Текст книги "История тела. 2640 фактов"

(Спрашивает К. Стэнхоуп, Лафайет, Калифорния, США)

В греческой мифологии химера – это огнедышащий монстр с головой льва, туловищем козла и хвостом змеи. Очень разнородное существо! В биологии химера – это организм, состоящий из двух или более типов генетически различных клеток, которые происходят от разных зигот. Зигота – клетка, образующаяся в результате оплодотворения и содержащая полный двойной набор хромосом.

О людях-химерах ходят удивительные истории. Недавно в британской медицинской литературе сообщалось о мальчике, у которого анализ ДНК клеток кожи указывал на мужской пол, а анализ ДНК клеток крови – на женский пол. Внешне мальчик выглядит совершенно нормально. Одно из возможных объяснений феномена состоит в том, что яйцеклетка его матери каким-то образом непроизвольно разделилась перед оплодотворением и оплодотворилась лишь частично.

В греческой мифологии химера – это огнедышащий монстр с головой льва, туловищем козла и хвостом змеи.

В американской медицинской литературе также недавно сообщалось о случае химеризма. У женщины, которая родила мальчика, через 27 лет после родов обнаружили в крови мужской набор ДНК. Ученые предполагают, что каким-то образом клеткам плода удалось ускользнуть во время беременности и проникнуть в организм матери. Таким образом, мать стала биологической смесью самой себя и своего ребенка^19,20.

(Спрашивает Б. Уильямс, Бронкс, Нью-Йорк, США)

На самом деле в теле человека не одна, а пять яремных вен, и все они переносят кровь от различных областей головы, мозга, лица и шеи в сердце. Две самые крупные из них – правая и левая внутренние яремные вены. Три другие – наружная, задняя и передняя яремные вены.

Когда у человека случается сердечный приступ, врачи проверяют пульс на яремных венах, чтобы определить, продолжает или нет работать сердце. Если яремные вены повреждены, особенно одна из двух внутренних яремных вен, человек может быстро умереть от потери крови²¹.

Это синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС). Механизм свертывания крови очень важен для нашего здоровья, он, например, защищает нас от кровопотери при порезах. Однако у некоторых людей сгустки крови могут образовываться внутри сосудов, и это приводит к эмболии (закупорке) легочной артерии, коронарному тромбозу (тромб образуется в коронарной артерии, что может привести к сердечному приступу) или тромбозу церебральных вен. Сгустки крови могут вызвать сильные боли в конечностях и затруднять ходьбу. Иногда конечности даже приходится ампутировать.

Опасные кровяные сгустки обычно образуются в венах, а не артериях. Однако синдром ДВС увеличивает риск образования сгустков крови и в артериях. Доктор Б. Г. Гоубел пишет: «Острая форма синдрома ДВС может быть опасной для жизни»²². Однако хорошо, что эта болезнь излечима.

Механизм свертывания крови очень важен для нашего здоровья, он, например, защищает нас от кровопотери при порезах.

Система кровообращения затрагивает все части тела, снабжая их кислородом и питательными веществами и удаляя продукты обмена веществ. Система кровообращения распределяет тепло, помогает бороться с инфекциями, способствует процессам выздоровления и выполняет еще множество других важных задач. Кровеносная система состоит из многих километров кровеносных сосудов и капилляров.

Мы не знаем всего о каждом аспекте дыхания. Уже более ста лет многих ученых интересует то, как это происходит. По мнению доктора Патрис Гуйен²³, для поддержания дыхательного ритма требуются специальные нервные клетки (центральные хеморецепторы). Но их точное местонахождение и тип до сих пор неизвестны. Доктор Гуйен предполагает, что хеморецепторы расположены в стволе головного мозга и заполнены биологически активным веществом, которое называется глютамат. Находясь в стволе головного мозга, они могут чувствовать и реагировать на изменения уровня рН в цереброспинальной жидкости, что служит сигналом необходимости изменения дыхания. Однако, по мнению доктора Джорджа Ричерсона²⁴, центральные хеморецепторы располагаются рядом с медиальными кровеносными сосудами ствола головного мозга, что позволяет им «пробовать» рН крови. Ричерсон также считает, что эти клетки содержат не глютамат, а серотонин.

