Броди Рамин – Идеальное лекарство. Записки врача о беге (страница 9)
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.