Идеальное лекарство. Записки врача о беге

Олдувайское ущелье внушило мне раннее и глубокое понимание факта, что современный человек – это продукт миллионов лет эволюции в африканской саванне. Мы часто слышим, что у людей мозг каменного века.

Хотя общества, в которых живут современные люди, кардинально отличаются от обществ наших предков, тела не слишком изменились. Из-за этого нам трудно подстроиться под быстро меняющийся мир. Считается, что тревога – это следствие примитивных инстинктов, которые заставляют нас всегда быть начеку в ожидании угроз. Ожирение вызвано стремлением есть много жирных и сладких питательных веществ.

В Олдувайском ущелье страх перед угрозами и стремление потреблять как можно больше высокоэнергетической пищи были полезны для адаптации. В самом деле! Они были необходимы для выживания. В современном Шанхае или Нью-Йорке они не только менее полезны, но и приводят к преждевременной смерти.

Хотя объяснение проблем, с которыми сталкиваются современные люди, часто слишком упрощенное.

Правда заключается в том, что мы должны воспринимать свои мозг и тело такими, какие они есть, и создавать мир, который будет поддерживать оптимальное здоровье и благополучие человека.

К сожалению, мы не слишком преуспели в этом. В результате сегодня большинство людей, и взрослых, и детей, не питаются должным образом, не делают упражнений и не обладают связью с природой, которая всем нам жизненно необходима.

Жизнь и путешествия по Восточной Африке показали мне, что природа – это чудо, достойное пристального внимания. Еще я узнал, что это первобытная сила, которую следует уважать. Я помню, как съежился на заднем сиденье, пока мы ехали по плоской травянистой равнине в парке Тарангире на севере Танзании, окруженные сотнями слонов. Я выглянул в окно и увидел безмятежно марширующие мимо стада. Во время предыдущей поездки в Кению разъяренная самка слона напала на нас, защищая своего детеныша от нашего кроссовера. Люди – хозяева мира, но еще и хрупкие, беспокойные двуногие, которые правильно поступают, когда, сталкиваясь с угрозой, убегают в укрытие.

Еще через год мы отправились на юг, в Селус, который в то время был огромным и относительно нетронутым природным заповедником, почти лишенным человеческого жилья. Мы сели в маленькую моторную лодку, и она, треща, поплыла вниз по реке Руфиджи к стаду бегемотов. В этом суденышке я остро ощутил себя беззащитным, дрейфуя среди животных весом в тонну, любой из которых мог бы в одно мгновение раздавить нас, если бы инстинкт побудил его к этому.

Тот первый день в Олдувайском ущелье напоминал многие другие, когда я бродил среди баобабов, валунов и грубой растительности. Если мы с братьями играли в пятнашки, бегали наперегонки или лазали по скалам, то мы следовали тем же самым основным побуждениям двигаться и играть, которые чувствовали в тех местах наши древние предки.

Каждый раз, когда я со времен детства возвращался в Восточную Африку, мне казалось, что я вернулся домой. Не в свой личный дом, но в дом человечества. Меня тянет к тем земле и ландшафту: это место, где мы родились и выросли как вид.

* * *

Наши человеческие предки развили способность к длительному бегу около двух миллионов лет назад [2].

В книге «Почему мы бежим» (Why We Run) Бернд Генрих описывает наскальный рисунок, который видел во время исследовательской поездки в Зимбабве:

«На стене под навесом была нарисована последовательность маленьких, составленных из палочек человеческих фигур, явно бегущих. Все они сжимали в руках изящные луки, колчаны и стрелы… Когда я заметил кое-что еще, у меня закружилась голова. Самая дальняя фигура справа, та, что возглавляла процессию, вскинула руки в общеизвестном жесте бегуна, триумфально завершающего соревнование. Этот непроизвольный жест, рефлекторный для большинства бегунов, которые упорно боролись, дыша жаром и огнем, чтобы ощутить восторг триумфа над невзгодами».

Для Генриха этот образ послужил напоминанием о том, что «корни наших соревнований, нашей конкурентоспособности и нашего стремления к совершенству уходят очень далеко и очень глубоко». Когда бежим на открытой местности, мы возвращаемся в прошлое и прикасаемся к нашим предкам.

Корни бега уходят в самую основу нашей человечности. Чтобы бегать, нужно было ходить, а чтобы ходить, следовало подняться – стать двуногими.