Система кровообращения затрагивает все части тела, снабжая их кислородом и питательными веществами и удаляя продукты обмена веществ.

(Спрашивает К Хамптон, Скарсдейл, Нью-Йорк, США)

Легкие – мягкие и очень эластичные. Внутри у них нет пустого воздушного пространства. По большей части легкие состоят из пористой ткани, очень похожей на губку. Ее пузырьки называются альвеолами, и через их стенки происходит газообмен. Одно легкое человека содержит свыше 300 млн альвеол¹⁵.

(Спрашивает К Хамптон, Скарсдейл, Нью-Йорк, США)

Легкие взрослого человека отнюдь не розового или красного цвета, как обычно считают. Они белые или розовато-серые. К моменту полового созревания легкие покрываются темно-серыми или голубоватыми пятнышками – это неизбежное последствие вдыхания углерода, частиц пыли, грязи и всего того, что присутствует в загрязненном воздухе. Люди не стали бы начинать курить, если бы могли увидеть, что табачный дым оставляет после себя в легких¹⁵.

(Спрашивает К Хамптон, Скарсдейл, Нью-Йорк, США)

Легкие разного размера. Левое легкое меньше правого, чтобы оставалось место для сердца. Тело разумно распределяет между органами внутреннее пространство¹⁵.

Одно легкое человека содержит свыше 300 млн альвеол.

Да, могут, и такое бывает нередко. У того, кто страдает раком легкого, пораженный орган удаляют, и человек продолжает нормально жить.

Да. Чтобы убедиться в этом, достаточно грудную клетку ребенка сравнить с грудной клеткой взрослого человека. А большую часть грудной клетки занимают именно легкие. Размер легких варьируется и у взрослых людей – сравните, например, щуплого человека с крупным футболистом.

(Спрашивает Джиллиан Лейси, Ньюкасл, Новый Южный Уэльс, Австралия)

Давление воздуха не оказывает на нас негативного влияния благодаря кровяному давлению. Давление внутри нашего организма выше, чем в окружающей нас атмосфере, и это позволяет нам выживать. Коротко говоря, кровяное давление – это превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кашель – важный механизм защиты легких. Это сильный, резкий выдох воздуха в результате сокращения мышц дыхательных путей. Воздух выталкивается с большой скоростью, что позволяет очистить дыхательные пути от инородных веществ.

Кашель могут стимулировать внутренние (например, воспаление дыхательных путей) или внешние (дым, пыль или химические вещества) раздражители. Кашель считается хроническим, если он продолжается более трех недель.

В процессе кашля задействованы кашлевые рецепторы, чувствительные нервы, блуждающий нерв, кашлевой центр в стволе головного мозга, афферентные нервы и эффекторы. Афферентный нерв передает импульсы от тканей в головной мозг и спинной. Эффекторы регулируют нервные пути, увеличивая или уменьшая скорость реакции нервных путей²⁵.

Кровяное давление – это превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Все дело в давлении воздуха. По мере того как вы поднимаетесь, давление воздуха уменьшается, как и количество в нем кислорода. На дыхание человека влияют и кислород, и углекислый газ. Углекислый газ воздействует на дыхательные центры в головном мозге, а кислород – на химические рецепторы, находящиеся в каротидных и аортальных областях легких и сердца. Эти химические рецепторы передают в мозг сигналы для стимуляции дыхания. В нормальных условиях, как это ни странно, влияние кислорода на дыхание меньше, чем углекислого газа. Дыхательная система способна снабжать кровь достаточным количеством кислорода даже тогда, когда дыхание значительно замедляется. С другой стороны, даже небольшие изменения дыхания оказывают огромное воздействие на количество углекислого газа в тканях.

На дыхание человека влияют и кислород, и углекислый газ. Углекислый газ воздействует на дыхательные центры в головном мозге, а кислород – на химические рецепторы, находящиеся в легких и сердце.

