Текст книги "Странности нашего тела. Занимательная анатомия"

Автор книги: Стивен Джуан

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 25 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]

Какова статистическая вероятность того, что я совершу в жизни нечто поистине удивительное?

Этот вопрос задал Феб Стэнли из Сан-Матео, Калифорния.

Разумеется, на этот вопрос невозможно ответить. В конце концов, что такое «поистине удивительное»? Однако мы можем кое-что рассказать о статистической вероятности ваших «обычных» свершений. Ваша жизнь может продлиться 79,5 года, и в течение этих лет вы моргнете 415 миллионов раз; общая длина волос, росших по всему вашему телу, составит 948 километров; вы «сбросите» 19 килограммов кожи; общая длина ваших ногтей составит 29 метров, а волос в носу – 198 сантиметров. За первые 2 года жизни вы проползете 150 километров, а за всю оставшуюся жизнь пройдете около 21 951 километра. К 21 году вы вдохнете и выдохнете столько воздуха, что его объемом можно было бы наполнить 5 миллиона воздушных шаров. За всю свою жизнь 2,5 года вы проговорите по телефону, съедите 7300 яиц, 159 килограммов шоколада, и 6 месяцев уйдет на пребывание в туалете. В среднем у вас будет 2580 сексуальных контактов с пятью партнерами. Однако влюбленность вы испытаете только дважды^41-43.

Британские исследователи обнаружили, что по результатам тестов на коэффициент интеллекта десятилетние дети, вскормленные грудью, в среднем на восемь пунктов опережают тех, кто был вскормлен искусственным молоком.

* * *

Исследование показывает, что у детей, вскормленных грудью, редко бывают кривые зубы.

Может ли человеческое тело находиться в невесомости так долго, чтобы пережить межпланетный перелет?

Не так давно мы узнали о существовании неожиданных и драматичных эффектов невесомости, оказывающих на человеческий организм такое влияние, из-за которого длительные периоды нахождения в космосе могут оказаться опасными и даже невозможными.

Опыты полетов космического челнока «Колумбия» и международной станции «Мир» подтвердили отрицательное воздействие невесомости на организм человека. К этим эффектам относится серьезная потеря мышечной ткани – до 20% в мышцах (в икрах и бедрах), принимающих на себя вес тела, а также неожиданные колебания давления и снижение возможности сжигания сохраненного жира для выработки энергии. Представители НАСА утверждают: в лучшем случае эти «открытия могут означать, что продолжительные путешествия представляют для человека значительно большую сложность, чем считалось ранее. Только широкий спектр биомедицинских исследований на орбите решит все вопросы»

* * *

С организмом человека, находящегося в космосе, происходит, как минимум, двенадцать основных изменений.

– Глаза становятся основным органом, несущим нагрузку по восприятию движения.

– Перераспределение жидкости, из-за чего происходит ее прилив к голове и отек лица.

– Повышенная радиация увеличивает риск раковых заболеваний.

– Стресс подвергает риску иммунную систему.

– Потеря кровяной плазмы ведет к временной анемии по возвращении на Землю.

– Деградируют мышцы, несущие опорную функцию тела.

– Перераспределение жидкости ведет к уменьшению объема ног.

– Интенсифицируется процесс фильтрации в почках.

– Потеря костной массы может способствовать возникновению камней в почках.

– Перемены в сенсорных сигналах сбивают работу мозга, что периодически вызывает дезориентацию.

– Во внутреннем ухе меняется реакция отолитов на движение⁴⁵.

Сколько клеток в человеческом организме?

Этот СВОТ задают довольно часто, но ответить на него практически невозможно: количество клеток, из которых состоит человеческое тело, слишком велико. Их можно подсчитать лишь приблизительно. По словам доктора Томаса Грейнера, «хотя тонного числа мы не знаем, приблизительное количество клеток человеческого организма может составлять около десяти в двенадцатой степени, или сто триллионов»46.

Принято считать, что ребенок вырастает из младенческого возраста, как только научится делать следующее:

– пить из чашки,

– говорить,

– ходить,

– пользоваться туалетом.

Почему организм состоит из воды?

