Я познаю мир. Тайны человека - Сергеев Б. Ф. (читать полную версию книги .txt) 📗
Без верховного командования слаженной работы все же идти не может. Если бы каждое мышечное волокно сокращалось, когда ему заблагорассудится, общее сокращение могло бы произойти лишь случайно. Так в действительности и бывает в самые ранние периоды жизни зародышей, пока у них еще не сформировался командный пункт. Пока этого не произойдет, у крысиного эмбриона отдельные участки сердца сокращаются независимо друг от друга. У человека командный пункт находится в правом предсердии, недалеко от впадения в него вены. Он состоит из специализированных мышечных клеток, обладающих способностью работать автоматически. Они и задают ритм работе сердца, заставляют мышцы предсердий сокращаться и передавать свое возбуждение вторичному узлу, находящемуся в межпредсердной перегородке. От него возбуждение бежит по двум пучкам особых мышечных волокон, вызывая сокращения мышц желудочков. Благодаря большой скорости распространения возбуждения, которая достигает 5 сантиметров в секунду, все мышечные волокна желудочков сокращаются практически одновременно.
Не следует думать, что ритмоводители сердца работают как им Бог на душу положит. Они постоянно меняют свой ритм в соответствии с нагрузкой, с растяжением мышечных стенок сердца поступающей туда кровью, при изменении температуры крови.
Когда она повышается, а это означает, что организм включился в какую–то работу и обмен веществ усилился, сердечный ритм возрастает, чтобы обеспечить всем необходимым работающие мышцы. При снижении температуры крови частота сердечного ритма уменьшается.
Хотя сердце способно так регулировать свою работу, чтобы полностью обеспечивать потребности организма, оно охотно подчиняется командам нервных центров продолговатого и спинного мозга, поступающим по специальным нервам. Команды на ускорение и увеличение силы сердечных сокращений передают одни нервы, а о снижении частоты и силы сердечных сокращений – другие. Сердцу могут поступать и химические команды. Одни вещества тормозят работу сердца, другие ее усиливают. Эти вещества давно используются в медицинской практике, позволяя нормализовать нарушенную работу сердца.
Проблемы доставки
Водопроводная сеть больших городов доставляет потребителям огромное количество воды из расчета не менее одного кубометра на каждого его жителя. В отличие от нее, в замкнутой кровеносной системе человека курсирует ничтожное количество крови, примерно 7–10% от веса человеческого тела, что равняется 5–6 литрам. Это совсем не много. У улиток – брюхоногих моллюсков – вес крови составляет чуть ли не половину веса тела. Впрочем, у многих животных крови гораздо меньше, чем у человека. У рыб ее вес составляет всего 1,5–3,0% от веса их тела. Кому доводилось наблюдать, как разделывают на кухне свежепойманную рыбу, вероятно, обратил внимание на то, что при этом кровотечения не возникает, и поварам не угрожает опасность сильно перепачкаться в рыбьей крови.
Чтобы при таком незначительном количестве крови, каким располагает человек, она успевала снабдить его организм всем необходимым, кровь должна течь в сосудах с высокой скоростью. Насекомые, которые богаты кровью, вернее, жидкостью, которая ее заменяет, могут позволить себе, чтобы эта жидкость, отправленная для снабжения всем необходимым их маленького тела, возвращалась на исходную позицию через 30 или даже 35 минут. Кровь человека успевает обежать его тело всего за 23 секунды, делая за сутки свыше 100.000 оборотов, и это совсем не рекорд. При таком быстром обороте сердце человека, даже соблюдающего покой, перекачивает за 1 минуту около 6 литров крови, а за сутки от 6 до 10 тонн! Представляете, каким тружеником является наше сердце! У небольших животных кровь полный оборот делает значительно быстрее: у собаки за 16, а у кролика за 7,5 секунд.
