Текст книги "Почему у пингвинов не мерзнут лапы? И еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого"

Палец сломаешь!

«Случайно ли палец соответствует по размеру ноздре или нет? А если так и было задумано, почему мама запрещает мне ковырять в носу?»

Джек Уолтон, 9 лет

Лондон, Великобритания

Есть способ прочищать нос, ничего не засовывая в него, но твоей маме он вряд ли понравится. Этот способ называется «сморчок ноздрей». Прижми только одну ноздрю, закрой ее, сделай глубокий вдох, закрой рот и выдохни как можно сильнее и резче, чтобы из открытой ноздри вылетело все содержимое. Ты сам убедишься, что способ прекрасно действует. Только не забывай слегка наклонять голову, чтобы не испачкаться.

Существование таких методов прочистки носа, как «сморчок ноздрей», свидетельствует о том, что эволюция гибких пальцев и широких заманчивых ноздрей не была вопросом жизни и смерти. В конце концов, если заложен нос, можно дышать ртом. Закупорка носа опасна лишь в том случае, если что-то попало очень глубоко в ноздрю и находится в опасной близости от мозга. До таких глубин пальцем не докопаешься. Сразу вспоминается одна жуткая история об ученом-приматологе, щипцах и разбухшем от крови клеще из Уганды.

Половой отбор мог бы иметь какое-то отношение к размерам пальцев и ноздрей, если бы, допустим, женщины в эпоху плейстоцена предпочитали мужчин, которые ковыряли в носу, или если бы во время ритуала ухаживания женщины и мужчины прочищали друг другу нос. Но такие взаимные услуги – это все-таки чересчур.

Остается прийти к выводу, что пальцы прекрасно помещаются в ноздрях по чистейшему совпадению. Думаю, даже если бы удалось доказать, что пальцы и ноздри созданы друг для друга, отношение твоей мамы к мании ковыряния не изменилось бы. Предлагаю вместо этого продемонстрировать маме «сморчок ноздрей» и послушать, что она скажет.

Холли Дансуорт

Государственный колледж, Пенсильвания, США

Чаще всего форма и размер совпадают у тех органов, которым полагается функционировать совместно. Очевидный пример – половые органы многих насекомых, некоторых млекопитающих, губы детенышей сумчатых и соски их матерей, а также удлиненные когти и пальцы на лапах животных, которые служат для ухода за шерстью. Но несоответствие органов еще не означает, что они не предназначены для совместной работы. Например, у самок млекопитающих родовые пути для прохождения детеныша значительно превосходят размер полового органа самца. Отверстия нередко расширяются или сужаются, чтобы вместить органы, которым они соответствуют.

Но если орган проходит в отверстие, это совсем не означает, что он поместился в это отверстие совершенно случайно. Есть несколько мест, в которые вполне войдет твой палец, но вряд ли твоя мама одобрит подобные эксперименты, особенно в присутствии других людей.

У тебя есть пальцы пяти разных размеров и две ноздри, так что какой-нибудь из пальцев обязательно поместится в ноздрю. Нет никаких явных причин, по которым в процессе естественного отбора ноздри должны были адаптироваться к копанию в них пальцами. Скорее всего, природа предусмотрела для нас возможность чистить нос тем же способом, что и морские слоны. Развитие тонкого искусства ковыряния в носу – еще одно потенциальное поле деятельности для интеллекта.

Джон Ричфилд

Сомерсет Уэст, Южная Африка

Я согласен с тем, что умело исполненный «сморчок одной ноздрей» поражает воображение изяществом и красотой, но не советую следовать рекомендации Холли Дансуорт «выдохнуть как можно сильнее и резче». В школьные годы, овладевая этой техникой, я был вынужден прекратить тренировки из-за травмы гайморовой пазухи и сильного кровотечения.

