До развития сельского хозяйства за последние несколько тысячелетий потребление дикорастущих углеводов нашими человеческими предками зависело от везения. Поскольку некоторые группы адаптировались к охоте и рыбной ловле для своего пропитания, они смогли перейти в умеренные, а затем в арктические регионы, где ограниченный доступ к дикорастущему зерну, орехам и фруктам диктует устойчивую зависимость от жира и белка в качестве основных источников диетической энергии.
С развитием сельского хозяйства появилась возможность выращивать и хранить зерно, позволяя обществам жить на постоянном физическом месте, строить постоянные жилища и это потенциально стимулировало развитие письменности (ранние каменные таблетки было бы трудно транспортировать из лагеря в лагерь на собачьих упряжках). Начиная с районов на Ближнем Востоке и в Азии, культуры, основанные на сельскохозяйственной пшенице и рисе, распространились более чем за 5 тысячелетий, чтобы доминировать в Европе, Африке и Америке благодаря своей способности поддерживать не-кочевой образ жизни, большую плотность населения и постоянные общины;
Были очевидные преимущества обществ, основанных на сельском хозяйстве, по сравнению с теми, которые основаны на охоте и рыболовстве, особенно в том, что сельскохозяйственные общины построили инфраструктуру для поддержки торговли и транспорта. Учитывая этот успех в конкурсе культур (и, соответственно, конкуренции их диет), легко предположить, что диета на основе зерна функционально превзощла диету с доминирование маса и рыбой (жиром и белком) — диету Общества Охоты, которые они заменили.
Наукой о питании, разработанной в начале 20-го века, были проведены многочисленные сравнительные исследования для оценки различий между рационами. Хотя были некоторые сторонники низкоуглеводных диет (например, рацион Banting 19-го века, который способствововал снижению веса и контролю над диабетом), преобладающая предпосылка для этих исследований заключалась в том, что углеводы являются необходимым питательным веществом для оптимального здоровья и функционирования человека. Среди исследований, подтверждающих эту точку зрения, классикой было исследование 1939 года двумя датскими учеными Кристенсеном и Хансеном [2]. Они провели кроссоверное исследование низкоуглеводного, умеренного углеводного и высокоуглеводного питания, каждый режим длился одну неделю. В конце каждой диеты оценивалось время выносливости испытуемых на стационарном велосипеде. По сравнению со средним временем выносливости на диете с низким содержанием углеводов за 81 минуту испытуемые смогли проехать 206 минут после диеты с высоким содержанием углеводов.
Во время Второй мировой войны было проведено еще одно часто упоминаемое исследование, на этот раз изучалась практичность использования пеммикана (смесь сухого мяса и жира, которую традиционно использовали американские индейцы) в качестве легкого запасного рациона для солдат. Этот эксперимент, проведенный Kark et al [3], без подготовки переключил солдат во время зимнего обучения в канадской Арктике со стандартных углеводных пайков на пеммикан. Это исследование продолжалось всего три дня, так как моменталчно стало ясно, хто солдаты не смогли выполнить поставленные перед ними задачи, в том числе — тянуть загруженные сани 25 миль в день через глубокий снег.
С возрождением биомедицинской науки в 1960-х годах началось развитие чрез-кожной биопсии, что облегчило оценку запасов внутримышечного топлива и исследование обмена веществ. Это привело к определению понятия мышечного гликогена как ограничивающего топлива для упражнений с высокой интенсивностью [4] и развития стратегии питания углеводной нагрузки [5]. Четкий консенсус, который сложился в результате этого исследования, заключался в том, что жир имеет ограниченную полезность в качестве топлива для энергичных физических упражнений и что люди физически повреждаются, если им дается низкоуглеводная диета.
Возражение охотников — практические наблюдения кетогенного питания.
Хотя высокоуглеводные диеты могут быть более эффективными в краткосрочных тестах на интенсивную физическую нагрузку, в опубликованной литературе имеется множество указаний на то, что изнурительные эффекты кетогенных диет преувеличены. Мало того, что есть демографические данные о том, что целые народы людей прожили тысячелетия в качестве охотников, также есть много сообщений о том, что европейцы следовали этому питанию, когда жили в культурах этих охотничьих обществ без видимых препятствий со стороны своего здоровья.
