В Египте кровеносные сосуды считали путями, по которым болезнь проникает в организм. Вообще-то это верно: инфекция иногда переносится с кровью (например, при многих формах гепатита, при столбняке или при СПИДе). Многие древнеегипетские заклинания начинаются с обращения к сосудам: «Говорю я вам, о Сосуды, через которые прошла болезнь…» или: «Откройте ваши устья, о Сосуды… выбросьте из себя болезнь, которая в вас».
Если сложить в длину все кровеносные сосуды одного человека, то полученным «пояском» можно два раза обернуть нашу планету, и еще останется большой «кусок». Вот какой долгий путь проделывает наша кровь, а ведь за 26 секунд она успевает обежать весь организм. Наше сердце каждый день перекачивает около 10 тонн крови.
Кровь очень интересное вещество. Она только кажется красной и однородной. На самом деле это взвесь клеток, которые плавают в бесцветной жидкости. Больше всего в ней красных клеток (эритроцитов), поэтому у человека кровь красная (у пауков и осьминогов она, например, голубая, у морских червей — зеленая, а у некоторых антарктических рыб — бесцветная, как вода). Эритроциты — главные «носильщики», обеспечивающие организм кислородом. В сущности, кровь для этого и нужна — переносить туда-сюда все, что организм сочтет нужным. Это могут быть разные питательные вещества, кислород, углекислый газ или гормоны — вещества-сигналы.
Великий немецкий поэт Гёте в своей трагедии «Фауст» сказал от лица дьявола Мефистофеля: «Кровь, надо знать, совсем особый сок». В этих словах отразилась древняя вера людей в волшебные свойства крови. Первобытные люди мазали губы идолов кровью убитых на охоте животных в благодарность за то, что боги помогли их убить. Просвещенные древние греки поступали так же. Да и многие современные народы, стоящие сейчас на примитивной стадии развития, имеют подобные обычаи. Еще в XIX веке народы Полинезии считали весьма полезным съесть сердце своего побежденного противника и отведать его крови, чтобы сила и храбрость врага перешла к «съедателю».
Особенно кровавые жертвы приносили богам народы Центральной Америки. У майя самым кровожадным был бог Тескатлипоки, а у ацтеков — бог войны Уицилопочтли, которому регулярно подносили сердце живого человека, причем обязательно — красивого юноши. А богине плодородия требовалась жертва в виде крови прекрасной девушки, перед смертью раскрашенной в красные и желтые цвета, что символизировало кукурузу.
Вообще ацтеки были серьезным народом, не склонным к легкому отношению к жизни. Например, пьянство у них считалось тяжелейшим преступлением и каралось смертью, за супружескую измену отрезали губы и уши, за кражу кукурузы полагалось, самое меньшее, пожизненное рабство. Но это уже не имеет отношения к проблемам кровообращения.
Интересно в старые времена объясняли, почему сердце расположено больше в левой части грудной клетки, чем в правой. В Х веке был написан «Шестоднев» Иоанна Болгарского, эту книгу на Руси переписывали до XVIII столетия. В ней рассказывается о шести днях творения мира и довольно много внимания уделено сотворению человека. Приведено даже что-то вроде алгоритма уравновешивания человека: левая сторона тела — легкая, «ветреная», так и пытается взмыть в воздух. И чтобы тело не перевернулось, надо его слева утяжелить — поместить туда сердце. Но вот беда — теперь сердце перевешивает! Поэтому справа должно быть другое утяжеление — в виде печени, от которой правая часть тела «нехудую помощь приемлет». Просто так и видишь этот процесс, когда Адама уравновешивают, будто весы, а в роли разновесов выступают сердце и печень.
Кстати, сердце у живого человека можно увидеть не только на операции, ультразвуковом исследовании или рентгене, а прямо так, глазами. Только очень редко. Например, француз Клод-Амбруаз Сера был такой худой, что его грудная клетка была толщиной всего 8 сантиметров, и на просвет было видно бьющееся сердце (при росте 160 сантиметров он весил 16 килограммов). Англичанка Рози Ли Плимонс весила 12 килограммов и тоже просвечивала насквозь: ее сердце можно было заметить, если она стояла против света. Даже на фоне всеобщей моды на худые фигуры это слишком!
