Як мозок змушує нас робити дурниці (А. Казанцева)

Автор: Ася Казанцева

Для того, щоб сприймати цей текст, зовсім не обов'язково володіти глибокими біологічними знаннями. Швидше навіть навпаки: якщо ви ними володієте, то як мінімум половина досліджень, згаданих у книзі, викличуть у вас смертельну нудьгу ("знову вибір сексуального партнера по запаху, сто разів про це все писали, ну скільки можна?") Тим не менш може виявитися корисним у загальних рисах пам'ятати шкільну програму (ну там синапси, гени, гормони, ось це все) і приблизно уявляти, яким чином клітини можуть сприймати зовнішні сигнали і реагувати на них. Якщо вам у процесі читання книги здасться, що ви не знаєте чогось важливого і це заважає сприймати нову інформацію, то можна спробувати прочитати останню главу - "Короткий курс біології". Там немає нічого нового і дивного, це просто довідкова інформація, ті речі, які здаються біологам або науковим журналістам загальновідомими і тому вони забувають обумовлювати їх окремо.

Я повинна відразу попередити потенційних читачів, що я ніколи не займалася нейрофізіологією як учений. П'ять років тому я закінчила кафедру вищої нервової діяльності петербурзького біофаку, але відразу ж після цього втекла на телебачення і з тих пір займаюся тільки наукової журналістикою - а вона пред'являє більш м'які вимоги до достовірності та коректності висловлюваних фактів, ніж наука (але зате більш жорсткі - до їх цікавості і зв'язку з повсякденним життям). Все, що написано в цій книзі, видається мені правильним і обгрунтованим, але в деяких випадках це всього лише моє суб'єктивне бачення (сформований, втім, з урахуванням наукової інформації, яку я безперервно поглинала останні десять років). І навіть тоді, коли я просто викладаю дані експериментів і наводжу посилання на них (а в основному я саме цим і займаюся), я все одно не готова присягнутися на "Походження видів...", що у світовій науці не існує альтернативних теорій, що пояснюють ті ж самі факти більш правильним чином, і не суще ствует альтернативних експериментів, в яких були отримані інші дані. Мене втішає тільки те, що книгу перед публікацією читали прекрасні редактори, рецензенти, і якби тут було щось принципово невірний, вони б це помітили. Але дрібні помилки і неточності в книзі майже напевно є, і тому ні в якому разі не треба сліпо вірити всьому, що тут написано. Вірте тільки тому, що вам подобається.

Частина I. Погані звички

Розділ 1. Скільки можна жерти?

Американка Донна Сімпсон стала знаменитою в 2008 році, коли розповіла журналістам про свою мрію бути самою товстою жінкою на планеті. В той момент вона важила 290 кг і планувала набрати ще принаймні 160. Тоді вийшла б кругла цифра - 1000 фунтів, в п'ять разів важче середньостатистичного американця. Заради своєї мети Донне доводилося щодня поглинати 12 000 ккал. На їжу у неї йшло 750 доларів на тиждень. Щоб оплачувати їжу, Донна підтримувала веб-сайт, на якому кожен бажаючий міг всього за 19 доларів в місяць спостерігати за тим, як вона їсть.

Сьогодні на сайті Донни вже немає відеотрансляцій. У своєму зверненні до читачів вона розповідає, що нещодавно розлучилася зі своїм нареченим Філіпом і тепер планує скинути вагу, щоб жити повноцінним життям і піклуватися про своїх дітей. Філіп волів товстих жінок, от і доводилося відповідати його смаку.

Ця історія здається нам дивною тільки тому, що жінка намагалася товстіти, а не худнути заради своєї любові. Насправді ми всі в одному човні: наші уявлення про ідеальному вазі найчастіше не відповідають медичним нормам, а відповідають замість цього реальним або уявним естетичним уявленням наших коханих.

Відповідність зросту і ваги зазвичай оцінюють за допомогою величини, яка називається індексом маси тіла. Це вага в кілограмах, поділений на зростання в метрах, зведений у квадрат. Наприклад, якщо ваш зріст - 165 см, а вага - 60 кг, індекс маси тіла складе 22:

I = 60 / 1,652 = 22.

За оцінкою Всесвітньої організації охорони здоров'я, при нормальному вазі індекс маси тіла коливається в межах від 18,5 до 25. Це означає, що при зрості 165 сантиметрів рекомендується утримувати свою вагу в межах від 55 до 65 кг. Якщо ви при такому зростанні ледве-ледве набрали 50 кг, то, з точки зору лікарів, мова йде про дефіцит маси тіла і вам непогано б видужати. Але спробуйте повідомити коханому, що ви плануєте погладшати на 10 кг, щоб опинитися в самому центрі рекомендованої норми. Ймовірність того, що він не стане вас відмовляти, дуже мала.

