Сухое лечебное голодание — мифы и реальность
Шрифт:
Группа ученых под руководством доктора Ральфа Нельсона зимой 1977–1978 гг. провела в рочестерской клинике «Майо» в штате Южная Дакота (США) ряд опытов по изучению зимней спячки американского черного медведя барибала. Исследователи ставили себе цель: выяснить, каким образом этот вид медведя за время 3-5- месячного сна расходует ежедневно до 4 тыс. кал., не получая пищи и воды и не удаляя отходов из организма.
Исследуя при помощи радиоизотопных методов пробы, взятые из крови и тканей, ученые пришли к предположению, что эти свойства животного обусловлены особым гормоном, поступающим еще осенью в его организм из гипоталамуса. Процессы обмена веществ у медведей, находящихся в состоянии гибернации, оказались похожими на метаболические процессы, протекающие в человеческом организме при сухом голодании. Однако было установлено, что организм медведя осуществляет эти процессы значительно более рационально. Голодающий человек расходует для поддержания жизни как жировую, так и мышечную ткань. После длительного голодания человек не только худеет, но и теряет силы. Медведи, наоборот, просыпаясь весной, обладают той же сильной мускулатурой, какую имели осенью, и не испытывают чувства голода еще 2 недели. Ученые установили также, что во время зимней спячки обмен белков в 5 раз более интенсивен, чем при активном состоянии животного. Для обеспечения такого обмена медведи осенью накапливают запасы белков для зимней спячки, питаясь не менее двенадцати часов в сутки. Калорийность
Существует ли летняя спячка в мире животных?
Интересное биологическое явление, вызываемое периодическими (или неожиданными) метеорологическими переменами, изменяющимися условиями жизни в летний сезон, представляет собой так называемая летняя спячка у животных, которая, в сущности, весьма сходна с зимней спячкой. Научное название летней спячки, как мы уже упомянули, — эстивация (от лат. aestas — «лето»). в подобное неактивное состояние впадает ряд видов животных при наступлении сильной жары и засухи, когда становится невозможно найти пищу и воду, чтобы выжить. Летняя спячка — частое явление у некоторых видов рыб. Особенно она характерна для обитателей пресноводных водоемов, преимущественно экваториальных и тропических областей земного шара. Сравнительно хорошо изучена летняя спячка у рыб двоякодышащих — африканского протоптера и американского чешуйчатника. Африканский протоптер, представляющий собой редкое создание природы, поистине может называться необыкновенной рыбой. в известных энциклопедиях животного мира Брема протоптер назван рыбой-саламандрой. Многие ученые, изучающие эволюцию животного мира, считают, что это существо, вероятно, является первой попыткой природы превратить его из водного в сухопутного обитателя еще 400 млн. лет тому назад. Поводом для такого предположения является тот факт, что эта рыба, кроме жаберной системы, использует для дыхания и парный плавательный пузырь, обильно насыщенный кровеносными капиллярами и играющий роль легких. Для передвижения по земной поверхности природа наделила рыбу вместо гибких плавников очень твердыми отростками, напоминающими ножки. Эта рыба приспособилась переносить продолжительные засушливые периоды, которые часто бывают в Центральной Африке и главным образом в притоках Белого Нила, Конго и Замбези, где неглубокие пресноводные водоемы полностью пересыхают. Протоптер достигает в длину 2 м. в засушливый период года — с августа до ноября-декабря, когда обитаемые им водоемы пересыхают, протоптер выкапывает себе нору в иле, достигающую 0,5–1 м, и устраивается на ее дне, где формирует для себя специальную капсулу. После этого он выделяет большое количество слизи, которой склеивает глинистые стены капсулы. в результате образуется нечто похожее на кокон с узким проходом для дыхания напротив рта, достигающим поверхности и служащим для поступления атмосферного воздуха. Так рыба проводит длительный период времени (5–6 месяцев), свернувшись в клубок в состоянии полного оцепенения. в этот период она переходит на легочное дыхание, используя атмосферный воздух, а так как обмен веществ резко понижается, потребность в кислороде уменьшается. Впадая в глубокую летнюю спячку, эта рыба живет за счет предварительно накопленного жира. в засушливый сезон года местное население ходит ловить протоптеров, вооружившись лопатами и обнаруживая их по слуху — легочное дыхание рыбы уловимо даже для нетренированного уха. После наступления дождливого сезона вода размягчает илистую капсулу и рыба оживает. Известен случай, когда