Помоги проекту - поделись книгой:
Но мозг развивался медленно. Люси могла ходить прямо, но он у нее был едва больше, чем у шимпанзе. Мозг Homo erectus стал лишь немного больше, тем не менее в нем наметились кардинальные изменения, такие как развитие участка, отвечающего за речь.
Исследование, сравнивающее размер мозга и способность к физическим нагрузкам у различных млекопитающих, показало, что больший мозг коррелирует с лучшей способностью к физическим нагрузкам. То есть улучшенная выносливость людей может быть связана с нашими улучшенными когнитивными навыками [36].
Эту замечательную догадку можно обосновать, рассмотрев факторы, которые позволили древним охотникам выживать и процветать. Они должны были оставаться в хорошей физической форме, обладать выносливостью, но еще – уметь представлять ландшафт и запоминать расположение пастбищ и водоемов. Те, кто обладал превосходной физической подготовкой и когнитивными способностями, чаще приносили домой пищу. Из-за этого они получали больше возможностей для спаривания – классический пример полового отбора. Последнее обеспечивало сохранение и распространение этих признаков [37].
По мере увеличения человеческого мозга потребности в калориях росли. Не только мозг, но и наши тела стали больше, чем у предков. Оба эти процесса увеличили потребность в питательных веществах.
Должны были измениться и черепа, чтобы освободить место для растущих мозгов. Большие челюстные мышцы, которые обеспечивают мощные укусы у других приматов, одновременно сдерживают рост черепа, поскольку создают серьезную нагрузку в местах прикрепления. У людей одна-единственная мутация, возможно, привела к ослаблению мышц челюсти, что и позволило мозгу увеличиться. Начав использовать инструменты для разделки животных, мы стали есть более питательную пищу, а гораздо позже начали готовить еду, и мощный укус стал менее важным для выживания.
Древнейшее свидетельство того, что гоминиды использовали огонь для приготовления пищи, насчитывает всего четыреста пятьдесят тысяч лет. Огонь делал еду лучше. Приготовленную пищу легче есть и переваривать – требуется меньше времени и усилий, а также более короткий кишечник. Приготовление пищи позволило людям легче усваивать питательные вещества, необходимые для развития мозга, и дало им больше времени для использования высших когнитивных функций [38].
Возможно, некоторые из этих изменений вызвал белок, который называется нейротрофическим фактором мозга (BDNF). По большей части увеличение мозга в ходе эволюции человека происходило в неокортексе, области, которая отвечает за речь и позволяет развивать культуру с помощью создания символов. BDNF мог способствовать росту гиппокампа и префронтальной коры. Это области, участвующие в пространственном ориентировании, принятии решений и контроле эмоций, таких как страх и побуждения к насилию. Физические упражнения стимулируют синтез BDNF, и это может быть причиной того, что активность ассоциируется с улучшением когнитивных функций и уменьшением выраженности психиатрических патологий. Эту связь мы рассмотрим в следующих главах [39].
Более крупные мозги, возможно под влиянием BDNF, получили возможность развить язык, а тот породил культуру. В книге «Совпадение: единство знаний» (Consilience: The Unity of Knowledge) Э. О. Уилсон говорит, что эти изменения привели к нашей «способности завладеть планетой». Он прослеживает эволюцию культуры от развития у людей навыка использовать огонь четыреста пятьдесят тысяч лет назад до таланта производить хорошо сделанные инструменты двести пятьдесят тысяч лет назад, изобретения сложных наконечников копий и кинжалов сто тысяч лет спустя, создания захватывающих дух наскальных рисунков и ритуальных артефактов около тридцати тысяч лет назад. На протяжении большей части истории тела наших предков развивались быстрее, чем их простые каменные топоры. Современный Homo sapiens эволюционировал в период от двухсот тысяч до ста тысяч лет назад. Десять тысяч лет назад мы развили сельское хозяйство. С тех пор культурная эволюция ускорилась экспоненциально, и с каждым годом, кажется, мчится все быстрее и быстрее.
При этом мы едва не погибли как вид. Около семидесяти тысяч лет назад последний ледниковый период резко охладил планету, и все наши адаптации для рассеивания тепла, в частности отсутствие меха, внезапно стали большой проблемой. В этой новой среде наши предки начали вымирать, вероятно из-за голода и воздействия окружающей среды.
Выжившие цеплялись за жизнь и начали быстро распространяться из Восточной Африки. В новых и трудных условиях, с которыми они столкнулись, на первый план вышли надежный метаболизм, находчивость и приспособляемость.
Первая группа следовала вдоль побережья и переместилась из современной Республики Джибути в современный Йемен, а затем на побережье Индии и Юго-Восточной Азии. Оттуда небольшие группы отправились в плавание, со временем основав новые поселения на архипелагах и островах западной части Тихого океана, пока некоторые из них не достигли Австралии около пятидесяти тысяч лет назад.
Примерно в это же время вторая группа покинула Восточную Африку и направилась на Ближний Восток и в Центральную Азию. Из этих районов они переселились в Европу и Восточную Азию. Наконец, во время сильных холодов, следуя по замерзшему «мосту», соединяющему нынешние Россию и Аляску, группа азиатских охотников добралась до Северной Америки. Они проложили путь на юг и заняли все полушарие около десяти тысяч лет назад [40].
Для этих колонистов, постоянно переходящих на новые земли и сталкивающихся с новыми угрозами в поисках источников пищи, жизнь была невообразимо суровой. Те, кто вел более оседлый образ жизни, сталкивались с причудами экстремальных погодных условий, постоянной нехваткой продовольствия, опасностью со стороны хищников и других людей. Требования к физическому состоянию их тел были высокими. Представьте себе жизнь человека эпохи палеолита: каждый день нужно ходить и бегать, чтобы собрать еду, посещать или мигрировать в другие поселения, нести детей, животных или вещи, разделывать мясо, копать корни, возводить укрытия, собирать дрова, очищать орехи и делать инструменты. С той энергией, которая оставалась, они еще умудрялись участвовать в общественных мероприятиях, таких как соревнования, игры, танцы, ухаживания и спаривание.
