Краткая история тела. 24 часа из жизни тела: секс, еда, сон, работа

Степень инерции во многом зависит от той фазы сна, в которой вас разбудили. Группа Лави обнаружила, что люди, разбуженные во время фазы быстрого сна (или быстрых движений глаз – БДГ), скорее начинают ориентироваться в пространстве и оказываются более бойкими и разговорчивыми[20 - Lavie et al., “It’s time you must wake up now”.]. Фаза БДГ – своего рода врата пробуждения, считает Лави, наилучшим образом смягчающие выход из сна. (Она также примечательна насыщенными яркими сновидениями, которые после пробуждения остаются в памяти человека.)

С другой стороны, те, кого безжалостный звонок будильника вырвал из медленного глубокого сна, скорее всего, будут немного не в себе и зададутся вопросом: «Где я?». Чтобы исключить такое грубое пробуждение, исследовательские лаборатории «Эксон слип» разработали предназначенный для детей вариант «Клоки» – устройство «СлипСмарт», которое следит за вашим сном и будит вас во время фазы БДГ[21 - http://www.axonlabs.com/pr_sleepsmart.html.]. В наручный браслет, «очень маленький, удобный и гладкий», если верить рекламе, встроены электроды и микропроцессор, которые измеряют волны, излучаемые мозгом в каждой фазе сна, и передают информацию на стоящий у кровати будильник, запрограммированный на максимально позднее время звонка. Он-то и будит вас в последней фазе быстрого сна перед часом Х.

Вы впархиваете или вползаете в утреннюю суету в зависимости от своего хронотипа – принадлежности к «жаворонкам» или «совам»[22 - Roenneberg et al., “Life between clocks”.]. «Жаворонки» поют по утрам, «совы» ухают ночью.

Однажды я слышала, как писательница Джин Ауэл призналась, что лучше всего ей думается после захода солнца. Джин приступает к работе в 11 или 12 часов вечера, заканчивает в 7 часов утра и ложится спать. Спит до 4 часов дня, затем встает и ест вместе мужем (у нее это завтрак, у него – обед), выходит в город и около полуночи снова садится за работу. Она заявляет, что такая «совиная» жизнь никому не вредит.

В таком же ритме живет и великий генетик Сеймур Бензер. Его ночные исследования мутирующих дрозофил помогли выявить генетическую основу ежедневных биоритмов нашего тела[23 - Jonathan Weiner, Time, Love, Memory (New York: Knopf, 1999), 190.]. Рабочая пора для Бензера настает в середине ночи; он говорит, что необходимость браться за работу утром, вместе с большинством людей, для него может обернуться катастрофой.

На противоположном конце спектра – истинные «жаворонки», из которых получаются превосходные хлебопеки. Они ложатся спать в 7 или 8 часов вечера, чтобы проснуться в 3–4 часа утра.

Два хронотипа отличаются друг от друга, как люди, рожденные в разные столетия или на разных концах планеты: «жаворонки» просыпаются как раз тогда, когда «совы» только засыпают. Они ведут совершенно разную жизнь: у них расходятся не только пики активности (11 часов утра для жаворонков и 3 часа дня для сов) и пики сердечного ритма (11 часов утра и 6 часов вечера соответственно), но также излюбленное время принятия пищи и физической активности, а кроме того, ежедневная доза кофе (чашечка для «жаворонка» и кофейник для «совы»)[24 - Michael Smolensky and Lynne Lamberg, The Body Clock Guide to Better Health (New York: Holt, 2000), 40–42.].

Тилл Рённеберг, хронобиолог из Мюнхенского университета, обнаружил, что истинные «совы» встречаются в три раза чаще, чем настоящие «жаворонки»[25 - Roenneberg et al., “Life between clocks”.]. Большинство людей находится где-то посередине, более или менее склоняясь в сторону «сов», а такой образ жизни часто противоречит обычному рабочему графику и приводит к социальному нарушению суточного ритма. Узнать, «жаворонок» вы или «сова», можно с помощью простой анкеты, разработанной группой Рённеберга и содержащей вопросы типа: «Когда вы обычно просыпаетесь в рабочие дни?», «А в выходные?», «Когда вы чувствуете себя полностью проснувшимся?», «В котором часу вы ощущаете упадок сил?»[26 - http://www.imp-muenchen.de/index.php?id=932.].

