Странности нашего тела – 2 - Стивен Джуан

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.

Почему говорят: «Вышибить дух»?

(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.

Будет ли создано искусственное сердце?

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.

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.

Появятся ли когда-нибудь искусственные кровеносные сосуды?

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 целиком28–30.

Создадут ли когда-нибудь искусственное легкое?

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 трубу28–30.

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.

Почему мы испытываем голод?

(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 пищи1–2.

Почему от голода иногда появляется головная боль?

(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 боли1–2.

Как происходит пищеварение?

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.