Почему и как это произошло? Африканские обезьяны живут на деревьях. Они сильны, но медлительны. У них большие кисти, ступни и короткие руки – особенности, которые важны для лазанья по деревьям, но мешают бегу [2]. Эти обезьяны – четвероногие, которые живут и питаются в лесу.

Возможно, вы видели, как шимпанзе ходит, опираясь передними конечностями на кулаки, передвигаясь на всех четырех конечностях. Такой способ передвижения позволяет приматам ходить как четвероногие, при этом оставаясь хорошо приспособленными к лазанью по деревьям. Однако крепко сжатые кулаки шимпанзе и горилл не могут соперничать с чрезвычайно точными движениями наших очень ловких пальцев [3]. Ходьба на костяшках позволяет двигаться лишь очень медленно. Она не делает шимпанзе проворными на земле и тратит энергию впустую. Это была эволюционная стратегия, которая ни к чему не привела.

Чтобы превратиться в великих бегунов, люди сперва должны были стать двуногими. Этот переход начал последний общий предок человека и шимпанзе. Ходил ли он на костяшках пальцев рук или нет, неизвестно. Но одна из наиболее достоверных характеристик этого примата – сила в противовес выносливости. Вполне вероятно, что его мышечные группы состояли в основном из быстрых волокон, которые хорошо приспособлены для поднятия тяжестей. Он был сильнее Homo sapiens, но хуже выводил излишки тепла, оказывался менее энергоэффективен, и его способность ходить или бегать на большие расстояния оставалась ограниченной [4].

Перенесемся на четыре миллиона лет назад, и летопись окаменелостей покажет моих любимых предков человека – австралопитеков. В средней школе я увидел изображение маленького волосатого примата, преследующего с копьем какого-то предка антилопы, и прочитал слово «австралопитек». Выговаривать это – все равно что держать во рту лед. Австралопитеки были большой группой ранних гоминидов[2 - Гомини?ды (лат. Hominidae) – семейство приматов, включающее людей и больших человекообразных обезьян. – Прим. ред.], которые жили в Африке от одного до четырех миллионов лет назад. Они стали первыми из наших предков, кто спустился с деревьев и начал ходить только на двух ногах [5].

Миллион лет спустя в одном из уголков Восточной Африки раздались мягкие шаги Люси, Australopithecus afarensis, найденной в Эфиопии. Она была молодой женщиной, ростом всего в девяносто сантиметров и весом в двадцать семь килограммов [6]. На ее примере хорошо видны показывает особенности перехода к движению на двух ногах. Я с благоговением смотрел на реконструкции ее черепа, который так мал и не похож на наш, но в то же время так человечен.

Люси – чудо. В отличие от тел ее предков, которые были созданы, чтобы передвигаться на четвереньках, колени и бедра Люси лучше приспособлены для вертикальной ходьбы. У нее была сильнее развита большая ягодичная мышца – особенность, которая помогает двуногим не опрокидываться вперед при каждом движении ноги [7].

Развитая большая ягодичная мышца очень активна во время бега, но играет небольшую роль при ходьбе. Современное человеческое тело уникально тем, что бедра немного объемнее талии. Отчасти это стало результатом адаптации к бегу.

Также способствует стабильному положению во время бега узкая талия. Но у Люси не было фигуры современной женщины. Ее ноги оставались короткими по сравнению с туловищем и руками – особенность, которая была преимуществом при лазанье по деревьям. Она была женщиной двух миров – прошлого и будущего, земли и деревьев. По мере того как Люси и ее потомки переходили к полностью вертикальному образу жизни, они начинали все хуже лазить по деревьям. Современные люди – единственные приматы, которые плохо приспособлены к лазанию [8]. Хотя Люси гораздо лучше чувствовала себя на высоте, чем современные люди, вероятно, она оказалась все же недостаточно адаптированной к такому существованию, что и послужило причиной ее смерти. После тщательного компьютерного сканирования ее костных фрагментов исследователи предположили, что Люси погибла после падения с дерева. Она стала жертвой собственного новаторского перехода от ветвей к земле, оказавшись не совсем дома ни в том, ни в другом мире.