Несмотря на обилие пословиц, превозносящих «жаворонков» (достаточно вспомнить «Кто рано встает, тому Бог подает» Бенджамина Франклина и «Ранней пташке и червячок в клюв»), ученые утверждают, что «ранние пташки» не обладают никакими преимуществами – ни в плане здоровья, ни в отношении финансового благополучия и умственных способностей. Некоторое время назад британские ученые решили подтвердить слова Франклина, установив наблюдение над более чем 1200 пожилыми людьми[27 - C. Gale, “Larks and owls and health, wealth, and wisdom – sleep patterns, health, and mortality”, British Medical Journal, December 19, 1998, E3 (col. 5).]. Изучив взаимосвязь между временем пробуждения и отхода ко сну, с одной стороны, и здоровьем, материальным благополучием и когнитивными функциями – с другой, ученые пришли к выводу, что «совы» зачастую богаче «жаворонков», а вот в части здоровья и умственных способностей различие между двумя хронотипами незначительно.

В любом случае, не составляет труда определить, что вы за птица. Привычки «жаворонков» и «сов» обусловлены не личностными свойствами (как считалось ранее), а природой наших биологических часов. Около десяти лет назад Ханс ван Донген из Университета Пенсильвании продемонстрировал, что биологические часы людей среднего утреннего типа «опережают по фазе» часы людей вечернего типа. Они убегают по крайней мере на два часа вперед[28 - H. P. A. Van Dongen, “Inter- and intra-individual differences in circadian phase”, Ph. D. thesis, Leiden University, Netherlands, ISBN 90–803851–2–3 (1998); H. P. A. Van Dongen and D. F. Dinges, “Circadian rhythms in fatigue, alertness, and performance”, in M. H. Kryger et al., Principles and Practice of Sleep Medicine, 3rd ed. (Philadelphia: W. B. Saunders, 2000). См. также: J. F. Duffy et al., “Association of intrinsic circadian period with morningness-eveningness, usual wake time, and circadian phase”, Behavioral Neuroscience 115:4, 895–899 (2001).]. Вы можете подавить свои привычки, говорит ван Донген, но не сможете изменить их совсем[29 - Hans Van Dongen Q & A at http://www.upenn.edu/pennews/current/2004/092304/cover.html, retrieved March 17, 2005.]. «Сова» вы или «жаворонок», определяет ваша биология.

* * *

«Время – вот материал, из которого я сделан», – заметил аргентинский писатель Хорхе Луис Борхес[30 - Jorge Luis Borges, “A New Refutation of Time”, Labyrinths (New York: Modern Library, 1983), 234.]. В этой фразе скрыто глубокое прозрение. Как доказали последние исследования, время буквально пронизывает плоть всех живых существ, и по одной веской причине: мы живем на вращающейся планете.

Чтобы лучше понять это, нужно вернуться на миллиарды лет назад, к зарождению жизни, к одноклеточным организмам, населявшим теплое первобытное море[31 - Ezio Rosato and Charlambos P. Kyriacou, “Origins of circadian rhythmicity”, Journal of Biological Rhythms 17:6, 506–511 (2002); Russell Foster and Leon Kreitzman, Rhythms of Life (London: Profile Books, 2004), 157.]. Яркий полуденный свет чередовался с темной прохладой ночей – день за днем, с четкой предсказуемой периодичностью, и так триллионы дней. Свет и тьма, тепло и холод – в этой ежедневной матрице развивалась жизнь. В отсутствие озонового атмосферного слоя губительная для жизни солнечная радиация сжигала поверхность Земли в светлое время суток. Чтобы избежать воздействия вредоносных лучей, наиболее тонкие биохимические процессы должны были совершаться в безопасной темноте ночи, и в результате вырабатывался определенный ритм обмена веществ. У некоторых организмов появились сенсоры, реагирующие на свет, – сначала просто светочувствительные клетки, а затем более сложно устроенные глаза, которые позволяли различать самые незначительные изменения освещенности во время заката и рассвета.

