Странности нашего тела – 2

Джон Лили писал: «Если бы вся земля стала белой бумагой, а все моря – чернилами, то и этого бы мне не хватило, чтобы описать чувства моего бедного сердца». А вот что говорил Джин Фаулер: «Писать легко. Нужно лишь уставиться в пустой лист бумаги, пока капли крови не выступят на лбу». Уолтер Чарлз выразился так: «Наполняйте свой мозг идеями точно так же, как наполняете воздухом легкие».

Как человеческое сердце начинает биться?

(Спрашивает Джейн Стюард, Синглтон, Новый Южный Уэльс, Австралия)

Во время эмбрионального развития сердце является одним из немногих органов, которые должны функционировать почти сразу же после формирования. Тот факт, что сердце развивается одним из первых, свидетельствует о важности этого органа.

Сердце начинает биться очень рано, примерно на 22-й день после зачатия, еще до того как формируются его клапаны и камеры. Миокард (мышечный слой сердца) побуждают сокращаться электрические стимулы. Эти стимулы миогенные, и это означает, что сокращения возникают самопроизвольно в самом миокарде. Сигнал от центральной нервной системы может изменять частоту сердечных сокращений, но не активирует биение. Способность сердечных миоцитов (клеток, составляющих миокард) биться является врожденным свойством этих клеток. Миоциты, удаленные из молодого сердца и выращенные в лаборатории, будут биться беспорядочно, но если их соединить, то они начнут биться ритмично и в унисон. Просто удивительно!

Первые сокращения распространяются волнами по всему сердцу.

Для биения сердца требуются определенные условия. Клетки должны иметь специальные структуры (щелевидные соединения) – это позволяет им взаимодействовать таким образом, чтобы биться синхронно^1–3.

Правда ли, что чем человек моложе, тем быстрее у него бьется сердце?

(Спрашивает Николь Трюдо, Порт-Элджин, Онтарио, Канада)

У пожилых людей частота сердцебиений уменьшается. Вероятно, это связано с изменениями в участках головного мозга, контролирующих сердце, а не с изменениями в самом сердце. Головной мозг контролирует частоту сердцебиений через нервы, которые иннервируют сердце и устанавливают необходимый ритм. Одним из таких нервов является блуждающий нерв. Его нервные находятся глубоко в головном мозге, их скопление называется двигательным ядром блуждающего нерва. На эти нервные клетки оказывают воздействие соседние нейроны одиночного пути головного мозга и гипоталамуса. По причинам, которые до конца неизвестны, у пожилых людей наблюдаются повреждения и изменения функций обоих этих участков головного мозга.

На частоту сердечного ритма также оказывают влияние гормоны, например тиреотропный гормон. По мере старения организма количество этого гормона уменьшается. Вероятно, то же происходит в результате изменений в гипоталамусе. Кроме того, могут существовать и другие факторы, объясняющие, почему частота сердцебиений замедляется по мере того, как приближается наша последняя дата⁴.

Отчего сердце постоянно бьется?

(Спрашивает Гари Роббинс, Саут-Бэнк, Квинсленд, Австралия)

Биться наше сердце заставляет электричество. Сердце – это невероятно сильная мышца и самый надежный насос, когда-либо созданный природой. Будучи размером с крупный кулак, сердце постоянно перекачивает кровь через сердечно-сосудистую систему. Ежедневно оно совершает в среднем 100 тыс. ударов и перекачивает около 7500 л крови через кровеносные сосуды на расстояние 120 тыс. км. К 80 годам сердце совершает в среднем 3 млрд ударов. Оно никогда не прекращает биться, пока не «сломается», как и любой механический насос.

Биение сердца контролируется генерацией повторяющихся электрических сигналов в двух особых участках сердца. Один из них называется пазушно-предсердный узел, а второй – предсердно-желудочковый узел. Сигналы проходят через сердце синхронно. По мнению доктора Терри Геберта⁵, если электричество контролирует непрерывное функционирование сердца скорее в техническом плане, то источником энергии сердца является аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ – нуклеотид играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах, он является основным переносчиком энергии в клетке⁶.

