Они болеют, разрушаются, могут сильно измениться (вплоть до появления раковых образований). Если холодно останавливаются биохимические реакции, если жарко (3940 °C) разрушаются белки и гибнут клетки.
Для человека комфортная температура атмосферы составляет +25 °C, влажность не выше 6070 %[8], умеренная интенсивность солнечного ультрафиолета, отфильтровывание атмосферой короткого излучения. Недостаток УФ нарушает усвоение кальция, у детей вызывает рахит, у взрослых остеопорозы, мышечную астению, нарушение регуляции артериального давления, а избыток ультрафиолетового излучения обжигает кожу и может вызвать образование раковых опухолей.
Точно так же легко найти параметры и по кислотно-щелочному балансу: в крови (в зависимости от ее вида) этот параметр колеблется между 7,377,44, венозная кровь кислее (показатель кислотности, РН, ближе к 7), артериальная щелочнее, 7,447,45. И если этот показатель окажется слишком высок или слишком низок, клетки крови и стенок сосудов начнут разрушаться и погибать.
Мы привязаны к гравитационной постоянной ускорению свободного падения на Земле 1g = 9,8 м/сек
2
Происходило ли подобное раньше? Конечно. 65 млн лет назад в Центральной Америке астероид под углом 60 градусов с юго-востока, то есть против направления вращения Земли, врезался в нашу планету со скоростью 12 м/сек, неизбежно изменив скорость ее вращения: замедлив ее, и при этом поднял миллионы тон гипсового грунта и водяного пара в верхние слои атмосферы. Он создал огромный кратер Мексиканского залива, сформировал полуостров Юкатан и изменил сразу два важнейших параметра Земли: увеличил гравитацию за счет снижения центробежной силы и на десятки лет критически уменьшил количество УФ, поступающего в биосферу, устроив «ядерную», или, правильнее сказать, «астероидную» зиму.
Все крупные животные например, динозавры, которым было комфортно при пониженной гравитации в теплом, прогретом и влажном климате, где легко вырастали высокие и богатые зеленой массой растения, очень быстро стали погибать: сперва из-за холода и давления собственного веса, а затем и от голода. Фактически за первый же год погибло до 90 % всех гигантских рептилий, придавленных своим весом.
Вот такую «химиотерапию» Вселенная провела Земле, сменив клеточный состав ее организма в пользу более мелких млекопитающих животных.
Гравитация, состав атмосферы и сила солнечного ветра определяют всю жизнь на Земле. Именно поэтому для нас, землян, невозможно долго и безопасно жить на Марсе или Луне. На Марсе уровень солнечного света и тяготение в три раза ниже земного, на Луне же отсутствует атмосфера, а сила тяготения в шесть раз слабее земной. Чрезвычайно вредно жить в космосе, где совершенно нет тяготения, а слабая оболочка космических аппаратов недостаточно защищает людей от космических и солнечных лучей.
Есть и еще один очень важный параметр Земли, от которого мы чрезвычайно зависимы: наклон оси вращения планеты. Он обеспечивает смену сезонов, а имея обратное вращение самой оси и отклонение ее при этом вращении, регулярно дарит нам то райский сад субтропиков, то ледниковый период, которые длятся от сотен до десятков тысяч лет. Если бы не это явление, как фауна, так и флора смогли бы существовать на весьма узких полосах суши, а вода в океане циркулировала бы совсем по иным принципам, чем сейчас. Именно периодичность изменения условий среды обитания побудила различные популяции людей к движению по поверхности Земли и развитию технического прогресса, который составил конкуренцию природной эволюции.
Масштабная катастрофа, произошедшая с динозаврами, и смена некоторых видов животных и растений в результате большого ледникового периода это серьезный намек, вразумление человечеству, что нужно изменить отношение к своему большому организму, частью которого оно является, и определить наконец свою функциональную задачу в мире. Вероятно, мы регулярно оказываемся свидетелями таких вразумлений, осталось сообразить, что же они означают. А сообразив, изменить отношение к Земле, думать о ней как о своем организме, а не как о стоянке туристов, которые уходят, за собой ничего не убрав.
Главное отличие людей от клеток наших организмов не в том, что мы разумные или можем что-то особенное. Оно состоит в том, что никакие клетки организма не считают себя лучше других клеток. Они все равны по статусу, они знают и понимают, что права и обязанности у них абсолютно одинаковые. Любые отличия клеток рациональны. Факт рождения клетки в коре головного мозга не делает нейрон более важным, чем лейкоцит, клетка печени, почки или слизистой желудка, выделяющая соляную кислоту в желудочном соке.
Давайте сравнение человечества и клеток организма человека сведем к конкретному сходству, а более подробно к этой параллели вернемся в заключении этой книги. Там и попытаемся понять, в чем же главная функция человечества во Вселенной и конкретно на Земле.
Ведь не зря же мы придумали себе всякие статусы и признаки, ищем и находим индивидуальные смыслы существования. Или все-таки весь смысл в заповеди «плодитесь и размножайтесь»? Для разумного существа как-то очень уж примитивно, правда? Хочется чего-то такого, особенного. Извращенного. Разве не так? Но почему-то природе Земли это не нравится, и она решает за всякие извращения этой заповеди наказать нарушителей разными болезнями. Но человек способен на разные придумки. Не случайно он Разумный.