Дальше дело было за эволюцией. У некоторых биологических видов развились гены, клетки и системы жизнеобеспечения, ответственные за выработку собственных внутренних биоритмов, прекрасно сочетающихся с планетарными циклами, – циркадианных (циркадных, околосуточных) ритмов (от лат. circa – около и dies – день). Световые сенсоры соединяются с циркадианными часами, чтобы синхронизировать внутренний биоритм организма с астрономическими сутками. «Таким образом, – говорит биолог Томас Вер, – циркадианный метроном создает для организма день и ночь, отражающие „режим“ внешнего мира»[32 - T. A. Wehr, “A ‘clock for all seasons’ in the human brain”, in R. M. Bujis et al., eds., Progress in Brain Research 111 (1996).].

Эти метрономы настолько чувствительны к свету, что даже низкая освещенность приводит к изменению ритма[33 - Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 11.]. Солнечный свет – основной экзогенный (внешний) фактор, управляющий биологическими часами; он настраивает их ритм таким образом, чтобы тот согласовывался с изменяющейся продолжительностью светового дня и ночи, так что летом биологический день длинный, а зимой – короткий. Когда вы утром раздергиваете шторы, специальные светочувствительные клетки сетчатки глаз измеряют уровень света и посылают в мозг сигнал о наступлении рассвета, тем самым синхронизируя циркадианные часы с космическими ритмами[34 - M. S. Freedman et al., “Regulation of mammalian circadian behavior by non-rod, non-cone, ocular photoreceptors”, Science 284, 502–504 (1999); D. M. Berson et al., “Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock”, Science 295, 1070–1073 (2002); I. Provencio “Photoreceptive net in the mammalian retina”, Nature 415, 493 (2002); S. Hattar et al., “Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensivity”, Science 295, 1065–1068 (2002); I. Provencio et al., “A novel human opsin in the inner retina”, Journal of Neuroscience 20, 600–605 (2000); R. G. Foster, “Bright blue times”, Nature 433, 698–699 (2005); Z. Melyan et al., “Addition of human melanopsin renders mammalian cells photoresponsive”, Nature 433, 741–745 (2005); D. M. Dacey et al., “Melanopsin-expressing ganglion cells in primate retina signal colour and irradiance and project to the LGN”, Nature 433, 749–751 (2005).].

Ритмы внутреннего метронома настолько сильные и надежные, что они вырабатываются постоянно – даже при отсутствии внешних сигналов. Ученые обнаружили это в ходе наблюдения за организмами, на недели изолированными от природных воздействий. При отсутствии сигналов о наступлении дня или ночи организм переходил от астрономического цикла к 24-часовому циклу сна и бодрствования и ритмов других органов тела. (Эта «устойчивая» модель функционирования организма называется автономным ритмом и записана в геноме биологического вида.)

Такая система обладает двумя большими преимуществами: в организме в нужное время происходят нужные процессы, но при всем том он готов к ежедневной смене ритма и подстраивается под изменения во внешней среде. Неся в себе эту модель космоса, организм всегда на шаг опережает происходящие вокруг него изменения, подготавливаясь к разным событиям дня и ночи: приему пищи, спариванию, борьбе с хищниками и изменению температуры окружающей среды.

* * *

Слово «часы» недостаточно полно передает влияние циркадианного цикла на организм. Хотя внешние воздействия достаточно сильны, чтобы поддерживать постоянные условия функционирования организма, циркадианные импульсы обусловливают разительные колебания в течение 24-часового цикла. Как писал Эмерсон, «все кажется неизменным, пока вы не раскрыли его секрет»[35 - Ralph Waldo Emerson, “Circles”, in Essays and Poems (London: Everyman Paperback Classics, 1992), 147.].

Возьмем температуру тела.

