Наука выживания: Теймоджин Тан и Нил Деграсс Тайсон о лимитах человеческого тела

StarTalk 235 тыс. 56 мин 8 мин 09.06.2023
Главное

В специальном выпуске подкаста StarTalk известный астрофизик Нил Деграсс Тайсон совместно с соведущими Гари О'Рейли и Чаком Найсом обсуждает научные основы выживания в экстремальных условиях. Главным гостем программы стал канадский военный врач, эксперт по арктическому выживанию и участник реалити-шоу «Alone» Теймоджин Тан. В ходе беседы спикеры разбирают физиологические лимиты человеческого тела, психологию длительной изоляции и биохимические механизмы голодания.

🌲 Выживание как наука: от ледникового периода до канадской тайги 2:12

Многие современные люди воспринимают выживание в дикой природе как развлекательный контент или экстремальное хобби, однако для практикующего врача Теймоджина Тана это строго научная дисциплина . Получив медицинское образование в Оуэн-Саунд (Онтарио, Канада), доктор Тан прошел службу в Вооруженных силах Канады, где специализировался на ведении боевых действий в арктических условиях .

По словам эксперта, «арктическая война» — это не просто перестрелки на фоне ледников, а прежде всего тяжелейшее противостояние человека и суровой природы . Бойцам приходится перемещать на себе около 100 фунтов (более 45 кг) снаряжения и тянуть за собой сани весом до 200 фунтов (около 90 кг), передвигаясь на массивных снегоступах . Интересно, что именно из подобных военно-прикладных дисциплин северных стран впоследствии зародился современный биатлон .

С точки зрения эволюции, человеческий вид формировался преимущественно в эпоху ледникового периода, задолго до появления сельского хозяйства . Доктор Тан подчеркивает, что с физиологической точки зрения наши тела практически не изменились: критическая гипотермия наступает при тех же температурных показателях, а базовые принципы сохранения тепла, гидроизоляции и постройки убежищ остались прежними . При этом, по мнению гостя, древний человек, успешно переживавший суровые зимы без современных синтетических материалов, физически был гораздо более сильным и приспособленным индивидом, чем наш современник, окруженный технологиями .

⏱️ «Последовательность смерти»: биологические лимиты человека 7:15

В экстремальной ситуации крайне важно понимать, от чего именно и с какой скоростью погибает человеческий организм. Чак Найс отметил, что при ранениях в ходе боевых действий (например, во время войны во Вьетнаме) большинство военнослужащих погибали не от прямого попадания пули, а от критической потери крови . Именно поэтому на поле боя главным приоритетом всегда остается немедленная остановка кровотечения .

Доктор Теймоджин Тан выстраивает строгую «последовательность смерти» (death sequence) — иерархию угроз выживанию, основанную на временных лимитах функционирования организма :

Последний пункт часто вызывает скепсис у обывателей. Чак Найс и Нил Деграсс Тайсон в шутку заметили, что для семейного человека с детьми три месяца в одиночестве звучат скорее как желанный отпуск . Однако Теймоджин Тан указывает на клинические данные: изоляция разрушительно влияет на психику .

В качестве примера он приводит резкий рост ментальных расстройств в США во время пандемии COVID-19 . Научные исследования подтверждают, что длительное пребывание в одиночной камере в тюрьмах официально классифицируется как психологическая пытка из-за разрушительного воздействия на когнитивные функции .

🧠 Психология изоляции: 63 дня наедине с камерой 11:25

На съёмках 9-го сезона проекта «Alone» на History Channel Теймоджин Тан провел в условиях абсолютной изоляции 63 дня . Специфика этого шоу заключается в том, что участники не сопровождаются операторами — они обязаны снимать себя сами с помощью нескольких портативных камер . В условиях дефицита общения эти устройства неизбежно становятся для человека «собеседниками», которым дают имена (по аналогии с волейбольным мячом Уилсоном из фильма «Изгой») .

Чтобы не сойти с ума, доктор Тан использовал весь спектр когнитивно-поведенческой терапии и психологических практик, которые он ранее применял в работе с пациентами . Он выделил три главных копинг-механизма, спасших его разум:

  1. Тактическое («квадратное») дыхание — метод, используемый военными снайперами для снижения частоты сердечных сокращений и активации парасимпатической нервной системы при резком выбросе адреналина .
  2. Осознанное единение с природой — ментальное выстраивание уважительных «отношений» с дикой землей, на которой находился лагерь .
  3. Практика благодарности и вербализация запросов — регулярное проговаривание своих нужд вслух (обращение к предкам, духу леса или Богу) . Доктор Тан объясняет, что когда человек проговаривает проблему и получает внутренний отклик или находит решение, это дает мощнейший психоэмоциональный заряд .

Переломным моментом для Тана стал 40-й день изоляции . Сидя у реки, он вспомнил слова своей матери, которая в детстве говорила ему, что будет гордиться им, пока он искренне любит свое дело и выкладывается на максимум . Воспоминания о тяжелой судьбе матери, преодолевшей финансовые проблемы и болезни, стали для врача духовным топливом: его миссией на проекте стало выжить, чтобы доказать матери ценность принципов, которые она в него заложила .

Нил Деграсс Тайсон добавляет, что феномен очеловечивания неодушевленных предметов в условиях одиночества детально показан в кинематографе. В фильмах о «последнем человеке на Земле» (таких как «Человек Омега», «Я — легенда», «Мир, плоть и дьявол» или новозеландская лента «Тихая Земля») персонажи неизменно начинают одевать манекены в магазинах и вести с ними полноценные диалоги . Это доказывает, что потребность в социализации зашита глубоко в человеческой биологии, и цивилизация лишь маскирует этот мощный инстинкт .