В последние годы ученые выяснили, что тибетские крестьяне, живущие на высоте больше 4 тыс. м над уровнем моря, генетически приспособлены к этому. В течение более чем 10 тыс. лет высокогорные жители Тибета эволюционировали генетически, что позволяло им жить в такой среде. По сравнению с другими людьми, у жителей Тибета имеется по крайней мере один дополнительный ген, помогающий их кровяным тельцам удерживать больше кислорода. Похоже, это также усиливает их репродуктивные способности. Они могут лучше дышать и размножаться, чем другие люди в аналогичных горных условиях. Тибетцы эволюционировали в течение тысячелетий, и многие из них, не имевшие нужного гена, просто вымерли.

В такой эволюции нет ничего удивительного. В течение последних 30 лет почти 1,5 тыс. человек совершили успешное восхождение на гору Эверест. Некоторые использовали кислородные баллоны, другие рассчитывали только на кислород, содержащийся в воздухе. Многие умерли во время восхождения или спуска. Но надо заметить, что у тех, кто пользовался кислородными баллонами, шанс выжить был почти в три раза выше.

В 2004 г. доктор Ганс Хоппелер, врач из Бернского университета в Швейцарии, установил, что у скалолазов на больших высотах мышечные клетки могут повреждаться в результате кислородной недостаточности. Так что легко понять, почему тибетцам нужна была эволюция²⁶.

У среднего взрослого человека легкие могут вмещать около 5 л воздуха.

(Спрашивает Джон Миллер, Саннивейл, Калифорния, США)

У среднего взрослого человека легкие могут вмещать около 5 л воздуха. Во время нормального дыхания объем воздуха, входящего в легкие и выходящего из них, составляет около ¹/₁₀ от общего объема воздуха в легких, то есть 500 мл. Если человек намеренно дышит глубоко, он может вдыхать 3 л воздуха (это называется резервным объемом вдоха) и выдыхать дополнительно 1 л (резервный объем выдоха). То, что остается в легких после максимального выдоха, называется остаточным объемом воздуха и составляет примерно 1 л.

Дыхание контролируется как сознательно, так и бессознательно. Двигательные нервы идут к диафрагме и к межреберным мышцам, что обеспечивает расширение и сокращение грудной клетки во время дыхания. Чувствительные нервы проходят к различным рецепторам, которые сообщают мозгу, сколько в крови кислорода и углекислого газа, какое давление воздуха в легких и каково напряжение мышц грудной клетки во время дыхания. Последние два показателя являются важной информацией, позволяющей мозгу координировать движения мышц таким образом, чтобы дыхание было ровным.

Если человека сильно ударить в грудь, воздух, вытесняемый при этом из легких, может превысить обычный резерв выдоха. В таком случае мозг будет дезинформирован и перестанет «чувствовать» дыхание, пока природная эластичность не поможет легким восстановиться после удара. Такое восстановление занимает пару секунд, но в это время человек не может дышать, и это обычно очень пугает. Так что, как видите, выражение «вышибить дух» является довольно точным.

Изучив последние исследования по проблеме создания искусственного сердца, доктор Т. С. Гай пишет: «После многих лет надежд и разочарований создание искусственного сердца становится реальным»²⁷. В некотором смысле искусственное сердце уже существует. Оно называется левожелудочковый аппарат вспомогательного кровообращения (ЛАВК). ЛАВК временно выполняет значительную часть работы сердца по перекачке крови у пациентов, ожидающих пересадки сердца. Аппарат может почти полностью трансплантироваться в организм, за исключением батарей, регулятора и соединительного шнура. Сейчас ЛАВК можно имплантировать на долгий срок тем пациентам, которым в любом случае требуется трансплантация сердца. Однако аппарат доступен только одному из 15 пациентов, которым требуется имплантация сердца.

Человеческое сердце совершает в минуту 70 ударов, сердце колибри – 1,3 тыс., а голубого кита – 10 ударов.

Около 40 тыс. австралийцам был имплантирован искусственный водитель ритма сердца. Это устройство размером со спичечный коробок состоит из генератора с батареей и электрической цепью и одного или двух изолированных проводов. Оно посылает регулярные электрические импульсы, стимулирующие сердечную мышцу и регулирующие сердцебиение. Сейчас имеются и искусственные сердечные клапаны, контролирующие кровоток между камерами сердца. Они изготавливаются из металла и синтетических материалов и могут выполняться по образцу тканей животных (обычно по образцу сердечного клапана свиньи)^28–30.

