Страница 13 из 14
Вторая мировая война унесла от пятидесяти до восьмидесяти миллионов жизней. Из них двадцать миллионов погибли на полях сражений, но не меньше мирных людей в годы войны медленно умирали от голода, поскольку были уничтожены посевы и разрушены линии снабжения[56]. Во время блокады Ленинграда каждые сутки от голода гибло по тысяче человек. Война затягивалась, делая свое черное дело. Ужасающие масштабы гуманитарной проблемы становились все очевиднее, и физиолог из университета Миннесоты Ансель Киз всерьез озаботился поиском способов помочь голодающим жертвам войны. Киз болезненно осознавал, что науке почти ничего не известно о воздействии на человеческий организм длительного отсутствия пищи. Но чтобы помочь голодающим, для начала требовалось лучше понять, что происходит в их организмах. Киза и многих других тревожило также, что по окончании войны миллионы изголодавшихся людей окажутся восприимчивее к идеям фашизма или коммунизма. И потому, руководствуясь как гуманитарными соображениями, так и стратегическими геополитическими расчетами, правительство США выделило Кизу и его коллегам средства для всестороннего изучения на добровольцах воздействий, которые голодание и последующая реабилитация оказывают на человеческий организм. Потрясая одиннадцатистраничной брошюркой, Ансель Киз бросил клич сознательным американцам, которые по идейным убеждениям отвергали военную службу, но ради помощи жертвам согласились бы выступить в роли подопытных кроликов. На обложку брошюры ее авторы вынесли фотографию, изображавшую троих голодающих французских ребятишек над пустыми мисками, и набранный большими буквами вопрос: «Согласны ли вы поголодать, чтобы они лучше питались?».
Хотя я читал отчеты о миннесотском голодном эксперименте, в том числе опубликованную в 1950 г. двухтомную монографию со всеми его результатами и фотографиями, до сих пор не могу поставить себя на место кого-нибудь из тридцати шести добровольцев, в ноябре 1944 г. изъявивших желание участвовать в нем[57]. В первые двенадцать недель они неплохо переносили эксперимент, поскольку на первоначальной контрольной стадии планировалось привести участников в одинаковое исходное состояние, для чего им предписали щедрую диету пищевой ценностью 3200 ккал в день. Кроме того, каждую неделю их просили проходить около 35 км и по пятнадцать часов заниматься физическим трудом, например стирать белье и колоть дрова. За это время Киз с коллегами произвели все, какие только возможно, замеры, включая вес участников, рост, жировую массу тела, частоту пульса в состоянии покоя, количество эритроцитов в крови, физическую выносливость, силу, слух, психологическое состояние и даже число сперматозоидов. Затем, 12 февраля 1945 г., диету добровольным подопытным внезапно вдвое урезали – до 1570 ккал в день. Что важно, от них требовалась физическая активность прежнего уровня, в том числе чтобы они продолжали проходить свои 35 км в неделю. Киз ввел такое требование, понимая, что страдающие от голода люди в большинстве случаев не могут позволить себе роскошь ничегонеделания, а наоборот, вынуждены трудиться, чтобы обеспечить себе пропитание и выжить.
Хотя 1570 ккал в сутки – это достаточно близко к типичным энергетическим потребностям мужчины на обмен веществ в покое и теоретически этого достаточно для нормального функционирования организма, на деле голодная диета в сочетании с обязательными физическими нагрузками быстро превратилась для подопытных в физическую и моральную пытку. Они быстро теряли в весе, их неотступно преследовало зверское чувство голода, вдобавок они стали вялыми, подавленными и нередко срывались на гнев. Многие страдали от жутких ночных кошмаров, а один несчастный во время колки дров отсек себе три пальца (намеренно ли, случайно или от расстройства сознания, так и осталось невыясненным). Со временем их организмы все больше слабели, убывали жизненные силы и стойкость, опухали ноги, частота сердцебиений снизилась. А если они сидели на своих отощавших ягодицах, их терзала мучительная боль. По мере того как голодание перестраивало организмы добровольцев, как и их сознание, Киз с коллегами беспрерывно, тщательно и всесторонне отслеживали и замеряли причиняемые голодом разрушения. Наконец после двадцати четырех недель, в течение которых все медленно увядающие от голода мужчины потеряли ровно по 25 % своего первоначального веса, Киз в следующие двенадцать недель начал постепенно увеличивать их дневной рацион. Бедняг отпустили 20 октября 1945 г., через полтора месяца после официального окончания Второй мировой войны.
