Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Постскриптум Наше долголетие

В конце 1961 года умерла известная всей Америке художница-примитивистка бабушка Мозес. Она начала свою карьеру художницы довольно поздно, когда ей было почти восемьдесят лет. Тем не менее, она получила удовольствие от многих лет в творчестве, поскольку умерла в возрасте ста одного года. Я упомянул об этом потому, что в этой книге о сложности человеческого организма я особо подчеркивал те многочисленные недомогания и расстройства, которые могут его поразить. По-видимому, мне следует на мгновение обратить внимание на обратное.

Автомобиль, несмотря на то что является одной из самых безупречных машин человечества, считается древним, если ему десять лет. Человеческое тело гораздо более хрупкое и в гораздо меньшей степени поддается ремонту (автомобильный двигатель можно заменить; человеческое сердце – нельзя), работу его нельзя остановить для капитального осмотра, но, подвергаясь гораздо большим и более продолжительным трудностям, оно может протянуть сотню лет.

Нет нужды сравнивать человеческий организм только с неживыми предметами. Сколько живых существ, которые встречали свой первый день и отвечали на изменения окружающей среды в момент рождения бабушки Мозес в 1860 году, все еще были живы в день ее смерти в 1961 году? Список крошечный. Некоторые деревья могут жить веками и даже тысячелетиями. Некоторые гигантские черепахи могут прожить двести лет и более. Однако нет сведений о том, что хоть одно живое создание, кроме человека, перешло столетний рубеж. (Наверняка существуют легенды о долголетии таких живых существ, как лебеди и попугаи, но в действительности не было замечено, чтобы хоть одно из них прожило достаточно долго, чтобы приблизиться к вековой отметке.) Когда бабушка Мозес умерла, мир живых 1860 года представляли несколько деревьев, очень немного черепах – и горстка стариков и старушек.

Теперь обратим внимание на то, что деревья живут медленно, остаются укоренившимися и флегматично противостоят ударам окружающей среды. Они покупают долголетие ценой пассивности. Гигантская черепаха двигается, но лишь еле-еле. Она покупает свое долголетие ценой медленного движения хладнокровных. Однако человек – существо теплокровное и столь же быстрое в движениях, как любое живое существо. На протяжении жизни он соревнуется в скорости со всеми организмами, которые, подобно ему, быстро двигаются, и почти всеми организмами, которые, в отличие от него, ползают, и все-таки умудряется их пережить.

Давайте ограничимся земными представителями рода, к которому принадлежит человек, – млекопитающими. В этом случае мы лучше всего можем провести сравнения, поскольку все его члены – теплокровные и строение всех в принципе почти одинаково, за исключением некоторых довольно незначительных отклонений.

Оказывается, долголетие тесно связано с размером: чем больше млекопитающее, тем дольше живет. Таким образом, самое маленькое млекопитающее, землеройка, живет полтора года, а крыса может прожить четыре-пять лет. Кролик способен дожить до пятнадцати лет, собака – до восемнадцати, свинья – до двадцати, лошадь – до сорока, а слон – до семидесяти лет. Определенно, чем меньше животное, тем быстрее темп его жизни – сердцебиение и дыхание чаще, движения быстрее по отношению к его размеру, оно должно больше есть, а его метаболизм на единицу веса выше. По этой причине продолжительность жизни становится более постоянной величиной, когда измеряется скорее количеством сердечных ударов, чем прожитых лет. Землеройку со скоростью сердцебиения в 1000 ударов в минуту можно сравнить со слоном с 20 ударами сердца в минуту, и окажется, что день жизни землеройки может соответствовать по числу ударов сердца семи неделям жизни слона. Действительно, млекопитающие в общем, кажется, живут в лучшем случае столько, сколько времени потребуется для того, чтобы их сердце сделало около 1 миллиарда ударов.

Но нет правил без исключений. Исключения есть, и самое удивительное из них – человек. Человек значительно меньше лошади и гораздо меньше слона, однако он живет (или может прожить) более ста лет. Не является это и следствием достижений современной медицины; даже в дни, когда медицина была собранием знахарских предрассудков, время от времени люди доживали до весьма преклонного возраста. В то же время животные, получающие наилучший уход и лечение, старятся гораздо быстрее человека.