Хотя кровь в организме позвоночных животных и человека движется по замкнутой системе, часть ее все же просачивается сквозь стенки сосудов. Эта убыль пополняется двумя путями. Во–первых, вода и многие важные для организма вещества всасываются в кровь в кишечнике, а во–вторых, та вода, которая понемножку (но зато постоянно!) просачивается из кровеносных сосудов, возвращается обратно в кровь. Сначала она накапливается во внеклеточных пространствах. В это время в нее из клеток тела поступают не нужные им, а подчас и вредные вещества. Эту жидкость собирают специальные мелкие сосудики. Соединяясь между собой, они образуют более крупные, а затем впадают в лимфатические протоки, которые сливают свое содержимое в крупные вены. Эта жидкость, собранная со всего организма, называется лимфой. В лимфатических сосудах, по которым она неторопливо течет к венам, находятся специальные клапаны, позволяющие ей течь лишь в одном направлении, в направлении вен. Лимфатические сосуды пронизывают все органы человеческого тела. Их нет только в ногтях, в коже, в волосах и в роговице глаза. За сутки в организме взрослого человека образуется 2–4 литра лимфы.
Кровь, предназначенная для снабжения нашего организма, из сердца поступает в самый крупный сосуд нашего организма – в аорту, а оттуда по артериям, которые ветвятся и постепенно становятся все тоньше и тоньше, попадает в самые тонюсенькие сосуды – капилляры и, пройдя их, переходит в тоненькие вены, которые постоянно сливаются, становясь все толще и толще, и наконец возвращается в сердце. Трудно сказать, сколько всего в нашем теле артерий и вен. Приблизительные подсчеты показывают, что если их всех соединить друг с другом, получился бы сосуд длиною около 100.000 километров! Чтобы их все заполнить, количество имеющейся у нас крови было бы недостаточно. Обычно хорошо снабжаются кровью только те органы, которые в данный момент усиленно работают. Вот почему после сытного обеда нас нередко клонит ко сну. В этот период, когда пищеварительные органы должны работать в повышенном режиме и справиться с обедом, значительная часть крови направляется туда, а мозгу ее начинает не хватать. Вот он и намекает на то, что пора бы объявить "тихий час".
Чтобы протолкнуть кровь через цепочки сосудов, сердцу здорового человека приходится усиленно работать, развивая давление в сосудах до 120 миллиметров ртутного столба. Если человек занят тяжелой физической работой или у него больные суженные сосуды, сердцу приходится поднимать давление крови. Необходимость для человека столь высокого давления объясняется тем, что в отличие от большинства животных, у которых так же, как у собак или кошек, и сердце, и головной мозг находятся примерно на одном уровне, голова человека, а значит и его мозг, поднята высоко над сердцем. Мозг необходимо снабжать кровью в первую очередь, и снабжать обильно, не экономя на мозге. Чтобы закачивать кровь туда, наверх, в кровеносных сосудах приходится поддерживать высокое давление.
"Упаковка"
Сколько живых цыплят можно перевезти в товарном железнодорожном вагоне? Сколько из них удается доставить по назначению? Если их выпустить прямо в вагон, то очень немного, и при этом дверь вагона всю дорогу нужно держать закрытой, чтобы цыплята не разбежались. Другое дело, если живой груз распределить по клеткам. Их можно составить пирамидами до потолка, и цыплят поместится гораздо больше, к тому же они по дороге никуда не денутся.
Сходная картина происходит с кислородом, который кровь разносит по организму. Просто в крови, тем более в крови теплокровных животных, имеющей температуру +37–40°С кислорода может раствориться совсем немного. Можно ли таким путем обеспечить организм достаточным количеством этого газа? Иногда можно. В морях, омывающих берега Антарктиды, обитают удивительные рыбы–белокровки. Они отказались от дорогостоящей "упаковки" и наладили доставку кислорода непосредственно плазмой крови. Живут эти рыбы в очень холодной воде с температурой от –2 до +2°С. Пресная вода в лужах, прудах и озерах при температуре –2°С превращается в лед, но в океане вода соленая и поэтому при такой температуре не замерзает.