Уже знакомый тебе Эмпедокл считал, что мысли содержатся в крови. А мозг тут ни при чем! Ум зарождается в левом желудочке сердца и кровью разносится по телу.
Представляешь, ты порезал палец, и вместе с капелькой крови из тебя вытекла очень важная мысль: «Надо выучить уроки». А когда на следующий день учительница спросила: «Почему ты не сделал домашнюю работу?» — ты с чистой совестью ответил: «Я поранился, и мысль об уроках вытекла из моего пальца». А если больному переливали кровь, то он, наверное, умнел бы. Хороший был бы метод лечения хронических двоечников: перелить 200 граммов крови отличника перед годовой контрольной по алгебре…
Несмотря на забавность этой гипотезы, Эмпедокл был кое в чем прав. Кровь действительно разносит по организму много хорошего (и плохого тоже). Не мысли, но питательные вещества и кислород. Она, как автобус, несет их по строго определенному маршруту (вот только не останавливается на остановках, поэтому «пассажирам» приходится выпрыгивать на ходу). И сменить маршрут она тоже не может. Из левого желудочка (это один из четырех отделов сердца) в толстый сосуд — аорту — поступает ярко-алая кровь, насыщенная кислородом и питательными веществами для клеток. Аорта делится на более мелкие сосуды — артерии и капилляры. Кровь доносит нужные вещества до всех клеток организма и становится темно-вишневой. Это уже «грязная» кровь, потому что она собрала по всему организму углекислый газ. Такая кровь бежит по венам обратно к сердцу.
Кислород в кровь поступает из воздуха — откуда же еще? Носом мы вдыхаем воздух, он попадает в дыхательные пути (трахею и бронхи) и доходит до легких. Легкие — смешное название для органа тела. Но они действительно легкие, потому что состоят из огромного количества маленьких пузырьков. Эдакая своеобразная пена. Из этик пузырьков кровь и забирает кислород. Молекулы кислорода «прикрепляются» к эритроцитам, вступают с ними в реакции, потом на эритроците «добираются» до пункта назначения, отделяются от эритроцита, проникают в клетку… Довольно сложная система. Уже упомянутые амебы, например, так себя не затрудняют, они «дышат» всем телом. А рыбы обходятся жабрами, которые умеют выделять кислород из воды.
Очистка крови от углекислоты тоже происходит в легких. Темно-вишневая венозная кровь из правого желудочка сердца по сосудам движется в легкие и там отдает углекислый газ и получает кислород. Углекислый газ мы выдыхаем при выдохе. Темно-вишневая кровь превращается в ярко-алую, насыщенную кислородом, и бежит обратно в сердце, в левое предсердие. Оттуда она попадает в левый желудочек… и все начинается сначала.
Ярко-алая, «чистая» кровь и темно-вишневая, «грязная» не должны смешиваться. Потому что если они смешаются, будет очень плохо. Тогда клетки организма получат гораздо меньше кислорода, станут плохо работать и начнут погибать. Так бывает, если у человека в сердце есть отверстие, через которое смешивается артериальная и венозная кровь. Или если повреждены сердечные клапаны — такие маленькие дверки в сердце, которые открываются только в одну сторону и не дают крови течь не туда, куда положено. Это называется порок сердца. Пороки бывают разные. Некоторые совсем не мешают жить, и люди с такими пороками даже становятся олимпийскими чемпионами. А некоторые приводят к болезни и смерти. Поэтому хирурги делают операции на сердце — например, вшивают искусственный клапан взамен поврежденного.
Долгое время было не известно, что для дыхания одного человека в плотно закрытом помещении на час нужно не менее 2 кубических метров воздуха. Это приводило к гибели людей. Так, в 1846 году на судне «Мэри Сомс» задохнулся батальон солдат, укрывшихся во время бури в трюме, хотя корабль остался совершенно невредим.
