本书是伯恩德·海因里希的自传体著作,讲述他作为生物学家和跑步爱好者的人生历程。书中融合了个人成长故事、科学探索和跑步哲学,展现了他如何通过跑步和科学研究理解生命、自然和时间的关系,并不断探索生命的意义和人类的潜能。
本书将跑步视为一种实验,通过跑步研究人体生物钟、新陈代谢和耐力等科学问题。从作者5岁开始跑步,到创造多项超/级马拉松纪录,展示了其充满挑战和突破的跑步生涯。同时,书中还探讨了生命的意义、自然界的规律以及人类在时间面前的渺小和伟大。
《生物钟与抗衰革命》,[美]贝恩德·海因里希 著,毛大庆 译,湛庐文化|浙江科学技术出版社出版
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长期以来,人们普遍认为衰老取决于新陈代谢速率,这个推论源自一个理论:体型较大的动物通常寿命更长,其新陈代谢速率比小型动物的低。
绝大多数成虫期昆虫的寿命极短,因为它们在飞行过程中耗能巨大,但是其幼虫期则可延续数年,这是因为幼虫期昆虫的能量消耗微小。
小鼠和鸟类的代谢速率远高于人类及其他大型哺乳动物和大型鸟类,它们的性成熟速度也快得多。但在进行剧烈运动或承受较大压力时,大型动物同样能达到类似小鼠和鸟类的高代谢水平——研究表明,这两种状态都会加速衰老进程。
这一理论模型由汉斯·塞里在其“全身性适应综合征”(又称“塞里综合征”)实验中提出。研究人员通过强迫实验动物持续运动或将动物置于寒冷环境中,来提高其新陈代谢速率。
目前已知的情况是,以冬眠等方式减缓身体机能,将大幅降低新陈代谢速率,一部分小型哺乳动物的寿命会因此延长一倍以上。当遇到食物匮乏的情况时,动物的新陈代谢速率也会减慢,并由此延长寿命。一个比较典型的例子是乌龟,这是一种著名的长寿动物,它的生存策略就是摄入少、行动缓慢、心率低。由此,我们可以得出结论,放松身心,别给自己太多压力,保持平缓的心态,是长寿的秘诀之一。一旦你的代谢速度和心率过快,很可能会像小动物一样短寿。
如果这种结论是真的,那么对于健身爱好者、长跑运动员而言,不啻为一个坏消息,而对于那些热衷于在沙发上不停吃薯条的家伙而言,则是个好消息。我的父亲认可这个理论,因此常常对我跑步的习惯感到“担忧”,尽管他曾经向我炫耀他年轻时曾经是一名出色的跑者,但后来受到“龟息”养生理论的影响,他刻意降低了跑步的频率。
塞里综合征将人体生理、内分泌系统、生活速率和能量消耗联系起来,但这一理论似乎缺乏实证。不过有一点可以确定——食物摄入量与寿命存在相关性,我们已经知道,限制食物摄入量的动物,比如老鼠,其寿命更长。然而,强制食物限制,也就是节食,这种做法真的能够延长寿命吗?这一结论令人怀疑,因为这些理论是通过实验动物进行验证的,而食物限制的背景环境是将动物囚禁起来且迫使其无法运动。我甚至怀疑,卡路里过剩可能意味着它们生长更快、更早地达到成熟,因此总体上寿命更短。
与我们之前对塞里的全身性适应综合征的解读相反,半个世纪以来,越来越多的证据表明,轻微压力能够减缓衰老速率,延长寿命。这类压力包括轻微的辐射、超重力、寒冷、高温、节食和运动。那些可能缩短寿命的压力通常是高强度、长时间持续且不给机体恢复机会的行为。
还有一种理论认为,衰老是由DNA决定的。但具体是怎么做到的呢?研究事物运作规律的方法之一就是人为制造一些改变,进而观察其与在正常情况下的差异。
在遗传物质相关研究领域有一个比较典型的案例,那就是早期衰老症,这是一种会导致人类早衰的遗传性疾病。患病儿童在10岁时就可能出现生理性衰老,并表现出正常衰老的所有特征,最终在青少年时期死于早衰。
DNA被包裹在染色体中,而染色体末端具有被称为“端粒”的帽状结构。这些端粒如同刹车装置,能够抑制染色体末端的活性——这一抑制机制至关重要,因为细胞分裂必须在适当时候停止,否则就会导致细胞无限增殖,例如癌症的发生。
这里的关键在于,细胞必须精确控制哪些基因在何时被激活。端粒在这方面发挥着重要作用:它们确保染色体在需要表达基因之前保持紧密包裹状态,就像给基因上了一把“安全锁”。在正常衰老过程中,这把“锁”会逐渐损耗——端粒会缩短或受损,这不仅与衰老相关,还会引起一些病理表现。
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