считал, что усталость мышц после упражнений происходит от «таяния плоти». На протяжении последнего столетия физиологи полагали, что это чувство возникает, когда мышцы достигают своего физического предела: когда им не хватает кислорода или гликогена, этого «топлива для организма», или когда они вырабатывают слишком много токсичных продуктов распада, например молочной кислоты.
Впрочем, кое-что позволяет оспорить эту гипотезу. Например, усталость не всегда сопровождается недостатком энергии или кислорода. На самом деле, по утверждению Тимоти Ноукса, ультрамарафонца и спортивного физиолога из Кейптаунского университета, во время упражнений мышцам всегда всего хватает[304]. Они не расходуют всех своих запасов энергии: даже для выполнения самых сложных заданий задействуется порядка 30 % мышечных волокон. «Нет никаких доказательств того, что мы используем все мышцы нашего тела, даже когда тренируемся до изнеможения», – говорит Ноукс. Более того, у таких спортсменов, как Франческа, перед самым концом соревнования в запасе оказывается еще немного сил, что помогает им прибавить скорость, например пробежать те злосчастные 16 километров. Если истощение мышц или отравление их побочными продуктами собственной жизнедеятельности и впрямь имеют место, как тогда объяснить эту способность поднажать на последних километрах перед финишем?
«Ни одно исследование еще не выявило прямой связи между какой-то одной психологической переменной и восприятием усилия или усталости», – говорит Ноукс[305]. Как и Франческа, он верит, что чувство усталости возникает в мозге. Чтобы продемонстрировать эту психологическую составляющую изнеможения, он и его коллеги поставили на беговые дорожки 16 хорошо тренированных спортсменов и периодически просили их оценить степень собственной усталости[306]. В начале эксперимента спортсменам было сказано, что им придется бежать на полной скорости 10 минут, а на самом деле им предстояло пробежать 20. Между десятой и одиннадцатой минутами, когда участникам эксперимента сообщили, что им придется пробежать еще 10 минут, чувство усталости, по их оценке, резко усилилось.
По теории Ноукса, в мозге есть что-то вроде центра управления, который задает уровень воспринимаемой усталости, основываясь на связанных с задачей ожиданиях, и вырабатывает подсознательную стратегию предохранения тела от истощения и повреждений. Он делает это исходя из физиологических сигналов мышц о скорости их работы, запасах энергии и кислорода, а также сигналов центра терморегуляции. Ноукс считает, что именно этот центр управления заставил спортсменов почувствовать усталость между десятой и одиннадцатой минутами – до того, как «переварил» новую информацию. Когда мозг чувствует, что тело достигает предела своих возможностей, говорит Ноукс, он заставляет мышцы почувствовать усталость. Кроме того, при помощи сигналов, поступающих от сознания, мозг вырабатывает специальную стратегию движения, отсрочивая возникновение чувства усталости до момента предполагаемого конца бега и порождая ощущение полного изнеможения только тогда, когда приходит пора финишировать. Таким образом мозг защищает себя и весь организм от упадка сил, угрожающего жизни.
Какие именно биохимические агенты передают в центр управления сигнал о наступлении усталости, пока остается загадкой. Возможно, это молекулы интерлейкина-6[307]. После длительной тренировки содержание его в крови в 60–100 раз превышает норму. Когда интерлейкин-6 вводят хорошо тренированным спортсменам, они начинают чувствовать усталость, их движения замедляются, становятся неловкими. Возможно, что у таких закаленных спортсменов, как Франческа, рецепторы интерлейкина-6 менее чувствительны, чем у нас с вами, говорят некоторые ученые, так что у них своя мера усталости.
Теория Ноукса, пока еще весьма спорная, нравится мне тем, что дает красивое объяснение обычным вещам, например тому изнеможению, которое ощутила Франческа перед неожиданным подъемом в конце маршрута. А бывает и так – это вам скажут многие любители бега, – что первые полтора километра 16-километровой дистанции даются как-то легче, чем тот же отрезок 6-километрового маршрута, хотя никакой разницы между ними нет. Когда надо преодолеть солидное расстояние, центр управления говорит нам: еще не время чувствовать усталость, слишком рано.
* * *
Вы закончили тренировку. Оцените ее эффект. «Физические упражнения укрепляют и мобилизуют все способности, – писал в своем дневнике второй президент США Джон Адамс. – Они сообщают нашему сознанию радость и удовлетворение и подготавливают нас к любой деятельности и любому удовольствию».
Это правда. Умеренные физические упражнения действительно бодрят, потому что прибавляют нам сил и выносливости. Они поднимают настроение, укрепляют мышцы и кости, улучшают работу сердечно-сосудистой системы. Проведенное в 2006 году исследование показало, что у женщин постклимактерического возраста умеренные физические нагрузки снижают частоту простудных заболеваний, возможно из-за увеличения количества лейкоцитов, которые борются с инфекциями[308]. Они повышают чувствительность к инсулину, тем самым снижая риск развития сахарного диабета 2 типа. И держат в узде ваш вес.
Занятия спортом снижают количество потребляемых нами калорий: некоторая пища начинает казаться нам слишком сладкой, и мы не можем есть ее помногу. В 2004 году группа японских ученых сообщила, что у спортсменов в результате постоянных тренировок развивается повышенная чувствительность к сладкому[309]. Но самое сильное влияние занятий спортом на вес заключается в их воздействии на энергетический обмен. За час упорной тренировки можно сжечь до четверти потребленных за сутки калорий, а заодно и увеличить скорость обмена веществ. Даже после окончания тренировки организм продолжает сжигать больше калорий, чем перед ее началом, и этот эффект порой длится несколько часов. Последние исследования показывают, что это ускорение метаболизма возникает из-за более активной циркуляции крови и повышения температуры тела, а также благодаря стремлению организма пополнить запасы кислорода и избавиться от молочной кислоты[310].
Живущие в Пенсильвании амиши[311] служат наглядной иллюстрацией этого феномена[312]. Хотя они едят много высококалорийной пищи: пироги, торты, яйца, ветчину, число людей с избыточным весом среди них чрезвычайно низко – в семь раз меньше, чем в среднем в США. Секрет их стройности кроется в активном образе жизни. Спортивные физиологи выяснили, что мужчины-амиши проходят около 14,5 километра в день, женщины – около 11 километров. Кроме того, порядка 10 часов в неделю мужчины уделяют работе на фермах (женщины – 3,5 часа) и 43 часа в неделю – более легкому труду в саду (женщины – 39 часов).
Каждый, кто заботится о своем весе, должен взять это на вооружение. Ученые подсчитали, что уменьшение потребления или увеличение расходования энергии всего на 50–100 калорий в день компенсирует прибавку в весе примерно в 90 % случаев[313]. Большинство из нас легко может потратить лишние 100 калорий, как это делают амиши: 20 минут поработать в саду, пройти полтора километра или четверть часа покататься на велосипеде.
Совсем недавно стало известно, что физические упражнения не только ускоряют обмен веществ, но и улучшают работу мозга. От этой новости просто дух захватывает: оказывается, тренировки приводят к более эффективной работе тех участков мозга, которые отвечают за память и обучение, и защищают от старческого слабоумия.
Несколько лет назад исследователь мозга Генриетта ван Прааг сопоставила способности двух