Еще одно открытие, которое выявило секреты нашего расцветающего прямохождения, было сделано недалеко от Олдувайского ущелья. Примерно три миллиона шестьсот тысяч лет назад группа гоминидов, вероятно Australopithecus afarensis, прошла по слою влажного, похожего на цемент вулканического пепла, который позже затвердел, превратившись в ископаемую окаменелость [9]. Эти следы стали недвусмысленным свидетельством того, что двуногие приматы двигались в сторону Олдувайского бассейна.

Двадцатипятиметровая дорожка с двойными отпечатками – свидетельство того, что пара отправилась на поиски пищи, воды или своих соплеменников [10]. Мы можем извлечь из этих следов информацию о том, как вес распределялся на ноги пары, что жила так давно. Ступни, по-видимому, были устроены так же, как и наши: с такими же сводами и таким же прижатым к остальным большим пальцем ноги. Но есть вещи, которые мы, скорее всего, никогда не узнаем о людях, оставивших эти отпечатки.

Ричард Докинз в книге «Рассказ предка: паломничество на заре эволюции» (The Ancestor’s Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Evolution) говорит об этой находке: «Кто не задается вопросом, чем эти люди были друг для друга? Держались ли они за руки или, может, даже разговаривали? И каким забытым делом они занимались на заре плиоцена?»

Мы уверенно шли к человеческой форме, созданной для того, чтобы стоять, ходить и бегать прямо на двух ногах. Но зачем становиться двуногим?

Прямохождение – сомнительное достижение: едва вы начинаете думать о том, насколько оно маловероятно, сразу задаетесь вопросом, как это вообще получилось. Встаньте на мгновение и подумайте о том, как трудно оставаться в вертикальном положении. Голова кругом идет? Теперь представьте, как трудно было нашим предкам убегать от саблезубых тигров или налетчиков из соседнего племени. Зачем они это сделали? Разве не было бы безопаснее встать на четвереньки и двигаться так? Может быть, но это не стало путем человеческой эволюции.

Возможно, мы стали двуногими, чтобы уносить больше пищи из походов за добычей. А может, прямохождение позволило нам двигаться по мелководью или стоять высоко в траве саванны. Или дарило прохладу, когда мы стояли под солнцем, нагревая только часть тела во времена, когда еще не было технологий, чтобы охладить себя [11]. Превращение в двуногих, возможно, привело к тому, что мы стали относительно безволосыми, поскольку в положении стоя нам нужны волосы только на голове и плечах, чтобы оставаться защищенными от солнца.

Чарльз Дарвин считал, что мы стали двуногими, чтобы носить с собой инструменты для охоты и самозащиты. Чего он не знал, так это того, что орудия труда не появляются в летописи окаменелостей примерно в течение двух миллионов лет после того, как австралопитеки стали двуногими. Это позволяет предположить, будто такое эволюционное изменение оказалось вызвано чем-то совершенно другим [12]. В свете подобных доказательств Дарвин мог бы согласиться с современными представлениями, что, вероятно, ключевым фактором стала превосходная способность охотиться и заниматься собирательством в вертикальном положении.

Ходьба в вертикальном положении сделала ранних людей отличными охотниками и собирателями, поскольку они могли путешествовать на большие расстояния в поисках пищи.

Бегун-марафонец может пересечь большую территорию и увидеть все значимые места города, пробежав три часа в хорошем темпе. Во время перехода человечества к ходьбе и бегу окружающая среда менялась, и это еще больше стимулировало эволюцию. Первоначально Африка была более теплой и влажной, чем сегодня. В эпоху плиоцена, с 5,3 до 2,6 миллиона лет назад, она стала прохладнее и суше, что привело к прореживанию тропических лесов и способствовало росту редколесья и кустарников.

Пока многие приматы предпочитали оставаться в относительной безопасности в глубоком лесу, наши предки отважились покинуть эту удобную нишу, тем самым подвергнув себя огромному риску. Необходимо было найти другие виды пищи, столкнувшись с угрозой новых хищников. Как и современные дети, древние люди предпочитали фрукты, но в своей новой среде они были вынуждены есть и другие виды растений. Их поиск, возможно, потребовал больше путешествовать по открытой местности. Так что особи, лучше приспособленные к ходьбе на большие расстояния и умеющие взбираться на любые плодоносящие деревья, жили лучше и, таким образом, получили больше шансов на размножение [13].

