Текст книги "Занимательная биология"
Автор книги: Игорь Акимушкин
Жанр:
Биология
сообщить о нарушении
Текущая страница: 14 (всего у книги 24 страниц)
ЛСД!
«Я слышу то, что обоняю… Я мыслю то, что вижу… Я взбираюсь по музыкальным аккордам… Я впитываю орнамент…»
«Я расползаюсь по швам. Я раскрываюсь, как красивый желтый-желтый апельсин! Какая радость! Я никогда не испытывал подобного экстаза! Наконец я вышел из своей желтой-желтой корки. Я свободен! Я свободен!»
«Все разваливается на куски! Я разваливаюсь. Сейчас случится что-то ужасное. Черное. Черное. Моя голова разваливается на куски. Это ад. Я в аду. Возьмите меня отсюда!»
…и так далее, все в том же роде. Это рассказы тех, кто вкусил ЛСД.
Одна микроскопическая крупинка этого вещества – десятитысячная грамма – может свести с ума нормального человека. Помешательство длится восемь часов, иногда несколько недель, а то и всю жизнь. Действие ЛСД очень индивидуально, и никогда нельзя заранее предсказать его последствий.
Но зато хорошо известно, что одного фунта этого наркотика достаточно, чтобы лишить ума, по крайней мере временно, 4 миллиона человек. Правительства многих крупных стран рассматривают возможность использования ЛСД в качестве потенциального оружия. «Очевидно, мы, как и другие страны, уже накапливаем галлюциногенные препараты», – так пишет «Нью-Йорк таймс мэгэзин».
Большинство людей, попробовавших ЛСД, утверждают, что происходившее с ними «имеет всемирно-историческое значение». Наиболее общие симптомы таковы: течение времени замедляется, а иногда прекращается совсем. «Все ограничивается настоящим», «Нет ни прошлого, ни будущего». Пространство деформируется. Все краски приобретают изумительную яркость и радуют взор, как никогда. А музыка звучит так волшебно, словно ее исполняют райские оркестры.
И синестезия – смешение чувств: человек, попробовав ЛСД, «думает, что он может обонять музыку, слышать звук цвета или ощущать прикосновение запаха». Один пациент после ЛСД-терапии услышал Пятую симфонию Бетховена: «Внезапно он стал гладить воздух, утверждая, что каждый мотив различает на ощупь: „Это чистый шелк. А это острая галька. А теперь я ощупываю одежду ангела“».
Некоторые писатели, художники, психологи уверяют, что ЛСД обостряет их ум, дает возможность углубиться в созерцание, избавив от тяжелых забот, и помогает творить: «Шоры спали с моих глаз. До этого я не видел красоты!»
Даже врачи нашли в ЛСД полезные свойства: один прием большой его дозы может будто бы излечить алкоголика от пьянства. Шизофрению, депрессию и другие психические заболевания он тоже, утверждают некоторые, как рукой снимает: «30 сеансов, проведенных с помощью ЛСД, равносильны годам обычного психоаналитического лечения».
Это, так сказать, хорошие стороны ЛСД. Ну, а плохие?
Безумие! Безумие! Безумие!
В США, где ЛСД стал чуть ли не богом новой религии (основано уже много обществ, члены которых на своих сборищах «галлюцинируют», наглотавшись его), психиатрические больницы переполнены свихнувшимися от сверхмощного наркотика людьми. Полиция выслеживает убийц, а могилы принимают самоубийц, обезумевших от ЛСД. Даже кошки перестают в штатах ловить мышей! Так как в одиночестве глотать ЛСД не принято, то фанатики за компанию пичкают этой дрянью бедных животных, и те, свихнувшись, в ужасе шарахаются от мышей.
Тысячи американских студентов, по-видимому, навсегда пропали для науки: стали неизлечимыми наркоманами, наслушавшись «лекций» известного психолога Гарвардского университета доктора Лири, который болтал всюду, где только мог, что ЛСД «открывает двери в мир созерцания, где истинные проблемы жизни и смерти предстают в своих истинных измерениях». Теперь его привлекли к суду за то, что он за пять лет безответственных проповедей «увлек десятки тысяч студентов на путь коллективного безумия и предоставил гангстерам возможность обогатиться, используя слабость подрастающего поколения».