Действительно ли прослушивание музыки успокаивает сердце?

И да, и нет. Все зависит от самой музыки. Исследования показывают, что прослушивание расслабляющих мелодий понижает частоту сердцебиений, а энергичная музыка, наоборот, учащает пульс. Это установил доктор Питер Скофель⁷, который написал об этом в «Журнале поведенческой медицины»⁸.

Однако существуют значительные индивидуальные различия в плане воздействия музыки на людей. По мнению доктора Эрика Тардифа⁹, то, что одни считают расслабляющей музыкой, может оказывать обратное действие на других. Классическая музыка, например произведения Моцарта, не всех расслабляет. А хеви-метал, техно, индастриал и другие современные стили рок-музыки необязательно возбуждают или раздражают слушателей¹⁰.

Может ли человек продолжать жить, когда сердце перестает биться?

Как ни странно, но ответ – да. Недавно российские врачи сообщили о случае с человеком, который продолжал жить, после того как у него перестало биться сердце. У Николая Михальничука случился сердечный приступ в результате эмоционального шока от того, что жена заявила о желании развестись с ним. В местной больнице, в Саратове, врачи установили, что, хотя его сердце перестало биться, сосуды, как ни странно, продолжают перекачивать кровь. Через некоторое время его выписали из больницы, и сейчас пациент вернулся к нормальной жизни, он может выполнять даже легкие физические упражнения. В 1950-х гг. швейцарские врачи, используя новый метод получения кардиограммы, обнаружили, что у некоторых людей имеются «дремлющие» участки сердечной ткани. Выявлено это было у семи человек, переживших сильный стресс. Однако случай с Михальничуком несколько иной. Его сердце полностью «спит». По словам профессора Виталия Левицкого из Московского института кардиологии, известны еще лишь два подобных случая. Один был зарегистрирован в Бразилии, другой – в Японии¹¹.

Что такое холестерин?

Холестерин – это обязательный компонент всех клеток, который жизненно важен для их роста и выживания. Холестерин нужен для создания клеточных мембран и выработки некоторых гормонов. Кроме того, он выполняет и другие функции – например, абсорбирует жиры из пищи. Около ¹/₇ части головного мозга состоит из холестерина. Он принимает участие в выработке всех стероидных гормонов, таких как гормон стресса, кортизол, тестостерон и эстрадиол.

Холестерин – это воскообразное, жирное белое вещество без запаха и вкуса, присутствующее в крови и во всех тканях тела. Человеческий организм сам производит холестерин, чтобы выживать и приспосабливаться к окружающей среде. И еще холестерин мы получаем при употреблении таких продуктов, как мясо, домашняя птица, рыба, яйца, масло, сыр и цельное молоко. В пище неживотного происхождения могут содержаться трансжиры. Они побуждают тело вырабатывать больше холестерина. Считается, что повышенный уровень холестерина связан с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Высокий уровень холестерина в крови называется гиперхолестеринемией. Естественный контроль уровня холестерина обычно осуществляют рецепторы печени. Но когда его слишком много, он подавляет эти рецепторы и скапливается на стенках артерий, что может привести к закупорке сосудов.

Какая разница между «хорошим» холестерином и «плохим»?

Холестерин не растворяется в крови. Его переносят специальные вещества – липопротеиды. Их существует два вида. Липопротеиды низкой плотности – это холестерин, способный блокировать артерии, или «плохой» холестерин. Липопротеиды высокой плотности – это холестерин, который вырабатывает наш организм, он не блокирует артерии, поэтому его и называют «хорошим». Исследования показывают, что высокий уровень липопротеидов низкой плотности увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, а липопротеиды высокой плотности снижают этот риск.

Чем отличается диастолическое артериальное давление от систолического?

