Миннесотский "голодный" эксперимент

Ансель Кис заведовал Лабораторией физиологической гигиены в Миннесотском университете. Он уже добился некоторой известности благодаря созданию сухих пайков «K-rations» для американских военнослужащих.

Идея провести «голодный» эксперимент возникла благодаря повышенному интересу Киса к вопросам питания. Несмотря на то, что в Европе от голода страдали миллионы людей, в мире нашлось очень мало врачей, которые действительно смогли им помочь побороть последствия истощения после окончания войны, поскольку на тот момент практически отсутствовала какая-либо научная информация по данной проблеме. Кис убедил военных, что его исследование принесёт огромную пользу – получение практических и эффективных методов реабилитации позволит улучшить здоровье населения и установить демократию в послевоенной Европе.

План исследования Анселя Киса был весьма прост: сначала довести испытуемых до состояния, близкого к истощению, а после вернуть их к нормальному режиму питания.

Чтобы всё прошло в контролируемой, научной манере, «голодный» эксперимент, который должен был длиться год, Кис разделил на три части: первые три месяца – контрольный период (обычный режим питания, одинаковый для всех испытуемых), следующие шесть месяцев – голодание, последние три месяца – прохождение реабилитации.

Участниками эксперимента Киса стали добровольцы из числа отказников совести – молодые люди, которые не захотели проходить военную службу по этическим или религиозным соображениям. Многие из них были членами «исторических мирных церквей» (квакеры, меннониты и «собратья»).

Ассистенты Киса подготовили для этих молодых людей специальные брошюры, которые взывали к их идеализму. На них были изображены трое маленьких детей, печальным взглядом смотрящих на пустые тарелки. Надпись внизу гласила: «Готовы ли вы поголодать ради того, чтобы их лучше кормили?»

Уловка сработала. Кис не обещал добровольцам денег и предупреждал их о серьёзных последствиях длительного голодания, однако, несмотря на это, получил более 400 заявок на участие в эксперименте. Многих отказников заставляли выполнять неквалифицированную работу, например, ремонтировать дороги в сельской местности, а эксперимент предоставил им шанс сделать что-то на благо всего человечества.

Кис, тщательно изучив каждую из поступивших заявок, для участия в своём эксперименте отобрал 36 молодых мужчин, которые показались ему достаточно крепкими, сильными и выносливыми для того, чтобы выдержать длительный период голодания.

В Миннеаполис испытуемые прибыли в ноябре 1944 года. Их разместили в большой общей комнате, которая располагалась под университетским футбольным стадионом, куда Кис временно перенёс свою лабораторию.

Следующие двенадцать недель – контрольный период – Кис занимался стандартизацией рациона испытуемых. Все они питались одинаково и потребляли по 3200 калорий в день. Одновременно Кис, посредством проведения различных тестов, собирал информацию о состоянии здоровья каждого из участников эксперимента по таким параметрам, как размер сердца, объём крови, слух, зрение, физическая форма, жировые отложения и даже количество сперматозоидов в сперме. Молодые люди, по требованию Киса, вели активный образ, работали в лаборатории и прохаживали пешком не менее 22 километров в неделю.

Люди жили в лаборатории в спальнях наподобие общежития. Рядом были классы, библиотека, комната отдыха. Они работали по пятнадцать часов в неделю в прачечной, убираясь в лаборатории или помогая на кухне. Они посещали двадцать пять часов занятий в классах по политической подготовке и иностранным языкам, так как считалось, что после эксперимента они присоединятся к гуманитарным работникам на войне. Им вменялось в обязанность проходить 35 километров в неделю по улице, спокойным шагом, и еще полчаса на беговой дорожке. В дополнение к этому они должны были тратить время, сдавая и проходя различные тесты – физиологические и психологические. Им предстояли тесты по математике, на запоминание, на слух. Надо было сдавать образцы крови, мочи, стула, слюны, спермы и костного мозга.

Первые три месяца они получали в среднем 3500 калорий в день, что было нормой по американским стандартам, из которых 110 г белков, 122 г жиров и 482 г углеводов. Каждый участник должен был достигнуть своего идеального веса к концу двенадцати недель. Те, кто весил больше, получали урезанные пайки, а худые – усиленное питание. В среднем группа закончила период подготовки чуть ниже идеального веса.