Дункан Ханнант

Профессор иммунологии крупных животных,

Университет Ноттингема,

Лафборо, Лестершир, Великобритания

Хочу предупредить: этот метод не отличается гигиеничностью и может вызвать распространение ряда заболеваний. Упражняться в «сморчках ноздрей» следует только в полном одиночестве.

Брон

Австралия

2. Все в норме?

Охладился – простудился

«Есть ли связь между переохлаждением и простудой? Если нет, почему часто говорят «не сбрасывай одеяло, не сиди на сквозняке – простудишься»?»

Антонис Папанестис

Лондон, Великобритания

Нет, никакой связи нет. Ошибочные ассоциации возникли по нескольким причинам.

Вирусы, вызывающие простуду, зимой распространяются быстрее потому, что люди больше времени проводят дома, где чаще контактируют друг с другом.

Зимой люди закрывают окна, поэтому воздух, в котором присутствуют вирусы, не разбавляется свежим воздухом снаружи. Это облегчает вирусам распространение.

От холодного и сухого зимнего воздуха слизистые оболочки носа разбухают. В итоге из носа постоянно течет, и мы ошибочно связываем это явление с инфекцией, вызванной вирусами.

Такие явления, как переохлаждение и простуда, обычно происходят в обратном порядке. Озноб часто бывает первым признаком повышения температуры, которая является результатом, а не причиной вирусной инфекции.

Марк Фелдмен

Нортленд, Новая Зеландия

Исследования показали, что между температурой окружающей среды и заболеваемостью простудой нет тесной связи. Басни о том, что простудой или гриппом люди заболевают после того, как замерзнут, возникли потому, что характерным симптомам болезни предшествует короткий период повышения температуры. В такое время пациенту становится зябко, его бьет дрожь. Вскоре после появления других симптомов пациент ассоциирует болезнь с переохлаждением. Старинное название гриппа – инфлюэнца – происходит от латинского слова, означающего влияние внешних факторов. Полярники, подолгу живущие в Антарктиде, никогда не простужаются, и это свидетельствует о том, что мы заболеваем от контактов с носителями вируса, а не от холода.

Педро Гонсалес-Фернандес

Лондон, Великобритания

На самом деле в холодную погоду меньше вероятность подхватить простуду. Вирусы простудных заболеваний гораздо успешнее распространяются в тепле, например в уютных отапливаемых комнатах.

Эсперанди

По электронной почте, без обратного адреса

Они не зеленые

«Извините за неприличный вопрос, но я хотел бы узнать, почему слизь, скапливающаяся в носу, часто бывает зеленой?»

Давид Таннер

Фельсбург, Германия

Из всех полостей организма, имеющих непосредственную связь с внешней средой, нос наиболее гостеприимен для бактерий: в нем тепло, есть воздух, влага и почти неограниченные запасы пищи в виде слизи, в которой содержатся гликопротеин и растворенные соли. Иными словами, нос – просто идеальный рассадник бактерий, которые всегда присутствуют в нем.

Многие распространенные бактерии имеют окраску: цвет золотистого стафилококка Staphyloccocus aureus – золотисто-желтый, палочковидной бактерии Pseudomonas pyocyanea – синеватый. В обычных условиях эти и многие другие организмы постоянно попадают в нос и вымываются оттуда жидкой слизью, которая проглатывается. Организм обычно переваривает бактерии.

Но если приток слизи замедляется, а сама слизь становится гуще в ответ на вспышку какой-нибудь инфекции, тогда бактерии в своей идеальной среде начинают размножаться и производить окрашенную слизь, о которой идет речь. Как известно многим родителям, это одна из наименее приятных особенностей младенцев и детей дошкольного возраста!

И кстати, если вы так и не поняли, откуда берется зеленый цвет, вспомните, что происходит, если смешать синюю краску с желтой.