Систолическое артериальное давление – это максимальное давление в сердечно-сосудистой системе в процессе перекачки крови сердцем в артерии. Диастолическое артериальное давление – это минимальное давление в те моменты, когда сердце находится в состоянии покоя и заполняется кровью перед следующим сокращением. Наш организм имеет множество механизмов контроля артериального давления. На самом деле сердце играет лишь минимальную роль в процессе регулирования давления крови. Основную работу выполняют почки и артерии среднего размера, которые называются артериолами. Сердце реагирует на повышенную потребность в кровотоке двумя путями. Во-первых, оно увеличивает количество сердечных сокращений. Во-вторых, усиливает интенсивность каждого сокращения, а значит, и объем крови, перекачиваемый с каждым сокращением. Однако следует помнить, что подобные перестройки происходят только в ответ на химические и физиологические изменения в теле. При интенсивной физической нагрузке систолическое артериальное давление обычно повышается на 10–20 мм рт. ст. Это объясняется тем, что во время такой нагрузки сердце чаще сокращается и перекачивает большие объемы крови. Диастолическое артериальное давление не поднимается больше, чем на 5—10 мм рт. ст. Резкий скачок диастолического артериального давления во время интенсивной физической нагрузки может указывать на серьезное нарушение функций сердечно-сосудистой системы. Нормальным артериальным давлением считается 120/80 мм рт. ст., а у пожилых людей – и ниже. Первая цифра (120) – это систолическое артериальное давление (во время сердцебиений). Вторая цифра (80) – диастолическое артериальное давление (в моменты отдыха сердца).

Можно ли остановить свой пульс?

Это старый трюк некоторых магов. Нужно лишь пережать артерию, идущую к руке, и создастся впечатление, что пульс на запястье пропадает. Обычно этот трюк выполняют, пряча под мышкой небольшой шарик или комок ткани. Но не пытайтесь повторить такой фокус! Блокирование артерии на продолжительный период времени опасно.

Что такое сердечный приступ?

Сердце – это большая мышца, перекачивающая кровь в остальные органы тела. Самой сердечной мышце тоже требуется определенное количество этой крови, поэтому в сердце имеются артерии и вены. Иногда артерии, приносящие кровь в сердечную мышцу, могут сужаться, когда липкие частицы – атеросклеротические бляшки – начинают покрывать стенки сосудов. Бляшки состоят из холестерина, кальция, коагулирующих белков и других веществ. Сегодня известно, что процесс образования атеросклеротических бляшек может начинаться в детском возрасте. Однако даже уже у взрослых изменение образа жизни (улучшение диеты, физические упражнения и т. п.) способствует снижению риска возникновения или тяжести заболеваний коронарной артерии.

Сужение артерий – обычно не слишком серьезная проблема, но иногда образуется небольшой сгусток крови (интрокоронарный тромб) или отрывается бляшка. Некоторое время эти образования могут продвигаться по узким артериям, но нередко они блокируют сосуды. Когда это происходит, в сердечную мышцу начинает поступать меньше крови. Если ее совсем мало, сердце начинает задыхаться от недостатка кислорода и перестает перекачивать кровь. По мнению доктора Дж. Монрила¹², когда наступает такая ситуация, мозг посылает сигналы сердцу и заставляет его биться быстрее, чтобы перекачивать больше крови. Клетки сердца выделяют химические вещества, способствующие усилению сердцебиения. В результате образуется молочная кислота, которая скапливается в мышцах и вызывает то ощущение жжения и покалывания, которое человек может испытывать после чрезмерной физической нагрузки. Когда у человека случается сердечный приступ, он чувствует боль в грудной клетке, шее, в плечах и руках. Считается, что эти боли обусловлены скоплением молочной кислоты в сердечной мышце. Боль словно расходится во все стороны, поскольку молочная кислота может воздействовать и на другие нервные окончания в этой области. Сердце бьется плохо, но кровь продолжает возвращаться в него из вен. В некоторых случаях она затекает в легкие, и дыхание у человека становится учащенным, отрывистым. Мозг и другие органы перестают получать кислород, и человек может умереть.

Существует ли лимит сердцебиений на протяжении жизни?