Гангстеры тут поживились, конечно, немало. «Черный рынок» США наводнен всякого рода наркотиками, и ЛСД теперь среди них самый модный: кусок сахара, пропитанный им, продают за десять долларов.
Такова умопомрачительная история одного из самых крупных открытий в психофармакологии. Действительно ли ЛСД, когда научатся умело его применять, расширит горизонты человеческого сознания и принесет «всему миру истинную красоту и братство» и немало другой пользы или он грозит человечеству более страшными бедами, чем атомная бомба? Об этом сейчас горячо спорят ученые мужи. Одни предлагают продавать его в киосках, как кока-колу и жевательную резинку, чтобы каждый мог свободно получить свою дневную дозу «эликсира радости». Другие требуют немедленно запретить продажу и производство ЛСД (что и сделало недавно правительство Франции, разрешив применять ЛСД только в клиниках и научных институтах).
Ведущий исследователь ЛСД в США доктор Сидней Коэн говорит: «Еще никто не знает границ своего ума. Даже мимолетные проблески, возникающие спонтанно или при помощи ЛСД, очень фрагментарны. Мы никогда даже близко не подходим к границам наших возможностей, а мозг обычно работает лишь на ничтожную долю своей мощности. Задача будущего – узнать, как с пользой увеличить эту дозу».
Будем надеяться, что ЛСД, который помог исследователям приоткрыть дверь в эту безграничность нашего сознания и наших ощущений, и дальше станет служить науке, а не гангстерам.
Глава VIII
Пульс жизни
Плененное море
Неуклюжее, странное на вид животное медленно (очень медленно: 13 миллиметров в час!) ползет по стеклу. Оно, как резиновое, то сжимается в круглый комочек, то раскидывает в стороны какие-то языки.
Языки-ножки тянутся вперед, жидкое тело животного переливается в них. Новые выросты ползут дальше, и, переливаясь в их нутро, животное «перетекает» на новое место. Так оно путешествует в капле воды, которую мы зачерпнули из пруда. Это амеба, микроскопическое одноклеточное существо, и мы рассматриваем ее под микроскопом.
Отнеситесь с уважением к странному созданию: ведь так или приблизительно так выглядели 2 миллиарда лет назад предки всего живого на Земле. И сейчас еще в нашем организме живут клетки, очень похожие на амеб: лейкоциты – белые кровяные тельца.
Вот амеба наткнулась на зеленый шарик – одноклеточную водоросль. Она обнимает ее своими «ножками», обтекает со всех сторон полужидким тельцем, и микроскопическая водоросль уже внутри амебы! Так амеба питается.
А как дышит?
Каждые одну-две минуты в ее протоплазме появляется маленькая капелька воды. Она растет, разбухает и вдруг прорывается наружу, выливаясь из тела животного.
Это пульсирующая вакуоль – «блуждающее сердце» амебы: то здесь появится оно, то там. Вода, проникающая снаружи в тело крошечного существа, собирается внутри вакуоли. Вакуоль, сокращаясь, выталкивает воду наружу, снова в пруд. Вместе с водой внутрь животного поступает растворенный в ней кислород. Так амеба дышит.
Значит, у амебы нет крови. Необходимый для дыхания кислород приносит, просачиваясь в протоплазму, морская или прудовая вода (смотря по тому, где амеба живет: в море или пруду). Вода же выносит наружу и переработанные амебой продукты, шлак обмена веществ.
Постепенно из одноклеточных животных развились многоклеточные. Шестьсот миллионов лет назад море уже населяли губки, медузы, актинии. Их мало изменившиеся потомки дожили до нашего времени, и, разрезая их, мы можем заметить, что у этих животных тоже нет крови. Кислород они получают прямо из морской воды. Она омывает их снаружи и затекает внутрь через многочисленные поры, наполняя все ткани. Оттого медуза такая прозрачная: она «налита» водой.
Морская вода – колыбель, в которой зародилась жизнь, долго служила своим детям транспортным средством, доставлявшим их тканям необходимый для жизни кислород.
