Книга 100 великих тайн человека - Анатолий Бернацкий

Но, чтобы температура в этой печке в нужный момент быстро поднималась, необходимо присутствие в ней топлива, то есть – жира. Не зря народные целители советуют при легочных заболеваниях употреблять сало. В этой связи полезно, поднявшись утром с постели, положить в рот кусочек сала и держать до тех пор, пока оно растает. Всасываемый жир сразу же попадает в легкие. А для того, чтобы похудеть, необходим адреналин. Именно он способствует превращению белого жира в суспензию, которая окажется в крови. Поэтому наилучшими упражнениями для уменьшения веса являются спортивные игры на воздухе, туристические маршруты и тому подобное…

Чуть выше мы уже упоминали об иммунной функции легких. Но при этом не обратили внимания на тот факт, что представительство иммунной системы в легочной ткани довольно значительное, не уступающее по «боеспособности» таким известным органам эндокринной системы, как вил очковая железа, селезенка или лимфатические узлы.

К примеру, клетки органов дыхания синтезируют иммуноглобулин «А» – соединение, занятое нейтрализацией бактерий и вирусов. В недрах большинства тканей находятся особо прочные структуры, называемые базальными мембранами, которые и заняты производством веществ, близких по структуре и свойствам иммуноглобулину.

Помимо синтеза иммуноглобулина «А», легочная ткань также способствует сохранению очень точного соотношения простагландинов – особой группы клеточных гормонов, которые заняты в регулировании биохимических процессов в головном мозге, печени и других органах.

Если же появляется избыток этих чрезвычайно активных веществ, то они моментально выводятся в кровоток и переносятся в капиллярную систему легочной ткани, где немедленно в ходе соответствующих реакций переводятся в нейтральные соединения. Если же вдруг в организме появится нехватка простагландинов, легочная ткань немедленно приступает к их синтезу, устраняя возникший дефицит.

Но и это не все. Оказывается, в стенках капилляров легочной ткани осуществляется своеобразная биохимическая коррекция некоторых особо активных соединений, контролирующих работу почек, кровяное давление, обмен веществ. К этим соединениям относятся ренин, ангиотензин, альдостерон. В легочных капиллярах перед выходом в кровоток дозревают и молодые клетки крови – моноциты и эритроциты.

ПАРАДОКСЫ И ФЕНОМЕНЫ ДЫХАНИЯ

В 1929 году шведский ученый К. Неерхард обнаружил в человеческом дыхании ошеломляющую и, одновременно, парадоксальную особенность. Оказывается, «человек не должен дышать, так как это не согласуется с известными законами физики». Причем для этого заявления у Неерхарда были довольно веские основания. Расчеты ученого показывали, что для процесса дыхания необходимо, чтобы давление в легких человека превосходило экспериментально измеренное почти в 10 раз. А при таких условиях дыхательные мышцы не смогли бы сделать даже одного вдоха. Чтобы объяснить эту парадоксальную ситуацию, следует обратиться к истории развития органов дыхания. Крошечные примитивные организмы, к тому же с низкой температурой тела, особо не нуждались в большом количестве кислорода. Им вполне хватало и того, который поступал в их организм через наружные покровы.

Знаменитый натуралист и писатель Айвен Сандерсон

Однако, когда в процессе эволюции объем, а значит, и масса организмов увеличились, их потребность в кислороде тоже возросла. Именно для решения этой проблемы и появился специальный орган дыхания – легкие. Не отвлекаясь на детали, их можно представить в виде воздушных мешков, которые при вдохе наполняются воздухом, а при выдохе от этого воздуха освобождаются.

Оказалось, что такой упрощенный вариант соответствует действительности, правда, имеется он только у птиц.

В случае же с человеком ситуация совсем иная, поскольку для нормальной жизнедеятельности его организма площадь газообмена должна составлять около 75 метров квадратных. А это значит, что грудная клетка должна по вместимости равняться чуть ли не объему железнодорожного вагона. Возник своеобразный эволюционный тупик.

Но он был успешно преодолен, когда дыхательный аппарат, то есть легкие, приобрел дендритную структуру, в результате чего появилось огромное количество – около 300 миллионов – мельчайших пузырьков, или альвеол, радиусом около 0,05 миллиметра.

При таком строении, несмотря на малый объем, легкие имеют огромную поверхность, которая по площади не меньше теннисного корта. Но при значительном уменьшении диаметра альвеол одновременно увеличиваются силы поверхностного натяжения: то есть чем меньше радиус у воздушного пузырька, тем больше силы надо приложить, чтобы его надуть.

Основываясь на этих теоретических выкладках, Неерхард пришел к выводу, что при характерных для альвеол размерах, должны проявляться силы поверхностного натяжения имеющейся в легких воды.

Предположив, что коэффициент поверхностного натяжения жидкости в альвеолах равняется 50 динам на сантиметр, а радиус альвеолы – 0,05 миллиметра, ученый получил величину давления, необходимого для поддержания альвеолы в расправленном состоянии, равную 20 000 дин на сантиметр квадратный.

Вначале этот парадоксальный результат никто из ученых всерьез не воспринял. Но спустя какое-то время выводами Неерхарда заинтересовался англичанин Пэтл. И толчком к его размышлениям стал тот факт, что пузыри пены, выступающие на губах у людей, например, у эпилептиков во время припадка, сохраняются намного дольше, чем обычные мыльные пузыри. Возможно, посчитал ученый, что жидкость в альвеолах содержит некие вещества, которые каким-то образом поддерживают их пузыревидную структуру.

Чтобы выяснить это, Пэтл подверг тщательному химическому анализу жидкость в легочных пузырьках, и установил, что в ней и впрямь находятся активные вещества, которые в несколько раз уменьшают поверхностное натяжение. Эти вещества назвали сурфактантами. Именно они в значительной степени снижают внутреннее давление, позволяя в легких находиться пузырькам различного диаметра.

А так как все альвеолы связаны между собой системой сосудов, то внутри них сохраняется одинаковое давление. И если бы не сурфактанты, то под влиянием сил поверхностного натяжения объем миниатюрных альвеол стал бы еще меньше, а крупные, напротив, под воздействием внутренних сил многократно увеличили бы свои размеры. Эти исследования позволили совсем иначе взглянуть на такое явление, как трудность первого вдоха у новорожденного младенца. Причина этого кроется в недостатке сурфактанта. Поэтому, если это вещество ввести в организм матери еще до рождения ребенка, проблем с первым вдохом не возникнет…

А теперь, наверное, следует от дыхательного парадокса перейти к поистине невероятному феномену дыхания: продолжительной его задержке. Давно известно, что взрослый здоровый человек в нормальных условиях может задержать дыхание приблизительно на 60 секунд. Однако из этого правила имеются удивительные исключения.

Так, после гиперинфляции легких (частого и глубокого дыхания) атмосферным воздухом японские ныряльщицы (морские девы «АМА») находятся под водой до 4 минут, а отдельные пребывали на глубине 20–30 метров даже 5 и более минут. Отмечались также случаи задержки дыхания до 9 минут!