(Спрашивает Д. Фортье, Квебек, Канада)

В биологии существует такой интересный закон: в основном у всех млекопитающих, доживающих до старости, сердце совершает около 800 млн ударов, независимо от размера животного. Например, землеройка, у которой частота сердечных сокращений в минуту почти 1 тыс., умирает в возрасте 1,5 года. Слон, у которого частота сердечных сокращений 30 ударов в минуту, доживает до 50 лет. А что же люди? Согласно этому закону биологии люди должны жить всего около 25 лет. Но у нас предельная норма сердцебиений в три-четыре раза больше. То есть люди – единственные млекопитающие, на которых не распространяется этот закон. Данный факт ставил в тупик даже покойного Стивена Дж. Гоулда – известного палеонтолога из Гарварда, который не мог объяснить, почему люди уникальны в этом плане. Он писал: «Homo sapiens – совершенно исключительное млекопитающее во многих смыслах, не только в плане мышления. Мы живем в три раза дольше, чем должны жить млекопитающие наших размеров, да и дышим мы примерно в три раза чаще, чем среднее млекопитающее наших размеров»¹³.

Частота сердечных сокращений варьируется у людей в зависимости от различных факторов. У молодых людей сердце меньшего размера, и ему необходимо биться быстрее, чтобы снабжать достаточным количеством крови растущий организм. У младенца сердце совершает 120 ударов в минуту, у ребенка – 90 ударов, а у молодого человека в возрасте старше 18 лет – около 70 ударов. У физически развитого человека частота сердечных сокращений ниже, чем у малоподвижного. Такие стимулы, как тревога, страх, стресс или возбуждение, заставляют сердце биться быстрее. Нервы, соединенные с сердцем, регулируют частоту сокращений сердечной мышцы. В течение среднего срока жизни человеческое сердце совершает более 2,5 млрд ударов¹⁴.

Что такое изжога?

Изжога – это ощущение жжения за грудиной, иногда даже распространяющееся на шею или спину. Изжогу чаще всего вызывает кислота, попадающая из желудка в щелочную среду пищевода. Иногда кислота даже поднимается до ротовой полости, и во рту появляется горький или кислый вкус. Рефлюкс (обратный ток жидкости по сравнению с нормальным ее движением) главным образом соляной кислоты вызывает боль и раздражает стенки пищевода. Хотя неспособность мышц верхней части желудка удерживать рефлюкс считается незначительным пищеварительным расстройством, изжога может указывать на наличие более серьезных расстройств пищеварительного тракта. Наиболее распространенной причиной изжоги является чрезмерное раздутие желудка от переедания.

Для лечения хронической изжоги уже на протяжении десяти лет используется хирургическая операция под названием «лапароскопическая фундопликация». Она производится с помощью лапароскопа (медицинский жесткий эндоскоп) через небольшие разрезы в животе. Хирург подшивает верхушку желудка вокруг нижнего конца пищевода. Это делается для усиления мышцы желудочного сфинктера в верхней части желудка, чтобы он открывался только тогда, когда нужно.

Что такое операция шунтирования?

Когда у человека возникают проблемы с коронарной артерией, то распространенным хирургическим лечением является коронарное шунтирование. При заболевании коронарной артерии, снабжающей сердце насыщенной кислородом кровью, происходит ее затвердение, сужение и закупорка. Если это не лечить, может случиться сердечный приступ. Во время операции коронарного шунтирования хирург вырезает сегмент здорового кровеносного сосуда (артерии или вены), чтобы использовать его для создания обходного участка вокруг блокированной части коронарной артерии. Может потребоваться несколько обходных участков, в зависимости от того, в скольких местах блокирована артерия.

Существуют лекарственные средства, в определенной степени уменьшающие блокирование коронарной артерии. Только 10 % пациентов требуется коронарное шунтирование. Есть также лекарства, облегчающие работу сердца. Альтернативным методом лечения являются пластические операции на сосудах – своего рода ремонт кровеносных сосудов. Баллонная ангиопластика – это процедура, при которой катетер с баллоном сверху вводится в поврежденный кровеносный сосуд. По мере того как баллон сдувается, сосуд расширяется, и восстанавливается нормальный кровоток. При лазерной ангиопластике для раскрытия сосудов используется лазерный луч. Есть несколько факторов, определяющих, какая из этих процедур наиболее подходит пациенту. Среди них число блокированных сосудов, форма, длина и местоположение блокированных участков каждого сосуда, возраст и состояние здоровья пациента, а также опыт хирургов.