Но животные, развиваясь, усложнялись. Вода уже не могла так просто, как у медуз и губок, проникнуть со своим драгоценным грузом ко всем сложным органам новых существ. И тут совершается (не сразу, конечно, а за миллионы лет!) замечательное превращение: внутри животного образуется свой собственный «водопровод»! Целая сеть каналов, наполненных жидкостью, разносящей кислород по всему телу.
Впервые эта кровеносная, или вначале «водопроводная», система появилась у древних червей. У них не было еще настоящей крови: их кровеносные сосуды наполняла обычная, лишь немного измененная морская вода.
Постепенно, за время долгой эволюции уменьшились в ней концентрации ненужных морских солей и появились новые вещества. Мало-помалу захваченная «в плен» морская вода превратилась в чудесную жидкость, циркулирующую сейчас в наших венах и артериях. Так мир обзавелся кровью.
Можно сказать, что наши далекие предки – древние амфибии, выйдя 350 миллионов лет назад на сушу, унесли в своих артериях частицу прежней родины: преобразованную в кровь морскую воду, которая когда-то пропитывала все их ткани. До сих пор в крови и полостных жидкостях многих даже сухопутных животных сохранились морские соли и приблизительно в том же соотношении, как и в воде океана.
В крови высших животных – птиц, скажем, или зверей – нелегко найти явные следы морской воды. Оно и понятно. Ведь кровь, этот чудодейственный сок нашего организма, выполняет теперь очень много разных заданий. Тысячами протоков и микроскопических ручейков – капилляров растекается она по телу. Все клетки черпают из нее питательный «бульон», переваренную кишечником и желудком пищу, и отдают ненужные вещества и углекислый газ. Железы внутренней секреции наполняют кровь гормонами, которые регулируют работу органов. Словом, кровь разносит вместе с кислородом и множество всевозможных солей, кислот, витаминов, ферментов, питательных продуктов и продуктов распада и пр. и пр. Поэтому состав ее очень сложен.
Почему она красная?
Даже под микроскопом ничего не видно в крови, только густо-красная пелена. Но если кровь развести раз в двести и потом уже капнуть на предметное стекло микроскопа, то взору откроется картина, которая привела в восторг голландца Левенгука: 200 лет назад он первым из людей увидел ее.
И увидел вот что: множество желтовато-розовых дисков с выпуклыми краями и вогнутой серединкой.
Это знаменитые эритроциты – красные кровяные шарики. Они играют на арене жизни роль очень важную: именно эритроциты поглощают в легких кислород и разносят его потребителям. Обратно микроскопические «тележки» не идут порожняком: забирают в тканях углекислый газ, который доставляют в легкие – те его выдыхают.
У эритроцитов нет ядер [50]50
Только у человека и млекопитающих нет ядер в эритроцитах. Поэтому они вмещают гораздо больше гемоглобина, чем эритроциты низших животных.
[Закрыть] – они живут недолго: 127 дней. Но есть плотная оболочка и внутренний упругий каркас (строма), который поддерживает двояковогнутую форму диска – транспортера. Все промежутки в каркасе, словно поры губки, заполнены красной «краской» – гемоглобином.
Кроме гемоглобина, крохотный эритроцит (поперечник его всего восемь микрон – восемь тысячных миллиметра) буквально нафарширован множеством веществ.
Здесь и калий, и магний, и цинк, и азот, и кислород, и глюкоза, и витамины, натрий, кальций, алюминий, разные ферменты и антигены пятидесяти разных типов!
Но главное в эритроците, конечно, гемоглобин (его треть по весу). Это сложный белок, с молекулой которого соединены четыре атома железа. Железо вступает в связь с глобином, рождая гемоглобин, не в одиночестве, а с группой сопутствующих ему элементов, которую называют гемом. Гем по химической природе своей близок хлорофиллу [51]51
По существу, это хлорофилл, в котором вместо магния железо. К той же весьма деятельной семье «цветных» белков принадлежат и цитохромы, или дыхательные ферменты, которые в митохондриях животных и растений переносят электроны с окисляемых питательных веществ на кислород. Освобождающаяся при этом энергия насыщает АДФ, превращая ее в АТФ.