Как и современные люди, наши предки испытывали удовольствие от нейрохимических веществ, высвобождаемых в результате физической нагрузки. Но еще они страдали от сильного голода и усталости. Только физическая активность сжигала около 1250 калорий в день [41]. А общая потребность в них была намного выше.
Во времена, когда не было контроля над рождаемостью, женщины проводили большую часть жизни беременными или кормящими. Получение большого количества калорий было сложной задачей, особенно для матерей, которые могли набирать около 2000 калорий в день, но, чтобы получить дополнительное количество энергии, необходимое и их детям, полагались на партнеров и членов семьи.
Люди жили на грани энергетического баланса, а большинство страдало от крайнего голода и дефицита питательных веществ [42].
В статье «Физическая бездеятельность с точки зрения эволюционной медицины» (Physical Inactivity from the Viewpoint of Evolutionary Medicine) Сильвия Кирхенгаст описывает положение наших палеолитических предков:
«Для наших предков факторами, мотивирующими к физически активному образу жизни, были не стремление к подвижности, а голод и жажда. Физическая активность была важной частью их жизни, потому что она была необходима для выживания. Только физически активные индивидуумы могли просуществовать достаточно долго, чтобы успешно размножиться и довести свое потомство до репродуктивного возраста» [43].
Люди эпохи палеолита были активнее современных, занимаясь разнообразной деятельностью. Вместо того чтобы выполнять одну и ту же работу снова и снова, они совершали целый ряд действий, похожих на интенсивный кросс-тренинг. Они сочетали силовые виды деятельности, такие как переноска вещей и рубка деревьев, с аэробными – связанными с охотой и собирательством. Из того, что мы знаем об образе жизни современных охотников-собирателей, можно сделать вывод, что мужчины охотились два-четыре дня подряд в неделю, а женщины занимались собирательством два-три дня в неделю. Этот паттерн назвали «ритмом работы в палеолите» [44].
Все снова изменилось десять тысяч лет назад после появления сельского хозяйства, которое ознаменовало конец палеолита и начало неолита, оно нарушило модель деятельности, существовавшую на протяжении примерно восьмидесяти четырех тысяч поколений. Внезапно приобретение энергии и расход перестали быть неразрывно связаны [45].
Когда наши предки научились выращивать культурные растения и одомашнивать животных, они смогли производить и даже хранить излишки пищи. Большинство людей отказались от кочевого образа жизни и стали жить в растущих населенных центрах, сначала в Плодородном полумесяце[6], а затем во всем мире. Разнообразнейшая диета палеолита сменилась растениями, богатыми углеводами: рисом, ячменем и пшеницей [46].
Этот переход был трудным. Останки скелетов эпохи неолита показывают дефицит белка. Люди стали ниже, по крайней мере отчасти из-за недоедания. Новые инфекционные заболевания одомашненных животных преодолели видовой барьер и стали опасны для людей [47]. Наши предки медленно адаптировались к новому образу существования, но в конце концов большинство привыкли к жизни, основанной на сельском хозяйстве и уходе за животными. Такая модель активности и потребления оставалась относительно неизменной до начала промышленной революции, когда физический труд почти полностью отделился от производства продуктов питания и экономической производительности [48].
Каждое десятилетие после начала промышленной революции изобретались новые устройства, экономящие труд, и по мере их внедрения все сильнее снижалась физическая активность человека. Большинство людей сегодня практически не прикладывают физических усилий, чтобы добыть пищу. Наши предки тратили тысячи калорий ради получения необходимого количества питательных веществ, а современные люди практически не расходуют энергию. Предки эпохи палеолита сжигали 1250 калорий каждый день, активно выживая, люди в промышленно развитых регионах в наши дни сжигают около 550 калорий. В период большого изобилия питательных веществ мы используем менее половины потребляемых калорий за счет активности [49]. Автомобили, электроприборы и супермаркеты делают нашу жизнь все более свободной от пота. Точно так же как наши тела оказались преобразованы в результате изменений окружающей среды в период палеолита, они снова изменяются сегодня.
В период с 1970 по 2000 год в Соединенных Штатах уровень ожирения вырос более чем вдвое. Результаты тестов на физическую подготовку современных солдат армии США не могут сравниться с результатами, полученными их предшественниками в 1946 году, и жители Запада в целом физически слабее своих предков [50]. Очевидные виновники – переизбыток калорийного фастфуда, подслащенного кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы, в сочетании со снижением уровня физической активности.
Привычка к низкой физической активности начинается в детстве. Детей привозят в школу, они сидят в классах, много смотрят телевизор и мало занимаются спортом. Некоторые европейские страны, например Голландия и Дания, поощряют активный транспорт и игры на свежем воздухе, но они выбиваются из общей схемы [51]. Во время поездки в Голландию мой сын поразился, увидев, как целые классы маленьких детей, смеясь и тяжело дыша, следуют на велосипедах за учителями на экскурсии по велосипедным дорожкам и автомобильным дорогам. Такое зрелище не характерно для Северной Америки, где автомобили правят всеми дорогами, а дети находятся в ловушке безопасности, скорости и комфорта. Уже в 1793 году немецкий ученый Иоганн Гутсмутс писал: «Почти весь день мы проводим сидя на месте, как может развиваться энергия молодых людей?» [52]. Он разработал концепции естественного воспитания, обучения и игр на свежем воздухе, призывая к тому, чтобы родители позволяли детям «выходить на улицу». Мы услышали это воззвание более чем два века спустя.