После ангиопластики иногда могут снова возникать закупорки. Чаще всего это происходит в течение первых трех месяцев после операции. Если по прошествии года со времени операции сосуд не закрывается, то считается, что он вряд ли закроется в течение следующих 5—10 лет. Что касается шунтирования, то половина из всех обходных участков закрывается в течение 10–12 лет. Таким образом, если у пациента четыре обходных участка, то можно ожидать, что два из них закроются в течение 12 лет. Как долго обходные участки будут оставаться открытыми, во многом зависит от того, как пациент следит за своим здоровьем.

Может ли сердце находиться справа?

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

Асимметрия тела такова, что если сердце поместить с правой стороны, то оно слишком слабо будет давить на левое легкое и слишком сильно – на правое. Это приведет к чрезмерному раздуванию левого легкого и к недостаточному раздуванию правого. В конечном счете может потребоваться хирургическое вмешательство¹⁵.

Есть ли у сердца собственная система кровоснабжения?

(Спрашивает Гари Роббинс, Саут-Бэнк, Квинсленд, Австралия)

Сердечной мышце, как и любой другой мышце нашего тела, требуются кислород и питательные вещества, которые приносит кровь. Стенки кровеносных сосудов сердца должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать кровоток. В том месте, где аорта выходит из сердца, коронарные артерии расходятся меньшими по размеру артериолами в мышцы под эпикардом (наружный слой стенок сердца).

Почему кровь не замерзает в очень холодные дни?

Кровь состоит главным образом из воды. Температура замерзания крови очень близка к температуре замерзания воды (0 °C). Наличие в крови белков, соли и других компонентов слегка изменяет эту температуру. Человеческий организм сохраняет тепло даже тогда, когда температура воздуха ниже нуля.

В организме некоторых рыб присутствует гликопротеин, который играет роль антифриза, позволяя рыбам плавать даже в очень холодных водах. Людям же гликопротеин не требуется¹⁶.

Сколько крови в моем теле?

У среднестатистического взрослого человека в теле от 4,7 до 5,7 л крови¹⁷.

Что такое плазма?

Кровь примерно на 55 % состоит из плазмы. Плазма – это желтоватая жидкость, 90 % которой составляет вода. В ней также содержатся белки, кальций, калий, магний и натрий. Плазма переносит тромбоциты, останавливающие кровотечение, и лейкоциты, предотвращающие распространение инфекций¹⁷.

Что такое тромбоциты?

Тромбоциты – это мелкие бесцветные тельца неправильной формы, присутствующие в крови. Главная их функция – участие в свертывании крови, которое предотвращает большую кровопотерю при повреждении сосудов¹⁷.

Какое значение имеют красные и белые кровяные тельца?

Кровь – живая субстанция. Красные кровяные тельца (эритроциты) переносят кислород от легких к тканям тела; в них содержится гемоглобин – сложный белок, способный связываться с кислородом.

Белые кровяные тельца (лейкоциты) циркулируют в крови, лимфатической системе и селезенке. Они являются частью иммунной системы и борются с вредоносными бактериями. И белые, и красные кровяные тельца важны для очищения организма и снабжения его питательными веществами.

Если кровь красного цвета, то почему вены голубые?

(Спрашивает Э. Перринс, Иствуд, Новый Южный Уэльс, Австралия)

Как говорилось выше, красные кровяные тельца, занимающие около 40 % состава крови, содержат гемоглобин. Когда эритроциты проходят через легкие, гемоглобин захватывает кислород, связывается с ним, в результате чего становится ярко-красным. Термин «оксигемоглобин» используется для обозначения гемоглобина, соединенного с кислородом. Оксигемоглобин перекачивается из сердца через артерии. Эритроциты, содержащие оксигемоглобин, попадают затем в капилляры, где они отдают кислород другим тканям. После того как гемоглобин теряет кислород, он становится багряно-синего цвета, и тогда его называют деоксигемоглобином. На обратном пути к сердцу деоксигемоглобин проходит через вены, которые сквозь кожу выглядят синими. Однако, если извлечь кровь из вены, она вступит во взаимодействие с кислородом, содержащемся в воздухе, и немедленно приобретет красный цвет.