Допустим, вы принимаете душ. Чтобы проснуться и обрести бодрость, некоторые рекомендуют сделать душ контрастным, чередуя горячую воду с холодной. (Он может сослужить вам сомнительную службу: невольно вскрикнув под ледяными струями, вы перебудите домашних.) Тепловые рецепторы, находящиеся прямо под кожей, выдерживают температуру до 45 °C, холодовые рецепторы – до 10 °C. При более низкой или более высокой температуре включаются болевые рецепторы. Однако даже если вы пустите очень горячую или очень холодную воду, базовая температура тела изменится весьма незначительно. (Кстати, представление о том, что температура тела в норме составляет 37 °C[36 - Имеется в виду температура тела, измеренная во рту. – Ред.], ошибочно[37 - P. A. Mackowiak et al., “A critical appraisal of 98.6 degrees F, the upper limit of the normal body temperature, and other legacies of Carl Reinhold August Wunderlich”, Journal of the American Medical Association 268, 1578–1580 (1992).]. Тщательное исследование, основанное на миллионах измерений, показало, что у женщин средняя температура тела равна 36,89 °C, а у мужчин – 36,72 °C.) Человеческий организм обладает настолько совершенным механизмом поддержания температуры тела вне зависимости от изменений во внешней среде, что у чемпионки по плаванию в холодной воде Линн Кокс температура тела остается неизменной даже в ледяных водах Антарктики, а марафонский бегун может не перегреться и при пятидесятиградусной жаре в Долине Смерти, межгорной впадине в пустыне Мохаве.

Способность человеческого организма поддерживать постоянную температуру и другие внутренние показатели – она называется «гомеостаз» (от греч. homoios – подобный и stasis – стояние) – можно принимать как должное, но это удивительный феномен[38 - Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 53–54.]. Организм сохраняет свою внутреннюю среду неизменной, постоянно отслеживая все показатели: содержание глюкозы, углекислоты, гормонов в крови, температуру тела и даже рН (кислотность) спинномозговой жидкости. Они колеблются вокруг определенного заданного значения, или нормы. Сложная система нейрогуморальной регуляции улавливает любое отклонение от нормы и возвращает показатели на нужный уровень, приводя в действие механизмы коррекции[39 - Сайт Лаборатории Катрин Ривьер http://www.salk.edu/LABS/pbl-cr/02_Research.html, retrieved March 11, 2006.].

Однако недавно мы узнали, что нормы на самом деле заданы не так уж жестко и меняются в течение дня, подчиняясь цикличности циркадианного ритма и обнаруживая существенную зависимость от того, что мы делаем и как себя чувствуем. Температура тела, например, может изменяться от 36,11°C ранним утром (37 °C утром – первый признак начинающейся лихорадки) до 37,22–37,78 °C ближе к вечеру. Эти колебания затрагивают все стороны жизнедеятельности организма. Так, с повышением температуры возрастает болевой порог, равно как и упругость мышц, скорость реагирования, зрительно-моторная координация.

Частота сердечных сокращений и артериальное давление тоже меняются в течение суток, как и количество лейкоцитов в крови, содержание гормонов и нейромедиаторов, скорость кровотока в мозге. Частота сердечных сокращений и давление в течение дня медленно повышаются, уровень гормона стресса кортизола падает. С наступлением ночи выработка «гормона темноты» мелатонина усиливается, температура тела, пульс и кровяное давление падают, а концентрация кортизола увеличивается, достигая пика к раннему утру.

Эти циркадианные колебания едва ли можно считать несущественными. Если терапевты не будут принимать их во внимание, результаты измерения жизненно важных показателей – от артериального давления и пульса до количества сперматозоидов в семенной жидкости и аллергических реакций – окажутся сильно искаженными. (Некоторые ученые даже настаивают на необходимости фиксации времени каждого клинического обследования[40 - Wehr, “A ‘clock for all seasons’ in the human brain”; T. Reilly et al., Biological Rhythms and Exercise (New York: Oxford University Press, 1997), 50; Y. Watanabe et al., “Thousands of blood pressure and heart rate measurements at fixed clock hours may mislead”, Neuroendocrinology Letters 24:5, 339–340 (2003); D. A. Conroy et al., “Daily rhythm of cerebral blood flow velocity”, Journal of Circadian Rhythms 3:3, DOI: 10.1186/1740-3391-3-3 (2005); W. J. M. Hrushesky, “Timing is everything”, The Sciences, July/August 1994, 32–37; John Palmer, The Living Clock (New York: Oxford University Press, 2002); Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 10–21.].) Простые смертные вроде нас с вами могут использовать эти знания о своем теле себе во благо[41 - Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 71.]. Если вы не хотите, чтобы порезы сильно кровоточили, бриться лучше в 8 часов утра, когда в крови больше всего отвечающих за ее свертываемость и вязкость тромбоцитов (потому-то сердечные приступы чаще случаются утром). Чтобы не извиваться от боли в кресле дантиста, назначьте визит на послеобеденное время, когда болевой порог самый высокий. Свою бутылку пива или бокал вина выпивайте между 5 и 6 часами вечера: в это время печень наиболее активно выводит из организма токсины, так что ущерб от алкоголя будет минимальным. А для установления спортивных рекордов более всего подходит ранний вечер[42 - Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 11; Smolensky and Lamberg, The Body Clock Guide to Better Health, 5–12; Hrushesky, “Timing is everything”.].