протоптер вместе с его глинистым коконом был успешно перевезен из Африки в Европу, после чего был «оживлен» в воде и обитал в аквариуме несколько лет. Быстрое пробуждение этой рыбы от летней спячки опасно. Ее мускулатура очень медленно восстанавливает свою способность двигаться. Кроме того, необходимо, чтобы ее дыхательный механизм имел достаточно времени для переключения с легочного дыхания на дыхание жабрами. в подобное состояние впадает и встречающийся у нас вьюн, когда водоемы, где он обитает, в летнюю жару высыхают. Тогда вьюн зарывается в ил и впадает в состояние летней спячки. Его можно обнаружить замурованным в сухой ил, в котором нет никакой влаги, и тогда он кажется окаменелостью. Вот почему он получил свое название fossilis — от лат. fossil, что означает окаменелый остаток организма, жившего в давние времена. в этом состоянии вьюн выдерживает продолжительное время при неблагоприятной для него засухе. При увлажнении жизнедеятельность восстанавливается. Установлено, что вьюн, хотя и не является двоякодышащей рыбой, вдыхает атмосферный воздух ртом, проводя его через кишечный тракт, где осуществляется газообмен благодаря обильной сети мельчайших кровеносных сосудов — капилляров, и выбрасывает его через анальное отверстие. Летняя спячка у рыб, подобно зимней спячке, является приобретенным эволюционным путем биологическим приспособлением к неблагоприятным
В то время как для наших географических широт определяющим фактором сезонности в жизни земноводных (лягушек, тритонов, саламандр) является температура окружающей среды, в тропиках и субтропиках эту роль играет влажность. При достаточно высокой температуре воздуха, но низкой влажности (в период засухи) земноводные обычно впадают в летнюю спячку. в странах с тропическим климатом, где температура высокая и влажность большая, земноводные активны весь год. Но в районах, где чередуются засушливые и дождливые периоды, когда наступает засуха, пагубная для многих видов земноводных, они впадают в летнюю спячку, зарываются в ямы в почве, под корни, камни и т. п. Типичным примером может служить остров Ява, где земноводные проводят в состоянии летней спячки почти 5 месяцев. Как при зимней, так и при летней спячке земноводные не питаются и все их процессы жизнедеятельности и обмена веществ значительно замедляются.
Известно, что представители обширного класса пресмыкающихся — это животные с непостоянной температурой тела, которая зависит от температуры окружающей среды. Пресмыкающиеся любят тепло и часами греются на солнце. Ороговевшие покровы их тела и отсутствие кожных желез предохраняют их от чрезмерной потери воды. Некоторые из них даже приспособились жить и в очень сухом климате, в жарких и безводных пустынях. Однако жара в тропиках служит причиной впадения некоторых из них в летнюю спячку. Так, например, некоторые виды змей — постоянных обитателей жарких пустынь, где им зачастую угрожает тепловой удар, — способны впадать в летнюю спячку в самые жаркие дни. Это и есть защитная реакция организма, при которой потребление кислорода и образование тепла в организме минимальны. Зарывшись в ил, впадает в летнюю спячку и анаконда, достигающая 11-метровой длины. в эстивацию впадают и самые крупные представители пресмыкающихся — крокодилы. Когда водоемы пересыхают, они зарываются глубоко в ил. Несмотря на то, что поверхностный его слой высыхает и затвердевает, в глубине влага сохраняется, где они и проводят свою летнюю спячку. По этому поводу знаменитый путешественник Александр Гумбольдт привел рассказ одного европейского колониста, которому пришлось заночевать в хижине, построенной прямо на земле на берегу реки Ориноко (Венесуэла, Южная Америка). Среди ночи его разбудил сильный шум, и земля под ногами задвигалась. Комья земли полетели во все стороны, и, наконец, из-под земли появился огромный крокодил. Очевидно, он находился там в состоянии летней спячки и, к ужасу колониста, именно в эту ночь проснулся.
У всех обитателей пустынь, как бы они не были разнообразны, есть общая черта: все они в большей или меньшей степени приспособлены к недостатку воды, пищи, убежищ и резким колебаниям температуры. Физиология пустынных животных должна балансировать на очень узкой грани между сохранением воды и терморегуляцией. Исчезновение потовых желез — мера по сохранению воды — означает, что может применяться меньше привычных способов, чтобы охладить животное в жаркий день. Обычно это достигается с помощью крупных ушей или похожих выростов, которые, пронизанные кровеносными сосудами, работают как радиаторы, выводя тепло из тела животного.