Одной из ранних документированных демонстраций физической выносливости во время кетогенной диеты была экспедиция Шватки 1878-80 (Lt. Frederick Schwatka) в поисках потерянной экспедиции Королевского флота Франклина. Экспедиция Шватки, спонсируемая газетой «Нью-Йоркский Вестник» и Американским географическим обществом, ушла с западного побережья залива Гудзона в апреле 1879 года, экспедиция состояла из 4 белых людей европейского происхождения, 3 семей инуитов и 3 тяжело нагруженных собачьих упряжек. В общей сложности 18 человек, они везли с собой запас месячного питания (в основном, моржовый жир) и огромный запас боеприпасов для своих охотничьих ружей. После покрытия более чем 3000 миль (около 5 000 км ) пешком по льду, снегу и тундре, все 18 членов первоначальной партии и их 44 собаки вернулись в Гудзоновскую бухту в марте 1880 года. Как только их первоначальные запасы пищи были исчерпаны, единственным источником дополнительной пищи экспедиции была охота и рыболовство, поскольку на их пути не было другой возможности пополнить рацион.
Лидер этой экспедиции, лейтенант Фредерик Шватка, окончил медицинский колледж больницы Вест-Пойнт и Белльвью. Его отчет об экспедиции был опубликован в статье в «Нью-Йорк геральд» осенью 1880 года, но его рукописный дневник был потерян в течение 85 лет до его обнаружения и публикации Морской исторической ассоциацией Mystic CT в 1965 году [6]. Эта увлекательная 117-страничная сага описывает, как Шватка, пограничник и армейский хирург США, сотрудничал с гидами-инуитами, чтобы выполнить замечательный подвиг физической выносливости.
В одном из описний Шватка дает интересное представление о его отходе от первоначального питания углеводсодержащих продуктов.
«Когда ты впервые полностью брошен на рацион мяса оленей, кажется, что недостаточно правильно питается твоя система, и есть очевидная слабость и неспособность совершать тяжелые физические упражнения, но это скоро исчезает в течение двух или трех недель. «
Это наблюдение, написанное за столетие до того, как нынешний автор впервые столкнулся с проблемой «кето-адаптации», предлагает ранний ключ к разрешению дихотомии между ухудшением работоспособности с использованием низкоуглеводных диет в лаборатории и отсутствием изнуряющих эффектов при их исполчзовании среди людей, практикующих такое питание. То, что состояние Шватки не ухудшалось из-за его длительного опыта безуглеводной диеты, употребляющего мясо и жир, подтверждается его дневником в период с 12 по 14 марта 1880 года, во время которого он и его инуит-спутник прошли последние 65 миль менее чем за 48 часов, чтобы провести запланированное свидание с китобойным судном и завершить свое путешествие домой.
Двадцать шесть лет спустя обученный в Гарварде антрополог по имени Вилхалмур Стефанссон пошел в Арктику с целью изучения языка инуитов и их культуры. Родившийся в 1879 году в Манитобе и выросший в Северной Дакоте, маловероятно, что Стефанссон знал об экспедиции в Шватке или о его описанной технике экстремально длительных поездок на собачьих упряжках и питания только охотой.
Однако, когда он отделился от своей экспедиции и, таким образом, нормальных источников снабжения зимой 1906-7, Стефанссон был принят группой инуитов на канадском арктическом побережье. С приходом весны в июне 1907 года он уже говорил на их языке и приобрел навык жизни и путешествий на собачьих упряжках на диете охотника.
В течение следующего десятилетия Стефанссон много путешествовал по арктическому материку и между островами на севере. В течение этого периода он находился вдали от форпостов европейского поселения на период до 18 месяцев, а в отдаленных районах канадской Арктики он жил с группами инуитов, для которых он был первым европейцем, которого они встретили.
Стефанссон подробно рассказывал об этом опыте как в научной литературе, так и в книгах для широкойной публики [7]. Одной из главных тем его работ была адаптация культуры инуитов, чтобы выжить кочевыми группами в Арктике на диете, состоящей исключительно из продуктов охоты и рыбалки. Работа Стеффансона совпала по времени с периодом, когда случился расцвет науки о питании, который начался с открытием и характеризацией витаминов (например, первым витамином, который был химически определен, был Тиамин в 1911 году), утверждение Стефанссона о том, что можно жить и функционировать хорошо на продуктах одной пищевой группы вызвали огромные споры [8].