Лори Норт

Лондон, Великобритания

Автор предыдущего ответа подразумевает, что зеленый цвет получается при смешивании золотисто-желтого Staphylococcus aureus и синего Pseudomonas pyocyanea. Это распространенное и живучее убеждение. Несмотря на то что в восьмом издании «Бактериологического определителя» Берджи бактерии Pyocyanea, «обычно обнаруживаемые в ранах, ожогах, инфицированных мочеиспускательных путях» (Bergey. Manual of Deteminative Bacteriology. Baltimore: Williams & Wilkins, 1974. Р. 222), названы причиной появления «синего гноя», зеленая окраска носовой слизи имеет более общее объяснение.

Источник зеленого гноя (или зеленой носовой слизи) – железосодержащие миелопероксидазы и другие оксидазы и пероксидазы, используемые полиморфно-ядерными гранулоцитами (нейтрофилами). Эти фагоцитные лейкоциты с небольшой продолжительностью жизни активно переваривают всевозможные бактерии и нейтрализуют их в ходе окислительных процессов с участием вышеупомянутых железосодержащих энзимов. Продукт распада, гной, содержащий мертвые полиморфно-ядерные гранулоциты, переваренные бактерии и использованные энзимы, имеет в составе значительное количество железа, которое и придает ему зеленоватый цвет.

К. Дж. ван Осс

Кафедра микробиологии, Университет Нью-Йорка,

Буффало, США

Дж. О. Нейм

Хирургическое отделение, больница Рочестер,

Нью-Йорк, США

Слизь в носу не всегда зеленая. На ранних стадиях простуды она бывает прозрачной и вырабатывается в ответ на повреждения тканей, вызванные вторгшимся риновирусом. Только через несколько дней слизь зеленеет: это происходит после возникновения нейтрофильной реакции и выводе клеточных отходов, а также при вспышке вторичной бактериальной инфекции.

Джулай Уордер

Абингдон, Оксфордшир, Великобритания

Полиморфно-ядерные лейкоциты содержат ряд энзимов, самый эффективный из которых – пероксидаза. Эта же пероксидаза найдена в хрене, она придает ему характерный зеленый цвет и мимолетную остроту, с которой знаком каждый, кто пробовал японскую пасту васаби. Английский соус с хреном не выглядит зеленым ввиду окисления этого нестабильного энзима под воздействием воздуха. Но настоящий васаби всегда подают свежим.

Прошу прощения, если этот комментарий вызвал у кого-нибудь из читателей отвращение к суши.

Стив Флекноу-Браун

Сидней, Австралия

Ох!

«Почему при попадании кусочка серебряной фольги на зубную пломбу возникает боль?»

Саймон Одди

Мелкшем, Уилтшир, Великобритания

Автор вопроса невольно воспроизвел знаменитый эксперимент, впервые осуществленный Луиджи Гальвани в 1762 году.

Когда два разных металла разделены проводящей жидкостью, между ними возникает ток, который вызывает стимуляцию нервов.

Именно это происходит, когда серебряная фольга соприкасается с амальгамой зубной пломбы. Тонкая пленка слюны отделяет фольгу от пломбы, а поскольку слюна – электролит, содержащий различные соли, между зубом и пломбой возникает ток. Поскольку пломба подходит вплотную к нерву, ток стимулирует его, вызывая боль.

Гальвани проводил этот эксперимент с лягушачьими лапками и металлическими электродами, но эффект был тем же самым: лапки дергались!

Крис Куинн

Уиднес, Чешир, Великобритания

Болезнь ораторов

«Какие процессы в организме вызывают у нас сухость в горле, когда мы нервничаем?»

Ховард Фосс

Хонитон, Девон, Великобритания

Во время публичных выступлений во рту пересыхает потому, что мы нервничаем и организм переходит в состояние «борись или беги». Его вызывает активация автономной нервной системы. Такую реакцию демонстрируют многие представители фауны, она развилась специально для критических ситуаций – например, когда животному приходится спасаться от хищников.