Слюнявая перистолапка — это грызун такого типа, который всегда существовал в подобных местообитаниях с тех пор, как млекопитающие впервые заселили жаркие и сухие территории земной поверхности. у нее маленькие передние и длинные задние лапы, приспособленные для прыжков. Пальцы задних лап окаймлены короткими жесткими волосками.
Ее почки в высшей степени эффективны, вторично используя метаболическую воду до такой степени, что моча животного больше, чем вдвое концентрированнее, чем у грызунов сходного размера, живущих во влажных местообитаниях. Перистолапка никогда не пьет воду, но получает всю влагу, которую ей надо, из растений. Она даже может поедать растения, ядовитые для других животных, и у нее есть способность выделять ядовитые вещества таким образом, что они не вовлекаются ни в один процесс метаболизма. Это ночное животное, но, если какой-то хищник выгонит ее из глубокой норы в дневную жару, она может охлаждать себя, обильно выделяя слюну и покрывая пеной переднюю часть своего тела. Также она плюется в своего врага со смертоносной точностью. Поскольку в слюне содержится большая часть выведенных из организма растительных ядов, она является эффективным оружием. Нет необходимости говорить, что такой защитный механизм очень быстро обезвоживает животное, и потому он используется лишь при крайней необходимости и только на короткое время.
Было бы несправедливо, рассказывая о сухом голодании в природе, не упомянуть об удивительном создании природы — верблюде. Это уникальное животное, сотворенное со столь превосходными физическими особенностями, посвящено служению людям. Человеку же остается удивляться подобными творениями природы, которыми изобилует окружающий мир. Одногорбый верблюд обычно поедает около 30–50 килограммов корма в день, тогда как в трудных условиях он может прожить целый месяц, довольствуясь лишь 2 кг сухой травы ежедневно. Строение губ и ротовой полости позволяет ему без труда расправляться даже с шипами, способными пробить обувную кожу. А четырехкамерный желудок и пищеварительная система способны переработать без исключения все, что в них проникает. Это существо может извлечь пользу даже из такого, казалось бы, несъедобного вещества, как каучук. Понятно, насколько важна эта способность в районах с засушливым климатом. А теперь давайте подумаем над вопросом: сам ли верблюд приспособил свой организм к пустынной среде; согласовал структуру своих клеток и крови с принципом экономии воды; избрал структуру своей шерсти?
Уникальность организма верблюда
Итак, все, чем наделен организм верблюда, представляет собой уникальный комплекс, который обеспечивает возможность обитания и активной жизнедеятельности в суровых условиях безводной пустыни довольно крупного животного с массой до 800 кг.
Шерстяной покров. в программе построения организма верблюда предусмотрено изготовление густой шерсти, которая защищает его от перегрева в палящую жару и от переохлаждения при низких температурах, а также предотвращает большие потери влаги.
Этот удивительно толстый покров помогает выдерживать температуру от — 29 °C до +38 °C. Он прекрасно растет, поэтому каждую весну верблюдов стригут, получая по 7 кг. ценной волнистой шерсти. Из нее изготавливают сукна и знаменитые мягкие, пушистые верблюжьи одеяла.
Сбалансированная температура тела. Организм этих животных позволяет солнечным лучам днем повышать температуру тела, и автоматически снижать ее ночью. То есть верблюд обеспечен хорошо управляемой температурной балансировкой. При этом ночью температура его тела падает до 34–35 °C, а днем она медленно повышается до 40,5 °C, так что вплоть до полудня верблюду совершенно нежарко. к примеру, температура тела человека почти не меняется, за исключением тех случаев, когда он болен. Поэтому летом ему становится жарко уже с утра.
Кроме того, за счет повышения температуры в организме верблюдов экономится вода, поскольку уменьшается потоотделение. Существующая система устраняет усиленную влагоотдачу в жаркий период, как у других животных. Так, организм верблюда теряет влагу в 3 раза медленнее, чем осел в тех же условиях.
Без воды. Самой чудесной способностью верблюда является то, что он может не пить свыше двух недель. При этом животное может потерять почти треть своей массы, что смертельно почти для любого существа, а затем быстро ее восполнить.