Доказательства того, что люди в западных странах недостаточно активны и становятся все менее активны по всему миру, очевидны. Средний американец делает пять тысяч шагов в день по сравнению с восемнадцатью тысячами пятьюстами шагами в день для среднестатистического амиша, живущего без современных технологий [53].
Детям нужно еще больше упражнений – около одного часа в день умеренной или активной деятельности. Активность примерно двух третей американских старшеклассников не отвечает минимальным требованиям [54]. Активность в раннем возрасте может изменить траекторию развития тела и ума ребенка. Физическая подготовка, измеряемая по VO2 max, частично определяется активностью в детстве, а также пиковой костной и мышечной массами. Физические упражнения также делают детей умнее или, по крайней мере, повышают способность к сосредоточению. Те, кто более активен, лучше учатся в школе [55].
Доказательства того, что отсутствие активности детей и взрослых ведет к негативным последствиям, многочисленны, и их становится все больше. Греческий врач Гиппократ писал две тысячи четыреста лет назад: «Что используешь, развивается, что не используешь, исчезает. Если есть нехватка пищи или физических упражнений, тело болеет» [56]. Современные эксперты бьют тревогу, используя множество красочных терминов. Суть их озабоченности заключается в том, что в XXI веке отсутствие физической активности стало самой большой угрозой для здоровья. Карим Хан, исследователь спортивной и физической медицины, утверждает, что низкая физическая подготовка может быть причиной большего числа смертей, чем курение, диабет и ожирение вместе взятые [57].
Кроме прочего, значительно возрастает риск диабета. Малоподвижность повышает артериальное давление, снижает уровень здорового холестерина и увеличивает риск инсульта. У неактивных намного больше вероятность развития рака толстой кишки и молочной железы. Ожирение, которое коррелирует со многими другими заболеваниями, тесно связано с низкой активностью. У пожилых она обусловливает слабость, падения, снижение функционального статуса, ухудшение настроения и усиление деменции. Связаны с низкой активностью тревога и депрессия. В целом отсутствие физической деятельности повышает вероятность смерти в более раннем возрасте и, как полагают, становится причиной около 13 % преждевременных смертей в Соединенных Штатах [58]. Считается, что по всему миру бездеятельность становится причиной 9 % преждевременных смертей, что составило около пятидесяти семи миллионов смертей в 2008 году.
Итоги ситуации подводит научный журналист Гретхен Рейнольдс, отмечая, что, пока наука продолжает накапливать доказательства пользы активности, граждане промышленно развитых стран становятся «самыми малоподвижными группами людей из когда-либо существовавших» [59]. И даже тем, кто активен в течение части дня, сидение (возможно, именно это вы делаете прямо сейчас) может быть вредным. Взрослые в промышленно развитых регионах проводят от 55 до 70 % своего дня в сидячем положении, что составляет от девяти до одиннадцати часов [60]. У взрослых, сидящих более десяти часов в день, риск смерти от любых причин на 34 % выше, даже с учетом физической активности. В целом такое времяпрепровождение способствует примерно 6 % всех смертей [61].
Еще хуже, чем сидение, – длительный постельный режим, например, когда человек госпитализирован. Организм очень плохо реагирует на подобную ситуацию. Застоявшаяся кровь может образовать сгусток в течение нескольких часов, что вызовет тромбоз глубоких вен и тромбоэмболию сосудов, способные привести к летальному исходу. За несколько дней во всем теле снижается чувствительность к инсулину, начинаются запоры. Мои пациенты сообщают мне, что, когда они повышают физическую активность, хронические проблемы с запорами чудесным образом разрешаются. В течение нескольких недель постельного режима снижается функция сердца, о чем свидетельствует ухудшение ударного объема, сердечного выброса и VO2 max. Кости теряют массу в десять раз быстрее, чем обычно. Атрофируются скелетные мышцы. Тело не выносит отсутствия активности [62].
И все же эволюционный биолог Дэниел Либерман считает, что мы, возможно, эволюционировали, чтобы быть физически неактивными. Как я расскажу в последующих главах, отдых – это неотъемлемая часть сохранения здоровья. Так что, хотя эволюция и сделала нас двуногими и невероятно выносливыми, мы были приспособлены и к отдыху. Охотники-собиратели тратили много времени на поиски пищи и заботу о выживании, но проводили время и сидя, отдыхая, перекусывая и подремывая [63]. Когда вы находитесь на грани энергетического баланса, любое расточительное использование энергии может привести не просто к голоду, а к выживанию. И точно так же, как сообщества, которые полагаются на солнечную или ветровую энергию, учатся накапливать ее в массивных батареях для последующего разумного распределения, так и наши тела приспособились накапливать как можно больше жира в качестве страховки в трудные времена. Женщины эволюционировали, чтобы делать это особенно хорошо, поскольку для размножения и ухода за детьми требуется большое количество калорий. Женщины-охотники-собиратели имеют 15–25 % жира в организме по сравнению с 10–15 % у мужчин и только 5–8 % жира в организме других приматов [64].
Либерман отмечает, что давление отбора никогда не было направлено на то, чтобы избежать физической бездеятельности или ожирения, потому что мы эволюционировали в мире, где длительное бездействие не представлялось возможным. На самом деле наш отбор был в основном направлен на то, чтобы иметь больше жира по сравнению с другими млекопитающими [65].
Ранние люди эволюционировали, чтобы ходить и бегать. Позже их мозг стал больше, сложнее, превратившись в нечто похожее на слабый, но все же компьютер. С помощью этого развитого мозга люди смогли разработать инструменты, технологии и культуру, которые позволили добиться невероятного успеха в распространении по всему миру. На протяжении 99 % времени нашей эволюционной истории люди оставались охотниками-собирателями. Мы жили небольшими группами и хранили любой небольшой избыток энергии, который могли найти, в виде жира. Культура и технологии позволили нам изменить мир до такой степени, что приобретение энергии больше не связано с ее расходованием. Мы увеличили количество съедаемого, затрачивая при этом меньше энергии на приобретение пищи. Этот дисбаланс изменил наш организм, что привело к ожирению и хроническим заболеваниям. Если мы не можем изменить гены, мозг или метаболизм, нужно заново открыть для себя радости активной жизни, чтобы смягчить вредные последствия созданного нами мира.