[Закрыть] .
Именно железу наша кровь обязана алым цветом.
Ведь многие вещества, содержащие так называемое окисное железо, поглощают лучи желто-зеленой части спектра, а красные отражают. Оттого и окрашены в красный цвет. Напротив, закисное железо наделяет их зеленым цветом.
У всех позвоночных животных, а также у дождевого червя, пиявок, комнатной мухи и некоторых моллюсков в «цветных» белках крови – окисное железо. Поэтому и кровь их красная. У некоторых морских червей вместо гемоглобина в крови хлорокруорин с закисным железом в гемах, и кровь у этих червей зеленая.
Есть в мире животные – цветом крови чистые аристократы. Это скорпионы, пауки и спруты (я не шучу!). Вместо гемоглобина у них гемоцианин, и в нем не железо, а медь. От меди и кровь у них голубая (в венах) и почти синяя (в артериях).
С металлами (с медью, железом или марганцем, как у некоторых улиток) и соединяется в крови кислород. Но соединение это не прочное: там, где кислорода много (в легких, например), он вступает в недолгую связь с гемоглобином. А там, где его не хватает (в мозгу, например, или в мышцах), металлы расстаются с кислородом. Зато эритроциты загружаются здесь углекислым газом, чтобы сдать этот багаж в легких [52]52
Углекислый газ соединяется не с металлами, а с глобином и плазмой крови.
[Закрыть] .
Насыщаясь кислородом или отдавая его, молекула гемоглобина то сжимается, то расширяется. «Мне хочется, – пишет известный исследователь гемоглобина, доктор П. Перутц, – назвать его „дышащей“ молекулой, но парадокс здесь в том, что она расширяется, освобождая кислород, а не поглощая его». Без гемоглобина кровь растворяет в себе в 70 раз меньше кислорода.
Окись углерода, которой много в выхлопных газах и в плохо прогоревшей печи, еще быстрее, чем кислород, идет на связь с металлами дыхательных белков. И расстается с ними очень неохотно: лишь через несколько часов, и то, если угоревший человек прогуляется по свежему ветерку. Когда в воздухе, которым мы дышим, только полпроцента окиси углерода, половину гемоглобина нашей крови быстро оккупирует угарный газ и не пускает в него кислород. И человек может задохнуться.
А чтобы он еще эмбрионом не задохнулся в чреве матери, природа наделила человеческие зародыши сверхчувствительным – фетальным гемоглобином. Он прямо рвется на связь с кислородом, буквально выхватывая его из материнской крови, притекающей к плаценте, хотя парциальное давление газа-окислителя в ней совсем невелико. Родившись и благополучно прожив пять месяцев, младенец теряет весь свой фетальный, зародышевый, гемоглобин и создает в себе гемоглобин «взрослый».
200 тысяч километров эритроцитов
Много ли кислорода уносит с собой молекула гемоглобина? Всего восемь атомов. Но в каждом эритроците 265 миллионов молекул гемоглобина. А в каждом кубическом миллиметре крови – 5 миллионов эритроцитов. Во всех 5 литрах ее, циркулирующих по нашим венам и артериям, эритроцитов 25 триллионов!
Если их выложим все в ряд, бочком к бочку, как далеко протянутся наши эритроциты?
На километр-два?
Или, может быть, от Москвы до Ленинграда?
Нет, до Луны! Почти на 200 тысяч километров!
Если какой-нибудь дотошный скептик, не доверяя расчетам, задумает пересчитать под микроскопом все эритроциты в крови человека, он ухлопает на это безнадежное занятие… полторы тысячи лет!
Каждую секунду в нашем красном костном мозгу [53]53
В грудине, лопатках, черепе, позвоночнике и суставах. Бывает еще желтый костный мозг. В нем кладовые жира.
[Закрыть] совершается 10 миллионов митозов и рождаются на свет 10 миллионов красных кровяных клеток. Каждую секунду на «конвейерах» костного мозга РНК производят сборку 650 триллионов молекул гемоглобина!