Активизация нервов происходит избирательно, в зависимости от того, какую роль они играют в реакции. Поскольку в критических ситуациях способность поглощать пищу не играет решающей роли и хочется только поскорее сбежать, активность нервов, регулирующих деятельность слюнных желез, подавляется, поэтому во рту пересыхает. Вдобавок зрачки увеличиваются, а кровеносные сосуды мышц и сердца расширяются, чтобы обеспечить прилив крови к наиболее важным органам на случай, если понадобятся решительные действия.

М. Скоттен

По электронной почте, без обратного адреса

Это явление связано с так называемой реакцией борьбы или бегства. В напряженных или опасных ситуациях организм отключает все ненужные функции, в том числе функции пищеварительной системы. К ней относятся и слюнные железы. Вам незачем переваривать недавно съеденный обед, если вы сами рискуете стать очередным обедом для льва. По той же причине в опасных ситуациях ощущается дрожь и возникают другие неприятные ощущения в желудке.

Билл Айзексон

По электронной почте, без обратного адреса

Спокойная ночь

«При сильной простуде из носа течет целый день, но когда ложишься спать, дышать становится легче. Какой механизм управляет потоком слизи? Можно ли разработать медицинский препарат с таким же действием и устранить самый досадный дискомфорт, возникающий при простуде? Может ли такой препарат препятствовать распространению болезни?»

Питер Руни

Эпсом, Суррей, Великобритания

Это явление объясняется очень просто: наличием земного притяжения. Когда мы ложимся в постель, слизь, вырабатывающаяся в носовых проходах, не попадает в нос, а стекает в горло, и мы бессознательно проглатываем ее.

Если спишь на боку, закладывает только одну ноздрю, которая находится снизу. Чтобы дышать стало легче, обычно надо просто сменить позу – иными словами, встать, если лежишь, или лечь, если стоишь. При этом поток слизи меняет направление и нос прочищается.

Александра Маккензи Джонстон

Тирск, Северный Йоркшир, Великобритания

Пока мы бодрствуем, из носа течет потому, что голова находится в определенном положении. Когда мы спим, почти вся слизь из носа стекает в горло, потому что мы лежим или на боку, или на спине. Такие затруднения часто случаются у меня. Сначала я проверил свою теорию с помощью столика для массажа с отверстием для лица, а затем начал подкладывать подушки так, чтобы нос был направлен вниз.

Убедитесь сами: разложите подушки так, чтобы между ними помещалась голова лицом вниз и оставалось свободное пространство для носа и рта. Да, и запаситесь носовыми платками: скорее всего, из носа будет обильно течь всю ночь.

Хэнк Робертс

Беркли, Калифорния, США

Автор вопроса ошибочно считает выделения из носа источником инфекции. Большинство простудных заболеваний являются инфекционными первые два – четыре дня после воздействия вируса, т. е. обычно еще до появления симптомов. Если у вас начался насморк, значит, инфекция под контролем и количество вирусов в выделениях из носа снизилось.

Проще всего подхватить простудное заболевание, коснувшись рукой предмета, на котором есть вирус, а от людей с насморком мы заражаемся гораздо реже. Чаще всего простуда передается через предметы, к которым прикасались больные люди, – например, через дверные ручки или компьютерные мышки.

Вместо того чтобы шарахаться от людей с насморком, лучше проследить за тем, чтобы не касаться глаз, носа или рта руками, которыми вы дотрагивались до различных предметов в домашней или рабочей обстановке.

Дэвид Гибсон

Лидс, Западный Йоркшир, Великобритания

Все болезни – из головы

«Все дискуссии об эффекте плацебо при испытаниях медикаментов неизменно вращаются вокруг позитивного влияния плацебо. А бывают негативные эффекты плацебо?»

Питер Грант

Южная Австралия

Плацебо – вещества, не обладающие фармакологическими свойствами, например сахар или мел. Они широко применяются как средство контроля при испытаниях медикаментов, для этого им придают такой же вид и запах, как у испытываемого препарата. Участникам экспериментов не сообщают, что они принимают – настоящее лекарство или плацебо.