Мне вспоминается стишок Валентина Берестова:
Эта «дурацкая идея» информация. Мы с древних времен создали средство для ее хранения: письменность. Мы использовали для этого различные носители: воск, мягкую глину, грифель, дерево, камень, бумагу, магнитную ленту, грифельные валики и прочие более сложные предметы. Для нас информация знаки, сложенные в слова, фразы и смыслы.
Для клеток информация это белки, а хранилище ее нуклеиновые кислоты: дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая (ДНК и РНК). Вся информация об организме есть в каждой клетке и хранится в ядре, в ДНК. Именно ДНК главный архив, где все молекулы скручены в особые структуры хромосомы.
Как клетка общается с другой клеткой? Есть два способа. Первый белки, которые клетка создает и передает другой клетке. Это больше напоминает сигнальные флаги, которыми корабли передают сообщение в море, или разговор по телефону. Более сложный способ передать фрагмент РНК или ДНК, или очень сложное вещество, цитокин. Это сообщение условно похоже на приказ, циркуляр, инструкцию или методическое указание по выполнению какой-либо работы.
В человеческом сообществе информацию передают с помощью речи: устной, письменной и цифровой. Внутри организма человека информацию передают особые белки, в организме «Земля» эту роль играют вирусы.
Вирусы древнейший способ обмена информацией между клетками, существовавший еще в те времена, когда на планете никого, кроме одноклеточных организмов (бактерий, инфузорий и амеб), не было. Таких жителей на планете обитало много, нужно было как-то общаться. Самый простой способ обняться и обменяться кусочками белка и ДНК-РНК. Но это слишком близкое общение ограничивало круг миллиметрами окружающего пространства, и если информация начинала расходиться в обществе одноклеточных, то обязательно срабатывал принцип «испорченного телефона», так что пославший сообщение организм уже через полметра передачи не узнал бы свой «текст». Чтобы информация сохранялась во внешней среде, ее нужно было запаковать, как письмо, в конверт. А на конверте сделать запись: кому и от кого. Так появились первые вирусы как корреспонденция одноклеточных. Принцип этот сохранился и в многоклеточных организмах.
Но клетки жутко любопытные, им никак не удается внушить, что читать чужие письма дурной тон. Это так неприлично, что в огромных организмах иммунной системе приходится убивать зараженные вирусом клетки, пока некоторые «глупости» и «слухи» не разнеслись по всему организму и даже всему виду. К сожалению, это удается не всегда, особенно если письмо новое, незнакомое и заражено свежими слишком опасными идеями. Выявляют больных и зараженных оперативные работники организма: белые клетки крови, лейкоциты, сотрудники силовой структуры иммунитета.
Прежде чем мы начнем разговор о жидкой ткани, давайте вспомним: а что же это за пространство в организме, в котором кровь, по сути, живет и при этом непрерывно движется?
Автострады, шоссе, дороги
Кровь в своем рабочем состоянии всегда находится в сосудах и капиллярах.
Всего в организме человека встречаются три типа сосудов: артерии, вены и лимфатические сосуды, которые иногда называют протоками. Между кровеносным сосудом и протоком существует разница в строении стенки, как и между артерией и веной.
Рис. 1. Кровеносные сосуды
Клетки крови, не совершающие особого движения, перемещения из одной части организма в другую, в основном находятся в органах, где они работают, в тканях и межклеточном пространстве.
Например, те же лейкоциты, сидящие в засадах на границе в коже и слизистой оболочке, или эритроциты донесшие свой груз О
2
2
В сосудах клетки движутся, и весьма быстро, работать им там просто некогда. Так что, по моему убеждению, сосуд все-таки дорога, а не обиталище.
Есть еще один аргумент в пользу того, что сосуды это дороги. Когда мы берем кровь на анализ, то клетки белой крови лейкоциты и особенно лимфоциты находятся в состоянии, которое я назову транспортным. Путешествующие люди всегда держат наготове две вещи: деньги и документы. Так и у клеток. Все рабочие ферменты (как инструменты) находятся в неактивном состоянии, о том же, что это за клетка, свидетельствуют ее документы особые белки на внешней поверхности мембраны и ферменты, с помощью которых клетка-путешественник ест, то есть потребляет глюкозу или жир из плазмы в зависимости от «назначенной ей диеты». Рабочий человек по дороге на работу инструменты в руках не держит, так и клетки крови.
Итак, сосуды дороги. И от качества этих дорог, как в любой стране, зависит и качество экономики, и даже сроки жизни, существования государства. Хорошие дороги, отсутствие пробок и заторов, возможность доставлять продукты или боеприпасы к местам военных действий в срок и в полном объеме, а мусор своевременно вывозить и жители в городах, и бойцы на поле битвы ни в чем не нуждаются и не болеют.