Труд немалый. Но, бесспорно, еще большее уважение вы почувствуете к себе, к чуду, которое творится в наших костях, когда узнаете, что костный мозг производит не только эритроциты, но и тромбоциты (400 миллиардов в сутки!) и лейкоциты (30 миллиардов): моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Лишь лимфоциты рождаются в селезенке, миндалинах и лимфатических узлах.
Моноциты, лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы – это все разновидности лейкоцитов, то есть белых кровяных телец [54]54
Больше всего в нашей крови нейтрофилов (60–70 процентов), и все они гибнут через три дня после облучения гамма-лучами (например, при атомных взрывах), оставляя организм совершенно беззащитным перед натиском микробов.
[Закрыть] .
По виду они разные, но у всех есть ядра, все бесцветные, и все ползают, как амебы, и все храбрые солдаты: защищая наше здоровье днем и ночью, без отдыха и перемирия сражаются с микробами. И если человек жив и не болен, то обязан он этим главным образом своим лейкоцитам. И, как солдаты, они живут недолго: два-четыре дня (а лимфоциты и вовсе четыре часа!). Почти все гибнут на полях сражения, «объевшись» бактериями.
Если, прорвав пограничные заслоны кожи и слизистых оболочек, в наше тело прорвутся микробы, сейчас же по кровеносным сосудам с током крови и «пешком», то есть своим ходом, помчатся туда лейкоциты. Добираются до ближайшего к зараженному месту капилляра, а потом, работая псевдоподиями [55]55
Псевдоподиями – ложноножками – называют то появляющиеся, то исчезающие языковидные выросты – ножки амебы.
[Закрыть] , как руками и ногами, пролезают через капиллярную стенку в межклеточные промежутки тканей.
Подобно амебе (быстро или медленно?), пробираются между клетками. Пожалуй, быстро – втрое быстрее, чем амеба: 3 сантиметра в час. Для таких крошек немало. Если учитывать пройденный путь не в сантиметрах, а в диаметрах тела бегуна, то получится, что лейкоциты спешат к месту сражения лишь в несколько раз медленнее скаковой лошади.
Атаку на микробов лейкоциты ведут по всем правилам военного искусства: в строгом взаимодействии всех родов лейкоцитного войска. Одни боевые подразделения лейкоцитов выделяют отравляющие вещества, которые убивают бактерий. Другие, так сказать, дегазируют – обезвреживают яды бактерий своими антителами [56]56
Антитела, особые белки, обезвреживающие антигены (всякие чужеродные вещества, попавшие в организм), создают главным образом похожие на лимфоциты плазматические клетки селезенки, лимфатических узлов и кишечника.
[Закрыть] . Третьи, наконец (нейтрофилы и моноциты), хватают псевдоножками живых и мертвых бактерий (помните, как схватила амеба водоросль!) и «глотают» (биологи говорят – фагоцитируют). Наглотавшись бактерий, лейкоциты погибают. Нейтрофил, прежде чем умереть от самоотверженного обжорства, съест и переварит двадцать пять бактерий, а моноцит – даже сто!
Место, где разыгрываются сражения между лейкоцитами и микробами, воспаляется и краснеет от притока крови со все новыми и новыми бойцами. Мертвые клетки, пораженные бактериями, живые и мертвые лейкоциты устилают собой, а иначе говоря – гноем, поле боя.
Наше бедное сердце – сверхмощный насос
Мы говорим: «Кровь течет, кровь притекает…» Кто же ее толкает? Кто (или что), подгоняя, заставляет течь?
Этот замечательный двигатель, самый совершенный в мире мотор – наше сердце.
Впервые кровеносная, или поначалу «водопроводная», система появилась на свет вместе с древними червями. Но сердца у них еще не было. Вернее, сердцем была вся спинная артерия. Ее стенки, ритмически сокращаясь, гнали кровь по сосудам.
Первое сердце мир увидел у потомков червей – так называемых плеченогих животных. Они живут в двухстворчатых раковинах и похожи (внешне) на ракушек или… римские светильники.
Когда черви, эволюционируя, произвели на свет моллюсков, у них уже было двухкамерное сердце с предсердием и желудочком.
Развивался животный мир, совершенствовалось и сердце. По сути дела, у нас с вами два сердца – правое и левое, хотя они и объединены в один орган.