Можно сказать, что все мы в определенной степени носители голубой крови^{17, 18}.

Что такое анемия?

(Спрашивает Дэн Хемфилл, Скарборо, Онтарио, Канада)

Если коротко, то анемия – это заболевание, при котором в крови слишком мало содержание эритроцитов. Результатом этого является недостаточное снабжение кислородом тканей и органов, а значит, и нарушение функционирования всего организма. Анемия может прогрессировать, если ее не лечить, и вызывать опасные для жизни осложнения. Когда количество эритроцитов уменьшается, сердцу приходится работать интенсивнее, перекачивать больше крови, чтобы посылать организму достаточно кислорода. Если сердце работает слишком интенсивно, то говорят о тахикардии. Известно также и другое серьезное заболевание – гипертрофия левого желудочка, – которое может привести к сердечной недостаточности. По мнению врачей Фонда медицинского образования Майо в Рочестере (штат Нью-Йорк, США), при гипертрофии левого желудочка проявляются такие симптомы, как слабость, бледность кожи, тахикардия, одышка, боли в грудной клетке, головокружение, когнитивные расстройства, онемение и холод в конечностях, головная боль. Однако эти симптомы могут быть вызваны и другими заболеваниями.

Существует около 100 видов анемии. Причин ее возникновения много, в том числе недостаток витаминов или железа, чрезмерная потеря крови, генетические проблемы и побочные действия лекарственных препаратов. Американский центр контроля и профилактики болезней подсчитал, что в США больны анемией около 3,4 млн человек. В Австралии эта цифра колеблется в промежутке от 100 до 200 тыс. человек.

При обнаружении симптомов анемии следует немедленно обратиться к врачу.

Где находится селезенка и какова ее функция?

(Спрашивает Ивонна Чамберс, Хакни, Южная Австралия)

Селезенка – очень важный компонент иммунной системы. Она вырабатывает лимфоциты (разновидность лейкоцитов), фильтрует кровь, обнаруживает чужеродные тела, хранит клетки крови, уничтожает и удаляет те клетки крови, которые больше не функционируют. Селезенка находится слева под диафрагмой, рядом с желудком. По форме она похожа на боксерскую перчатку.

Кровь из аорты поступает в селезенку, где проходит через обширную сеть крохотных кровеносных сосудов, которые окружены большими группами лимфоцитов. Если клетки иммунной системы обнаруживают чужеродное вторжение, лимфоциты немедленно реагируют на это выработкой антител. Кровеносные сосуды селезенки выстланы макрофагами, которые улавливают и переваривают все отходы в крови, в том числе и остатки любых инородных тел.

Можно ли жить без селезенки?

Серьезно поврежденная селезенка не может выполнять свои функции. Если ситуацию нельзя исправить хирургическим путем (спленоррафия), то селезенку удаляют (спленэктомия). Хотя без нее можно жить, но с ней все же гораздо лучше. У людей с удаленной селезенкой нередко бывает инфекционное заболевание крови (сепсис). Можно сказать, что селезенка является боксерской перчаткой в борьбе с инфекциями.

Что такое химера?

(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 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}.

Что такое яремная вена?

(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.

Что за болезнь связана с повышенной свертываемостью крови?

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.

Все ли части нашего тела зависят от системы кровообращения?

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.

Как именно мозг контролирует дыхание?

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.

Похожи ли легкие на воздушные шары?

(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.

Какого цвета легкие?

(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, чтó табачный дым оставляет после себя в легких¹⁵.

Одного ли размера легкие?

(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.

Могут ли люди жить с одним легким?

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

Увеличиваются ли легкие с возрастом?

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

Если давление воздуха такое сильное, почему оно не травмирует нас?

(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.

Как и почему люди кашляют?

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, афферент ные 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.

Почему я начинаю задыхаться, оказавшись на большой высоте?

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.

Как тибетские крестьяне могут жить так высоко над уровнем моря?

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.

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 целиком^28–30.

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 трубу^28–30.