Sapiens на диете. Всемирная история похудения, или Антропологический взгляд на метаболизм

Работая с мышами, Лифсон использовал эти изотопы, чтобы отследить поток атомов кислорода и водорода, когда они покидали тело. Изотопы действовали точно так же, как обычные атомы кислорода и водорода в организме, но он мог использовать их в качестве индикаторов. Если бы дейтерии составлял 10 % водорода в «бассейне» тела испытуемого в понедельник и только 5 % в среду, это означало бы, что половина меченой воды покинула организм и уже была восполнена обычной. Затем он мог использовать эти измерения для расчета скорости потери атомов водорода. Разница между этими двумя показателями должна была отражать уровень производства углекислого газа. Исследования, проведенные Лифсоном на мышах, показали, что изотопные измерения полностью соответствуют производству CO₂, измеренному метаболической камерой.

В 1982 году Лифсон опубликовал первое исследование с участием людей, проведенное методом дважды меченой воды.

Поскольку человек не может сжигать калории, не производя углекислый газ, этот метод позволил точно и четко измерять ежедневные затраты энергии. И самое главное, испытуемым больше не нужно было сидеть в камере: до тех пор, пока они каждые несколько дней сдавали образцы мочи или крови для измерения уровня изотопов, люди могли заниматься обычными делами, делая все, что хотят. Лифсон изобрел невозможное: надежное средство измерения ежедневного расхода в повседневной жизни.

Однако оставалось решить проблему цены. Количество изотопов, необходимых для измерения, пропорционально размеру тела. Это сделало эксперименты на мышах или других мелких животных относительно дешевыми, однако создало проблему при исследовании человека. В 1955 году количество изотопов, необходимых для взрослого весом 68 кг, стоило более 250 000 долларов в пересчете на сегодняшний курс. К 1970-м годам некоторые прогрессивные исследователи в области физиологии животных, такие как Кен Наги и Клаас Вестертерп, использовали метод Лифсона при изучении птиц и ящериц в дикой природе. Наги даже сотрудничал с приматологом Кэтрин Милтон, чтобы измерить ежедневные затраты энергии у диких обезьян-ревунов. Но за исключением нескольких исследований на мелких видах, метод Лифсона так и не прижился.

Потребовалось еще одно десятилетие, чтобы прогресс в производстве и измерении изотопов смог сделать цену на них более приемлемой. К 1980-м годам дейтерий и кислород-18 были достаточно дешевыми: стоимость составляла примерно 1 % от цены 1950-х или 60-х годов. 1980-е считаются периодом пандемии ожирения, и в это время исследователи стремились разработать метод измерения расхода энергии за стенами лаборатории. Дейл Шеллер, работавший в Аргоннской национальной лаборатории в Чикаго, наткнулся на работу Лифсона, когда изучал литературу об использовании изотопа кислорода-18 для измерения водного «бассейна» тела. Поняв, что технология и затраты изменились со времени открытия и что теперь можно сделать метод Лифсона экономически эффективным, Шеллер начал адаптировать его для применения на людях. В 1982 году он опубликовал первое исследование, проведенное методом дважды меченой воды, проведенное с участием людей. Именно так возникла новая область в изучении человеческого метаболизма.

Вскоре стало понятно, что многое из того, что считалось известным об энергетических затратах, было неверным. Метод Лифсона привел науку о человеческом метаболизме в новую эру. К тому времени, почти через тридцать лет после первой публикации об этом открытии, Лифсон был почетным (уже почти на пенсии) профессором и было уже слишком поздно делать его частью новой эпохи открытий. Но он прожил достаточно долго, чтобы увидеть, как его вклад в науку начал революцию в метаболических исследованиях и получил заслуженное признание. Шеллер даже звонил Лифсону на ранних стадиях первого исследования на людях, и тот всегда был очень дружелюбно настроен и рад слышать, что его идея работает. В 1986 году Эндрю Прентис в Кембридже провел конференцию Британского общества нутрициологов (British Nutrition Society), чтобы обсудить метод дважды меченой воды, и Лифсон был почетным гостем на этом симпозиуме. В следующем году за свое открытие он был удостоен престижной премии имени Артура Ранка за вклад в науку о питании. Через два года после этого Лифсон умер.

Революционный метод дважды меченой воды