Хронобиолог Джозефина Арендт утверждает, что влияние циркадианных циклов всеобъемлюще: «Можно сказать, что все происходящее в нашем теле подчиняется ритму – пока не доказано обратное»[43 - J. Arendt, “Biological rhythms: the science of chronobiology”, Journal of the Royal College of Physicians of London 32, 27–35 (1998).].

* * *

Так где же внутри нас находится крохотный хронометр, задающий биоритмы? Зайдите на секунду в ванную комнату и посмотритесь в зеркало. Если бы вы могли заглянуть внутрь своего черепа, то увидели бы пару крошечных образований в форме крыла, расположенных в гипоталамусе, позади глаз, чуть ниже их уровня; одно в правом полушарии, второе – в левом. Эти так называемые супрахиазматические ядра (СХЯ)[44 - Супрахиазматические ядра – ядра серого вещества, расположенные над (лат. super) перекрестом (греч. chiasmos) зрительных нервов. – Ред.], состоящие из 10 тысяч нейронов, и есть главные часы вашего мозга[45 - P. L. Lowrey and J. S. Takahashi, “Mammalian circadian biology: elucidating genome-wide levels of temporal organization”, Annual Review of Genomics and Human Genetics 5, 407–441 (2004).]. По прошествии каждых 24 часов СХЯ вырабатывают специальные белки, задействованные в циркадианном цикле. Они контролируют и организуют основные ритмы тела таким образом, что функции организма, связанные со сном, приходятся на ночное время, а связанные с бодрствованием – на дневное. (Когда во время опытов над лабораторными животными СХЯ разрушают путем микрохирургического вмешательства, их жизнедеятельность – движение, потребление воды и пищи, сон – выбивается из нормального 24-часового цикла и беспорядочно распределена в пределах суток.)

Большое зеркало и короткий экскурс в генную инженерию помогут вам уразуметь, где тикают остальные часы вашего организма. Сегодня мы знаем, что в нашем теле их миллиарды: циркадианные будильники скрыты буквально в каждой клеточке – в почках, печени, сердце, крови, костях и глазах. В 2004 году ученые поставили опыт с использованием гена люциферазы (белка, благодаря которому светятся светлячки), чтобы показать в режиме реального времени циркадианные ритмы клеток периферических тканей[46 - S.-H. Yoo et al., “Period 2: luciferase real-time reporting of circadian dynamics reveals persistent circadian oscillations in mouse peripheral tissues”, Proceedings of the National Academy of Sciences 101, 5339–5346 (2004).]. И вот клетки всех частей тела «замигали» в такт циркадианному биению.

Хотя циклические ритмы тела определяются главным образом СХЯ, генетические будильнички, спрятанные в клетках других тканей и органов, могут тикать в своем ритме, регулируя пики и спады активности разных органов таким образом, чтобы каждый из них получал необходимое ему в нужный момент в соответствии со своими предпочтениями[47 - S. Yamazaki et al., “Resetting central and peripheral circadian oscillators in transgenic rats”, Science 288, 682–685 (2000).]. Так, часы в клетках сердечной мышцы задают дневные ритмы колебания кровяного давления, а часы в клетках печени – ритмы переваривания пищи и обезвреживания токсичных веществ, например алкоголя.

Совокупность вторичных часов можно сравнить с оркестром, а СХЯ ими дирижируют, подстраивая под световые сигналы из внешнего мира. Впрочем, периферические часы могут выходить из повиновения и действовать по собственной программе. Этот феномен мы наблюдаем, когда согласие расстраивается из-за смены часовых поясов или работы ночью.

Ход каждых часов определяется совокупностью генов. Небольшие различия в этих генах делают одних из нас ранними пташками, встающими с петухами, а других – «совами», с трудом продирающимися сквозь утренние часы и достигающими пика активности к полуночи.