Представления об эффекте плацебо противоречивы, но общеизвестно, что это средство оказывает скорее психологический, нежели физиологический эффект: улучшение наступает потому, что люди верят в то, что препарат им помогает. Кроме того, эффект объясняют настроем: пациенты ждут, что препарат подействует, и якобы испытывают это воздействие.

Рассмотрим, к примеру, плацебо, применяемые при испытаниях анальгетиков. В этом случае действие плацебо объясняют тем, что оно способствует выработке мозгом химических веществ, сходных с опиатами и снимающих боль. В одном исследовании было обнаружено, что боль снимали с помощью плацебо, которое пациенты считали обезболивающим препаратом. Но после того как пациентам давали лекарство, нейтрализующее действие опиатов, эффект плацебо прекращался.

Негативные эффекты плацебо называются эффектами ноцебо. Слово «ноцебо» на латыни означает «причиню вред». У пациентов, принимающих мнимые препараты, иногда наблюдались такие побочные эффекты, как тревожность и депрессия. Очевидно, они были обусловлены тем, что пациент ожидал побочных эффектов лечения. Сообщалось, что во время одного испытания у женщин, которые считали себя предрасположенными к сердечным заболеваниям, риск смерти от сердечного приступа возрастал в четыре раза по сравнению с женщинами, подверженными таким же факторам риска, но не считающими себя предрасположенными к болезням сердца.

Плацебо создают этическую дилемму. Они действуют в первую очередь потому, что врач обманывает своих пациентов, убеждает их, что они принимают эффективный препарат, а на самом деле лишает их какого бы то ни было лечения. Положение усугубляет возникновение у пациентов негативных побочных эффектов ноцебо.

Иен Смит

Лондон, Великобритания

Да, негативный эффект плацебо, или эффект ноцебо, действительно существует. Это физический эффект, хотя и не всегда связанный с конкретным физическим механизмом. По-видимому, он возникает в результате убеждений пациента. Эффект ноцебо можно выразить словами «чувствуй себя больным – и будешь больным», а эффект плацебо – «чувствуй себя здоровым – и будешь здоровым».

Эффект ноцебо чаще всего наблюдается у пациентов, в анамнезе которых содержатся туманные, неопределенные жалобы, не поддающиеся лечению прописанными препаратами. Такие больные не рассчитывают на положительный результат, и их ожидания оправдываются. Эффект ноцебо также влияет на исход операций. Хирурги настороженно относятся к людям, убежденным в том, что они скоро умрут. Среди предоперационных пациентов проводились исследования, в ходе которых выяснилось, что все эти пациенты хотели умереть, чтобы воссоединиться с близкими. Почти все они действительно умерли.

Ноцебо почти не изучены – главным образом по этическим соображениям, согласно которым врач не должен превращать пациента в больного, который на самом деле не болен. Изменившиеся этические нормы осложнили даже воспроизведение классических экспериментов с ноцебо. Одна из последних медицинских статей по эффектам ноцебо была опубликована в 2002 году Артуром Барски и др. в «Журнале Американской медицинской ассоциации» (The Journal of the American Medical Association. № 287. Р. 622).

Росс Файрстоун

Уиннетка, Иллинойс, США

Негативный эффект плацебо существует. Его самые известные проявления – вуду и другие виды магии, особенно связанные с проклятиями. Как правило, во всех магических обрядах фигурирует механизм оповещения жертвы о том, что она проклята, – это главное, а может, и единственное условие успеха.

Стивен Рейтчи

Уэст-Эллис, Висконсин, США

Колено-синоптик

«Два года назад я повредила связки колена, когда каталась на лыжах. С тех пор собственное колено я называю «предсказателем погоды». Перед дождем оно всегда болит. Так бывает и летом, и зимой, и не обязательно в связи с повышением влажности. Это происходит не только со мной – известны и другие подобные случаи. Почему мое колено ноет перед дождем, и самое интересное, – откуда оно знает, что будет дождь? Как предсказывает его приближение?»