На протяжении последующих шести месяцев, их кормили лишь дважды в день, в 8:30 и 17:00. Три вида меню были в постоянной ротации, состоявшие из монотонной диеты из картофеля и зернового белого хлеба, злаков и капусты, репы и брюквы. В редких случаях включались малые порции мяса, сахара, молока или масла. Средняя дневная калорийность составляла 1570 ккал и включала 48 г белков и 28 г жира. Индивидуальные особенности телосложения учитывались. Худощавые должны были потерять только 19% своего веса, более упитанные – до 28%, что в среднем по группе составляло 24%. Ежедневно и еженедельно в рационы испытуемых вносились изменения, в зависимости от их успехов в достижении цели: тот, кто худел слишком быстро, получал больше картошки и хлеба, тот, кто отставал, получал уменьшенные порции.

12 февраля 1945 года Кис резко сократил рацион испытуемых до 1570 калорий в день. Начался этап голодания. Он тщательно контролировал количество пищи, которую потребляли молодые люди. Питались они всего два раза в день. Блюда готовились в основном из продуктов, богатых углеводами. Белок участники эксперимента недополучали. Акцент делался на картофель, капусту, макароны и хлеб из цельнозерновой муки – то, чем преимущественно питались европейцы во времена Второй мировой войны. Испытуемые, несмотря на снижение количества потребляемых калорий, продолжали и дальше вести активный образ жизни, включая работу в лаборатории и ходьбу.

Последствия изменений в питании не заставили себя ждать. Вскоре у молодых мужчин начал наблюдаться упадок сил и энергии. Они стали жаловаться на вялость и постоянную усталость. Кис отметил, что силовые показатели у них снизились на 21 процент.

Далее у всех участников эксперимента стала прослеживаться умственная апатия. Раньше молодые люди горячо обсуждали такие темы, как политика, романтические отношения и секс, а теперь даже они утратили для них всякий смысл. Еда – вот что их волновало больше всего. Некоторые мужчины стали постоянно читать кулинарные книги, рассматривая аппетитные картинки в них чуть ли не с порнографической одержимостью.

Испытуемые часто проявляли раздражительность и агрессивность, если не подавали еду вовремя, или им приходилось подолгу ждать в очереди в столовой. Блюда были самыми обычными, но молодые люди смаковали каждую ложку. Иногда они доливали в еду воды, чтобы увеличить её объём и обмануть желудок.

В перерывах между двумя приёмами пищи Кис разрешал участникам эксперимента неограниченное время жевать жвачку, пить, сколько хочется, воду и чёрный кофе. Он заметил, что молодые люди сжёвывали целых 40 пачек жевательной резинки в день и выпивали по 15 чашек кофе.

Глубина психологического напряжения, которое испытывали участники эксперимента, поразила Киса. Со временем они начали употреблять пищу без его ведома. Кису, в конце концов, пришлось ко всем испытуемым приставить людей, которые постоянно следили за каждым их шагом.

Двадцатичетырёхлетний Франклин Уоткинс психологически хуже остальных переживал период голодания. Ему снились тревожные сны, в которых он совершал акт каннибализма, поедая плоть пожилого мужчины. Во время поездок в город (до того как к испытуемым были приставлены надзиратели) Уоткинс покупал молочные коктейли и мороженое. Ансель Кис узнал об этом спустя некоторое время и решил побеседовать с испытуемым один на один. Молодой человек при разговоре с ним просто разрыдался. Затем у него случился приступ гнева, в ходе которого он грозился убить Киса, а после – и себя.

Кис был вынужден отправить Уоткинса в психиатрическое отделение университетской больницы. Спустя несколько дней его выпустили, поскольку он, вернувшись к обычному режиму питания, сразу же начал приходить в норму. Срыв произошёл у молодого человека всего через пару недель после перехода к этапу голодания.

Впоследствии Кису пришлось по той же самой причине исключить из числа участников эксперимента ещё одного мужчину.