Перед нами еще один часто задаваемый СВОТ. По словам доктора Линн Бри, «более половины веса человеческого тела приходится на воду, из которой оно состоит, И а самом деле, водная природа организма свойственна практически всем формам жизни на нашей планете»⁴⁷.

Вода существовала прежде, чем в ней зародилась жизнь. Жизнь начала развиваться в океане. Первые простые клетки возникли в древних океанах примерно 3,5 миллиарда лет назад. Они состояли из простой жировой (липидной) мембраны, заключавшей в себе обыкновенную «протоплазму». Мембрана использовалась для того, чтобы защитить содержимое клетки и предотвратить потерю важных энзимов, ДНК и иных составляющих. В этих клетках шли химические процессы, в которых участвовала вода: распад сахаров с выделением энергии, синтез ДНК и образование протеинов из строительных блоков (аминокислот). Принимая во внимание жизненную необходимость воды для правильной работы клеток, можно сказать, что в процессе эволюции роль воды в функционировании организмов не изменилась, оставшись одной из важнейших.

Первая гигасекунда жизни означает, что вам исполняется примерно миллиард секунд, или около тридцати двух лет.

Глава 2
Мозг

Организация Объединенных Наций объявила 90-е годы XX века десятилетием мозга. Мы раскрыли множество тайн, связанных с деятельностью мозга. Но подробнее о том, что Вуди Аллен как-то назвал своим «вторым любимым органом», нам только предстоит узнать.

Что же такое мозг?

Это потребует долгих объяснений, так что начнем с начала. Человеческое тело представляет собой взаимозависимую, скоординированную систему, функций и реакции которой контролируются мозгом благодаря обширной и сложной иннервации. Сам по себе мозг – наиболее сложная и большая совокупность разных видов, функция которой проявляется в нервной ткани всей его многообразной деятельности. Опираясь на пять чувств – осязание, зрение, обоняние, вкус и слух, – мозг позволяет каждому из нас определять внешние и внутренние факторы и понимать происходящее в окружающем мире.

Человеческий организм осуществляет два основных типа движений или действий: произвольные и непроизвольные. При произвольных действиях мозг управляет мышцами или органами тела, побуждая выполнить какое-то задание. При непроизвольных действиях (рефлексах) мозг реагирует на сигналы от органов чувств, которые как бы дают информацию об условиях или ситуациях (дают стимул), и посылает импульсы в двигательные центры. Мозг не всегда принимает участие в осуществлении рефлексов. В этом случае от чувствительных нервных окончаний воздействие передается на нервы двигательной системы либо опосредованным способом, через спинной мозг, либо напрямую. Рефлекс не требует мыслей или «работы мозга», чтобы произошла верная последовательность «стимул – реакция».

Большинство нервов, активизирующих мышцы тела, идут от спинного мозга. Спинной мозг проходит по позвоночнику и входит в отверстие в нижней части черепа. Затем он расширяется и переходит в продолговатый мозг и мозжечок, формирующие основу головного мозга. Над мозжечком располагаются главные самостоятельные, но связанные между собой части, заполняющие черепную коробку: варолиев мост, средний мозг и головной мозг.

Вес мозга взрослого мужчины составляет примерно 1,4 килограмма, вес мозга взрослой женщины – 1,25 килограмма. Эта весовая разница не имеет отношения к половым особенностям. Мужчины обладают большим мозгом в соответствии с более крупными размерами всего тела.

Первые 6 недель после зачатия электрические излучения от мозга плода не улавливаются, а потом появляются прерывистые «медленные волны» низкой интенсивности. Мозг человеческого эмбриона поначалу состоит из трех частей: передний мозг, средний и задний. По мере роста эмбриона формируются и остальные части мозга, который в течение 5 лет продолжает быстро расти, затем рост замедляется и примерно в 20 лет останавливается. В середине жизни размер мозга остается неизменным, а в престарелом возрасте он постепенно теряет в весе.

Способность человека помнить и использовать прошлый опыт, справляться с текущими ситуациями, делать умозаключения, порождать новые мысли, которые никогда раньше не приходили в голову, разительно отличает его от других животных.