Сначала люди не знали, почему сердце бьется. Ведь все время бьется, всю жизнь! Потом обнаружили, что внутри сердца есть маленький узелок, который без остановки подает сигналы, вызывающие сокращение сердца. А если нужно заставить сердце биться быстрее или медленнее, посылает команду головной мозг. Там есть особый центр, ответственный за частоту сердцебиения. Вроде бы все ясно. Но позже оказалось, что у плода в утробе матери сердце начинает биться до того, как у него сформируется этот узелок, командующий пульсом. Тогда почему бьется сердце нерожденного ребенка?
Кстати, описаны случаи, когда люди могли влиять на частоту сердцебиения. Например, немецкий физиолог Эрнст Вебер, живший в XIX веке, мог по собственному желанию остановить свое сердце! Однажды, демонстрируя это студентам, он довел себя до обморока. А индийскому йогу остановить сердце легче, чем тебе ускорить его ритм.
Немного ускорить пульс может любой человек — для этого ему требуется всего лишь сделать какие-нибудь физические упражнения или подумать о чем-то очень неприятном. Почему? Да потому, что когда человек больше двигается, ему и кислорода, и питательных веществ для каждой клетки организма надо больше. Вот центр, регулирующий частоту ударов сердца, и старается — ускоряет пульс, чтобы организм не страдал от недостатка полезных веществ. И когда человек волнуется из-за неприятностей, организм тоже ускоряет пульс — а вдруг понадобится срочно что-то предпринять? Тогда придется быстро увеличить количество кислорода в крови.
Во всяких романах о любви описывается: герой увидел красавицу, и его сердце забилось. Вроде бы красавица — не саблезубый тигр, удирать от нее не требуется, так ради чего организм ускоряет ритм сердца? На самом деле причина этого — в древности: а вдруг за красавицу нужно будет сражаться? Да мало ли чем грозит встреча с красавицей и из какой ситуации придется выбираться? Нет, надо увеличить частоту пульса на всякий случай!
Сердце человека бьется примерно с частотой 70 ударов в минуту (у детей чаще), сердце кошки — 240 ударов, сердце землеройки — около 600 ударов в минуту, сердце колибри — 1300 раз в минуту, сердце слона — 46 раз, сердце голубого кита — 10 раз в минуту. Но ты сам можешь ускорить свой пульс.
Сделаем опыт! Сосчитай у себя пульс. Для этого положи пальцы одной руки на запястье другой, где ощущается биение сосудов, и сосчитай количество ударов в минуту. Теперь поприседай раз 20 и снова измерь пульс. Как ты думаешь, почему он изменился?
Почему же сердце, которое начинает работать еще до рождения и не останавливается ни на миг, не устает? Потому что оно отдыхает, конечно. Работает сердце только в тот момент, когда выталкивает кровь. А в остальное время, пока его отделы заполняются кровью, оно расслаблено. И в течение суток сердце больше отдыхает, чем сокращается. Например, если сосчитать суммарное время, какое отдыхают и работают разные отделы сердца, то получится, что в сутки предсердия работают 4 часа, а отдыхают 20 часов. Желудочки сердца — более «работящие», они сокращаются 8–10 часов и отдыхают 14–16.
Кровь — не только «автобус», развозящий кислород и питательные вещества, она еще и «рыцарь», который защищает весь организм. Если в царапину проникли микробы, то на борьбу с ними устремляются лейкоциты — клетки-воины. Они убивают микробы и гибнут сами. Гной в ране, слизь в носу при насморке, мокрота при кашле — это миллионы погибших лейкоцитов и врагов-микробов.
Чтобы хорошо работать, надо хорошо питаться. А что «ест» сердце? Ничего особенного — такие же питательные вещества, как и все клетки организма, их тоже приносит кровь. Но, например, у двустворчатых моллюсков не такая система, как у человека: прямо через их сердце проходит… задняя кишка. Из кишки питательные вещества поступают прямо в мышцу сердца.
Обычно говорят, что сердце человека размером с его кулак. На самом деле оно больше — почти с полтора кулака.
Человеческое сердце не сравнить, конечно, с жирафьим — у жирафа сердце 60 сантиметров в длину, 12 килограммов массой. Это не случайно: оно должно накачать кровь на высоту 6 метром — именно на такой высоте находится голова этого животного.