Все участники эксперимента изначально имели нормальную массу тела. Во время контрольного периода их средний вес составлял 70 килограмм. После начала голодания они стали стремительно худеть, превращаясь в ходячие скелеты. Ансель Кис тщательно анализировал и документировал все происходящие с ними физиологические изменения.

Чувство голода увеличивалось и никогда не уменьшалось. Люди быстро теряли терпение в очереди, если обслуживающий их персонал мешкал. Люди стали ревностно относится к своей пище. Они скрючивались над подносами с едой, использовали локти, чтобы защищать свои блюда. В основном они молчали, тщательно концентрируясь на еде. Все больше и больше людей начинали играть со своей пищей, перемешивая ингредиенты, разбавляя все водой и придумывая все новые и новые сочетания. Они злоупотребляли солью и увлекались специями. Отвращению к каким-то отдельным продуктам, например к брюкве, исчезло. Вся пища съедалась без остатка. Тарелки вылизывались.

Началась озабоченность поваренными книгами и меню из местных ресторанов. Некоторые часами сравнивали цены на овощи и фрукты из одной газеты с другой. Многие твердо решили посвятить себя сельскому хозяйству. Мечтали о том, чтобы открыть ресторан.

Однажды, на восьмой неделе полуголода произошел случай нарушения дисциплины: во время прогулки по городу один из испытуемых сорвался и устроил себе пир. В ответ исследователи ввели систему напарников. Теперь никто не мог передвигаться вне территории лаборатории без сопровождения друга или члена администрации.

К шестнадцатой неделе физиологические изменения стали заметны невооруженным взглядом. Продолжительный голод изменяет внешний вид тела. Черты лица утончаются, скулы выпирают. Атрофированные мышцы лица делают его лишенным всякой выразительности, апатичным – «голодной маской». Ключицы торчат, как лезвия. Широкие плечи сжимаются. Ребра выдаются. Лопатки смотрятся, как крылья. Позвоночник превращается в линию, состоящую из узлов. Колени обвисают, а ноги напоминают палки. Жировые ткани ягодиц исчезают, и кожа начинает болтаться складками. Подопытные теперь всегда брали с собой подушки, если им предстояло сидеть, потому что сидение стало причинять дискомфорт.

Скелетная решетка, тем не менее, не изменилась. Исследования людей в СССР показывали уменьшение роста во время голода, но миннесотские ученые выявили лишь незначительное «оседание» в 32 мм. Они решили, что приписываемое более значительное уменьшение роста вызвано снижением тонуса мышц и изменением осанки. У пятерых мужчин ученые также измерили толщину межпозвоночных дисков и обнаружили уменьшение на 1 см. Они предположили, что изменение в хряще диска может быть необратимым, и могло быть вызвано процессом старения.

Отеки осложняли все виды измерений. Колени и запястья раздувались вместо того, чтобы сужаться. Действительная потеря веса была неясна. Миннесотские ученые предполагали, что в их наблюдаемых было до 6,4 кг лишней жидкости после шести месяцев полуголода. Позже, когда их стали заново откармливать, их рост уменьшился из-за спадания отеков в ногах. Только у четверых не наблюдалось острых форм отеков. У остальных отеки коленей делали ходьбу по-настоящему болезненным процессом.

Их почки работали нормально. Обмен веществ в полном покое замедлился на 40%, что по подсчетам ученых помогало организму экономить 600 ккал в день. Сердца уменьшились. После шести месяцев массы их тел уменьшились на 24%, а сердца сжались на 17%. Работоспособность сердец в общем – объем перекачиваемой крови, скорость кровообращения, артериальное давление – снизилась на 50%. В общем же полуголодание не выявило признаков заболевания сердца.

Способность легких вдыхать воздух снизилась на 30%. Мозг и центральная нервная система оказались на редкость устойчивыми. Серии тестов продемонстрировали отсутствия снижения в умственных способностях, хотя наблюдаемые и стали менее умственно активными. Они стали равнодушными ко всему, кроме поваренных книг.

В целом, люди стали слабее и их выносливость понизилась. Даже личная гигиена теперь представляла проблему. Подъем вверх по лестнице, переноска грузов, открытие бутылки чернил – представляли сложность. Почерк стал менее разборчивым, процесс одевания – более продолжительным. Они стали неуклюжими, роняя книги и постоянно заплетаясь в собственных ногах. Бег на беговой дорожке превратился в муку, они часто падали.