Зная, как двигаются наши тела, можно понять, как физические упражнения, такие как бег на выносливость, могут позволить нам сочетать продукты человеческой изобретательности с максимальным физическим благополучием.
II. Бег, медицина и наука
Я пробегал все детство и в одиннадцать лет принял участие в своем первом организованном забеге. Это был «биатлон», который начался с заплыва в Индийском океане и закончился бегом на пять километров. Одним жарким воскресным утром множество эмигрантов, живущих в Дар-эс-Саламе, собрались на стартовой линии. Рядом со мной оказался Гэвин, одноклассник из международной школы в центре пыльного города.
Гонка началась, и я сбежал по пандусу в море. Когда я плыл по волнам, хватая ртом воздух, страх вызывал в моем сознании образы перевернутых кораблей и подводных существ. Я подумал о маленькой лодке с экипажем из четырех человек, недавно затонувшей во время путешествия с Занзибара обратно на материк. Подумал о ветхом судне на подводных крыльях, на котором плыл, чтобы пересечь тридцатишестикилометровый канал к экзотическому острову. Я двигался сквозь воду, ощущая, как волны отталкивают меня в сторону, даже когда я греб вперед. Я думал о последней поездке на Занзибар, когда сидел в вестибюле отеля, а снаружи доносился шум волн и ночной воздух пах затхлой гвоздикой.
Мы выбрались из океана, взбежали по трапу в местном яхт-клубе и переоделись в кроссовки под ярким утренним солнцем. Танзания моего детства была жаркой и влажной страной. Ночью молнии летних гроз раскалывали небо. Я смотрел из окна своей спальни, слушая раскаты грома и барабанную дробь горячего дождя по зарешеченным окнам. Небо было огромным, и электрические разряды тянулись вниз, к плоской грязи города. Годы спустя я думал об этих ночах, читая описания в мемуарах «Сцены из провинциальной жизни» (Boyhood: Scenes from Provincial Life) Дж. М. Кутзее: «Что бы он написал, если бы мог… может быть, что-то темное, что-то такое, что, раз начав стекать с ручки, разошлось бы бесконтрольно по всей странице, словно пролитые чернила. Словно пролитые чернила, словно тени, бегущие по поверхности неподвижной воды, словно молния, расколовшая небо».
Мы бежали жарким утром по пыльным немощеным улицам. Солнце вдавливало меня в землю. Ноги отяжелели. Усилием воли я заставил себя бежать рядом с Гэвином. Мы двигались вместе, пока в нескольких шагах от финишной черты он не споткнулся и не упал. Его правое колено оказалось в крови. Я остановился, и мы вместе прошли остаток пути. Ему было больно, но мы оба радовались, что финишировали. Мы поели апельсины и вареные яйца. В глазах Гэвина я видел восторг от гонки, несмотря на то что кровь текла у него по ноге.
Я продолжал бегать, а когда мне исполнилось тринадцать, моя семья переехала в Египет. Однажды зимой мы поехали из Каира на Синайский полуостров, клочок земли в верхней части Красного моря, соединяющий Африку с Ближним Востоком. Мы остановились в небольшом хостеле у подножия горы Синай. Те, кто в нем жил, просыпались за несколько часов до рассвета и поднимались на вершину, чтобы встретить восход солнца над пустыней. Несмотря на сонливость, мы с братьями тоже помчались вверх по горе. Нас бодрил резкий запах эвкалиптов и холодный сухой воздух пустыни. Я думаю о писателе Питере Маттиссене, который в книге «Снежный барс» (The Snow Leopard), своих мемуарах о путешествии по пустыне полвека назад, описал ее холод фразой «спустился холод тьмы вселенной».
Мы достигли вершины задолго до восхода солнца, и холод поразил нас. Созвездия над нами виднелись гораздо отчетливее, чем из района в сияющем мегаполисе Каира. Мужчина в маленькой самодельной хижине, достаточно большой для одного человека, продавал горячий шоколад, который мы, пытаясь согреться, с благодарностью приняли. Наши родители догнали нас на вершине, и, когда Земля развернулась ради нового дня на Ближнем Востоке, вместе с еще десятком человек мы стали свидетелями того, как солнце осветило горизонт.
В девятом классе я записался в команду по бегу нашей школы в Каире. Я попал в группу из трех американских мальчиков – Тайлера, Майки и Ионы. Это оказалось ударом, потому что Тайлер и Иона были самыми быстрыми парнями в команде. Они со знанием дела говорили о важности углеводов, и успехи в гонках укрепляли их хладнокровную уверенность. Когда начал тренироваться с ними, я едва ли мог бегать. Я был способен нестись несколько секунд, сбивая дыхание, мне нравилось играть на улице на двух полях, окруженных беговой дорожкой нашей школы, но я не был бегуном.
В школьном ежегоднике есть моя фотография с восьмого класса, которая показывает это бесславное начало. Я решил пробежать гонку на пять километров по пустыне. Оглядываясь назад, я понимаю, что не сам забег вдохновил меня на участие в мероприятии. Меня привлекло место его проведения – Петрифайд-Форест. Это природное образование, казалось, до самого горизонта усеивали валуны, но, присмотревшись внимательно, можно было разглядеть, что это огромные куски окаменелого дерева. Гонка была болезненной, потому что я не знал, как найти свой ритм. Я хватал ртом воздух и ощущал, как замедляется тело, пока я приближался к финишу. На фотографии в ежегоднике я изображен с красными щеками, страдальческим выражением лица и подписью: «Броди изо всех сил пытается закончить гонку». Мне предстоял долгий путь.