То, что они смогли выжить в новом ландшафте, свидетельствует о стойкости наших ранних предков. Но летопись окаменелостей заполнена останками тех, кто не выжил. Действительно, один фрагмент черепа австралопитека, найденный в Южной Африке, был пробит зубами леопарда, а тело этого предка тащили по земле [14]. В регионе Эфиопии под названием Дикика были найдены другие палеолитические сокровища, в том числе печальный скорченный скелет трехлетней самки Australopithecus afarensis, которую назвали Селам. Ее кости очень хорошо сохранились, и, похоже, ее оторвал от семьи и смыл паводок, сразу же похоронив в мягкой грязи [15]. КТ-сканирование ее внутреннего уха показало сходство полукружных каналов улитки с таковыми у обезьян и других австралопитеков.

Это доказывает: хотя Селам ходила на двух ногах, у нее не было всех инструментов, необходимых для быстрого бега. Особые части внутреннего уха, помогающие контролировать равновесие, позволяют современным людям держать голову достаточно стабильной во время бега [16].

В 1984 году раскрылась еще одна древняя трагедия – на севере Кении, у озера Туркана, расположенного близ границы Эфиопии. Во время раскопок обнаружили самый полный из когда-либо найденных скелетов древнего человека. Останки, которые датируются примерно полутора миллионами лет, идентифицировали как принадлежащие мальчику Homo erectus, которому, как полагают, было около восьми лет. Несмотря на юный возраст, его рост составлял один метр шестьдесят сантиметров. Он лежал лицом вниз в болотистой грязи [17]. Его назвали Мальчик Нариокотоме[3 - В русскоязычной литературе – Турканский мальчик. – Прим. перев.]. В отличие от Люси и Селам, он был лучше приспособлен к жизни на земле. Его узкий таз и более длинные конечности указывают, что он уверенней ходил на двух ногах, чем более ранние приматы [18]. Сохранившиеся следы возрастом в полтора миллиона лет, найденные около того же озера, свидетельствуют о больших ступнях гоминидов с очень современным устройством ног и длинными шагами [19].

Изменения в наших ступнях, ногах в целом и суставах стали ключом к способности бегать. Свод стопы действует как пружина, которая возвращает энергию, передающуюся во время момента в беге, когда нога находит опору [20]. Пружинами также служат ахиллово сухожилие и илиотибиальный тракт[4 - Полоса соединительной ткани, которая идет от передней верхней ости подвздошной кости через наружную часть коленного сустава к наружному краю большеберцовой кости. – Прим. перев.]. У других приматов они крошечные или вовсе отсутствуют, но у наших предков уже увеличились [21]. Ступни и пальцы ног уменьшались по мере того, как ноги становились длиннее и развились более крупные суставы, несущие вес и способные без повреждений выдерживать длительные пробежки [22].

Два миллиона лет назад наши предки эволюционировали в Homo erectus – первых охотников-собирателей. В них мы можем видеть очертания уже больше похожих на нас самих существ. Они жили в постоянно растущих социальных конгломератах и использовали все более сложные технологии. Именно этот вид первым начал применять огонь для приготовления пищи и сделал инструменты, например каменные топоры. Эти предки жили группами и заботились о больных. Они проследовали из Африки через Азию до Китая и Индонезии. У них был больший мозг, некрупные зубы, более длинные ноги, более короткие руки и современные ступни [23].

Они могли бегать. Это все изменило. Но для того, чтобы бегать в течение длительного времени, тела наших предков должны были не допускать перегрева. Четыре особенности помогли этому: способность потеть, выпирающий нос, возможность охладить мозг и худое вертикальное тело [24].

Подумайте о нашей способности потеть. Мало кто понимает, что все млекопитающие, кроме людей, в качестве основной стратегии рассеивания тепла используют частое дыхание. Она не очень эффективна, так как рот и язык обеспечивают лишь небольшую поверхность для теплового рассеивания [25]. Человек же потеет всей поверхностью кожи – это площадь примерно в два квадратных метра. В процессе эволюции мы потеряли большую часть волос на теле и в то же время обзавелись большим количеством потовых желез [26]. Они работают потому, что для испарения пота, который образуется на поверхности кожи, требуется значительное количество энергии [27]. Мы можем выделять до трех литров пота в час, и на трехчасовой охоте или во время марафона здоровый человек способен потерять из-за потоотделения до 10 % веса своего тела без особого риска лишиться сознания [28].