Люди не обнаружили признаков нехватки витаминов. Во время Второй Мировой войны голодные в Европе как правило не страдали от бери-бери, пеллагры, цинги или рахита. Скорее всего, благодаря диеты, состоящей из богатых витаминами овощей, таких как картофель. У военнопленных в Азии и Океании ситуация была другой. Они в основном питались шлифованным рисом, в котором нет витамина А, и страдали от тропических болезней, таких как малярия, которые, по видимому, придавали дополнительный негативный эффект. У таких людей часто были неврологические и глазные проблемы.

Миннесотским добровольцам было постоянно холодно, они страдали анемией. Даже летом, в июле, они носили куртки. В то же время их чувствительность к теплу снизилась: они легко держали очень горячие предметы и умоляли подавать им еду как можно более теплой. Их зрение осталось нормальным, слух улучшился. Они не переносили громкой музыки и шумных разговоров, общаясь между собой почти что шепотом.

Своим состоянием добровольцы теперь во всем походили на изможденных европейцев. Но были и существенные различия. Люди, жившие в лаборатории, не страдали от истощающей диареи, столь распространенной в Варшавском гетто, концлагерях и многих других случаях голода. Не было у них метеоризма или желудочных колик. Ученые предложили, что это случилось благодаря стерильности условий, постоянной гигиене и тому, что в отличие от европейцев, подопытные не ели, траву, кору, листья, опилки или же даже землю. В отличие от варшавян, у миннесотцев не было потери плотности костей, что, видимо, вызывалось более продолжительным периодом недоедания. Миннесотский эксперимент не подвергал исследуемых холодам и морозам, отсутствию одежды и обуви. Он не воссоздавал страха, знания того, что тебя могут убить в любой момент, что тебя всегда могут искалечить, оскорбить, изнасиловать, пытать. Он не воссоздавал убийства соседей, трупов на улице и потери человеческого достоинства. Как говорил один из участников: «В конце концов, мы всегда знали, что когда-то это все закончится».

И все же, несмотря на лабораторные условия исследования, миннесотские добровольцы чувствовали, что их души и умы меняются. Веселая и шумная компания, которой они были в первые месяцы, стала унылой и апатичной, неспособной к планированию и принятию решений. Они были группы с посетителями и предпочитали одиночество. Терпимость и выдержка покинули их. Вспышки гнева и эмоций были постоянны. Они ворчали , жаловались и постоянно преувеличивали дискомфорт своих условий. Те, кто опускались ниже всех – социально и в быту – были особо презираемы. Один человек превратился в козла отпущения всей группы.

На прогулках в городе они совершали спонтанные, необдуманные покупки, о предназначении которых недоумевали по возвращении в лабораторию: кипа старых книг, помятый кофейник, коллекция ложечек. Столовые манеры стали просто неузнаваемы: некоторые набрасывались на еду, как голодные собаки, в момент съедая все, что было на тарелке, другие часами растягивали ощущения.

Либидо сначала уменьшилось, а затем и вовсе исчезло. Любовные сцены в кино казались им скучными, ничто не казалось смешным, и лишь сцены с едой вызывали интерес. Как средневековые монахи они теперь совершенно не заботились о поллюциях и мастурбации. Их яички производили меньше гормонов, сперматозоиды были малочисленными и менее подвижными.

Умственное здоровье тоже пошатнулось. Тесты выявляли ипохондрию, депрессию и истерию. Подопытные определенно стали невротиками, что потом удалось исправить на стадии реабилитации. Симптомами их неврозов служили раздражительность, асоциальность, депрессия, нервозность и эмоциональная нестабильность.

Ансель Кис обнаружил, что средняя частота сердцебиения у молодых людей резко снизилась: до голодания составляла 55 ударов в минуту, а после – всего 35. Организм из-за дефицита калорий перешёл на «энергосберегающий режим», замедлив метаболизм. Частота стула у них составляла один раз в неделю. Объём крови сократился на 10%; размеры сердца также уменьшились.