На следующий год в команде по бегу я начал обретать контроль над своими ногами. Мы тренировались на территории школы и неподалеку от нее. Вчетвером мы болтали и пели во время долгих пробежек.
«Это кайф бегуна», – объяснила Тамара, моя одноклассница, сама потрясающая спортсменка. Тот опыт был вдохновляющим, и годы спустя я пришел к научному пониманию естественной эйфории.
Первая гонка по пересеченной местности в конце сезона проходила в пустыне. Соперниками нашей команды стали десятки мальчиков из других школ города. Мы сели в автобусы и поехали к длинной узкой расселине. Стоял прохладный ясный день, и из нее дул ветер. Я уже бывал здесь раньше. Однажды ночью я отправился в поход с лучшими друзьями. Мы поднялись по откосу, нашли пещеру и стали прокрадываться внутрь, пока не поняли, что она полна крошечных летучих мышей. Тогда мы выбежали, крича от лихорадочного возбуждения.
Когда началась гонка, я оказался рядом с Майки. Тайлер и Иона бежали впереди – они возглавляли группу. Дышать было тяжело, но я не сдавался. Песок под ногами казался твердым. Бег по пустыне – это самое невероятное ощущение. Окружающее расплывалось, когда я сосредоточивался на местности прямо перед собой, на том, чтобы не отставать от Майки, на соперниках. У меня болели ноги, болело внутри, было трудно не остановиться. Мы пробежали два с половиной километра туда и столько же обратно. Потом выпили воды и отдышались. Мы хорошо справились, но предстояло еще одно соревнование на травяной беговой дорожке в центре города.
На следующий день мы прибыли в старое, еще колониальное, спортивное сооружение. Трасса была длиной четыреста метров, и нам предстояло преодолеть двенадцать кругов, то есть чуть меньше пяти километров. На этот раз я верил, что смогу победить. Высохшая египетской зимой трава громко хрустела под ногами. На этот раз я продержался впереди группы на протяжении всей гонки. У меня ничего не болело, я чувствовал себя быстрым и воображал, как бегу, будто наблюдая за этим сверху: вот я, на зеленой дорожке, в окружении шести мальчиков, которые пробиваются к финишу. Ту гонку я не выиграл, но финишировал со своим лучшим результатом по времени и чувствовал себя победителем.
Через неделю после этих соревнований мы с командой по бегу пробежали полтора километра на уроке физкультуры. В беге на такое расстояние я всегда был середнячком, но гонки по пересеченной местности изменили это. На этот раз я стартовал быстрее всех и сохранил лидерство. Мазед, одноклассник-египтянин, который всегда был королем бега на уроках физкультуры, не отставал от меня на первой половине дистанции. Когда мы добрались до финального круга, он начал ускоряться. Я подстроился под его темп, а затем увеличил его. Мои руки двигались словно поршни, дыхание участилось. Я почувствовал скорость. Я обогнал его с запасом в сто метров. Учитель физкультуры подошел, чтобы поздравить меня. «Вот это скорость», – выдохнул он. На самом деле это, наверное, была самая высокая скорость, которую я когда-либо достигал, потому что через две недели беговой сезон закончился и я перестал регулярно заниматься на следующие пятнадцать лет.
Почему я прекратил бегать? Я хотел делать это, занимаясь футболом, теннисом и бейсболом, но не более того. Иногда по вечерам после школы я возвращался на дорожку и пробегал несколько кругов – больше по привычке бегать, чем для удовольствия. Меня интересовало так много других вещей. Я увлекся театром и проводил немалую часть свободного времени, репетируя и разучивая реплики.
Мы переехали в Уэльс, когда я учился в одиннадцатом классе – сложное время для начала учебы в новой школе и в новой стране. Я самостоятельно ездил на велосипеде по сельским окрестностям, гулял и поднимался по холмам и прибрежным тропинкам. После насыщенной социальной жизни в Каире пребывание в общеобразовательной школе маленького валлийского городка Лампетер казалось одиноким. Я проводил большую часть времени за чтением. Затем мы вернулись в Канаду, и я продолжил ездить на велосипеде. Мне и в голову не приходило бегать. Я поступил в университет в Ванкувере, но почти не занимался спортом, кроме простой ходьбы или поездок на велосипеде в центр города или близлежащее кафе. Я был весь поглощен занятиями, проводил каждую минуту за учебой, чтением и написанием заметок для школьной газеты. А после переехал в Монреаль и получил степень бакалавра в Макгиллском университете.
Я решил изучать естественные науки и готовился к экзамену по химии для поступления в медицинский. Тогда я познакомился с Мелиссой, которая бегала по монреальскому парку Лорье неподалеку от своей квартиры на улице Бребеф. Она рассказала, что, как только нашла свой ритм, почувствовала, будто может бежать вечно. На протяжении первых пяти лет наших отношений она занималась бегом. Мы переехали в Соединенное Королевство и год проучились в Кембридже. У нас была своя квартира на втором этаже дома на Элтисли-авеню, 56. Тед Хьюз и Сильвия Плат жили по соседству, когда впервые поселились вместе в Кембридже. Много лет спустя Мелисса прочитала мне стихотворение «Элтисли-авеню, 55» из собрания писем Хьюза к Сильвии.