🦴 Биохимия голодания: как организм пожирает сам себя 24:36

Голодание в условиях дикой природы протекает по строгому биохимическому сценарию. Доктор Тан подробно описал метаболическую адаптацию тела при отсутствии пищи:

  1. Первые 24 часа: организм полностью расходует свободную глюкозу, циркулирующую в крови .
  2. Вторые-четвертые сутки: печень и мышцы начинают расщеплять запасы гликогена — аварийного резервуара сахаров .
  3. С пятых суток: тело переходит в состояние кетоза, начиная расщеплять жировые ткани для производства кетоновых тел . В этот период человек чувствует себя изможденным, появляется характерный привкус во рту и сладковатый запах из пасти (ацетоновое дыхание) .
  4. «Крейсерский режим»: через несколько недель тело адаптируется к кетонам, самочувствие временно стабилизируется . Даже минимальный сбор лесных ягод не способен вывести организм из кетоза, если только выживающий не найдет богатый источник углеводов (например, «стопку блинов в лесу») .
  5. Истощение подкожного жира: перед участием в шоу Теймоджин Тан специально набрал 30 фунтов (около 13,6 кг) лишнего веса . Когда этот запас сгорел, организм перешел на расщепление жировой прослойки внутренних органов .
  6. «Strip mining» (белковый распад): как только уровень жирных кислот в крови падает ниже критического уровня, мозг отдает команду на экстренное расщепление мышечного белка . Мышцы атрофируются не от бездействия, а буквально перевариваются телом для поддержания жизнедеятельности, что приводит к потере функциональности за считанные дни .

На шоу «Alone» участники теряют от 0,5 до 1,5 фунтов веса в день в первые недели (из-за тяжелой работы по постройке укрытия) , и около 0,5 фунта в день на более поздних этапах, даже если они просто лежат в спальнике . Организм тратит колоссальное количество калорий исключительно на обогрев тела в условиях низких температур .

Чтобы замедлить этот процесс, доктор Тан использовал в качестве пищевой добавки ягель (олений мох) . Он собрал около 15 фунтов этого лишайника, высушил его и хранил в самодельной корзине . Ягель содержит грубые пищевые волокна, аминокислоты и минимальное количество простых углеводов, помогая поддерживать перистальтику кишечника.

Впрочем, пища в лесу таит в себе биологическую опасность. Около 40% участников 9-го сезона «Alone» сошли с дистанции из-за острых желудочно-кишечных инфекций, главным образом лямблиоза (инфекции, вызванной простейшими Giardia) . Участники охотились на бобров и пренебрегали гигиеной (один из них использовал неочищенный хвост бобра в качестве тарелки) . Под микроскопом достаточно всего двух цист лямблий, чтобы вызвать у человека тяжелейший гастроэнтерит с обезвоживанием .

❄️ Теплофизика укрытий и экстремальная гигиена 41:22

Эффективная защита от холода строится на законах термодинамики . Для удержания тепла необходимо минимизировать потери за счет испарения, конвекции и теплопроводности . Качественная одежда должна отводить влагу от тела (wicking layer), иметь пароизоляционный слой (vapor barrier) и отражающую поверхность . В сильный мороз открытыми должны оставаться только ноздри .

Стены укрытия доктора Тана на проекте имели толщину в 2,5 фута (около 75 см) и состояли из смеси мха, дерна и льда . Гость подтвердил поразительную эффективность эскимосских иглу: благодаря толстым снежным стенам, отлично задерживающим воздух, внутреннее пространство стандартного иглу (10 на 10 футов) можно прогреть до комфортной температуры всего двумя восковыми свечами .

В экстремальных условиях выживающие сталкиваются со множеством мифов и специфических вызовов:

💬 Цитаты

«Последовательность смерти начинается с трех минут без кислорода, трех часов без терморегуляции, трех дней без воды, трех недель без еды и трех месяцев без общения.»

Теймоджин Тан 08:07

«Когда твой подкожный жир исчерпан, тело переходит на белковый обмен, и ты наблюдаешь стремительную потерю мышечной массы за считанные дни.»

Теймоджин Тан 27:55
👥 Спикеры
📚 Упомянутые книги
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
📖 Термины
Кетоз
Метаболическое состояние, при котором организм использует кетоновые тела, полученные из расщепленного жира, в качестве основного источника энергии вместо глюкозы.
Ягель (олений мох)
Группа лишайников, используемая северными народами и животными в пищу; содержит углеводы и микроэлементы.
Лямблиоз
Паразитарное заболевание тонкого кишечника, вызываемое простейшими (лямблиями) и передающееся через загрязненную воду или пищу.
Высокогорный отек мозга
Опасное для жизни состояние, вызванное острой кислородной недостаточностью на большой высоте, приводящее к задержке жидкости в тканях мозга.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. День 1 Истощение запасов свободной глюкозы в кровотоке выживающего.
  2. День 4 Полное израсходование запасов гликогена в печени и мышечных тканях.
  3. День 40 Психологический кризис доктора Тана и обретение нового смысла выживания благодаря воспоминаниям о матери.
⚖️ Другая сторона
Биология и медицина Теймоджин Тан Нил Деграсс Тайсон StarTalk выживание физиология голодания