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 ребенка19, 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.
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 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.