От Элтисли всего за две минуты можно было добежать трусцой до прекрасного зеленого пространства, которое тянется вдоль реки Кэм до деревни Гранчестер. Однажды субботним днем, после нескольких часов, проведенных в сидении за столами и за чтением научных работ, Мелисса убедила меня пойти на пробежку. Я не бегал уже десять лет. Мы направились в сторону Гранчестера, и я сразу же перегрелся и стал хватать ртом воздух. На мне были спортивные штаны и футболка с длинным рукавом – лишь годы спустя я узнал, сколько тепла выделяет тело во время бега. Мне было жарко, болел живот, и я едва продержался пятнадцать минут. Я не мог понять, чего ради кто-то может бегать. И больше мы не пытались это повторить. Зато катались на велосипеде по городу и играли в теннис на кортах близлежащих колледжей. Мы исследовали сельскую местность, полюбили древние и современные университеты, привозили домой сумки с продуктами, подвесив их к рулям.
Однажды в конце октября, через четырнадцать лет после моего первого шага по земле Кембриджа, я вернулся туда на поезде. Я прошелся по многолюдным улицам, зарегистрировался в комнате для гостей своего старого колледжа и сразу же переоделся в черные спортивные леггинсы и синий лонгслив, который сёстры моей жены подарили мне на Рождество. Они вышили слова «Ты сможешь» на правой манжете. Я завязал шнурки на лиловых кроссовках и побежал. Хотя и стал старше, теперь я был бегуном. В тот день и до самого вечера я оббежал все уголки Кембриджа, которыми пренебрегал в своей глупой юности. Я пробежал мимо нашего старого дома на Элтисли-авеню, вдоль реки Кэм в сторону Гранчестера, по задворкам мимо Королевского колледжа и Тринити-колледжа, прежде чем направиться в центр города, затем по Маркет-стрит, пока, отчаянно нуждаясь в пище, не остановился у пекарни и не съел липкую булочку.
Конечно, забеги проводились на ярмарках и турнирах за столетия до первых официальных рекордов, но записей об этом почти не существует. Свидетельства о преодоленных расстояниях и времени совершенно ненадежны. Однако по мере ускорения индустриализации спорт становился все более измеряемым и техническим, следуя таким инновациям, как стандартизация расстояний и использование надежных систем фиксации времени. Именно из того мира джентльменов – любителей спорта появился Роджер Баннистер.
Как и многие бегуны своего времени, Баннистер хотел побить четырехминутный рекорд в забеге на полтора километра. Он интенсивно изучал физиологию, одновременно получая медицинскую степень. Его очаровала наука о выносливости. Он регулировал скорость и наклон беговой дорожки, контролировал температуру тела, насыщение крови кислородом, используя в основном собственное тело в качестве инструмента для изучения пределов человеческих возможностей. Баннистер пользовался популярностью в учебной среде и стал президентом легкоатлетического клуба Оксфордского университета. Эта должность позволила ему руководить строительством новой беговой дорожки на Иффли-роуд.
Утром 6 мая 1954 года Баннистер отправился в лабораторию в подвале лондонского учебного госпиталя. Там он нашел точильный камень и заточил шипы на своих кроссовках ручной работы. Он покрыл подошвы графитом, чтобы к ним не прилипала грязь. Затем сел на поезд из Лондона в Оксфорд и приготовился бежать по Иффли-роуд. В гонке участвовало шесть человек. Двое бегунов были его друзьями и соратниками: Крис Чатауэй и Крис Брейшер. День был прохладный и ветреный, и, похоже, условия не благоприятствовали рекордам.
Ветер стих. Когда в полдень разнеслось эхо выстрела стартового пистолета, толпа ненадолго замолчала. Первые два круга лидировал Брейшер. Он идеально обошел Баннистера. Затем вперед вырвался Чатауэй. Когда соперники вышли на последний круг, таймер показывал 3:00:4. На последней половине круга Баннистер дал волю своей мощи. Он вышел за пределы нормы, его желание непосредственно контролировало тело. Он сорвал грудью ленточку, тут же рухнув на руки другого бегуна. Он не понял, что совершил. Через несколько мучительных минут время Баннистера было объявлено новым рекордом Европы, Британской империи и мира. Он пробежал полтора километра за три минуты пятьдесят девять целых и четыре десятых секунды.
Спустя сорок шесть дней австралиец по имени Джон Лэнди пробежал то же расстояние за три минуты пятьдесят семь целых и девять десятых секунды. На самом деле в следующие несколько лет после того, как Баннистер впервые преодолел барьер, за ним последовали и другие бегуны. Но он стал первым – в этом все дело. И действительно, Баннистер заслужил свое место в истории бега из-за того, что произошло дальше.
В августе того же 1954 года он участвовал в гонке Джона Лэнди на Играх Содружества в Ванкувере. Она называлась «Гонка века», и за ней следили по всему миру. Соревнование транслировали по радио, и в прямом эфире слушали сто миллионов человек. Записали даже видео. Недавно я смотрел эти зернистые кадры, сидя в саду. Лэнди рано вышел вперед, и Баннистер следовал за ним большую часть гонки. На последних восьмидесяти метрах Лэнди посмотрел налево, чтобы проверить позицию соперника, и в этот самый момент Баннистер обогнал его справа. До финиша оставались последние секунды, и Лэнди не успел обогнать Баннистера. Тот финишировал за три минуты пятьдесят восемь целых и восемь десятых секунды. Лэнди пришел на восемь десятых секунды позже. Впервые два бегуна завершили гонку менее чем за четыре минуты. Это волнующе наблюдать даже сейчас, более шестидесяти лет спустя.
Следуя примеру Баннистера, мы с Мелиссой решили заняться медициной и подали документы в медицинскую школу Университета Торонто. Стало понятно, что наша жизнь изменится. Мы переехали в центр Торонто, в котором раньше никогда не жили. Мы исследовали окрестности, посетили небольшую часть Художественной галереи Онтарио, когда ее реконструировал Фрэнк Гери, и познакомились с однокурсниками, которым предстояло стать нашими самыми близкими друзьями. Мы шли в здание медицинской школы после завершения вступительных испытаний, и я мучительно боялся, что наших имен не будет в списке. К счастью, они там были.