А осьминоги устроились по принципу «запас карман не тянет». У них целых три сердца! Одно — главное — гонит кровь по телу, а два других проталкивают кровь через жабры. А что, пусть будет!
Теперь вопрос: откуда кровь берется? Она делается в красном костном мозге, который находится в некоторых костях.
Значит, у человека есть не только головной и спинной мозг, но и какой-то красный? Да, но этим мозгом мы не думаем, а делаем кровь. Наиболее активен он, когда ребенок еще не родился. Тогда кроветворение идет полным ходом, ведь нужно практически из ничего сформировать всю кровь для маленького организма. А у взрослого человека красный костный мозг уже неактивен. Хотя небольшую кровопотерю восполнить можно — ученые подсчитали, что около 25–30 миллилитров крови организм образует каждый день.
Глава 7
Приключения зубов
Зубы — это самый первый «кусочек» пищеварительной системы. Зубы первыми храбро встречают пищу и сражаются с ней. И первыми страдают в нелегкой борьбе. Вообще пищеварительная система доставляет своему хозяину много радости — когда перед ним любимое пирожное или колбаса. Она же и огорчает — когда еды нет. Или когда болит зуб либо расстроился кишечник. Потому что мы не можем, как растения, «втягивать» все нужное из воды и солнечного света. Нам есть надо! Причем регулярно! И вкусно!
Как долго живое существо может не есть? Все зависит от того, какое это существо. Клещи голодают по году — и не огорчаются. В Египте в пеленах, окутывавших мумии фараонов, обнаружили живые, шустрые и очень голодные микробы — возбудители чумы, а ведь со времени их последнего ужина прошла не одна тысяча лет.
У человека так не получится. Но кое-какие достижения есть и у нас. Одна южноафриканская женщина прожила без еды 102 дня (правда, она пила воду). Индийские йоги могут не есть месяцами и годами. Они умеют покидать свое физическое тело и погружаться в состояние самадхи, которое весьма напоминает смерть. В 1837 году йог Харида по просьбе магаражди Ранджита Сингха и англичанина Клода Уайта согласился «умереть» на несколько недель. Ему закрыли воском ноздри, положили в наглухо зашитый мешок, который погрузили в герметично запакованный ящик. Ящик опечатали личными печатями магараджи, поставили круглосуточную охрану и не открывали 42 дня. Когда Хариду достали, он не подавал никаких признаков жизни — не дышал, его сердце не билось. Но через несколько часов он полностью пришел в себя. И никто бы не сказал, что этот человек не ел, не пил и не дышал 42 дня. А йог дервиш Агастия из Бенгалии в 1902 году из религиозных убеждений принял позу лотоса с поднятой вверх правой рукой да так и просидел неподвижно 10 лет. Он тоже ничего не ел, а в его правой, поднятой ладони свила гнездо птичка.
Но это йоги. А клеткам нашего организма надо питаться, чтобы нормально работать. К сожалению, сами клетки не могут съесть котлету с пюре или бутерброд с сыром, для них пищу надо особым образом «сварить» (поэтому она и пищеварительная, эта система).
Пищеварительная система устроена похоже у большинства животных — длинная-предлинная трубка, на одном конце которой — зубы, из другого выбрасываются непереваренные остатки. В пищеварительном тракте пища измельчается, обрабатывается… и разбирается на «кирпичики» — молекулы. Они такие крохотные, что могут протиснуться сквозь стенку кишечника, потом сквозь стенку кровеносного сосуда — и оказаться в крови. Кровь и понесет их дальше, ко всем голодным клеткам. Но это очень короткая схема. На самом деле всё гораздо сложнее.
Приключения бутерброда начинаются во рту. Кстати, рот изобрели жгутиконосцы — те самые инфузории туфельки и их родичи, которых изучают в школе на уроках зоологии. До их появления на Земле амебы успели изобрести нечто вроде сердца (пульсирующую вакуоль) и желудка (пищеварительную вакуоль), но пищу всасывали всем телом. Жгутиконосцы первыми на планете обзавелись ротиком — крохотной дырочкой, через которую пища «залезает» внутрь тела.