Ангиогенез – это процесс образования новых кровеносных сосудов. По мнению доктора Джуда Фолкмена, работающего на кафедре кардиологии Гарвардской медицинской школы, особые молекулы могут сдерживать рост кровеносных сосудов. Эти молекулы дают ученым возможность создать «умные» кровеносные сосуды, которые можно «научить» не снабжать кровью злокачественные опухоли и таким образом убивать их. «Умные» кровеносные сосуды можно также «научить» ускорять выздоровление любых травмированных или поврежденных органов.

Дакроновые сосудистые трансплантаты используются для шунтирования поврежденных участков артерий (например, в ногах) или для замены артерий целиком^28–30.

Ваше сердце совершает за год примерно 42 075 900 ударов – плюс-минус несколько тысяч ударов.

Эксперименты с искусственным легким проводятся в ряде медицинских центров по всему миру. Один из вариантов разрабатывается сейчас в университете Питсбурга. Искусственное легкое размером примерно с батон хлеба состоит почти из 1 тыс. крохотных пористых, полых мембранных волокон, окружающих вытянутый центральный баллон. Если поместить легкое в грудную полость пациента, кислород, нагнетаемый в его наружную трубу, будет поступать в волокна, а затем распространяться через крохотные поры в кровь. Углекислый газ должен проделывать обратный путь: выходить из крови в волокна, а затем покидать организм через вторую трубу^28–30.

Человеческое сердце совершает в минуту 70 ударов, сердце колибри – 1,3 тыс., а голубого кита – 10 ударов.

По неизвестным причинам у женщин при трансплантации сердца отторжение происходит гораздо чаще, чем у мужчин.

Пиявки вызывают кровотечение, поскольку их слюна содержит вещество, предотвращающее свертывание крови.

Ваше сердце совершает за год примерно 42 075 900 ударов – плюс-минус несколько тысяч ударов.

За 24 ч среднестатистический человек совершает 23 040 дыхательных движений, напрягает 7 млн клеток мозга и произносит 4,8 тыс. слов.

Если систему кровообращения среднестатистического взрослого человека вытянуть в прямую линию, ее длина составит более 100 тыс. км – достаточно, чтобы опоясать Землю 2,5 раза.

Глава 11
Система пищеварения

Пища поступает в желудок после того, как она раздроблена, уменьшена в размере в результате пережевывания и смочена слюной. Желудок выполняет основные функции переваривания и подготавливает пищу к дальнейшей обработке в тонкой кишке. Он играет роль кратковременного хранилища-резервуара, что позволяет человеку быстро поглощать довольно крупные объемы пищи. Желудок – то место, где образуются необходимые ферменты для переваривания еды, особенно это касается белковых продуктов. Пища смешивается с желудочным соком, разжижается, а затем поступает в тонкую и толстую кишки, где процесс пищеварения завершается.

(Спрашивает Т. Банфилд, Китченер, Онтарио, Канада)

Голод – это острое ощущение потребности в пище. Оно зависит от непосредственной стимуляции чувствительных нервов в желудке и кишечнике, а также косвенных ощущений в других органах, когда они испытывают недостаток в веществах, необходимых для поддержания нормальной жизнедеятельности.

Все начинается с уменьшения в крови содержания питательных веществ. Послание о недостатке этих веществ передается в центр голода головного мозга, который находится в гипоталамусе. Мозг активизирует желудок и кишечник, и в результате ритмичных сокращений пищеварительного тракта возникает урчание в животе.

Ощущение голода пропадает, когда в крови достаточно питательных веществ. Тогда мозг замедляет активность желудка и кишечника. Однако достаточное насыщение не всегда удерживает нас от того, чтобы поесть. Аппетит может возникать и при вполне достаточных питательных запасах организма. Он относится к психологическим факторам регуляции потребления пищи^1–2.

(Спрашивает Т. Банфилд, Китченер, Онтарио, Канада)

В появлении ощущения голода принимает участие серотонин – вещество, используемое для отправки и получения сигналов от головного мозга (или нейромедиатор). Он также участвует в возникновении жажды, создании настроения, появлении сонливости и других процессах, происходящих в нашем организме. Недостаток серотонина является одной из причин возникновения мигреней. Когда появляется ощущение голода, человек может испытывать головные боли^1–2.

