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

пройти пешком. Пробираясь по тротуару сквозь толпу, вы приводите в движение более 50 разных костей лодыжки и стопы – четвертую часть всех костей вашего тела – и множество мышц и связок.

«Если бы я не мог далеко и быстро ходить, я бы, наверное, взорвался и умер», – писал Чарльз Диккенс. Гете во время прогулок сочинял стихи. Как и Роберт Фрост, и Данте. Некоторые исследователи даже уверены, что ритм многих знаменитых произведений поэзии и прозы, например «Чистилища» Данте, задан ритмом ходьбы, при которой руки и ноги ходят как маятник[160].

Помогает или нет ходьба обрести вдохновение и попасть в размер, мы, похоже, созданы для нее. Чтобы понять, что происходит с человеческим телом во время такого простого акта, ученые изучали движение конечностей и количество энергии, затрачиваемое людьми, которые идут или бегут по дорожке тренажера. В 2005 году я сама участвовала в таком эксперименте, который проводила лаборатория Дэна Либермана из Гарвардского университета. Меня заставляли бежать с разной скоростью. К моим ногам прикрепили сенсоры давления, чтобы регистрировать удары пятки и носка о поверхность дорожки. Электромиографические датчики фиксировали работу моих мышц, а акселерометры и гироскопы темпа, закрепленные на голове, определяли угол наклона туловища, равновесие и отклонения. Маленькие серебряные шарики, привязанные к моим суставам – на лодыжке, колене, бедре, локте и плече, – служили инфракрасными отражателями для трех видеокамер, фиксирующих в трех измерениях расположение сегментов моих конечностей. Затем на меня надели маску, соединенную с прибором, который определил, сколько кислорода я расходовала во время ходьбы и бега, чтобы подсчитать энергозатраты.

Все это оборудование было таким же удобным, как власяница, особенно шлем из резины, пенопласта и проводов. Но, чтобы раскрыть тайну движения, стоило помучиться.

Ходьба дается нам просто, потому что при этом потенциальная энергия тела легко преобразуется в кинетическую, объяснил Либерман. Идущий человек похож на перевернутый маятник. Туловище колеблется относительно жесткой и негибкой ноги; при этом расходуется совсем немного энергии: потенциальная энергия, полученная при движении вверх, примерно равна кинетической, теряемой при движении вниз. Таким способом тело сохраняет и возвращает столько использованной энергии, что рабочая нагрузка на него сокращается примерно на 65–70 %.

Просматривая на экране компьютера сведенные в таблицы результаты эксперимента, я поражалась гениальности конструкции движущегося тела, «часовой» точности сокращения и расслабления мышц, систематической «подкачивающей» работе рук и плеч, устойчивости походки. Для человека как биологического вида ходьба – очень эффективная форма движения, по крайней мере ходьба с оптимальной скоростью. Наиболее экономичный темп, говорит Р. Макнейл-Александр, биолог из Университета Лидса, около 1,28 метра в секунду, или чуть меньше 4,83 километра в час, поскольку при этом темпе достигается оптимальная работа мышц при заданных длине и частоте шагов[161]. Если темп отклоняется от этого оптимума в ту или другую сторону, тело начинает чувствовать нагрузку. Однако организм сам знает, как минимизировать потери энергии, даже если его заставляют двигаться в нежелательном темпе. В ходе одного эксперимента канадские ученые попросили спортсменов ходить маленькими семенящими шажками или волочить ноги[162]. Так вот, спортсмены автоматически компенсировали странность походки и минимизировали расход энергии за счет изменения длины и частоты шагов. Существует четкая связь, говорят исследователи, между скоростью ходьбы и длиной и частотой шага. Тело все время следит за походкой и вносит необходимые поправки – все это, разумеется, проходит мимо нашего сознания.

Но сейчас вы немножко опаздываете и поэтому прибавляете шагу. Стремление сэкономить энергию отступает перед необходимостью поддерживать скорость, и дыхание становится более частым и глубоким. В состоянии покоя вы делаете примерно 16 вдохов и выдохов в минуту, вдыхая около 7,6 литра воздуха. Но если вы ускоряете темп, чтобы успеть на работу или перебежать оживленный перекресток, потребность в кислороде возрастает в 15–20 раз[163].

* * *

Немного запыхавшиеся, но воодушевленные прогулкой, вы ныряете в туалетную комнату, чтобы освежить дыхание с помощью зубной щетки. Вот малоизвестный факт, который добавит вам энтузиазма: чистка зубов не только помогает удалить с них нежелательные отложения и остатки пищи, но и производит «социальную эволюцию», говорит Кевин Фостер, биолог из Гарварда[164]. Нравится вам это или нет, ваш рот служит прибежищем сонму бактерий, которые прячутся в особых нишах на языке, зубах и деснах. «Чистка зубов перемешивает бактерии, которые раньше находились в окружении себе подобных, с теми, которые живут в других участках ротовой полости», – рассказывает Фостер. Это перемешивание мешает развитию сообществ бактерий и тем самым спасает нас от кариеса или запаха изо рта.

То, что во рту у нас целый мир микроскопических существ, еще в XVII веке открыл голландский торговец мануфактурой и естествоиспытатель Антон ван Левенгук[165]. Однажды из любопытства Левенгук соскреб со своего зуба немного налета и положил под микроскоп. Он увидел «с огромным удивлением… множество крохотных анималькулей [зверушек], очень забавно двигающихся… и скучившихся так тесно, что их можно было бы принять за большой рой комаров или мух».

Только недавно мы узнали, что во рту действительно находится поистине космическое количество микробных сообществ, превосходящее по численности восьмимиллиардное население Земли[166]. (Подумайте вот о чем: за один долгий поцелуй люди обмениваются примерно пятью миллионами бактерий.) Больше 600 различных видов этих обитателей ротовой полости не распределяются равномерно, они процветают в хорошо организованных сообществах, которые собираются в «биопленки» и оседают в особых нишах[167]. Эти биопленки защищают бактерии и помогают им активно размножаться. Например, оберегают так называемый красный комплекс, союз трех видов бактерий (Bacteroides forsythus, Porphyromonas gingivalis и Treponema denticola), которые вызывают воспаление десен. Чистка зубов разрушает их сообщество, говорит Фостер, мешая ему расти, благоденствовать и портить ваши зубы, раздражать ваши десны или провоцировать дурной запах изо рта[168].

Наука предполагает, что этот запах – результат деятельности крошечных микробов, питающихся белка́ми[169]. Переваривая белки, они вырабатывают то, что Мел Розенберг из Тель-Авивского университета назвал букетом «действительно вонючих веществ»: сероводорода (им пахнут тухлые яйца), метилмеркаптана и скатола (их выделяют фекалии), кадаверина (трупный запах), путресцина (запах тухлого мяса) и изовалериановой кислоты (запах потных ног).

Розенберг, который сам себя называет «смеллологом»[170], возможно, самый крупный в мире эксперт по изучению запаха изо рта. Он разработал галиметр – специальный клинический анализатор дыхания – и простой в использовании лакмусовый тест ОК-2-Kiss, который позволяет выявить присутствие вредоносных бактерий, вызывающих запах изо рта. Розенберг называет 22 вида бактерий, которые провоцируют запах изо рта. Обычно слюна смывает и бактерии, и пахучие продукты их жизнедеятельности, но иногда слюна не достигает задней части языка, где бактерии могут прятаться и вызывать постназальный затек. Ухудшить дело может дыхание через рот во время