Четыре года, которые я провел в классах, клиниках и больницах Торонто, изменили меня. Поскольку мы выпускались в 2009 году, нас называли классом «OT9», и три этих знака стали нашим символом.
На самой первой лабораторной мы препарировали средостение женщины, пожертвовавшей свое тело медицине. Это заставляло задуматься. До того момента я даже не знал, что такое средостение, и обнаружил, что это комплекс, состоящий из сердца; аорты, через которую вся насыщенная кислородом кровь поступает в организм; полой вены, через которую израсходовавшая кислород кровь поступает обратно в сердце; пищевода; трахеи; нескольких нервов; и множества лимфатических узлов. Я и не знал, что в человеческой груди так много всего. Первые два месяца в медицинской школе были отведены анатомии и основам физиологии. Многие из моих сверстников уже детально изучали эти предметы, но я столкнулся с аспектами человеческого существа, о которых раньше никогда не подозревал.
Мы начали задавать вопросы, о которых раньше не задумывались, – о том, как работает организм. Во время блока занятий, посвященного желудочно-кишечной системе, один из моих одноклассников спросил учителя анатомии: «Когда пища, проходящая через кишечник, превращается в кал?» Это поставило в тупик обычно сообразительного лектора. В какой момент пища превращается в кал? Мы сошлись на том, что это, скорее всего, вопрос философский, и вернулись к занятиям. В другой день, изучая репродуктивную систему, тот же однокурсник недоверчиво заявил: «Вы хотите сказать, что у женщин нет простаты?!» Нам пришлось подумать об этом – есть ли у женщин простата? Нет, похоже, у женщин ее нет.
Еще сильнее нас изменило овладение научным образом мышления о медицине и, как следствие, о мире.
Научная революция, и возвышение ценностей разума эпохи Просвещения, и оспаривание признанных авторитетов начали изменять медицинскую практику. Однако только в XX веке преимущества лечения наконец начали перевешивать причиняемый ущерб. Этот сдвиг произошел, когда медицина приняла фундаментальные принципы науки: объективно понимать и объяснять мир.
Перемена воплотилась в концепции доказательной медицины. На лекциях нас учили интерпретировать и критиковать научную литературу, поддерживающую определенные объяснения причин болезни или конкретные рекомендации по лечению. Если фармацевтическая компания заявляет, что ее новое лекарство снижает риск инсульта, мы должны сначала спросить, проводились ли клинические испытания, имеют ли эти данные биологический смысл, являются ли они статистически достоверными и, наконец, имеют ли они клиническое значение.
Чтобы разобраться в вопросах вроде связи между физической активностью и здоровьем, мы должны быть уверены, что наблюдаемые явления не просто происходят одновременно, но одно вызывает другое. Например, вы можете утверждать, что развитие интернета произошло одновременно с ростом заболеваемости ожирением и диабетом, но это не значит, что одно вызвало другое. В медицинской школе учили подвергать сомнению собственные навыки физикального обследования. Например, если вы слышите хрипы или свист в легких пациента, то насколько вы можете быть уверены в таком диагнозе, как, например, пневмония или сердечная недостаточность? Нередко ответы учат смирению.
В некоторых экологических или антитехнологических движениях существует концепция высокомерия науки. То, что я узнал во время учебы и постоянно вижу в научной литературе, – это невероятная скромность ученых, которые, как и врачи, знают: многое из того, что считалось правдой в прошлом, изменилось или полностью перевернулось с появлением новых доказательств. Но понимание того, что общеизвестное в прошлом после исследований оказалось неверным или верным лишь отчасти, не означает, будто мы находимся в постмодернистском море, полностью лишенном объективной истины. Один ученый сказал: «Наука отправила двенадцать человек на Луну и благополучно доставила их всех домой». Это объективная реальность. Однако мы всегда можем получить более четкое представление о ней. Мы можем усилить увеличение микроскопа, заглядывать все глубже в тщательно сокрытые секреты клеток, тел и Вселенной в целом.
Технологические инновации позволили врачам предлагать более качественную медицинскую помощь, а научные достижения помогли решить такие проблемы, как холод, голод и болезни. Однако прогресс создал и новые проблемы.
А позже, вследствие улучшения дорожной инфраструктуры и безопасности на дорогах, мы стали сжигать слишком мало калорий из-за отсутствия достаточной физической активности. У этой проблемы есть решение. Предположительно, в некоторых пропорциях нужно увеличить время для активных упражнений и снизить потребление жира и сахара. Изучение доказательной медицины дало мне возможность взглянуть на здоровье и другие социальные проблемы через призму науки и фактических данных.
Изучив анатомию, мы начали тему «Метаболизм и питание». Преподаватель обладал очень живым умом и на лекциях извергал настоящие потоки информации. Именно от него я впервые узнал о физиологии бега. Чтобы проиллюстрировать выработку энергии на клеточном уровне, он предложил рассмотреть в качестве примера шестидесятикилограммовую женщину, планирующую пробежать марафон. Мы рассчитали ее энергетические потребности и составили прогноз, в какой момент гонки ее организм перейдет от аэробного (с использованием кислорода) к анаэробному (без кислорода) метаболизму. Слушая лекцию, я мог представить себе эту теоретическую женщину, бегущую марафон, вообразить, как ее мышцы потребляют гликоген (соединение на основе глюкозы, которое организм использует, чтобы запасать энергию), пожирая его, словно голодная армия. Подумав о том, как она потеет и мобилизует резервы организма, я впервые взглянул на бег с точки зрения науки.