Дебби Рид

Челфонт-Сент-Джайлс, Бэкингемшир, Великобритания

Боли, связанной с переменой погоды, особенно у больных артритом, посвящено множество исследований. Они свидетельствуют о том, что по таким болям действительно можно предсказать перемену погоды. Как ни странно, исследования причин подобной боли практически не проводились. – Ред.

Тело человека можно схематично представить в виде грозди шаров, наполненных желатином и подвешенных на шесте. Неповрежденная жировая, мышечная или костная ткань сравнительно эластична, она растягивается и сжимается под действием меняющегося атмосферного давления. В отличие от нее, поврежденная ткань плотная, неэластичная, она плохо сжимается и растягивается под действием нормальных колебаний атмосферного давления.

Представим себе, что несколько шаров гипотетической грозди склеились вместе, а затем давление в окружающей среде упало. Баллоны расширились, в итоге зона склеивания, соответствующая зарубцевавшимся тканям, исказилась и натянулась; в животных тканях все это приводит к нервной стимуляции и быстрому нарастанию боли. Так продолжается, пока давление не вернется в норму или пока рубец не растянется до определенных пределов. Для этого может потребоваться несколько часов или даже дней.

Иногда я интригую сотрудников, объявляя с самого утра: «Вот увидите, сегодня у нас будет много нежданных пациентов». Мои коллеги не понимают, как мне удается пред-сказывать, что именно в этот день мы примем 20–30 пациентов, когда-то перенесших операцию или травмы и теперь страдающих от болей. Я не признаюсь, что просто прочитал прогноз погоды: пусть коллеги верят в мои магические способности.

Боль помогает приглушить горячая ванна или небольшая физическая нагрузка. Полезно также напоминать себе, что погода вскоре переменится: у нас в Техасе это случается прежде, чем успеваешь наполнить ванну.

Стивен Баллинджер

Накогдочес, Техас, США

Истории о том, что перед дождем разыгрывается артрит, могут показаться бабушкиными сказками, если не знать, что в 60-х годах ХХ века ревматолог Джозеф Холландер соорудил экспериментальную климатическую камеру специально для того, чтобы проверить их. Он обнаружил, что высокая влажность в сочетании с низким атмосферным давлением, обычно предшествующие дождю, действительно вызывают тугоподвижность или боль в суставах.

Согласно одному объяснению, из-за перемены погоды травмированные связки опухают, сдавливают нервы сустава и тем самым вызывают боль. Другое объяснение гласит, что воздух внутри сустава расширяется при снижении атмосферного давления, и нервы опять-таки передают сигналы боли.

Недавно японские ученые доказали, что боль в спине, связанная с изменениями атмосферного давления, имеет непосредственное отношение к феномену вакуума, т. е. к накапливанию газов в пространствах между позвонками («Журнал заболеваний позвоночника и методов их лечения» – Journal Spinal Disorders and Techniques. № 15. Р. 290). Такие газовые пузыри образуются по мере повреждения межпозвоночных дисков, чаще всего встречающегося у пожилых людей. Подобное явление наблюдается и в других суставах. Чтобы избежать боли, держите колено в тепле и сухости. И конечно, теперь вы вполне можете претендовать на роль ведущей прогноза погоды на местном телевидении.

Фрэнк Вонг

Сидней, Австралия

Реакцию колена на смену погоды можно объяснить костными травмами – кровотечениями и отеками, вызванными микроскопическими трещинами губчатой или пористой кости. Согласно некоторым исследованиям, такие травмы – довольно распространенное явление после повреждения связок колена.

Возможно, изменения атмосферного давления уменьшили или увеличили отек и вызвали боль. Если это верно, можно высказать два предположения: при магнитной резонансной томографии колена будут выявлены травмы и по мере заживления повреждений способность пациента предсказывать погоду начнет снижаться.

Петер Халлас

Копенгаген, Дания