Из этого экстремального эксперимента мы очень многое узнали о голодании и реабилитации после него, но сейчас сосредоточимся на том, что нам стало известно о метаболизме в состоянии покоя. Как и ожидалось, организмы голодавших мужчин сохранили жизнеспособность прежде всего за счет потери массы тела и физического бездействия. Поскольку их метаболические потребности в энергии неизменно превышали количество получаемых калорий, организмы подопытных задействовали жировые резервы. У типичного худощавого мужчины на жировую ткань приходится 15 % массы тела (у женщины-худышки показатель в среднем составляет 25 %). Жировая ткань выполняет несколько функций, но главная – в том, чтобы служить огромным сберегаемым энергетическим резервом, которым организм всегда может воспользоваться в случае нужды. У мужчин, которых Киз мучил голоданием, за двадцать четыре недели пытки жировые запасы организмов упали на 70 % – со среднего показателя почти десять килограмм до жалких трех с граммами[58]. И вот еще что важно: пока тела тощали, подопытными овладевала непреодолимая апатия, и физическую активность они свели до минимума. Когда они были свободны от обязанностей ходить и выполнять бытовые работы, они обычно лежали на кроватях, стараясь ради экономии энергии как можно меньше двигаться. Способность к концентрации внимания обрушилась до невиданно низкого уровня, а половое влечение исчезло без следа.
Но было и кое-что еще. Голодавшие во имя науки добровольцы выжили благодаря еще одному важному набору приспособительных мер организма. Правда, заметить их было сложнее: у подопытных под влиянием голода организм перестроился на меньший расход энергии даже в состоянии покоя. За полгода голодания их показатели уровня метаболизма в покое и основного обмена «похудели» на 40 %, гораздо больше, чем можно было ожидать исходя из их потерь массы тела. Как показали измерения Киза и его коллег, средний по группе уровень базального обмена сократился с 1590 до 964 ккал в сутки. Такой показатель может быть у восьмилетнего ребенка, чья масса тела не превышает 25 кг!
Из факта резкого снижения интенсивности метаболизма в покое проистекает важный урок: у человека интенсивность метаболизма в покое – величина гибкая. Но что еще важнее, она отражает, сколько калорий организм решает использовать на поддержание своей жизнедеятельности, а не сколько калорий ему на это требуется. В качестве одного из главных способов расходовать меньше энергии организмы добровольно голодающих урезали расходы на поддержание основных функций. Обмен веществ у них замедлился и начал экономить на затратных физиологических процессах, которые поддерживают равновесие в организме. Частота пульса уменьшилась на треть, а температура тела с нормальных 37℃ упала до 35,4℃, из-за чего люди постоянно мерзли даже в хорошо обогреваемых комнатах. У каждого организм приспособился также затрачивать меньше энергии на регенерацию клеток кожи и других органов, хотя в нормальном состоянии этот процесс происходит регулярно. Кожа истончала и шелушилась, количество сперматозоидов упало, снизилась и выработка кровяных клеток. Всесторонние замеры Киза выявили даже замедление секреции ушной серы.
В качестве еще одной приспособительной меры у голодающих было обнаружено уменьшение размера дорогостоящих в плане энергии органов, на которые приходилась существенная часть затрат на метаболизм в состоянии покоя. Замеры объемов крови и кислорода, поступающих к органам и отходящих от них, позволяют физиологам приблизительно оценить, сколько энергии потребляют разные части тела. Как показывают подобные расчеты, около двух третей метаболизма человека в состоянии покоя расходуются на три самые затратные ткани – мозга, печени и мышц. Ваш мозг и ваша печень потребляют по 20 % энергии, нужной вам для обмена веществ в состоянии покоя, а если вы типичный сильный мужчина, на ваши мышцы приходится 16–22 % расхода энергии при обмене веществ в покое[59]. Остальная тратится на прочие функции включая работу сердца, почек, кишечника, иммунной системы и поддержание кожи в норме. Если, читая эту страницу, вы сидите, на каждые ваши пять вдохов один обеспечивает обмен веществ в вашем головном мозге, второй – в печени, третий – в мышцах, а два оставшихся – обмен веществ в остальном организме.
56
White M. Atrocities: The 100 Deadliest Episodes in Human History. New York: W. W. Norton, 2012.
57
Отчет об эксперименте очень доступным языком: Tucker T. The Great Starvation Experiment: The Heroic Men Who Starved So That Millions Could Live. New York: Free Press, 2006. Двухтомная монография Анселя Киза и его коллег: Keys A. et al. The Biology of Human Starvation. Mi
58
При начале эксперимента у добровольных подопытных масса жира составляла в среднем 14 % от массы тела; после периода голодания – в среднем 5,5 % массы тела.
59
Elia M. Organ and tissue contribution to metabolic rate // Energy Metabolism: Tissue Determinants and Cellular Corollaries / ed. J. M. Ki