Ощущение голода пропадает, когда в крови достаточно питательных веществ. Тогда мозг замедляет активность желудка и кишечника.

Давайте разжуем этот вопрос. Вопреки распространенному мнению пища по большей части переваривается не в желудке. Основной функцией желудка является просто хранение пищи и подготовка ее к перевариванию. Пищеварение происходит следующим образом: после того как еда пережевана и смешана со слюной, она поступает в желудок, где соляная кислота, пепсин и другие ферменты перемешиваются с ней в течение 3–4 ч.

После этого в нижней части желудка открывается небольшой клапан, и пища поступает в тонкую кишку. При участии желчи из печени, соков из поджелудочной железы и других кишечных жидкостей происходит абсорбция пищи стенками кишки. Когда толстая кишка удаляет воду из непереваренного остатка, процесс пищеварения завершается. То, что осталось, выходит из тела. Весь процесс занимает около 20 ч.

Защитником здесь является слизь. Не будь ее, желудочная кислота (которая могла бы растворить даже металл) разъела бы наш желудок.

Стенки желудка состоят из многих слоев. Наружный слой (серозная оболочка) тонкий и плотный, под ним находятся три слоя мышц, которые, сокращаясь, перемалывают и перемешивают пищу. Внутренний слой стенки желудка (эпителий) состоит из множества специальных клеток. Одни из них (париетальные клетки) выделяют соляную кислоту – HCl. Париетальные и другие клетки выделяют также ферменты, растворяющие белки. Кроме того, в желудке много клеток, вырабатывающих слизь, которая образует защитную оболочку и нейтрализует желудочную кислоту, защищая эпителий от ее воздействия.

Нормальная кислотность желудочного сока – от 1,5 до 3,5 pH.

(Спрашивает Крис Бернард, Вентуортвил, Новый Южный Уэльс, Австралия)

Нормальная кислотность желудочного сока – от 1,5 до 3,5 рН. Желудочная кислота очень концентрированная. Если ее нанести на кожу, она вызовет серьезное раздражение и ожог. Кстати, при изжоге кислота из желудка попадает в пищевод и обжигает его стенки.

И желудочная язва, и язва двенадцатиперстной кишки имеют общее название – пептическая язва. Если ее не лечить, она может привести к серьезным осложнениям, таким как сильное кровотечение, перфорация (прободение) стенок желудка или двенадцатиперстной кишки и перитонит. Пептические язвы обычно представляют собой воспаленные бляшки диаметром 1–2 см. Если рассматривать их в гастроскоп, они похожи на простуду на губах. Желудочные язвы редко возникают у людей до достижения ими среднего возраста. Пептические язвы могут быть острыми (симптомы возникают и проходят довольно быстро) или хроническими (симптомы сохраняются длительное время). Острые язвы обычно возникают группами, они могут не вызывать недомогания и часто заживают без каких-либо серьезных последствий. Хронические пептические язвы глубже, чаще бывают по одной и вызывают ощущение недомогания, а после их заживления остаются шрамы.

И желудочная язва, и язва двенадцатиперстной кишки имеют общее название – пептическая язва.

Раньше считали, что причиной возникновения пептических язв являются психологические факторы, такие как стрессы и психические расстройства. Однако теперь известно, что в этом нередко виновата бактерия хеликобактер пилори (Helicobacterpylori). Она живет в слизистой оболочке желудка и вызывает долговременное раздражение стенок желудка и двенадцатиперстной кишки.

Пептические язвы могут быть причиной расстройства пищеварения и сильных болей. Язвы образовываются, если желудок вырабатывает излишки кислоты или если для его защиты недостаточно слизи.

Существует несколько факторов, увеличивающих риск возникновения пептических язв: 1) заражение хеликобактер пилори; 2) регулярный прием некоторых лекарственных препаратов, особенно аспирина и других нестероидных противовоспалительных средств; 3) курение; 4) чрезмерное употребление алкоголя; 5) рак желудка.

При болях в желудке обязательно обращайтесь к врачу³.