Иногда в комплекты для марафонцев входят губки, которые бегуны могут окунать в ведра с водой и выжимать на себя во время бега. Эта вода дарит мгновенное ощущение прохлады, но на самом деле блокирует потовые железы и вообще не способствует охлаждению.

Подумайте о том, какая часть вашего тела подвергается воздействию солнца, когда вы стоите прямо, особенно если солнце высоко в небе. Большая часть его попадает на голову и плечи.

Только 7 % человеческого тела подвергается воздействию прямых солнечных лучей, когда находится в вертикальном положении, тогда как четвероногие принимают солнечные лучи гораздо большей площадью тела.

С потерей волос пот смог испаряться гораздо эффективнее. Это очень важно, если вы много бегаете и ходите. Еще отсутствие волос помогает защитить людей от паразитов, например вшей, которые прячутся в местах, покрытых волосами [29].

Зачем нам понадобились эти приспособления для выведения избытка тепла? Возможно, мы эволюционировали, чтобы добывать пищу в жару и убегать от хищников. Биологи рисуют картину того, как ранние гоминиды ходили на большие расстояния под открытым небом, постоянно высматривая львов и саблезубых тигров. Как и у пещерных людей в фильме Артура Кларка «2001: Космическая одиссея» (2001: A Space Odyssey), их жизнь была отмечена постоянным страхом и реальными смертельными угрозами. Таким образом, если ранние предки людей могли выходить на улицу в самую жаркую часть дня, когда их открытые солнцу 7 % площади тела были удобно покрыты волосами, а остальная часть сильно потела, они могли оставаться в достаточной прохладе, чтобы добывать пищу, пока крупные хищники отдыхали в тени [30].

Даже современные люди отличаются равномерной активностью в жару. Люди – единственный вид, который может пробежать марафон при температуре 30 °C. Даже лошадь или собака не способны совершить такой подвиг, и маловероятно, что какой-либо доисторический хищник сумел бы это сделать [31]. Большинство других млекопитающих хороши в спринте, но не так успешны, когда нужна выносливость. В это трудно поверить, но мы лучше бегаем на длинные дистанции, чем лошади, особенно в жаркую погоду. Мы эволюционировали от животных с низкой метаболической емкостью[5 - Метаболическая емкость – суммарное количество энергии, которое может быть освобождено в ходе того или иного процесса и использовано на ресинтез АТФ. Выражается метаболическая емкость в килокалориях или килоджоулях. – Прим. перев.] и быстро улучшили и метаболизм, и способность поглощать и использовать кислород, измеряемую показателем VO2 max, о котором я подробней поговорю позже [32].

Чтобы выжить во враждебном мире, мы развили в себе способность потеть и охлаждать воздух, поступающий в тело. У нас есть уникальный нос, который втягивает его под почти прямым углом по отношению к носовым проходам. Эта форма создает турбулентность и охлаждает поток, прежде чем он попадает в легкие. Выстилка нашей дыхательной системы также охлаждает воздух до температуры 37 °C и увлажняет до идеального уровня, прежде чем он достигнет легких [33].

Эти приспособления были полезны для добывания пищи в жаркие дни, но как насчет охоты? Мы не были вегетарианцами. Недавно на сельской ярмарке я видел плакат, изображающий современного охотника с мощным ружьем. Подпись к плакату гласила: «Я добрался до вершины пищевой цепочки не для того, чтобы стать вегетарианцем». Примечательно, что мы убивали животных только камнями или заостренными палками. Мы изобрели каменные наконечники пятьсот тысяч лет назад, а лук и стрелы – сто тысяч лет назад. Имея только такое оружие, охотники должны были очень близко подходить к добыче, некоторые разновидности которой было очень опасно убивать.

Так что теоретически мы большей частью загоняли несчастные создания до смерти – эта практика называется «охота настойчивостью». Первые люди пугали свою добычу, возможно, ранили ее, а затем продолжали преследовать, пока животное не перегревалось и не падало. Охотники при этом потели, хорошо приспособленные носы позволяли им оставаться неперегретыми, а отлично адаптированные тела – продолжать бег. Охота настойчивостью существует и в наши дни: документально зафиксировано, что ее используют охотники-собиратели в пустыне Калахари. Как и предсказывает теория, она происходит в самую жаркую часть дня [34].