Карсон С. Чоу (Carson C. Chow) намагається вирішувати
повсякденні проблеми математичними методами. Як дослідник Національного
інституту діабету, шлунково-кишкових і ниркових захворювань (National Institute
of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases), він намагається з'ясувати, чому
у кожного третього американця надлишкова вага.
З доктором Чоу, що виступив на недавньому щорічному зібранні Американської
асоціації сприяння розвитку науки (American Association for the Advancement of
Science) з доповіддю «Висвітлення епідемії ожиріння з математикою» розмовляє
кореспондент Нью-Йорк Таймс Клаудіа Дрейфус (Claudia Dreifus).
- Ви дипломований математик і фізик. Яким чином ви почали працювати над
проблемою ожиріння?
- У 2004 році я одружився і влаштувався на роботу ближче до дому в філіал
Національного інституту здоров'я, який відкрив математичну лабораторію для
вивчення ожиріння. У той час я майже нічого не знав про ожиріння. Я
навіть не знав, що таке калорія. Але я вивчав кожну наукову роботу, що
потрапляли мені в руки.
Я дізнався вражаючі факти про епідемію. У період з 1975 по 2005 рік
середня вага американців збільшилася приблизно на 20 фунтів (9 кг). З 1970
року національний рівень ожиріння підскочив з 20 до 30 відсотків.
Коли мене взяли на роботу, мені поставили цікаве питання: «Чому це
відбувається?»
Чому саме математика може на нього відповісти?
Тому що для відповіді підтвердженого експериментами потрібні роки. Але
можна дізнатися його набагато швидше, якщо використовувати математику.
Ще до мого приходу в інституті працював математичний фізіолог Кевін Холл (Kevin
Hall). Він розробив математичну модель, яка могла передбачити, як
відреагує тіло на те, що було з'їдено. Але модель була складною і
складалася з сотень рівнянь. Ми почали працювати разом, щоб звести її до
одного виразу. Це завдання прикладної математики робити складні речі
простими. Як тільки у нас вийшло, скорочене рівняння стало корисною
основою для відповіді на безліч питань.
Яку ж нову інформацію можна отримати за допомогою вашого рівняння?
Загальновідомо, що для зниження ваги на один фунт (0,45 кг) треба знизити
споживання на 3500 калорій. Виявилося, що це не так. Тіло реагує на втрати.
Також ми виявили, що чим товщими Ви стаєте, тим легше набирати вагу. Додаткові
10 калорій в день додадуть більше ваги гладкій людині, ніж худій.
Крім того, час - важливий фактор для зниження ваги. Якщо зменшити
споживання калорій, то тіло досягне рівноваги тільки через якийсь час. На
це потрібно близько трьох років, поки тіло звикне до нової дієти і займе нове
«стійке становище». Наша модель показує, що якщо знизити щоденне
споживання на 100 калорій, протягом трьох років тіло втратить, в середньому, 10
фунтів (4,5 кг).
Ще один висновок. Величезні зміни в щоденному раціоні не викличуть змін
ваги до тих пір, поки середній прийом їжі протягом року залишається без змін.
- Ви коли-небудь відповісте на питання, задане вам при прийомі на роботу, що
стало причиною епідемії ожиріння?
- Так. Відповідь дуже проста і очевидна, мало хто хоче її почути: епідемія
була викликана перевиробництвом продуктів харчування в США.
Починаючи з 1970-х років, відбулися зміни в національній сільськогосподарській
політиці. Замість урядових дотацій, спрямованих на стримування виробництва
продукції, як це було раніше, фермерам рекомендували вирощувати стільки їжі,
скільки вони можуть. У той же час технологічні зміни і «зелена революція»
зробили наші ферми більш продуктивними. В результаті ціни на продовольство
впали, а кількість калорій доступних для середнього американця збільшилася
приблизно на 1000 в день. Наша модель показує, що надлишок їжі пояснює
надлишок ваги.
У 1950-х, коли я був ще дитиною, люди рідко харчувалися поза домом. Сьогодні
американці зазвичай обідають поза домом, з'їдаючи великі ресторанні порції
насиченої жирами їжі, приблизно п'ять разів на тиждень. У суспільстві
багато чого змінилося. З такими величезними запасами їжі маркетинг
продуктів харчування покращився, і ресторани стали дешевшими. Низькі ціни на
продовольство сприяли зростанню індустрії швидкого харчування. Якби їжа
була дорогою, ніхто б не став харчуватися у фаст-фудах.
Люди вважають, що епідемія викликана генетикою або зниженням фізичної
активності. Але рівень фізичної активності за 30 останніх років не змінився.
Що стосується генетичних аргументів, то є люди, схильні до повноти, але в
суспільстві, в якому не так багато їжі, вони не страждають ожирінням. І
для них, і для оточуючих це питання постачання.
Цікаво, що американці поступово збільшують свої витрати на їжу. Якби ми
одразу почали з'їдати все, що доступно, ми були б ще більш огрядними.
- Які практичні поради можна дізнатися з ваших обчислень?
- Цифри показують, що зміна маси тіла, збільшення або зменшення, займає дуже
багато часу. Усі дієти працюють. Але час реакції дуже повільний,
порядку року. Люди не чекають досить довго, щоб побачити рух до
стабілізації. Якщо Ви знизите вагу і повернетеся до колишніх звичок у
харчуванні, то повернення до колишнього стану займе щось близько трьох
років. Щоб допомогти людям краще це зрозуміти, ми помістили інтерактивну
версію нашої моделі на bwsimulator.niddk.nih.gov. Можна підключитися і
дізнатися, якою мірою доведеться скоротити споживання, щоб схуднути, і скільки
це займе часу. Прикладна математика в дії!
- Що можуть зробити американці, щоб зупинити епідемію ожиріння?
- Я прийшов до висновку, і це тільки особиста точка зору, що ми повинні припинити
продаж їжі дітям. Я думаю, що дитяче ожиріння - серйозна
проблема. Коли людина страждає ожирінням, неможливо просто припинити
споживання їжі і повернутися до свого попереднього стану. Організм вже
запрограмований, щоб їсти більше. Щонайменше, це труднощі.
- Ви говорили, що ніхто не хоче чути ваше повідомлення. Чому?
- Я думаю, що цього не хоче знати харчова промисловість. Та й прості люди не
особливо хочуть почути це, до речі. Адже це так просто, взяти і з'їсти
6000 калорій в день. У цьому питанні немає нічого магічного. Потрібно
просто скоротити кількість споживаних калорій, і проявляти пильність все життя.
За матеріалами New York Times
|