Подвергаясь острой критике и даже презрительному осуждению, Стефанссон согласился воссоздать диету инуитов под научным наблюдением. Поэтому весь календарный 1929 год он и его коллега по арктическим исследованиям ели диету, состоящую из мяса и жира в течение 12 месяцев. Этот эксперимент под руководством д-ра Евгения Дюбуа был проведен в больнице Bellevue в Нью-Йорке. В течение первых 3 месяцев этого исследования оба исследоваемых находились под постоянным наблюдением, чтобы гарантировать соблюдение диеты, после чего им было предоставлено больше свободы передвижения, но с частыми испытаниями, чтобы подтвердить, что они оставались в кетозе. Это исследование было опубликовано в нескольких рецензируемых публикациях, первичные отчеты публикуются в журнале «Биологическая химия» в 1930 году [9, 10]. Как отмечал Дюбуа [8], результаты исследования были по существу «отрицательными», поскольку оба испытуемые пережили 12 месяцев при охевидно хорошем здоровье, не имея признаков цинги (которая, как прогнозировалось, произошла бы в течение первых 3 месяцев) или других заболеваний дефицита питательных веществ и витаминов.
Интересно отметить из тщательных наблюдений, опубликованных в исследовании Bellevue, что Stafansson потребляет относительно немного белка, получая от 80-85% его диетической энергии от жира и только 15-20% от белка [9]. Это было, и все еще остается, в противоречии с популярной концепцией, что инуиты ели диету с высоким содержанием белка, тогда как на самом деле она, по-видимому, была высокожирной диетой с умеренным потреблением белка. В своих работах Стефанссон отмечает, что инуиты были осторожны, старались ограничить потребление нежирного мяса, давая избыточное мясо своим собакам и резервируя более жирные порции для потребления человеком [11].
Интересно также предположить, что энергичная защита своих арктических наблюдений Стефанссоном, возможно, косвенно коснулась разработки гипотезы о загрузке углеводами. Стефанссон был поляризующим влиянием в области питания, и его пропаганда пеммикана как экстренного рациона для войск во время Второй мировой войны привела непосредственно к исследованию Карка, приведенному выше, что, в свою очередь, было предшественником многих сравнительных диетических испытаний, проведенных в Европе И США в последующие десятилетия.
References
McArdle WD, Katch FI, Katch VL: Essentials of Exercise Physiology. 1994, Philadelphia, PA. Lea&Febiger, 563-pp. 35–56Google Scholar
Christensen EH, Hansen O: Zur Methodik der respiratorischen Quotient-Bestimmungen in Ruhe and bei Arbeit. Skand Arch Physiol. 1939, 81: 137-71.View ArticleGoogle Scholar
Kark R, Johnson R, Lewis J: Defects of pemmican as an emergency ration for infantry troops. War Medicine. 1946, 8: 345-52.Google Scholar
Bergstrom J, Hultman E: A study of glycogen metabolism in man. J Clin Lab Invest. 1967, 19: 218-29.View ArticleGoogle Scholar
Bergstrom J, Hermansson L, Hultman E, Saltin B: Diet, muscle glycogen, and physical performance. Acta Physiol Scand. 1967, 71: 140-50.View ArticleGoogle Scholar
Mattila R: A chronological bibliography of the published works of Vilhjalmur Stefansson. Dartmouth College Libraries, Hanover HH. 1978Google Scholar
Stefansson V: Not by bread alone. The MacMillan Co, NY. 1946, Introductions by Eugene F. DuBois, MD, pp ix-xiii; and Earnest Hooton PhD, ScD, pp xv-xviGoogle Scholar
McClellan WS, DuBois EF: Clinical calorimetry XLV: Prolonged meat diets with a study of kidney function and ketosis. J Biol Chem. 1930, 87: 651-68.Google Scholar
McClellan WS, Rupp VR, Toscani V: Clinical calorimetry XLVI: prolonged meat diets with a study of the metabolism of nitrogen, calcium, and phosphorus. J Biol Chem. 1930, 87: 669-80.Google Scholar
Stefansson V: The friendly arctic. The MacMillan Co, NY. 1921Google Scholar