Луис Птачек и его коллеги из Университета Юты первыми доказали генетическую природу хронотипа «жаворонков» в крайнем его проявлении[48 - C. R. Jones et al., “Familial advanced sleep-phase syndrome: a short-period circadian rhythm variant in humans”, Nature Medicine 5:9, 1062 (1999); K. L. Toh et al., “An hPer2 phosphorylation site mutation in familial advanced sleep phase syndrome”, Science 291, 1040–1043 (2001).]. Эта группа ученых обнаружила у всех членов одной большой семьи «жаворонков» из Юты, страдающих наследственным синдромом опережающей фазы сна, при котором люди засыпают примерно в 7 часов вечера и просыпаются в 2 часа утра, мутацию гена главных часов (СХЯ) Per2[49 - Так называемого периодического часового гена. – Ред.]. С тех пор Птачек и его сотрудники нашли уже около 60 семей с подобной мутацией. Считалось, что эти люди рано ложатся спать из-за своей подавленности и необщительности. Теперь ясно, что их поведение обусловлено изменениями в «часовых» генах.

Британские ученые также доказали, что истинные «жаворонки» и «совы» являются носителями различных вариантов гена Per3[50 - S. Archer et al., “A length polymorphism in the circadian clock gene Per3 is linked to delayed sleep phase syndrome and extreme diurnal preference”, Sleep 26:4, 413–415 (2003).]. Примечательно, что практически у всех «жаворонков» была обнаружена более длинная вариация гена, чем у «сов».

Более умеренные проявления утреннего или вечернего хронотипа тоже связаны с генетическими вариациями. В 1998 году группа ученых провела среди 410 человек тест на самоидентификацию «сова – жаворонок», чтобы выявить, в какое время испытуемые предпочитают совершать те или иные действия (вставать с постели, заниматься спортом, выполнять умственную работу), установить уровень их активности после пробуждения и определить их место в спектре хронотипов[51 - D. Katzenberg, “A clock polymorphism associated with human diurnal preference”, Sleep 21:6, 568–576 (1998).]. У испытуемых взяли кровь на анализ и сравнили структуру одного из «часовых» генов. Люди с одной вариацией гена предпочитали вечернее время, отставая от «жаворонков» в различных видах активности как минимум на 45 минут.

Два известных исследователя биоритмов заметили как-то, что «наши родители – через свою ДНК – продолжают диктовать нам, когда ложиться спать»[52 - C. M. Singer and A. J. Lewy, “Does our DNA determine when we sleep?”, Nature Medicine 5, 983 (1999).].

Конечно, дело тут не только в генах. Возраст тоже имеет значение. В период полового созревания могут происходить серьезные сдвиги в хронотипе. Тилл Рённеберг изучил образ жизни 25 тысяч людей в возрасте от 8 до 90 лет и обнаружил, что среди детей преобладают «жаворонки», но с началом полового созревания они все больше склоняются к тому, чтобы стать «совами»[53 - Till Roenneberg, “A marker for the end of adolescence”, Current Biology 14:24, R1038–1039 (2004).]. Малыш, просыпающийся в 6 часов утра, превращается в подростка, который не вставал бы и до полудня, – любой знает, как трудно вытащить тинейджера из постели к началу уроков в школе. В выходные дни и праздники подростки ложатся и просыпаются на 3 часа позже обычного. Это продолжается примерно до 19 лет у девушек и до 21 года у юношей. Фактически, говорит Рённеберг, пик «совиных» предпочтений приходится на конец подросткового возраста. После этого часто происходит обратный сдвиг и мы снова становимся скорее «жаворонками».

Важен и свет. Проведенное Рённебергом исследование предполагает, что многие из нас ведут «совиный» образ жизни, потому что не получают того количества дневного света, которое необходимо для нормальной работы биологических часов[54 - Интервью с Тиллом Рённебергом, 8 сентября 2006 года; Roenneberg et al., “Life between clocks”.]. Люди, которые проводят на улице 30 и более часов в неделю, встают и ложатся спать на 2 часа раньше тех, кто бывает на улице только 10 часов в неделю. Однако стоит вам провести на улице всего 1–2 часа ранним утром, как ваши внутренние часы убегут вперед на 45 минут. Так что если хотите стать ближе к «жаворонкам», ходите на работу пешком.