Тим не менше проблема реального, а не уявного ожиріння сьогодні - вперше за всю історію людства! - більш актуальна, ніж проблема недостатнього харчування. За статистикою Організації об'єднаних націй, рівень щоденного споживання калорій на людину за останні півстоліття виріс майже в півтора рази. Завдяки прогресу в селекції, а потім в генній модифікації рослин, використання пестицидів, добрив і просунутої техніки ми нарешті отримали світ, в якому їжі досить багато і вона досить дешево коштує, щоб вгамувати голод теоретично міг кожен. Навіть жителі третього світу сьогодні споживають в середньому 2000 ккал в день, а в розвинених країнах середньодушове споживання вже перевалило за 3000, і кількість їжі, що поглинається у всіх країнах світу продовжує зростати. Так, існує проблема нерівномірного розподілу ресурсів (третина харчових продуктів відправляється в смітник!) і приблизно мільярд мешканців планети харчуються неповноцінно. Але в той же час від надмірної ваги страждають півтора мільярда людей - практично кожен п'ятий. Три мільйони з цих людей щорічно вмирають від хвороб, безпосередньо викликаних ожирінням.

Ці дані вражають. Люди перемогли віспу, чуму і поліомієліт, винайшли атомну енергію та пренатальну діагностику, полетіли на Місяць і провели всюди Інтернет - так чому ж при цьому вони не можуть про сто залишатися стрункими, адже для цього взагалі не треба нічого спеціально робити, достатньо всього лише не з'їдати більше калорій, ніж можете витратити?

Відповідь проста. Протягом усієї еволюції нашого виду перевагу отримували саме ті люди і спільноти, яким вдавалося винайти щось круте, будь то олдувайский шкребок, землеробство, аркебуза або атомна електростанція. А ось здатність не їсти їжу, коли вдалося здобути, ніякого еволюційного переваги не приносила. Навпаки, їжі завжди не вистачало, і здатність запасати жир, коли є така можливість, була дуже цінною - не випадково всі палеолітичні Венери, доісторичні жіночі статуетки, мають страхітливо гіпертрофованими грудьми, стегнами і животом.

Якби дикі тварини, як люди, що стикалися з проблемою не недоліку, а надлишку калорій, можливо, еволюція приділила більше уваги утриманню від смачненького.

Навіщо взагалі потрібна їжа

В школі, на лабораторних з фізики, дівчата бурхливо дивуються тому, що калорія, виявляється, не має ніякого відношення до їжі - це просто одиниця енергії, така ж як дж. Одна калорія дорівнює кількості тепла, необхідного, щоб нагріти один грам води на один градус. Енергетичну цінність їжі визначають, спалюючи її в калориметре і вимірюючи, як нагрілася вода навколо нього.

Автору не відомо напевно, але можливо, Джеймс Джоуль просто не любив жирне, тому для позначення енергетичної цінності їжі довелося придумати нову одиницю - калорію.

Ця історично сформована система визначення поживності різних речовин і справді недосконала, так як не враховує ефективність їх засвоєння в організмі людини - але в цілому абсолютно працездатна. Адже їжа дійсно нам потрібна в першу чергу для отримання енергії, хоча ми і робимо це набагато більш складним і трудомістким способом, ніж спалювання в калориметре.

Існує тісний зв'язок між поглинанням їжі і диханням. Обидва ці процесу переслідують одну і ту ж мету: синтез молекул АТФ у всіх клітинах тіла. АТФ, або аденозинтрифосфорная кислота - це універсальна клітинна батарея, вона забезпечує енергією абсолютно всі процеси, які з нами відбуваються. Нейрони ганяють туди-сюди електричні імпульси, сперматозоїди крутять хвостиками, м'язи скорочуються, рани заживають - що б не відбувалося в організмі, для цього потрібна енергія в страшних кількостях. Всі клітини тіла постійно займаються перетворенням молекул-попередників в АТФ. Це перетворення вимагає жахливо довгої і складної послідовності біохімічних реакцій, але сумарне рівняння виглядає нешкідливо:

Одна молекула глюкози (С6Н12О6) окислюється до шести молекул вуглекислого газу (СО2), який ми видихаємо. Електрони і протони, які брали участь у реакціях, але які стали непотрібними після їх завершення, треба кудись подіти, і їх причіпляють на той кисень, який ми вдихнули (і який не був витрачений на окислення глюкози), - він при цьому перетворюється у воду. А енергія, яка була отримана від окислення молекули глюкози, запасається у вигляді хімічних зв'язків, що утворюються між молекулами-попередниками, АДФ, і залишками фосфорної кислоти - при цьому клітина отримує 38 нових молекул АТФ, готових до роботи. Віддавши свою енергію, вони знову перетворяться на АДФ та будуть залучені у цю реакцію по новій - з кожною молекулою цей цикл відбувається більше 500 разів на добу!

Це ж рівняння дозволяє порахувати, скільки АТФ ми витрачаємо кожен день. Оскільки кисень нам потрібно вдихати тільки заради цього процесу, а кожні шість молекул кисню потрібні для синтезу 38 молекул АТФ, то при споживанні 400 л кисню на добу (що приблизно відповідає реальності, адже ми використовуємо менше кисню, ніж вдихаємо) організм встигне побудувати (і розщепити назад) близько 60 кг АТФ.

Саме величезна потреба в АТФ пояснює, чому глюкоза настільки важлива для нас. Найголовніший споживач енергії - це головний мозок. Його маса - близько 2 % від маси тіла, але він витрачає близько 20 % глюкози і кисню, що циркулюють у крові, причому при інтенсивній інтелектуальній діяльності потреба мозку в енергії зростає.