Крупные сосуды, такие как аорта, легочная артерия, подвздошные и бедренные артерии, полые или портальная вены, называются магистральными. Начало дороги всегда там, где начинается движение по ней. В странах они обычно идут от столицы или крупного города к периферии, от крупного города в сторону деревень, из деревни в поле или лес к месту, где нужно работать, большие дороги, магистрали имеют свои имена: Аорта, Легочный ствол, верхняя или нижняя Полая вена, Воротная вена и т. п.
От широкой дороги с сильным движением берут начало мелкие, однополосные. И что важно понять сразу: все дороги-сосуды имеют одностороннее движение. Я напоминаю об этом, потому что за аллегориями вы можете вдруг забыть этот важный факт.
Артерии берут начало на выходе из сердца. Собственно, название артерии и обозначает, что этот сосуд несет кровь от сердца, даже если эта кровь по составу венозная. По дорогам грузовики ездят и порожние, и с мусором, и с полезными вещами, состав этих машин может быть разным.
ДЛЯ ВЕН И АРТЕРИЙ ЕСТЬ ПРАВИЛО: СОСУД, НЕСУЩИЙ КРОВЬ ОТ СЕРДЦА, АРТЕРИЯ, А К СЕРДЦУ ВЕНА, НЕЗАВИСИМО ОТ СОСТАВА КРОВИ В КОНКРЕТНОМ СОСУДЕ.
И если все артерии начинаются от сердца и аорты, то все вены начинаются от капилляров в тканях и, подобно ручейкам, собирающимся в реки, сливаются из мелких во все более крупные, постепенно переходя в нижнюю и верхнюю полые вены, которые уже впадают в сердце. Из сердца же выходит легочная артерия[9], которую иногда называют легочным стволом. Она короткая и толстая и сразу делится на правую и левую, а затем расходится по долям легких: в правое три ветки, в левое две.
Все сосуды (артерии и вены) объединены в два круга: большой и малый. Каждый круг замкнут на сердце, как насосе, качающем кровь. Правая половина сердца по малому кругу, через легкие, левая половина по большому, через весь организм.
Газообмен СО
2
2
2
2
У капилляра есть стенка? Значит, сосуд.
Ну, какая это стенка? Сплошные дыры! Нет, это не сосуд, а недоразумение.
А вот и не подеретесь! Какая разница? Это пространство (космос) между артериолой и венулой, немного оформленное клетками интимы в один слой с огромными «окнами», через которые в тканях и происходит обмен газами и веществами.
У капилляра есть артериальный и венозный концы, значит, все-таки сосуд?!
Не обязательно. Мало ли у чего есть какой конец Даже два. Не достоин он называться сосудом!
Артериола и венула это самые маленькие сосудики, диаметр которых чуть больше капилляра, но от него они отличаются тем, что имеют уже нормальную сосудистую стенку.
Почему я делаю такой упор на эти детали?
Потому что сосуды имеют стенку, состоящую из нескольких слоев, и в венах, и артериях тоже есть сосуды и капилляры. Не смейтесь, это правда, и такие сосуды самые многочисленные в человеческом организме. Их назвали «сосуды сосудов» vasa vasorum. Если в венулах и артериолах капилляров нет, то чем крупнее сосуды, тем больше в них и того и другого. Потому что сосудистая стенка это ткань, состоящая из клеток, которой тоже надо «дышать и есть».
Рис. 2. Послойное строение кровеносного сосуда среднего калибра
Сосуды сосудов играют очень важную роль в поддержании артериального давления, как и самые мелкие сосуды, в стенке которых имеются мышечные волокна, позволяющие изменять диаметр просвета.
Поэтому, если случается беда и количество крови вдруг начинает уменьшаться, первыми свой запас отдают vasa vasorum, а потом и более крупные сосуды сокращаются, выжимая из себя, как из губки, все клетки, все эритроциты. Выглядит это как бледность и ощущается как похолодание кожных покровов у больного. Кровь быстро уходит из кожи, подкожной и жировой ткани, потом потихоньку выжиматься начинают даже внутренние органы, но это крайне скверное развитие событий, и в такой ситуации вытащить больного почти никогда не удается, поэтому крайне важно этого не допускать.
Состояние недостатка крови обычно сопровождается потерей сознания, и на первом этапе это называется коллапсом (collapsus «упавший»): падает артериальное давление, падает без сознания и человек. От шока коллапс отличает то, что шок это обычно реакция на внешнюю причину или боль, возникающую из-за травмы или острой ситуации, связанной с нарушением кровоснабжения какой-нибудь ткани или органа. Так, шок, вызванный потерей крови, называется геморрагическим (от haemorragia кровоизлияние[10] или кровотечение).
С чем из нашей жизни можно сравнить мельчайшие сосуды? Это проезды и проходы между домами, тогда как капилляры это уже дорожки и тропинки прямо к дверям и окнам.
Любую дорогу можно искусственно сузить и расширить, сосуд тоже сужается и расширяется подчиняясь командам, передающимся по нервным волокнам. Эти команды передает центр в головном мозге, который называется сосудодвигательным. Потому что управляет движением стенок сосудов. Сосудодвигательный центр относится к вегетативной части центральной нервной системы и находится в продолговатом мозге между головным и спинным мозгом.