* * *

Пробуждение трудно дается всем: молодым и пожилым, «жаворонкам» и «совам». Недавно я приняла участие в психологическом исследовании, в ходе которого должна была следить за своей активностью в течение дня. При мне всегда был карманный компьютер-наладонник, по его сигналу я отвечала на несколько вопросов, а затем с помощью небольшого теста определяла скорость своей реакции.

Ранним утром она была ниже всего.

Пусть я и настоящий «жаворонок», мне все равно нужно какое-то время, чтобы стряхнуть с себя паутину сна и встретить день во всеоружии. Время и тонизирующее средство, которое содержится в чашке крепкого кофе.

Я безнадежно подсела на кофе. Однажды, оказавшись в отдаленном уголке Северо-Восточного Китая, я должна была провести ночь в старом армейском бараке: выбитые окна, вместо унитаза – дырка в полу, матрасы прожжены сигаретными окурками. Я понимала, что достать кофе здесь вряд ли удастся, и взяла с собой зерна и кофеварку (французский пресс), чтобы приготовить напиток самой. Но оказалось, что там не достать и кипятка. Признаюсь, что утром мне пришлось жевать зерна, чтобы прийти в себя.

Густой аромат, ползущая вверх желтоватая пенка – уже сам ритуал приготовления кофе обещает вам ясность ума.

Кофе любил Бах. Любили его Бальзак, Кант, Руссо и Вольтер. Последний, говорят, выпивал по дюжине чашек в день[55 - S. M. Somani and P. Gupta, “Caffeine: a new look at an age-old drug”, International Journal of Clinical Pharmacology, Therapeutics, and Toxicology 26, 521–533 (1988).]. Моя мама ограничивалась шестью. Двести лет назад Самуэль Ганеманн писал, что у пьющих кофе «сонливость исчезает, сменяясь искусственным оживлением, наступает бодрствование, вырванное у Природы»[56 - Samuel Hahnemann, Der Kaffee in seinen Wirkungen (Leipzig, 1803), quoted in Bennett Alan Weinberg and Bonnie K. Bealer, The World of Caffeine (New York: Routledge, 2002), 119.]. Сегодня на мировом рынке кофейные зерна занимают второе место после нефти, а кофеин стал самым популярным психостимулятором. Более 80 % людей потребляют его в том или ином виде, когда пьют кофе, чай, матэ, какао или колу[57 - Jack James, Understanding Caffeine (Thousand Oaks, Calif.: Sage Publications, 1997); интервью с Лаурой Джулиано, октябрь 2006 года.]. Индейцы племени ачуар-хиваро из амазонских районов Эквадора и Перу начинают день с чашки травяного чая из листьев южноамериканского падуба (Ilex guayusa), в котором содержится столько же кофеина, столько в пяти чашках кофе[58 - W. H. Lewis et al., “Ritualistic use of the holly Ilex guayusa by Amazonian Jivaro Indians”, Journal of Ethnopharmacology 33:1–2, 25–30 (1991).]. Этот напиток настолько крепок, что индейцы обычно стараются извергнуть из желудка почти всё выпитое, чтобы избежать последствий передозировки – головной боли, испарины и нервной дрожи.

Мне, чтобы преодолеть утренний ступор, нужно 300–400 миллиграммов кофеина, то есть две чашки крепкого кофе, которые я глотаю в один присест. Последние исследования говорят, что, принимая кофеин таким образом – одной большой дозой, по примеру ачуар-хиваро, – вы не извлекаете из него максимума пользы. Чарльз Чейслер и его гарвардские коллеги установили, что одна доза кофеина порождает быстрый пик активности, которая так же быстро спадает[59 - J. K. Wyatt et al., “Low-dose repeated caffeine administration for circadian-phase-dependent performance degradation during extended wakefulness”, Sleep 27, 374–381 (2004). Целью этого исследования было найти наилучшую стратегию повышения и поддержания работоспособности тех, кому приходится бодрствовать долгими часами, например врачей и шоферов-дальнобойщиков.]. Наиболее эффективный способ побороть слабость и стимулировать умственные способности, избежав нервного перевозбуждения, – пить кофе маленькими дозами, выпивая по 60 граммов каждый час.

