучше знаете, что нужно делать, поэтому приступаете к завтраку. С первым съеденным кусочком ваш желудок включит аварийный режим и начнет перерабатывать пищу. Телу придется бросить все, чем оно обычно занимается в 6 часов утра, и переключить все внимание на поступающую еду. Или оно может проигнорировать съеденную пищу, и она на пару часов останется непереваренной. Как правило, тело выбирает первый вариант: оно бросает свои обычные занятия перед завтраком, в число которых входят самоочищение и работа на запасенной энергии. Поэтому при появлении раннего завтрака телу приходится прекращать уборку и отключать функцию сжигания жира, чтобы использовать в качестве топлива только что съеденную пищу.
Кроме того, часы в вашем желудке, печени, мышцах, поджелудочной железе и т. д. тоже обратят внимание на неожиданный завтрак и придут в замешательство. Эти часы подумают, что они, возможно, ошиблись и что уже 8 часов утра. Чтобы наверстать «упущенное время», часы в этих органах постараются ускорить свой ход. Но у ваших циркадных часов много движущихся деталей, и им потребуется время, чтобы ускорить ход всех часов в разных органах и снова согласовать их работу. Обычно им удается подводить свои стрелки примерно на час в сутки.
Когда на следующий день вы придете на завтрак в 8 часов утра по чикагскому времени, ваше тело все еще будет думать, что сейчас 6 часов утра по времени Лос-Анджелеса, и желудок все так же не будет готов. Ему придется снова включить аварийный режим, чтобы переработать пищу и попытаться ускорить ход часов.
К четвертому дню вы создадите совершенно новый циркадный код, приспособленный к вашему расписанию. Но угадайте что? Вам пора возвращаться домой! Когда вы вернетесь в Лос-Анджелес и сядете завтракать в 8 часов утра, ваш организм будет думать, что сейчас 10 часов. На этот раз органы были готовы к завтраку в 6 часов утра, но не получили никакой еды. Поэтому они приступили к выполнению следующих заданий в своих списках. Как только вы начинаете завтракать, вашему желудку, печени, мышцам, поджелудочной железе и т. д. приходится немедленно бросать то, чем они занимались, и переключать внимание на переработку пищи. На этот раз они решают работать в многозадачном режиме. А ваши часы попытаются настроиться на новое время завтрака, замедляя ход в течение нескольких последующих дней.
Этот пример показывает, как непредсказуемое время завтрака приводит в замешательство ваши органы и нарушает их функционирование. Используя циркадные часы, каждый орган программирует себя на переработку пищи в течение нескольких часов, начиная с завтрака. Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, то ваш организм работает в оптимальном режиме примерно с 8 до 10 часов. Всякий раз, когда мы что-нибудь съедаем, весь процесс переваривания, абсорбции и метаболизма полностью осуществляется за пару часов. На переработку каждого маленького кусочка пищи уходит 1–2 часа. После закрытия окна питания, составляющего примерно 10 часов, органы, отвечающие за пищеварение и метаболизм, продолжат работать над вашей едой, но постепенно их эффективность будет снижаться. Дело в том, что наши внутренние часы не в состоянии обеспечить эффективную работу разных органов в режиме 24/7. Поскольку желудочный сок и гормоны пищеварительного тракта вырабатываются с разной скоростью, процесс пищеварения замедлится и у вас возникнут симптомы несварения или кислотного рефлюкса.
Получив представление о том, как поздний завтрак мешает вашим органам выполнять другие насущные задания, давайте посмотрим, к чему приведет поздний ужин. На этот раз последствия окажутся более серьезными. Если на переваривание ужина, съеденного в 6 часов вечера, потребуется пара часов, то та же пища, полученная в 8 часов вечера, будет перевариваться намного дольше, потому что вы выйдете за рамки оптимального 10-часового окна питания. Дополнительная работа помешает выполнению следующего задания и заставит органы отложить его на потом или вообще вычеркнуть из списка.
Наверное, сейчас вы подумали: «Доктор Панда, кого это волнует? Все равно я в это время буду спать». Но тут есть одна загвоздка: клетки не могут одновременно производить и расщеплять жир. Каждый раз, когда мы едим, у нас включается программа синтеза жира: клетки печени и мышц производят некоторое количество жира и откладывают его на хранение. Программа сжигания жира медленно включается лишь после того, как органам становится ясно, что к ним больше не будет поступать пища, и это происходит через несколько часов после завершающей трапезы дня. И еще несколько часов уходит на сжигание значительной части запасенного жира.
Предположим, что вы сели ужинать в 8 часов вечера и закончили трапезу полчаса спустя. Часы продолжают тикать, процесс производства жира медленно завершается, и примерно в 22:30 у вас возникает острое желание перекусить. Неважно, что это будет: какой-нибудь фрукт, миска хлопьев, батончик мюсли или горсточка орехов. Как только эта еда попадет в желудок, его часы, которые уже вывесили табличку «Кухня закрыта», будут вынуждены вернуться к своим обязанностям и переработать съеденное. Если бы та же самая пища была съедена утром, она переварилась бы примерно за час, но теперь желудок не готов к получению пищи, поэтому на ее переработку уйдет несколько часов. Процесс синтеза жира закончится после полуночи, а процесс его сжигания начнется только под утро, но, когда вы съедите завтрак, вам придется снова переключиться в режим производства жира.
