Метаморфозы. Путешествие хирурга по самым прекрасным и ужасным изменениям человеческого тела

У самого простого и древнего организма на земле, синезеленой водоросли, есть циркадные ритмы: на дневном свету над их ДНК, подобно зонтикам, собираются особые белки, которые предотвращают повреждения от солнечного излучения (в темноте эти белки сдвигаются, чтобы позволить ДНК заниматься своими делами).

Вероятно, что первые организмы в первобытном океане жили согласно более короткому ритму, чем мы привыкли сегодня: их день составлял всего 22 часа, потому что, когда эти организмы только появились, Земля вращалась быстрее. В то время еще не было озонового слоя, поэтому было особенно важно защитить ДНК от опасных солнечных лучей. Многие гены, определяющие наше чувство времени, выглядят так, будто они произошли от примитивных белков, вовлеченных в древний цикл защиты и восстановления ДНК.

Многие из наших клеток (не только клетки шишковидной железы или печени) имеют так называемый молекулярный осциллятор, который настраивает гены на 24-часовой день и меняет электрическую активность клеток в течение суток. На молекулярном уровне тело – это химия, а химические реакции обычно протекают быстрее в тепле и медленнее на холоде. Однако «часовые» гены и их белки могут придерживаться времени вне зависимости от температуры окружающей среды, что очень важно для насекомых, растений и других организмов, у которых нет терморегуляции.

Джетлаг существует, потому что у нашего тела есть тормоз, который замедляет приспособление к новому ритму тьмы и света, куда бы мы ни направились. Это одна из форм сопротивления переменам: тело осторожно привыкает к непривычному ритму, и именно эта осторожность мешает нам быстро приспособиться к новому часовому поясу.

Если бы биологические часы можно было быстро и легко перевести, наши предки выходили бы из равновесия в полнолуние или каждый раз, когда они наслаждались поздним вечером у палеолитического костра. Однако биологические часы должны уметь смещаться, ведь без этого мы никогда бы не перебрались из тропического климата к умеренным северным широтам, где время заката и рассвета существенно разнится ближе к каждому равноденствию.

Умение биологических часов перестраиваться дало людям возможность преодолевать огромные расстояния сквозь широты, а сегодня оно облегчает смену долготы в ходе длительных перелетов.

Несколько лет назад группа клеточных биологов из Оксфорда нашла причину «тормоза», замедляющего приспособление к новому часовому поясу: когда свет попадает на ганглиозные клетки в сетчатке, клетки СХЯ активизируют сотни генов, которые меняют «режим» для клеток, чтобы подстроиться под новое внешнее освещение. Однако затем подключается особый белок, который «выключает» эти гены практически в тот же момент, когда они начали действовать[40]. Приспособление к новому ритму откладывается до тех пор, пока человек день за днем не начинает находиться на свету в одно и то же время. Исследователи создали трансгенных мышей без этого молекулярного тормоза, и мыши адаптировались к шестичасовой разнице во времени всего за день или два. Это дало надежду на то, что однажды появится лекарство, которое будет избавлять от джетлага или помогать людям, работающим посменно, легко «переключаться» между ночными и дневными сменами.

Прошло более десяти лет с тех пор, как я работал врачом в Антарктике, однако мне до сих пор приходится иметь дело с проблемами циркадных ритмов. Ритмы нашего тела часто не совпадают с ритмами окружающих нас людей и рабочим графиком. Жители Запада в среднем проводят на час в день меньше на естественном свету, чем 20 лет назад, но при этом время, которое они проводят перед экраном, значительно увеличилось, из-за чего мозг слишком часто подвергается воздействию синего света.

Посменной работы не избежать, особенно в сфере здравоохранения, а работать по сменам – значит постоянно находиться в состоянии джетлага. Известно, что посменная работа ведет к проблемам с концентрацией внимания и к ожирению: вы чувствуете голод, когда режим сна сбивается, и хотите именно углеводов, в результате чего медленный и сбитый с режима метаболизм приводит к развитию диабета и заболеваний сердца.

С переводом часов на зимнее время у многих людей возникает ощущение, будто перед их настроением и способностью концентрироваться постепенно закрывается дверь или опускается занавес. Одно название для этого состояния – «зимняя тоска», другое – «сезонное аффективное расстройство».

Герман Мелвилл описывает его в книге «Моби Дик, или Белый кит»: «Всякий раз, как я замечаю угрюмые складки в углах своего рта; всякий раз, как в душе у меня воцаряется промозглый, дождливый ноябрь…» Чтобы сбежать от зимней тоски, герой романа Измаил отправляется в Южные моря, однако у большинства из нас нет такой возможности, и нам приходится искать способ смириться с зимой.

Мои глаза, как органы света, видели в Антарктике невероятные красоты, но я и по сей день ценю их как органы времени.