Не является долголетие и результатом метаболизма, который у человека необычно медленный для млекопитающего. Сердце его делает около 72 ударов в минуту – именно столько и можно ожидать от млекопитающего такого размера. Оно бьется быстрее, чем сердце лошади, и медленнее, чем сердце собаки. За семьдесят лет, что считается средней продолжительностью жизни человека в технологически развитых областях мира, человеческое сердце совершает 2,5 миллиарда ударов. Что же касается сердца бабушки Мозес, то оно совершило более 3,5 миллиарда ударов до того, как она умерла. Принимая во внимание, что у деревьев нет сердца и что у черепах (и вообще хладнокровных животных) сердце бьется очень медленно, можно с уверенностью сказать, что человеческое сердце превосходит все остальные. Безусловно, оно превосходит другие сердца млекопитающих в соотношении 2,5 или даже 3,5 к 1.

Даже ближайшие родственники человека с эволюционной точки зрения не могут за ним угнаться. Шимпанзе, несколько меньше человека по размеру, стареют приблизительно к сорока годам. Горилла, значительно превосходящая человека по размеру, дряхлеет где-то к пятидесяти годам. В том, что касается сердцебиения, они гораздо больше соответствуют схеме млекопитающих, чем человек.

Следовательно, человеческий организм с абсолютно объективной точки зрения является самой изумительной известной нам конструкцией. Возможно, человек не обладает ни грацией кошки, ни тяговой силой лошади, ни потрясающей силой слона. Он, возможно, не умеет плавать как тюлень, или бегать со скоростью гепарда, или летать, как летучая мышь, но в целом человеческий организм вынослив, и он переживет и превзойдет их всех.

Почему так происходит? Действительно, никто этого не знает, но все-таки можно сделать предположение…

Человеческий организм, подобно другим млекопитающим и, несомненно, подобно другим живым существам, превосходящим уровень микроорганизмов, состоит из множества специализированных клеток. Однако клетки разных организмов похожи друг на друга гораздо больше, чем сами организмы. Клетки любого организма состоят приблизительно из тех же составляющих и участвуют в химических реакциях одной и той же природы. Незначительно отличаются клетки и по размеру. Клетки землеройки явно не меньше, чем клетки человека, а клетки слона не заметно больше. Разница в размерах организмов возникает благодаря разнице в количестве клеток, а не в их индивидуальных размерах.

Средний человеческий организм состоит приблизительно из 50 триллионов клеток, в то время как огромный слон может состоять всего из 6,5 квадрильона клеток, а маленькая землеройка из 7 миллиардов клеток.

Итак, хотя жизнь организма в основном основана на клетке, она больше, чем просто сумма жизней составляющих организм клеток. Если бы человеческое существо можно было разделить на отдельные клетки и в этих клетках каким-то образом поддерживать жизнь, они не смогли бы воссоздать человеческое существо, будучи просто сваленными в одну беспорядочную кучу. Значит, жизнь многоклеточного организма зависит не только от жизни составляющих клеток, но и от эффективной организации этих клеток в бесперебойно работающее целое.

Смерть вполне может быть результатом нестыковок в этой организации. У человека, который внезапно умирает от сердечного приступа или от удара, почти все клетки живы, жизнеспособны и находятся в рабочем состоянии. Только относительно небольшое количество клеток умерло, но эти немногие своей смертью разрушили организацию. Можно провести аналогию между организмом и городом. В Нью-Йорке более 7,5 миллиона людей, и все-таки они одни – это еще не город. Допустим, сильный снегопад засыпал городские улицы, или все электричество неожиданно выключилось, или работники городского транспорта устроили забастовку – и город имеет серьезные неприятности. Ни один человек, возможно, не пострадал, население города в целости и сохранности, по организация города нарушилась, и этого достаточно, чтобы создать хаос.