Где возникает искра движения? Она в разуме, и тогда это воля к бегу, или в мышцах, когда сокращаются мышечные волокна? Гретхен Рейнольдс пишет о своем открытии бега во время учебы в университете:
«Через несколько месяцев я могла добраться до полей, теперь уже дыша легко, и продолжала двигаться три, четыре, пять раз вокруг вспаханных прямоугольников, а затем, все еще не устав, бежала домой. На последних кварталах я иногда переходила на спринт. Без указаний о том, что им делать, мои колени поднимались, а руки двигались в такт. Я стремительно отталкивалась, чувствуя себя сильной и быстрой… Внезапно у меня появились способности к физической активности и даже грация. Мои бедра двигались с неосознанной животной красотой. Кто знал, что они так могут?» [1].
После того как Гретхен решила бежать, мерцающий каскад факторов и мессенджеров нейромоторного контроля изменил поступление кальция в клетки и вызвал сокращение актина и миозина, которые привели к движению мышц.
Скелетная мышца тянется от сухожилия к сухожилию. Различные волокна сталкиваются с целым рядом задач, от малозатратных видов деятельности, таких как ходьба и сидение в вертикальном положении, до мощных взрывов высокоамплитудной работы, таких как прыжки или поднятие тяжестей [2].
На первом году в медицинской школе мы изучали физиологию дыхания, кровообращения и механическое действие армии молекулярных машин, которые двигают наши тела. Организм должен быстро и точно адаптироваться к изменениям в потребности в кислороде, синтезе кислот и выделении тепла. Преподаватели показали нам уравнения минутного объема кровообращения (МОК), объяснив, что это функция частоты сердечных сокращений и систолического объема. МОК увеличивается во время физической нагрузки и обычно становится ограничивающим фактором при определении максимального потребления кислорода человеком (VO2 max[7]). VO2 max часто обсуждают в беговых кругах, он считается самым наглядным показателем тренированности сердечно-сосудистой системы. VO2 max определяется генетикой и активностью в детстве, но его можно улучшить целенаправленными тренировками.
Критический фактор, который определяет VO2 max – систолический объем, – это количество крови, которое поступает в организм за один удар сердца. Спортсмены говорят о своей частоте сердечных сокращений со знанием дела. Пониженная – маркер аэробной тренированности, поскольку под влиянием тренировок сердце становится больше и сильнее, что и увеличивает систолический объем. Поэтому оно может прокачивать столько крови, сколько нужно организму, делая от пятидесяти до шестидесяти ударов в минуту. Чтобы выполнить ту же работу, более слабому сердцу придется сокращаться от семидесяти до девяноста раз в минуту.
Для доставки кислорода в тело кровь должна пройти через легкие и забрать его там. Систолический выброс высокоэффективного спортсмена может быть почти вдвое выше, чем у менее активного человека. Таким образом, когда через сердце спортсмена проходит до сорока литров крови каждую минуту, эритроциты молниеносно перемещаются по кровеносным сосудам легких. Кажется почти немыслимым, что, пока они прорываются через крошечные легочные капилляры, у крови остается время, чтобы набрать кислород. Но перенос крови через альвеолы (крошечные воздушные мешочки) легких настолько прекрасно организован, что даже при интенсивных нагрузках организм может поддерживать уровень кислорода и углекислого газа в крови на уровне, необходимом для жизни.
Способность крови переносить кислород также влияет на конечную величину VO2 max человека. Вот почему спортсмены занимаются кровяным допингом. Удаляя, сохраняя, а затем повторно вводя эритроциты, они могут искусственно увеличить способность крови переносить кислород. Таким образом мошенники могут увеличить свой VO2 max на 9 % [3].
Вы можете проверить свой VO2 max, но приготовьтесь страдать. Во время бега на дорожке или езды на велотренажере вам придется продвигаться вверх по кривой поглощения кислорода за счет увеличения интенсивности и скорости нагрузок, пока не достигнете точки, в которой, несмотря на повышающуюся нагрузку, поглощение кислорода вашим телом начнет снижаться, потому что оно не сможет работать лучше. Это и будет ваш VO2 max. Он измеряется в миллилитрах поглощаемого кислорода в минуту, поделенных на вес (измеренный в килограммах), это позволяет сопоставлять уровни потребления кислорода людьми разных размеров. Средний уровень VO2 max для нормального тридцатилетнего мужчины – около 36 мл/мин./кг и со временем, примерно до 30 к шестидесяти пяти годам, снижается. У женщин за это же время он снижается с 30 до 22 мл/мин./кг.
Еще один важный показатель – анаэробный (лактатный) порог. Это уровень поглощения кислорода (VO2), при котором в мышцы начинает поступать молочная кислота (лактат)[8]. Большинство элитных спортсменов соревнуются при нагрузках чуть ниже своего анаэробного порога, который коррелирует примерно с 75 % VO2 max.
Наши мышцы состоят из медленносокращающихся и быстросокращающихся волокон. Первые могут работать в течение длительного времени, когда организм выполняет низкоинтенсивную работу на выносливость. Вторые обеспечивают мощные взрывные движения.
Физические упражнения серьезно влияют на сердце и систему кровообращения. У тренированных спортсменов левый желудочек – часть сердца, отвечающая за перекачку крови по всему телу, – больше, и, хотя такие сердца могут выглядеть на рентгеновских снимках даже слишком большими, они прекрасно функционируют. Становятся намного больше и сами волокна сердечной мышцы, что приводит к гораздо более сильным сокращениям. Суммарный эффект сильных мышечных клеток и увеличенного систолического выброса приводит к увеличению МОК, что позволяет сердцу спортсмена во время интенсивной активности отправлять в мышцы огромное количество крови [4].
Транспортировка насыщенной кислородом крови становится более эффективной отчасти потому, что физические упражнения стимулируют рост новых капилляров в мышцах. Физические упражнения – лучшее лечение нарушений артериального кровотока под общим названием «заболевания периферических артерий», потому что эти новые растущие кровеносные сосуды создают обходные пути для участка с нарушенным кровообращением.
Поделиться книгой: