На кофеине. Полезная вредная привычка

Но давайте вернемся в Кону. Гонка, начавшаяся на рассвете, продолжилась далеко за полдень. Наступила вторая половина дня. К тому времени Пиампиано уже бежала по улице Алии, то есть закончила треть марафонской дистанции. С пляжа дул легкий ветерок, и серферы скользили по невысоким волнам рядом с берегом, но в районе дороги под тропическим солнцем стояла ужасная жара. Рыжие волосы Пиампиано были затянуты в хвост, голубые глаза скрывали очки, а козырек отбрасывал тень на ее решительное лицо.

Ей оставалось пробежать 26 километров, и она двигалась достаточно быстро, проходя каждый километр за 6 минут 49 секунд. Большая часть гонки была позади. Пиампиано участвовала в соревновании уже на протяжении восьми часов, и ей оставалось всего два. И это была та часть гонки, когда усталость, психическая и физическая, полностью истощает спортсмена. В левой руке Пиампиано сжимала пакетик из фольги с энергетическим желе из кофе мокко, который содержал еще 50 миллиграммов кофеина.

Когда Пиампиано пробежала мимо меня, я стал наблюдать за другими триатлетами: они проходили через медпункт, крича: «Воды, воды!» и «Энергетическое желе, энергетическое желе!». Спортсмены, не прекращая движения, хватали влажные губки, чтобы опрыскать себя, выпивали воду либо колу из бумажных стаканчиков или брали энергетические желе Gu.

Gu – первая компания на рынке энергетических желе в Соединенных Штатах и давний спонсор триатлона. Она специализируется на производстве однопорционных энергетических желе, упакованных в фольгу. Их назначение – помочь спортсменам поддерживать силы во время продолжительных соревнований. Находясь в Коне, я встретился с основателем и CEO Gu Energy Labs Брайаном Воганом. От него я узнал, что желе Gu сочетают в себе углеводы с незаменимыми аминокислотами, электролитами… и кофеином.

Воган сказал, что около двух третей их продуктов содержат кофеин. Спектр желе Gu составлен таким образом, чтобы максимально поддерживать спортсменов во время гонки. «Лучшие триатлеты хотят изменять количество получаемого кофеина в ходе соревнований. Вначале это могут быть продукты, которые вообще не содержат кофеин. На ранних этапах соревнований у спортсменов нет проблем с энергией – в организме вырабатывается много адреналина, – но ближе к середине гонки и в конце энергия падает, и спортсмены нуждаются в ее повышении. Им нужно, чтобы открылось “второе дыхание”, позволяющее активизировать и стимулировать ум, и в этом им помогает кофеин».

Также Воган сказал, что кофеин повышает умственную концентрацию, которая играет критическую роль для выносливости, особенно в состоянии усталости: «Наступают моменты, когда ум начинает блуждать и стремление к победе снижается. Кофеин помогает им сосредоточиться на промежуточных целях, что играет критическую роль для конкурентной способности спортсменов».

Помимо блокирования ощущения умственной усталости, кофеин оказывает значительное влияние на обмен веществ. В течение многих лет ученые полагали, что один из первичных механизмов действия препарата заключается в экономном расходовании гликогена, хранящегося в мышцах. Считалось, что кофеин слегка повышает адреналин и уровень свободных жирных кислот в крови, которые мышцы используют вместо запасов гликогена.

«Это красивая гипотеза, – сказал мне профессор Гвельфского университета Терри Грэм, – но она не соответствует истине. Если вы измерите показатели метаболизма во время тренировки на кофеине, то практически никогда не увидите признаков повышения жирового обмена или снижения углеводного. Уровни гликогена будут меняться, потому что меняется его содержание, но в большинстве случаев вы не увидите никакой экономии».

Следующий шаг к разгадке тайны повышения спортивных успехов с помощью кофеина сделал еще один канадский исследователь, который раньше работал вместе с Грэмом. Марк Тарнопольский из Онтарио – врач и профессор педиатрии из Университета Макмастера, который также увлекается бегом по пересеченной местности. Он участвует в международных соревнованиях по зимнему триатлону, спортивному ориентированию на лыжах и приключенческих гонках. Можно сказать, что он имеет уникальную квалификацию, чтобы разобраться в действии кофеина на легкоатлетов.

В телефонном разговоре он рассказал мне: один из ключей к мышечной силе находится в саркоплазматическом ретикулуме. По сути, это мешок с кальцием внутри мышцы. По его словам, кофеин увеличивает высвобождение кальция из саркоплазматического ретикулума, а чем больше кальция, тем сильнее мышечное сокращение.

Чтобы лучше понять процесс, Тарнопольскому нужно было проверить действие кофеина на мышцы без вмешательства мозга. Для этого он зажал ноги своих испытуемых в датчик силы – устройство, которое измеряет мышечное усилие, – а затем подверг их действию электрического тока.

Низкочастотный электрический ток подводился непосредственно к ноге и имитировал сокращение мышц во время неинтенсивного бега, так что мозг испытуемых не контролировал силу сокращений. «Ток не волнует, что вы устали, что в тот день вас бросила жена или что вы потеряли все деньги. Ток просто сокращает мышцу и говорит: “Иди”», – объяснил Тарнопольский.

Ученый обнаружил: мускулатура людей, получивших дозу кофеина, имеет большую силу. «После сигнала мышцы дают вам немного более сильное сокращение. Таким образом, вы можете либо бежать с той же скоростью, но с меньшим усилием, либо с тем же усилием двигаться быстрее».

Действие кофеина на мышечном уровне отличается от психического эффекта. Следовательно, кофеин обладает способностью повышать выносливость спортсменов двумя совершенно разными способами, воздействуя на различные части тела. Препарат блокирует сообщение аденозина «Вы устали» и подкидывает уголь во «внутримышечную топку».

Во время соревнований Тарнопольский использует довольно простую кофеиновую стратегию. За час до гонки он выпивает большую кружку «Тимми» – так канадцы называют кофе из их любимой сети Tim Hortons. Вероятно, она содержит около 150 миллиграммов кофеина. Во время длинной гонки он использует около 50 миллиграммов энергетического желе с кофеином. В целом величина дозы составляет приблизительно два миллиграмма на килограмм веса тела.

Хотя кофеин кажется спортсменам чудодейственным средством, с ним легко переусердствовать. В качестве иллюстрации можно привести драматический случай во время гонки «Идитарод» на собачьих упряжках на 1700 километров между Анкориджем и Номом в штате Аляска. В газете за 1978 год доктор Вернер Штилльнер подробно рассказывает о героических усилиях (и употреблении кофеина) 28-летнего рыбака и зверолова, названного «мистером А.».

На третьей неделе гонки мистер А. решил ехать в течение 48 часов без остановки. «Поужинав свиными отбивными, он выпил две чашки кофе, три колы и, хотя температура опустилась ниже нуля и дул сильный ветер, он возобновил движение, – пишет Штилльнер. – Несмотря на приблизительно 270–330 миллиграммов кофеина в организме, он постепенно начал засыпать, поэтому через два часа после еды он принял еще 400 миллиграмма (две таблетки безрецептурного средства “Виварин”). Около 20 минут спустя он принял еще 400 миллиграммов. Таким образом, менее чем за три часа он получил более 1000 миллиграммов кофеина».

Обычно мистер А. принимал умеренные дозы – его средняя суточная норма составляла от 270 до 360 миллиграммов. Но количество кофеина, выпитого в ту ночь, оказалось поистине огромным, так что не удивительно, что у мистера А. возникли проблемы. Когда он, заряженный 13 СДК, двигался в холодной темноте Аляски, «у него начали дрожать руки и появилось сильное гудение в ушах. Ему казалось, что шахтерский фонарь испускает лишь узкую полоску света. Длинный пологий холм мистер А. принял за плоскую поверхность, усыпанную белыми звездами. Затем у него началось головокружение, и он дважды упал с саней. Он стал сомневаться, действительно ли участвует в гонках, и у него развился страх одиночества».

Тем не менее он продолжал ехать всю ночь, и в течение последующих шести часов симптомы постепенно уменьшились. Через три дня он благополучно финишировал. Доктор Штилльнер сделал вывод: «Всего пять таблеток кофеина по 200 миллиграммов, продающиеся без рецепта, способны вызвать бред. Но даже небольшие количества могут привести к сенсорным и двигательным нарушениям и оказаться опасными в таких ситуациях, как дальняя поездка. Эти эффекты кофеина заслуживают пристального внимания».

В конце концов Пиампиано прошла дистанцию не так хорошо, как надеялась. Я смотрел, как она пересекла финишную черту, продемонстрировав результат чуть больше десяти часов. Это фантастическое время для смертного: ее показатель был лучше, чем у 495 из 524 самых высококлассных спортсменок, допущенных к соревнованиям в Коне. Но для профессионального триатлета этого недостаточно. Пиампиано предположила, что дело тут в накопившейся за долгий сезон усталости.

Она сказала, что кофеиновые желе помогли, особенно когда она бежала марафон. «В целом я начала принимать кофеин гораздо раньше, чем обычно, – призналась она. – Это очень ценное средство, и я действительно заметила разницу в скорости с ним и без него. Не будь у меня кофеина, я бы просто не смогла двигаться».

На следующий день после гонки было тепло и опять светило солнце. Из 1900 триатлетов, собравшихся в Коне, некоторые хромали и страдали от боли, но их оказалось не так много. Более примечательно, что день после гонки многие спортсмены провели, занимаясь бегом или ездой на велосипеде, возможно, чтобы размять истощенные ноги.

Соревнования повлияли и на домоседов-зрителей, причем настолько, что некоторые из них отряхнули пыль со старых десятискоростных велосипедов или зашнуровали кроссовки. Кофеин помог и им. На них обратила внимание группа австралийских исследователей.

Предметом эксперимента стали мужчины, которые тренировались менее часа в неделю и регулярно потребляли небольшие дозы кофеина (менее 120 миллиграммов в день). Через час после приема желатиновой капсулы, содержавшей либо плацебо, либо кофеин, они в течение 30 минут занимались на велотренажере. Доза была изрядной: пять СДК для человека весом 64 килограмма и семь СДК для человека весом 90 килограммов.

Результаты оказались однозначными: «Исследование продемонстрировало, что у людей, ведущих сидячий образ жизни, умеренная доза кофеина повышала производительность при езде на велосипеде. Кофеин увеличивал потребление кислорода и расход энергии, причем субъективно нагрузка не казалась повышенной». Последнее условие представляется наиболее важным. Мужчины не чувствовали, будто выполняют более тяжелую работу, но сжигали больше энергии, а это может мотивировать людей, которые вели ранее сидячий образ жизни, стать более активными, что, в свою очередь, окажет положительное влияние на аэробное соответствие и состояние здоровья в целом.

Впрочем, исследователи предостерегают: «Употребление кофеина может вызвать зависимость и различные симптомы после отмены. Так что назначение кофеина в качестве стимулирующего средства уместно только на начальных этапах повышения физической активности, в частности, потому, что у регулярных пользователей эргогенный эффект кофеина частично снижается».

В конце исследователи кратко коснулись основной проблемы применения кофеина: он способен вас мотивировать и повысить производительность, но одновременно он может вызвать зависимость. Иными словами, вполне допустимо использовать его во время тренировок и соревнований, но делать это следует разумно.

Глава 11

Друг американских военных

Принято считать кофеин и стимуляторы в целом нашей национальной навязчивой идеей, возникшей сравнительно недавно, – но теперь мы знаем, что это не так. Рассмотрим следующее утверждение: «Химическое вещество, которое стимулирует мозг, нервы и мышцы, является повседневной необходимостью и используется всеми нациями». Оно взято из доклада военного министра, сделанного в 1896 году.

То есть использование кофеина началось не в эпоху высоких скоростей современного мира, а еще тогда, когда не было автомобилей, телевизоров и даже радио – когда лошади выбивали копытами дробь по мощеным улицам, люди ходили на работу пешком, и все в целом казалось более цивилизованным, по крайней мере, если смотреть через призму ностальгии. Тем не менее и тогда кофеин был популярным и, возможно, даже необходимым в некоторых ситуациях. А теперь давайте обратим внимание на следующую строку. «В условиях усталости и нехватки продуктов питания стимуляторы являются необходимой частью любого НЗ или аварийного пайка».

В течение последующих 100 лет военные изучали стимуляторы, и кое-что прояснилось. Примечательно, что первый пункт в этом докладе – крепкий говяжий бульон – больше не считается стимулятором. Но остальная часть списка хорошо нам знакома. Туда входят орехи кола – «мощный и безопасный стимулятор, который не сопровождается ни побочными эффектами, ни последующей депрессией… В настоящее время они широко используются велосипедистами и другими людьми, которые подвергаются изнурительным нагрузкам». Однако орехи кола трудно сохранить свежими, поэтому в докладе делается вывод, что они непригодны в качестве НЗ.

Еще есть чай, который легче транспортировать, чем кофе. В отчете говорится о прессованных таблетках чая, «по 2,9 сантиметра в диаметре, 1 сантиметр толщиной и весом 9,4 грамма. Одной таблетки достаточно для приготовления около 1,5–2 литров крепкого чая… Он хорошо подходит в качестве составной части резервного рациона, и его удобно использовать в полевых условиях, тем не менее он не рекомендуется в качестве НЗ, потому что американские солдаты хотят кофе и чтобы его было много». Не идеальный для американцев, он прекрасно подошел нашим соседям: «В настоящее время чайные таблетки используются Северо-западной канадской конной полицией и, насколько известно, полностью ее удовлетворяют, однако служащие там люди предпочитают чай, а не кофе».

Все это подводит нас к теме кофе, который занимает основную часть доклада о стимуляторах. «Неприкосновенный запас должен включать большое количество кофе. Ценность его состоит в том, что он стимулирует ум, нервы и мышцы, то есть именно то, что требуется в моменты сильной усталости и недостатка питания».

Но даже в наши дни получить чашку вкусного свежего кофе в полевых условиях достаточно сложно. «Зерна нужно обжарить, а это невозможно сделать в чрезвычайной ситуации. К тому же любой кофе (будь он жареным, молотым или в зернах) должен поставляться в герметичной упаковке, однако даже тогда его можно использовать лишь ограниченное время». Кубики прессованного молотого кофе оказались недостаточно хороши, так как их «ароматические вещества» легко испарялись. Тогда военные обратились за помощью к чикагской фармацевтической компании Searle & Hereth. У них был свой способ герметизации: «Они обжаривали и мололи кофе, прессовали его в таблетки, а затем покрывали их сахаром и таким образом герметизировали содержимое». К сожалению, эти таблетки оказались слишком рассыпчатыми (позже фармацевты добились большего успеха с лекарствами, такими как драмина, метамуцил, нутрасвит и эновид – оральный контрацептив первого поколения).

Экстракты кофе, полученные в конце 1800-х, тоже не подходили. Словосочетания «растворимый кофе» еще не существовало, но люди, придумавшие это описание – «твердый экстракт кофе», – казалось, уловили суть рынка, который должен был вот-вот появиться. А пока «приготовление экстракта требовало разрушения ароматических и других веществ, поэтому кофе получался очень невкусным, был признан неудачным и не поставлялся на рынок».

В течение последующих 100 лет американские военные упорно пытались выяснить, как лучше доставлять кофеин своим солдатам. В результате ученые провели огромное количество экспериментов, оказавшихся полезными и для изучения кофеина в целом.

Некоторые из них были проведены в Центре исследований, развития и инженерии армии США в городе Натик, находящемся в получасе езды от Бостона. Если бы не солдаты у ворот и не взрывозащитный барьер, Центр выглядел бы как большой пригородный бизнес-парк.

В одном из зданий Центра есть ярко освещенное помещение кафе. Там Бетти Дэвис, возглавляющая команду по исследованию оптимизации производительности, показала мне небольшой стол, уставленный закусками – яблочным пюре, вяленой говядиной, энергетическими батончиками и питательными тюбиками (содержимое которых на вкус напоминает пудинг и выпускается в упаковке). Эти продукты имеют две общие черты. Они разработаны для солдат. И все они содержат кофеин.

С 1962 года, то есть с пика холодной войны, исследователи из Центра в городе Натик разрабатывали продукты для улучшения условий в полевых войсках. У них даже есть две большие аэродинамические трубы для тестирования снаряжения в экстремальных условиях: одна имитирует тропики, другая – холодный климат, где температура может падать до –56 градусов по Цельсию.

Здесь был разработан специальный бронежилет для женщин, который Time включил в список лучших изобретений 2012 года. Он облегает солдат как «вторая кожа»; впрочем, это внешняя сторона тела, а Дэвис работает над «внутренней стороной» – физиологией.

Она показала мне упакованный в пленку НЗ размером с небольшую книгу в твердом переплете. Он называется «пайком первого удара» – это пакет концентрированной пищи, предназначенной для солдат, которые быстро передвигаются с минимальным использованием техники. Паек был разработан, после того как исследователи Центра изучили, как солдаты делят на части свои громоздкие ИРП (индивидуальные рационы питания) и избавляются от продуктов, которые им не нужны.

«ИРП – основной индивидуальный рацион, и солдаты получают его три раза в день, – сказала Дэвис. – В некоторых случаях его приходится делить на части, так как им требуется место для боеприпасов и других вещей. Поэтому мы провели опрос среди солдат, в котором спрашивали: что вы делите на части и почему? Мы хотели разработать “паек первого удара” таким образом, чтобы он обеспечивал питанием и чтобы его можно было употреблять на ходу. Он считается пайком для войск первого эшелона. ИРП обеспечивает 3600 калорий в день, а этот – около 2900, потому он и называется “ограниченным рационом”».

Идея состояла в том, чтобы солдаты могли получать дневной рацион одним пайком вместо трех. Дэвис сказала, что для того, чтобы поместить максимальное количество пищи в одну небольшую упаковку, которая наполовину легче и меньше трех ИРП, потребовалось разработать специальные продукты питания. «Они были подкреплены дополнительными компонентами: кофеином для повышения бдительности, углеводами для энергии и белками для восполнения мышечной массы».

«Паек первого удара» содержит большое количество кофеинизированных продуктов. Во-первых, это жевательная резинка Stay Alert[46], по пять штук в упаковке; каждая содержит по 100 миллиграммов кофеина, немного больше одной СДК. Она была разработана дочерней компанией Wrigley, которая сотрудничает с учеными из Научно-исследовательского института сухопутных войск имени Уолтера Рида. Жвачка прошла испытания в Центре в городе Натик. Еще есть яблочное пюре Zapplesauce. Оно поставляется в пластиковых пакетах и содержит 110 миллиграммов кофеина. Есть питательная энергетическая плитка со вкусом мокко, тоже содержащая 110 миллиграммов кофеина. Часть рационов также включает растворимый кофе (который солдаты иногда кладут между щекой и десной наподобие жевательного табака или самодельной версии пакетиков с молотым кофе для рассасывания) и леденцы с кофеином.

В маленькой миске на столе лежала груда кофеинизированных мясных палочек, нарезанных на кусочки по пять сантиметров. Когда я жевал палочку, имевшую восхитительный вкус, в кафе вошел скромный светловолосый человек и спросил: «Они вас уже кормят?» Это был Харрис Либерман, психолог из Института экологической медицины Армии США, также расположенного в Натике. Либерман, который изучал кофеин в течение 30 лет, имеет о нем энциклопедические знания. Он написал разделы о кофеине для всех энциклопедий. И он понимает его необходимость для солдат.

Либерман попробовал кусок вяленой говядины и сказал: «Она хороша, она действительно полностью маскирует кофеин».

Естественный горький вкус кофеина оказался серьезной проблемой при разработке жвачки Stay Alert. «Обычно формула жвачки подбирается таким образом, чтобы получить устойчивый вкус и приятный аромат, – сказал он. – Но здесь целью было замаскировать сильную горечь, которая появляется, как только вы начинаете жевать».

Хотя ученым пришлось потрудиться над вкусом, жвачка имеет большое преимущество по сравнению с более традиционными способами доставки кофеина: в данном случае он всасывается слизистыми оболочками. Ученые из Института сухопутных войск имени Уолтера Рида установили, что кофеиновый удар жвачки достигает максимума в течение 5–10 минут в отличие от 30–45 минут, в случае когда кофеин попадает в организм в виде таблеток или напитков типа кофе и колы.

Создание жвачки даже приобрело некоторую политическую окраску, когда в 1988 году представитель Республиканской партии от Иллинойса Дэннис Хэстерт вложил 250 000 долларов в исследовательский фонд федерального оборонного бюджета, позволившие Amurol, дочерней компании Wrigley, изучить возможное военное применение жвачки с кофеином, а другой конгрессмен обвинил Хэстерта в том, что он вложил деньги в бизнес родного города. Позже компания Wrigley выдала лицензию на запатентованную технологию производства кофеинизированной жевательной резинки компании, которая стала изготавливать ее для армии. (В 2004 году, когда пара предпринимателей из Нью-Джерси начала продавать жвачки с кофеином под маркой Jolt, Wrigley подала иск в связи с нарушением патентных прав, хотя в то время ее жвачка не поставлялась на рынок.)

Либерман объяснил, что продукты, которые обеспечивают такую быструю доставку кофеина, могут использоваться не только в военных целях. «Возьмем пример из повседневной жизни: если вы едете на машине и вдруг начинаете засыпать, то будете рады возможности быстро проснуться, – сказал он. – Вы не хотите ждать, эффект нужен вам максимально быстро, прежде чем вы попадете в аварию. И, конечно, такая жвачка имеет много потенциальных военных применений, когда вам требуется моментально реагировать на изменение ситуации. Иногда все решают минуты».

Либерман указал на тюбики на столе. На одном, серебристом, была этикетка «Яблочный пирог», на другом – «Шоколадный пудинг с кофеином». «Пирог» содержит 100 миллиграммов кофеина, а «пудинг» – 200. Эти продукты были разработаны специально для пилотов, которые летают на самолетах-разведчиках U-2 на высоте до 21 километра. Либерман подошел к полке и показал мне пилотский шлем.

«Самолет-разведчик U-2 поднимается невероятно высоко, но он недостаточно загерметизирован, поэтому пилоты должны носить скафандр и шлем, как космонавты, – сказал он. – И им приходится совершать довольно длинные перелеты. Не сверхдлинные, но достаточно продолжительные, чтобы захотелось есть и пить. Единственный способ, которым они могут положить что-то в рот, – через эту маленькую штуковину (он показал на своего рода соломинку), которая позволяет есть пищу из тюбика».

Либерман хорошо знаком с этой системой. Он и его коллеги когда-то изучали влияние кофеина на летчиков. Участниками исследования стали двенадцать пилотов ВВС США, которых тестировали ночью на авиационных тренажерах. Это было уникальное исследование, поскольку в нем изучались кофеинизированные продукты питания, а не напитки или таблетки. Помимо прочего, оно включало вопросы о настроении, самочувствии и тесты на решение когнитивных задач.

Ученые обнаружили, что кофеин отлично работает при доставке с пищей. Вместо того чтобы получать еду и кофеин по отдельности, неуклюже разыскивая их пищевой трубкой, пилоты могли получать все вместе. «Результаты показали, что кофеинизированная пища из тюбика – эффективный инструмент для поддержания когнитивной функции и внимания при длительных и ночных перелетах, – пишут исследователи. – Эти результаты можно распространить на другие группы населения, которые носят сложную спецодежду, например химические защитные костюмы или скафандры, в течение длительных периодов времени».

Либерман также изучил действие кофеина на военнослужащих на земле… и в воде. В ходе одного из своих экспериментов он исследовал элитное подразделение американских вооруженных сил в крайне напряженной ситуации. Спецназ ВМС США уже давно известен как лучшая часть американской армии. Репутация этих солдат еще больше упрочилась, после того как в 2011 году они провели рейд, в результате которого был убит Усама бен Ладен.

Но в спецназ (он называется SEAL[47], это сокращение от слов «море, воздух, земля») берут не всех желающих. Вы должны пройти испытания. Самый сложный период обучения известен как «адская неделя»; это жестокая инициация, которая обычно проводится на пляжах недалеко от Сан-Диего. Вот как Либерман описал «адскую неделю» в статье в 2002 году:

«Задания этой недели включают целый ряд испытаний, таких как, например, погружение в прибой, когда стажеры сидят, соединив руки, в то время как волны ударяют им в лицо. В зависимости от температуры воды это длится от 10 до 20 минут. Еще одним частым заданием является коллективный подъем надувных лодок над головой. Причем в лодках находятся спасательные жилеты, весла и нередко значительное количество воды. Впрочем, обычно инструкторы требуют от стажеров выполнения других, более традиционных физических упражнений, таких как отжимания и приседания. Психологические испытания включают словесные конфронтации с инструкторами и заведомо проигрышные задания. Во время “адской недели” у стажеров остается всего несколько часов на сон во время нерегулярных перерывов в тренировках, и часто в такие моменты они оказываются мокрыми и замерзшими… Как правило, в ходе испытаний больше половины стажеров отсеивается».

Те, кто не выдерживает, могут добровольно исключить себя из списков – подойти к блестящему латунному колоколу, ударить в него и закончить свою карьеру до того, как она начнется. В целом это действительно адский опыт. И тут есть еще один дьявольский аспект: стажерам не разрешается использовать кофеин… за исключением научных целей.

Именно здесь Либерман решил оценить эффективность данного вещества: в экстремальных условиях, которые заставляют сильных мужчин выходить за пределы человеческих возможностей, на лишенных сна солдатах в состоянии сильного стресса. В его исследовании добровольно приняли участие 90 человек, 68 довели его до конца (остальные предпочли ударить в колокол). Средний возраст мужчин составлял 24 года, все они имели трехлетний стаж службы в вооруженных силах. После 72 часов почти без сна им давали капсулы, содержавшие 100, 200 или 300 миллиграммов кофеина, или идентично выглядящие, но с плацебо.

Затем новобранцы выполняли различные испытания, в том числе серии когнитивных тестов на портативных компьютерах. Один из них заключался в обнаружении слабого, редкого визуального сигнала. Другой сочетал в себе краткосрочное обучение с двигательными навыками – требовалось запомнить и повторить случайную последовательность из 12 клавиш. Ученые фиксировали настроение солдат и их ощущение сонливости. Затем был проведен тест на меткость стрельбы с помощью лазера, установленного на неработающем АК-47.

Результаты оказались однозначными. Кофеин заметно повышал производительность участников во всех тестах, за исключением меткости, на которую он не оказывал никакого влияния.

Либерман сделал вывод: «Даже в самых неблагоприятных обстоятельствах умеренная доза кофеина может повысить когнитивные функции, в том числе бдительность, память, обучаемость и настроение. Когда они имеют решающее значение и должны поддерживаться в состоянии стресса, кофеин способен обеспечить значительные преимущества. В таких условиях оптимальной представляется доза 200 миллиграммов».

Когда мы обсуждали кофеин в офисе Либермана в другом здании кампуса Центра в городе Натик, он сказал мне, что кофеин способен помочь и гражданским лицам. «В большинстве случаев он улучшает вашу способность реагировать на сравнительно редкие, но потенциально очень важные стимулы. Повышение внимания и скорости реакции могут спасти жизнь как солдату на посту, так и гражданскому человеку, например при долгой поездке по пустынному шоссе. Впрочем, если вы собираетесь использовать кофеин, то вы должны это делать умеренно. Среди ученых много разногласий по поводу того, является ли кофеин полезным или вредным. Поскольку они не могут прийти к единому мнению, наиболее правильным мне представляется вариант, когда люди знают о его плюсах и минусах и принимают самостоятельные решения».

Принятие решения об использовании кофеина осложняется проблемой выбора дозы, особенно учитывая, что содержание этого вещества в кофе и чае является непостоянным. Либерман сказал: «Его очень трудно рассчитать математически, но обычно люди хорошо чувствуют количество, потому что, как только они превышают дозу, у них развиваются неприятные симптомы».

Фрэнк Риттер из Лаборатории прикладных когнитивных исследований Пенсильванского университета занимался изучением кофеина при поддержке Управления военно-морских исследований, и его заинтересовал вопрос, как определять нужное количество этого вещества. Он считает, что даже опытные потребители не всегда правильно оценивают полученную дозу. В результате исследований он разработал приложение для мобильного телефона, которым могут пользоваться и военные, и гражданские.

Программа позволяет вводить количество потребленного кофеина, например чашку кофе 500 миллилитров или жвачку Stay Alert, и с помощью графика определять, как много кофеина содержится в организме. Если вы хотите оптимизировать свой метаболизм, то можете задать нужные границы, и телефон предупредит вас, когда уровень кофеина выйдет за пределы указанного интервала или когда наступит время снизить потребление, чтобы хорошо выспаться ночью. К июню 2013 года это приложение скачали почти 80 000 человек.

Другие исследователи изучали применение кофеина в военных целях. В статье Исследовательского центра Эймса НАСА описывается метод использования кофеина во время участия экипажей авианосцев в четырехдневной тяжелой операции. В ней авторы предлагают откладывать кофеиновый удар до того времени, когда люди начнут испытывать наибольшую сонливость.

«Флотские славятся тем, что употребляют большое количество кофеина. Для повышения эффекта у регулярных пользователей членам экипажа рекомендуется значительно уменьшить (но не прекратить) его прием как минимум за два дня (а лучше за неделю) до операции и не принимать его в течение первых 18–20 часов после ее начала. За два дня до операции употребление кофеина должно быть уменьшено наполовину.

Кроме того, его следует использовать стратегически: начинать прием поздней ночью или ранним утром (01:00–03:00) и сводить на нет в утренние часы (08:00). Чтобы кофеин дал эффект, ему требуется около 30 минут (пиковый уровень в плазме достигается через полчаса-час), а стимулирующее действие длится около трех-четырех часов (период полувыведения около трех – семи часов). Некоторым людям кофеин снова требуется после полудня – в это время внимание может рассеиваться, причем независимо от приема пищи. Кофеин не следует принимать в период относительной бодрости или в течение нескольких часов перед сном, хотя это вряд ли станет проблемой во время напряженной операции, когда сон откладывается на 30 часов и более».

Это весьма специфические рекомендации, которые предназначены для четырехдневного морского похода и больше подходят военным, чем гражданским лицам; тем не менее они могут пригодиться, если вам придется в одиночку ехать в течение четырех дней, например, из Майами в Сиэтл.

Что касается употребления больших количеств кофеина, то этим славятся не только моряки. На армейских базах тоже пьют много кофе и энергетических напитков. Военный исследователь Робин Тоблин и ее коллеги обнаружили, что 45 процентов боевых подразделений армии и военно-морского флота США, в 2010 году передислоцированных в Афганистан, ежедневно выпивали по крайней мере одну банку энергетического напитка. 14 процентов выпивали три или более банок в день. Ученые обнаружили связь между использованием энергетиков и сном.

«В среднем военнослужащие, которые ежедневно выпивали три или более банок, в сравнении с теми, кто останавливался на одной-двух или вообще обходился без энергетиков, значительно чаще говорили, что они спят менее четырех часов в сутки, – пишет Тоблин. – Мы зафиксировали больше жалоб на нарушения сна при стрессе и болезни, кроме того, такие военнослужащие чаще засыпали во время инструктажа и в карауле».

Исследователи не смогли списать сонливость на энергетические напитки, но продемонстрировали определенную связь. К сожалению, авторы не производили количественную оценку кофеина, полученного солдатами из энергетических напитков и других источников. Тем не менее в сопроводительном комментарии редакции было высказано предостережение: «Военнослужащим следует знать, что долгосрочное влияние энергетических напитков на здоровье не известно и что употребление большого их количества может сказаться на эффективности выполнения миссии и качестве сна, поэтому такие напитки следует употреблять в умеренных количествах».

Нейропсихолог Скотт Киллгор – эксперт по сну и применению кофеина в вооруженных силах. Когда я с ним встретился, он сидел в некотором подобии кабины перед тремя большими мониторами в своем офисе с видом на усыпанную листьями лужайку в Больнице Маклина в Белмонте. Это был бодрый и подтянутый человек, а его прямая осанка и коротко постриженные волосы указывали на военное прошлое. В своих ранних исследованиях Киллгор занимался активацией мозга подростков во время эмоциональной обработки; он бы вообще не заинтересовался кофеином, если бы не теракты 2001 года.

Он поступил на действительную военную службу после нападения 11 сентября. «В тот момент я как раз начал задумываться о том, чего я достиг в своей жизни, – сказал он, – и я решил: “Вот во что я хочу внести свой вклад”». Его назначили в лабораторию, где ученые изучали влияние хронического недосыпания. Киллгор настолько заинтересовался циклами сна, что сам начал носить прибор, фиксирующий движения в ночное время. Полученные с такого гаджета данные можно загрузить в компьютер – и вы получаете диаграммы, показывающие, насколько хорошо вы отдохнули.

Киллгор провел в армии пять лет. Он изучал способы помочь военнослужащим справляться со стрессом во время боевых действий, в частности с применением кофеина. По его словам, солдаты сталкиваются с противоположными состояниями. С одной стороны, существует опасность неожиданной атаки, а с другой накатывают изматывающая скука и истощение.