Ведь кровь по нашему телу течет двумя путями: большим и малым кругом. Большой круг – это путь от сердца (от левой его половины) к разным органам и тканям и обратно (в правое предсердие). По малому же кругу (от «правого» сердца) кровь устремляется в легкие. Там сдает она ненужный нам груз – углекислый газ и получает газ очень нужный – кислород.
Две перегородки, продольная и поперечная, крест-накрест разделяют сердце человека на четыре камеры. Продольная перегородка сплошная, в поперечной есть отверстия. Через них кровь из верхних камер (левого и правого предсердия) устремляется в нижние (левый и правый желудочки). Ритмичными сокращениями кровь прогоняется из предсердий в желудочки всегда в одном направлении – вниз. Вверх ее не пускают клапаны. Это хитроумное устройство напоминает собой двери, которые могут открываться только в одну сторону. Но, возвращаясь обратно к сердцу, кровь из органов, которые лежат ниже сердца, должна подняться вверх. Для этой цели служат другие «двери»: они открываются тоже в одну сторону, но уже снизу вверх. Это клапаны вен – сосудов, по которым кровь течет к сердцу.
От сердца (из левой его половины) она бежит сначала по аорте. Это эластичная, из мышц, трубка диаметром в 3 сантиметра. Чем дальше от сердца, тем больше ветвится аорта, отсылая во все органы отпрысков своих – артерии. И чем дальше от сердца, тем меньше и меньше калибр артерий. Врезаясь в ткани органов, артерии, ветвясь, обращаются в мельчайшие сосуды – артериолы. На этом, однако, дробление несущих кровь сосудов не кончается: артериолы дают начало бесчисленным «волосяным» сосудикам – капиллярам.
Стенка капилляра устроена особо и напоминает ситечко. В дырки между клетками, которые лежат в ней только в один слой, свободно уходят из капилляра в ткани кислород и питательные вещества (пролезают в них, расталкивая клетки, чтоб дырка стала пошире, и лейкоциты). Через поры в капиллярах кровь насыщают углекислый газ и отработанные жизнью продукты. Капилляр нигде не обрывается, не исчезает внезапно, а, слившись с себе подобным, постепенно увеличивает свой калибр и превращается в венулу. Венулы соединяются в вены. А те несут кровь опять в сердце. Значит, круги нашего «кровообращения» всюду замкнуты.
Сердце человека с такой силой выбрасывает кровь в артерии, что она обегает все тело и возвращается к месту старта в среднем за 20 секунд!
В артериях кровь пробегает за секунду полметра, в венах – 6–8 сантиметров, а в капиллярах – лишь миллиметр. За рабочие сутки наше «бедное» сердце развивает мощность в 270 лошадиных сил! Каждую секунду оно перегоняет по сосудам 100 граммов крови, а за сутки – 10 тысяч литров!
Это значит, что за 24 часа сердце совершает работу целой бригады грузчиков, укладывающих в товарный вагон 12 тонн какого-нибудь груза.
У сердца не восьмичасовой рабочий день: оно толкает кровь круглые сутки – ночь за ночью, день за днем, почти от самого зачатия и до смерти. Если оно остановится на 3–4 секунды, человек потеряет сознание. А если не будет биться несколько минут – придет смерть.
За 70 лет жизни сердце, сокращаясь 2 миллиарда 600 миллионов раз, перекачивает 250 миллионов литров крови! Такую работу совершил бы сверхмощный эскалатор, поднимая нагруженный товарный поезд на вершину Эвереста. Работоспособность поразительная: ведь мотор-то малолитражный, сам весит только 300 граммов.
И малолитражный и экономичный: за всю жизнь «сгорает» в нем лишь около 3 центнеров сахара. Мир не знает более «скромного» двигателя. Заметьте также, что он работает без перерыва и днем и ночью, никогда не перегревается, и никто не ремонтирует его ни текущим, ни капитальным ремонтом. Лишь небольшой паузы в одну треть секунды между каждым рабочим ходом ему достаточно, чтобы и отдохнуть и заправиться горючим для нового сокращения, которое с прежней силой гонит кровь по артериям.