По всей видимости, из-за потребления большого количества воды у молодых людей наблюдались отёки лица, области коленей и лодыжек. Кожа у некоторых из них сильно огрубела. Другие симптомы, которые испытывали участники эксперимента, включали в себя головокружение, боли в мышцах, снижение координации, звон в ушах и неестественная белизна глазных яблок из-за сужения кровеносных сосудов.

С мужской точки зрения, самым неудобным физиологическим изменением было отсутствие подкожного жира. Участники эксперимента не могли долго сидеть на твёрдой поверхности, поскольку это доставляло им ужасный дискомфорт. Более того, они постоянно испытывали холод.

Кис также заметил, что у молодых людей зрение после длительного периода голодания осталось в норме, а слух, на удивление, значительно улучшился.

Несмотря на все физиологические изменения, испытуемые не считали себя чересчур худыми. Им, наоборот, стало казаться, что это другие участники эксперимента толстые, а они нормальные. Подобные мысли характерны для больных анорексией.

После шести месяцев голодания испытуемые потеряли почти четверть массы своего тела. Их средний вес составлял 52 килограмма.

Реабилитационный период начался 29 июля 1945 года. Всех испытуемых Кис разделил на четыре подгруппы, которые теперь стали получать на 400, 800, 1200 или 1600 калорий больше, чем во время голодания. Он сделал это для того, чтобы определить оптимальное количество калорий, которое следует употреблять в период восстановления.

Некоторым участникам Кис давал витаминные и белковые добавки, чтобы посмотреть, как это отразится на реабилитации. Через несколько недель стало ясно, что они абсолютно бесполезны. Более того, мужчины, которые потребляли наименьшее количество калорий, не восстанавливались вообще. В конце концов, Кис пришёл к заключению, что для того чтобы вернуть организм к нормальному состоянию, следует потреблять около 4000 калорий в сутки.

В любом случае реабилитационная диета не означала какого-то разнообразия или изменения меню – лишь увеличение порций. Как вспоминал один из участников: «Нас предупреждали, что еда может показаться однообразной. Но она была совсем не однообразной. Она была едой, а еда это всегда вкусно. До сих пор, самой вкусной едой я считаю обычный вареный картофель».

Люди набирали вес очень медленно. Через шесть недель первая группа набрала лишь 0,3% массы, потерянной во время полуголода. По сути они ничуть не изменились внешне: все те же угрюмые скелеты. Вторая группа набрала 9,1%, третья 11,1%, а четвертая целых 19,2%. Сахар в крови повысился незначительно, давление и пульс оставались слабыми. Они были уставшими и подавленными. Либидо так и не проснулось. По-прежнему присутствовали отеки. И по-прежнему хотелось есть. Некоторым даже больше, чем прежде.

К концу шестой недели восстановления почти все, теперь уже пациенты, были в состоянии активного бунта. Они постоянно спорили с исследователями, подврегали сомнению ценность проводимых ими работ и уровень их компетентности. Тем не менее, потихоньку жизненная энергия возвращалась к ним. Они стали более отзывчивыми и восприимчивыми, правда, со знаком «минус». Их раздражал режим, они отказались от института напарников, отказывались работать.

Позднее исследователи сравнили это с тем, что они узнали от сотрудников гуманитарных миссий, работавших в Европе. Эти люди были потрясены нарастающей агрессивностью и «отсутствием благодарности» со стороны мужчин и женщин, которые незадолго до этого были унылы и апатичны от голода.

Теперь все четыре группы получили дальнейшее увеличение на 800 ккал, а группа добавок получила еще дополнительно 24 грамма белков в день. Медленно, куда медленнее, чем предполагалось, увеличивались их сердца и объем легких. Вернулись пропавшие было от голода угри на лице.

Еще через четыре недели все получили очередную прибавку в 259 ккал на группу, и группа белковых добавок тоже получила увеличение дозы. К концу эксперимента первая группа потребляла около 3000 ккал, а четвертая – 4000. Первой группе удалось набрать лишь 21% от потерянного веса, а четвертой – 57%. Прибавка в весе в основном выразилась в накоплении жира, а не в мускульной массе. Чем больше калорий человек получал, тем больше он жирел, и большую пропорцию жира в организме приобретал.