О том, почему кофеин оказывает такое сильное воздействие на организм человека, заговорили только в последние годы[60 - Jean-Marie Vaugeois, “Positive feedback from coffee”, Nature 418, 734–736 (2002).]. Он выводится за 4–6 часов, влияя практически на все системы организма. С кровью кофеин поступает в ткани и жидкости тела, нигде не накапливаясь, но равномерно циркулируя в крови – а также в околоплодных водах и в тканях плода. При этом немного повышается кровяное давление, расширяются бронхи, улучшается кровоснабжение (а значит, и доступ клеток к «топливу» – кислороду, содержащемуся в крови). Через почки протекает больше мочи, на толстую кишку кофеин действует как слабительное. Он даже несколько усиливает метаболизм, что немного ускоряет сжигание калорий. Через 15–20 минут 90 % кофеина попадает из желудка и кишечника в мозг[61 - J. Blanchard and S. J. A. Sawers, “The absolute bioavailability of caffeine in man”, European Journal of Clinical Pharmacology 24, 93–98 (1983).].

Секрет стимулирующего воздействия кофеина состоит в следующем: это вещество по своей химической структуре похоже на аденозин и соответственно имеет сродство с аденозиновыми рецепторами. Аденозин – эндогенное (то есть образующееся в самом организме) соединение, побочный продукт энергетического обмена, накапливающийся в организме по мере того, как клетки расходуют энергию. Чем больше тратится энергии, тем больше образуется аденозина. Он присоединяется к «своим» рецепторам, расположенным в основном в клетках мозга, и снижает их активность. Так, он уменьшает частоту сердечных сокращений и артериальное давление, выброс стимулирующих нейромедиаторов и вызывает сонливость. Кофеин подстегивает вашу активность, воздействуя на аденозиновые рецепторы «вместо» аденозина и мешая ему выполнять тормозящую функцию[62 - J. W. Daly et al., “The role of adenosine receptors in the central action of caffeine”, in B. S. Gupta and U. Gupta, eds., Caffeine and Behavior: Current Views and Research Trends (Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1999), 1–16.]. Это влияние кофеина на аденозиновые рецепторы настолько велико, что проявляется даже при малых дозах.

Таким образом, кофеин не возбуждает нервные клетки, но мешает им избавиться от возбуждения. Вопрос о том, стимулирует ли он работу мозга, пока остается открытым[63 - H. P. A. Van Dongen et al., “Caffeine eliminates psychomotor vigilance deficits from sleep inertia”, Sleep 24:7, 813–819 (2001); L. M. Juliano and R. R. Griffiths, “A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features”, Psychopharmacology 176, 1–29 (2004).]. В 2005 году австрийские ученые изучали воздействие кофеина на мозг с помощью магнитно-резонансной томографии[64 - F. Koppelstatter et al., “Influence of caffeine excess on activation patterns in verbal working memory”, Radiological Society of North America annual meeting, November 2005.]. Перед началом эксперимента волонтеры должны были воздерживаться от кофе в течение 12 часов. Затем половина из них выпила чашку крепкого кофе, содержащую 100 миллиграммов кофеина, а вторая половина – плацебо[65 - То есть испытуемым сказали, что это кофе, тогда как на самом деле предложенный им напиток не обладал стимулирующим эффектом. – Ред.]. Через 20 минут участники эксперимента должны были выполнить ряд заданий на память и концентрацию, в то время как их мозг сканировали магнитно-резонансным томографом. Сканирование выявило у всех участников опыта всплеск активности отделов мозга, отвечающих за моторную и рабочую память. Однако у тех, кто принял кофеин, возросла (по крайней мере на 45 минут) активность и других отделов мозга, отвечающих за внимание и концентрацию. Исследователи полагают, что эти отдельные всплески нервной деятельности также могут объясняться воздействием кофеина на рецепторы аденозина.

Впрочем, есть и скептики[66 - Juliano and Griffiths, “A critical review of caffeine withdrawal”. ГЛАВА 2]. Нейробиолог Роланд Гриффитс из Университета Джонса Хопкинса предположил, что положительное воздействие на работу мозга, которое люди приписывают утренней чашке кофе, иллюзия. Кофе просто снимает симптомы абстиненции после ночного воздержания от него. Без кофе, полагает Гриффитс, ваша активность, скорее всего, повысится сама собой через час или два после пробуждения.