Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга

Даже сейчас, в XXI веке, как уверял меня один врач госпиталя в Кисуми, при тяжелом течении церебральной малярии применяют ограничение доступности железа в организме в лечебных целях – разумеется, не таким кровавым способом, а с помощью фармацевтических препаратов. И еще одно подтверждение, в котором каждый может убедиться на собственном опыте: когда человек, страдающий высокой лихорадкой, лежит в постели, есть ли у него аппетит на продукты, содержащие железо? Нет, совершенно определенно нет! Больной даже думать не может о них без отвращения. Интуитивно больной избегает всего, что может увеличить поступление железа в организм.

Сегодня, однако, я здоров, у меня нет лихорадки, чувствую я себя отдохнувшим и выспавшимся и сижу за длинным обеденным столом на крытой веранде сельского клуба Кисуми. Солнце уже довольно высоко, для меня сервируют английский завтрак. Жареные колбаски, фасоль (к ней я не притронулся), тосты, несколько ломтиков дыни (их я тоже не трогаю), стакан апельсинового сока, вареное яйцо и ароматный кофе в термосе. Когда я, задумавшись, разбил яйцо, мне в голову вдруг пришла мысль о недостатке железа и росте бактерий. Да, повод был: яичная скорлупа достаточно пориста для того, чтобы пропускать кислород, поступающий внутрь, и углекислый газ, образующийся в яйце в процессе жизнедеятельности эмбриона. Однако скорлупа достаточно плотна, чтобы плохо пропускать жидкость из яйца, так как большие ее потери могли бы привести к высыханию. Остается один недостаток: поры могут представлять собой очень удобные входные ворота для болезнетворных бактерий. Но вспомним, что в яйце есть белок. Широкий пояс этого вещества почти не содержит железа (всего 0,1 мг). Содержащиеся в яйце 3 мг железа сосредоточены исключительно в желтке. Благодаря такому анатомическому строению яйцо препятствует нежелательному размножению бактерий и одновременно обеспечивает железом растущий организм цыпленка. Вот так, просто и изобретательно, работает природа. Мы могли бы многому у нее поучиться. Для примера можно присмотреться к тому, как древние люди выбирали камни для изготовления галечных орудий.

Сегодня специалисты по бионике – в силу своей профессии – стали особенно внимательны. Они берут за образец природу и на основании наблюдений разрабатывают, например, новые поверхности или покрытия для одежды. Особенно интересны покрытия для защиты от воздействий во время работы; спортсмены, занимающиеся экстремальными видами спорта, тоже могут извлечь из такого подхода немалую пользу. Репейная застежка (липучка) являет собой самый знаменитый пример: принцип «Велькро» сегодня регулярно применяют в одежде; эти застежки стали сертифицированным материалом для использования на МКС. В 1951 году швейцарский инженер Жорж де Местраль сделал определенные выводы, наблюдая, как репей сцепляется с шерстью его собаки, а затем оформил эти выводы в виде патента. В девяностые годы внимательный анализ поверхности и структуры акульей кожи позволил разработать ткань для купальных костюмов, которая снижала сопротивление передвижению в воде по сравнению с традиционными материалами. Крошечные возвышения и небольшая зазубренность нового материала привели к тому, что пловец соприкасается с меньшим объемом воды, и это уменьшает сопротивление потоку. Эта гениальная идея пришла в голову Фионе Фэйрхерст из Великобритании, результатом стало появление «быстрой кожи» для купальника, которая дебютировала в 2000 году на Олимпийских играх в Сиднее. В конце концов, 82 % медалистов этой Олимпиады были одеты в новые высокотехнологичные купальники Speedo. Акулья кожа нашла применение и в самолетостроении; снижение сопротивления воздуха значительно уменьшило потребление керосина, что привело к снижению себестоимости полетов.

Наконец, чтобы создать новые материалы для верхней одежды, бионики внимательно присмотрелись к меху белых медведей. Специалисты обнаружили, что мех белого медведя обладает высокой теплоизолирующей способностью благодаря тому, что каждый волос в нем полый, а воздух – превосходный теплоизолятор. Кроме того, белый мех, лишенный пигмента, позволяет согревающим солнечным лучам доходить до кожи медведя, которая имеет иссиня-черную окраску. Темная окраска позволяет поглощать лучи лучше, чем светлая, а теплоизолирующий мех позволяет телу сохранять тепло. Эти наблюдения привели к тому, что концерн «Дюпон» начал производство полых полиэстеровых волокон под названием Hollofil. Этот материал обладает высокими теплоизолирующими свойствами и сегодня применяется в изготовлении спальных мешков и уличной одежды для защиты от холода; этот материал мы подробно рассмотрим в следующей главе.

Уайт-Хорс, или Испытание границ возможного

Необычайное очарование экстремальных видов спорта

Сейчас последует смелый скачок! Смена темы – от наших прародителей к экстремальному спорту современности? Но нет, тема по большому счету останется той же. Достижения этих спортсменов и спортсменок, которые ходят по грани возможного, так же поразительны, как способность к выживанию наших предков, и именно поэтому для физиологов спортсмены представляет особый интерес. Как человек ухитряется физически и психологически выдерживать экстремальный холод (Юконский арктический ультрамарафон), экстремальную жару (Марафон де Сабль), экстремальную высоту (переход через Анды) или экстремальную длительность (Sels-Transcendence Race)? Нагрузки настолько невообразимо велики, что даже медицина долгое время считала это едва ли возможным. Могут ли эти «эксцессы» быть здоровыми?

Как мы узнали из предыдущей главы, нашим предкам приходилось обитать в весьма тяжелых условиях окружающей среды, которая становилась все суше и холоднее, а в области Восточно-Африканского разлома, кроме того, произошло поднятие уровня земли. Связанные с этим трудности с добыванием пищи и воды значительно повлияли на условия жизни в те времена. Постоянные проблемы с доступом к жизненно необходимым ресурсам по большому счету привели к тому, что выжили только те австралопитеки, которые обладали выдающейся выносливостью. Как показывают генетические данные, популяция современных людей, которая около 100 000 лет назад покинула область Восточно-Африканского разлома, по численности едва ли превышала пару сотен индивидов. Их анатомические, биохимические и физиологические способности к адаптации до сих пор сохранились у нас «в крови».

Давайте же в этом разделе рассмотрим те сердечно-сосудистые, респираторные, терморегуляторные, мышечные и метаболические признаки, которые обеспечивают высокую приспособляемость. Поговорим мы и о том, можно ли путем тренировок повысить работоспособность этих систем и где границы такого повышения. Мой опыт в этом смысле ограничивается одним (неофициальным) мировым рекордом и участием в полумарафоне. В первом случае главную роль снова сыграло яйцо. На этот раз речь пойдет о чрезвычайно высокой механической прочности – правда, надавливать на яйцо нужно с правильной стороны. Незадолго до окончания средней школы я прочитал (вероятно, снова в Patriot), что где-то был установлен мировой рекорд в метании яиц – 40 м. В соревновании выступили два участника, каждый из которых попробовал закинуть яйцо как можно дальше. Бросок, однако, засчитывался только в том случае, если партнер ловил его в конце полета и оно при этом оставалось целым. В том, что касалось дистанции, проблем не было, поскольку мой одноклассник Клаус Шольвен всегда показывал отменные результаты в метании гранаты и копья.