Люди по-прежнему разбавляли свои блюда, злоупотребляли жидкостями и солью, испытывали навязчивый интерес к еде и безобразно вели себя за столом.

После трех месяцев реабилитации, группа, принимавшая витамины, не показала никаких особо выдающихся улучшений. Излишки белка тоже ни к чему не привели. Эти прибавки не увеличили ни число эритроцитов, ни ускорили метаболизм. Они не помогли в нормализации кровяного давления и пульса, улучшении силы и выносливости и общей физической формы. Вообще, те, кто не получал дополнительного белка, восстановили силу хватки руки быстрее, чем те, кто принимал.

Те, у кого было усиленное питание, однако, ощутили массу преимуществ. Кровяное давление, метаболизм в покое, сила и выносливость росли гораздо быстрее. Физическая форма улучшалась, и они работали лучше. Темпы выздоровления от нервных расстройств, в частности, депрессии и истерии, оказались напрямую связанными с тем, сколько еды им было положено. Те, кто имел больше калорий, чувствовали себя лучше и физически и психологически.

Война и эксперимент подошли к концу практически одновременно. Доктор Энсел Кис подготовил рекомендации союзникам, готовившимся к реабилитации населения Европы. Во-первых, союзникам надо будет осуществить физическую реабилитацию пострадавших, и лишь потом разговаривать с ними о демократии. Усиленная раздача витаминов и белка – бесполезная мера. И никакая реабилитация невозможна при 2000 ккал в день; настоящее восстановление начинается при 4000.

Тем, кто после окончания эксперимента согласился задержаться еще на два месяца, открыли шведский стол. Люди просто объедались, потребляя иногда до 10000 ккал в день.

В конечном итоге, через четыре месяца после окончания голодания, почти все возвратились к умеренному потреблению в 3200-4200 калорий в день. Они все превзошли свой вес, имевшийся до начала эксперимента, и исследователи отмечали, что «округлость форм стала доминантным признаком» мужчин, что вступили в эксперимент сухими и подтянутыми. Через пять месяцев их либидо полностью восстановилось, сперматозоиды стал активными и подвижными. Сердца стали нормального размера. Объем легких восстановился до нормы. Спустя восемь месяцев ученые все еще продолжали наблюдать шестнадцатерых участников. Никаких жалоб, кроме одышки, не раздавалось. У большинства был избыточный вес. Их хорошие манеры вернулись в норму.

«Голодный» эксперимент завершился 20 октября 1945 года. Молодые люди теперь могли есть всё, что им вздумается. Некоторым из них Кис попросил остаться в лаборатории ещё на пару месяцев для того, чтобы пронаблюдать за ними во время «периода неограниченной реабилитации». Он заметил, что молодые люди стали потреблять в среднем более 5000 калорий в день. В течение нескольких месяцев все они заявляли, что не могут утолить чувство голода, сколько бы ни ели.

Полный отчёт о проведении и результатах эксперимента Ансель Кис опубликовал в 1950 году. Это был огромный двухтомный труд под названием «Биология человеческого голода». По сей день он остаётся наиболее полным научным исследованием последствий голода.

В отчёте Киса большое внимание уделено тому, насколько сильно меняется наше физическое и психическое состояние под влиянием недостатка пищи.

Изменения, произошедшие с добровольцами из Миннесоты, подчеркнули значение питания для организма. Это настолько сильно повлияло на руководителя эксперимента, доктора Энсела Киса, что он продолжил долгосрочные опыты с диетами и наблюдения за здоровьем людей в разных странах. Он знал, что уровень сердечных приступов упал в Европе во время Второй Мировой войны, когда мясомолочные продукты стали менее доступны. Его исследование выявило вину холестерина в заболеваниях сердца. Он доказал, что насыщенные жиры определяют уровень холестерина, и население, потреблявшее меньше насыщенных жиров, имело меньше инфарктов. Кис написал книгу о средиземноморской диете и оказал существенно влияние на диетологов всего мира, которые осознали, что в их силах совершить перемены к лучшему для здоровья целого общества. Люди стали смотреть на масло и отбивные по-другому, а дебаты о еде и питании бесповоротно, абсолютно и качественно изменились.