Давайте вернемся к организму. Кажется, вполне справедливо предположить, что чем больше число клеток, составляющих его, тем сложнее межклеточная организация, необходимая для поддержания жизнедеятельности организма. Однако чем больше организм, тем сложнее сконструированы могут быть те органы, что, главным образом, имеют отношение к такой организации. Соревнование этих двух эффектов, кажется, заканчивается вничью у млекопитающих.

Можно утверждать, что жизнь землеройки, прожитая за отведенные ей полтора года, соответствует жизни слона, которую он прожил за свои семьдесят лет, поэтому нагромождение в миллион раз больше клеток (как у слона по сравнению с землеройкой) и строительство соответственно гораздо более сложной организации ничего не дает. Тем не менее это не совсем так. Возросшие размеры обусловливают большую силу и энергию, меньший страх перед хищниками, большую независимость от незначительных превратностей погоды. Короче говоря, большое животное реже бывает добычей, чем маленькие.

Снова возможна аналогия с городом. Большому городу требуется гораздо более сложная организация, чем небольшому городку. Его транспортные проблемы гораздо больше, в нем намного больше грязи и шума, опасность от пожаров, землетрясений или других природных катастроф для него несравненно выше. Потрясающе сложная организация, определяемая размером города, поддерживает его жизнеспособность, однако есть повод для дискуссии, действительно ли жить в небольшом городке столь же удобно (или даже более удобно), чем в метрополисе. И все-таки значительный размер – это не напрасные затраты, именно большие города нации являются центрами ее интеллектуальной жизни, искусства и культуры и даже благосостояния и комфорта. В Париже и в Нью-Йорке есть нечто такое, чего не может предложить вам какой-нибудь Аббервилль или Уичито (при всей к ним любви и уважении).

Но, снова возвращаясь к организму, в том, что касается человека, он является долгожителем, как с точки зрения сердцебиения, так и в абсолютном времени. Этого нельзя объяснить самой клеткой, поскольку человеческая клетка заметно не отличается от тех, которые обнаруживаются в других организмах. Тогда нам остается только рассмотреть нашу межклеточную организацию. Мне кажется, что долгая жизнь основана на том факте, что межклеточная организация у нас гораздо более развита, чем можно ожидать от одного нашего размера. Следовательно, для распада ей потребуется больше усилий и напряжения, чем может потребоваться межклеточной организации любого другого живого создания. Наверняка по этой причине нам нужно больше времени, чтобы постареть, и мы живем дольше, прежде чем умереть.

А значит, нам требуется больше времени, чтобы созреть. Нам исполнится тринадцать лет, пока мы достаточно созреем для воспроизведения себе подобных, и восемнадцать, когда мы достигаем нашего полного размера и силы. Ни одному другому млекопитающему не требуется для этого столько времени. Определенно, продолжительный период нашего созревания подтверждает тот факт, что для полного развития высшей человеческой межклеточной организации требуется больше времени.

Нет необходимости считать межклеточную организацию чем-то слишком абстрактным, чтобы унизиться до материального. Та часть организма, которая ближе всего связана с этой организацией, – нервная система (часть организма, которой я не коснулся в этой книге). Ключевой орган нервной системы – мозг, и если и существует человеческий орган, который особенно необычен, так это мозг. Человеческий мозг по размеру не представляет собой ничего исключительного и чудовищного. Ни одно существующее на земле создание размером с человека не приближается к нему по величине своего мозга. Слон имеет несколько больший мозг, но этот мозг должен осуществлять контроль над гораздо большим телом, чем у человека.

Выходит, мы пришли к заключению, что существуют два аспекта человеческого организма, которые далеко, очень далеко выходят за рамки общей модели млекопитающих. Один – это гигантский мозг человека, а другой – большая продолжительность его жизни. Будет довольно странно, если окажется, что между ними нет никакой связи.

Эта книга посвящена частям человеческого тела, отдельным органам, составляющим его. Может показаться, что то, чего я не коснулся, а именно нервная система и другие органы, контролирующие межклеточную организацию, представляет собой лучшую половину и, действительно, составляет то, что наиболее присуще и характерно человеку. Следовательно, именно этой межклеточной организацией я займусь в книге, посвященной человеческому мозгу.