«В армии вам нередко приходится менять часовые пояса или стоять в карауле и не спать всю ночь, то есть вы не получаете количество сна, которое вам требуется, – сказал он. – В такие моменты хорошо помогают продукты, содержащие кофеин, наподобие кофеинизированной жвачки, позволяющие оставаться бодрым и бдительным. Часы дежурства могут быть очень скучными, но спать нельзя, потому что от этого зависит ваша жизнь».

Резкие переходы от скуки к опасности встречаются и в других ситуациях. Например, так же работает пожарный наряд, который спокойно смотрит телевизор на станции, а потом выезжает на вызов. Или полицейский, который в дремотные часы спокойной ночной смены неожиданно сталкивается с агрессивным вооруженным преступником. Или дежурный врач, которому надо проснуться, чтобы оказать помощь жертвам аварии. В аналогичной, хотя и менее драматичной ситуации оказывается дальнобойщик, в два часа ночи возвращающийся в Лос-Анджелес после трехдневного рейса. Но кофеин имеет и другие, пусть и менее очевидные преимущества.

В одном эксперименте Киллгор и его коллеги из Военно-медицинского исследовательского института Уолтера Рида оценивали влияние кофеина на склонность к рискованным действиям. Они наблюдали за 25 военнослужащими срочной службы, которым не разрешали спать в течение трех ночей, при этом часть из них получала жвачку с кофеином, а часть – с плацебо. Эксперимент проводился двойным слепым методом. Кофеиновая группа получала четыре дозы по 200 миллиграммов каждые два часа.

Для оценки был использован аналоговый тест на рискованное поведение, во время которого испытуемые накачивали воздушный шарик. Если им удавалось надуть его до большого размера и он не лопался, то солдаты получали денежное вознаграждение.

Киллгор писал: «В целом после трех ночей без сна у участников, принимавших кофеин, лопалось меньше воздушных шаров и они выигрывали больше денег, чем группа, которой было назначено плацебо. Это свидетельствует, что при продолжительной депривации сна кофеин защищает от нарушений поведения – рискованных суждений и импульсивности».

Результаты данного исследования не имеют непосредственного применения в гражданской жизни, если только вы не играете в покер с высокими ставками по трое суток подряд. Но они являются еще одним свидетельством широты действия кофеина. Киллгор предполагает, что такой эффект связан с активацией префронтальной коры – области мозга, которая играет критическую роль для так называемой исполнительной функции, например для решения задач высокого уровня сложности.

Чтобы получать пользу от кофеина, его следует применять очень умеренно, говорит Киллгор. «Я считаю, что его надо использовать разумно, а не просто употреблять без учета времени и дозы. В противном случае он может вызвать большое количество проблем: нарушения сна, тревогу, нервозность и многие другие неприятные побочные эффекты».

Киллгор сказал, что, несмотря на большое количество исследований, мы еще очень многого не знаем. «Нам не известно, каким способом кофеин стимулирует мозг и где находится порог, после которого он начинает его травмировать. Может ли вызванное кофеином повышенное возбуждение оказывать влияние на подверженность определенным типам травматических событий и изменять способ кодирования этой информации? Может ли он влиять на то, как вы реагируете на них, и, соответственно, на предрасположенность к посттравматическому стрессовому расстройству? Пока нет результатов исследований, мы действительно этого не знаем. Я думаю, было бы полезно попытаться понять, каким образом кофеин вызывает реакцию тревоги».

Вопросы влияния кофеина на сон и на тревогу занимают исследователей в течение многих десятилетий. И по результатам некоторых экспериментов белый порошок предстает перед нами в туманном свете, если не в черной шляпе фокусника.

Глава 12

Бессонница, тревога и паника

Эми Вольфсон много знает о сне. Я встретился с ней в ее кабинете, из окна которого открывается вид на Вустер. Энергичная женщина с короткими вьющимися каштановыми волосами, она работает профессором психологии в Колледже Святого Креста, кроме того, она член совета Национального фонда сна и автор The Woman’s Book of Sleep («Книги о сне для женщин»). Большую часть своей научной карьеры Эми Вольфсон посвятила изучению сна. Она сказала мне, что американская культура его недооценивает: «Мы тратим на него как минимум треть своей жизни, но все равно часто не высыпаемся, и мне захотелось узнать, как это сказывается на нашей повседневности».

Нарушение сна – хорошо известный побочный эффект употребления кофеина, но его проявления сильно варьируют. Некоторые люди могут пить кофе до позднего вечера, затем ложатся и спят как младенцы. Другим следует остановиться сразу после полудня, иначе ночью они будут скрежетать зубами, страдая от сердцебиения и безостановочного потока мыслей. А вот и еще одна загадка кофеина: обычно он замечательно избавляет нас от сонливости, но… в некоторых случаях он ее усиливает.