Головной мозг – самый большой участок мозга как такового. Головной мозг —центр разума, ощущений, эмоций и волевой памяти. На левое и правое полушария его разденет длинная продольная щель, Каждое полушарие состоит из внешнего слоя – коры (гак называемого серого вещества), покрывающего скрытую внутри массу белого вещества. В каждом полушарии существует пространство, или желудочек, связанный с чрезвычайно важным боковым (латеральным) желудочком. Каждое полушарие обладает пятью долями: лобной, теменной, височной, затылочной и островком Рейля. Повреждение любого из полушарий влечет за собой изменения в движениях и других функций противоположной части тела.

Оболочками мозга называют три слоя, лежащие между черепом и мозгом:

– Твердая оболочка головного мозга – внешний слой – представляет собой защитную жесткую, волокнистую мембрану, грубую снаружи и гладкую внутри. В ней находятся артерии, вены и нервы-рецепторы. Оболочка простирается в черепную полость, формируя ее части: серп большого мозга разделяет полушария, серп мозжечка в некоторой степени разделяет полушария мозжечка, а палатка мозжечка разделяет заднюю часть головного мозга и мозжечок.

– Паутинная оболочка головного мозга – средний слой – состоит из пучков смешанных волокон и упругой ткани. Под этой оболочкой находится подпаутинная полость, наполненная спинномозговой жидкостью.

– Мягкая мозговая оболочка – самый глубокий защитный слой мозга. Она состоит из небольших артерий, вен и соединительной ткани и помогает снабжать мозг кровью. Мягкая оболочка простирается в мозговые извилины.

Латеральные желудочки – пространства внутри полушарий переднего мозга, заполненные спинномозговой жидкостью. Задолго до рождения, когда мозг переходит от эмбриональной формы к более совершенной, стенки переднего мозга утолщаются, а пустоты сжимаются, формируя зрительные бугры. В конечном итоге пространства боковых желудочков уменьшаются до небольшого разреза, называемого третьим желудочком.

По мере развития центральной нервной системы средний мозг утолщает свои стенки, которые превращаются в два цилиндрических тела, ножку мозга и ее центральную впадину, позже сжимающуюся до размеров узкого канала.

Во фронтальной части над продолговатым мозгом – округлым расширением в передней части мозжечка – находится варолиев мост, участок заднего мозга. Варолиев мост состоит из связующих волокон, расположенных между долями мозжечка, соединяя средний мозг с продолговатым. Продолговатый мозг находится между варолиевым мостом и спинным мозгом и содержит в себе жизненно важный центр дыхания, а также сосудодвигательный и сердечный центры. В заднем мозге находится большая щель (четвертый желудочек), связанная с мозговым каналом, расположенным сверху, и с центральным каналом спинного мозга снизу.

Спинной мозг по всей своей длине содержит нервные клетки и состоит из пучков длинных нервных отростков, или нервных стволов, расходящихся к различным частям продолговатого мозга, варолиевого моста, среднего и головного мозга.

Мозжечок, самая большая часть заднего мозга, расположен в задней черепной ямке и покрыт твердой оболочкой – палаткой, отделяющей его от задней части головного мозга. Мозжечок состоит из двух полушарий, срединная часть, или доля, которых называется «червем мозжечка». Ствол мозга с мозжечком соединяют пучки волокон – ножек. Верхняя ножка связывает мозжечок со средним мозгом, а средняя ножка – с продолговатым. Мозжечок – рефлекторный центр, координирующий волевые движения и их степень. Повреждение мозжечка нарушает координацию, но при постановлении моторных центров становится ясно, что волевые движения только координируются мозжечком, но не программируются им.

Корковые области контролируют в основном моторные, сенсорные и ассоциативные реакции.

– Постцентральная область связана с сенсорной активностью, прикосновениями и мышцами. В затылочной доле находится зрительный центр, в верхней височной извилине – слуховой центр, в гиппокампальной щели – центры вкуса и обоняния.

– Фронтальная доля имеет отношение к мыслительным ассоциациям, поведению, образу действий и интеллектуальной концентрации.

– Предцентральные области осуществляют контроль волевых движений и функции скелетных мышц. В передней части этой области располагается центр психомоторных функций, связанных в том числе и с выученными действиями.

Базальные ганглии (или мозговые ядра) представляют собой включения серого вещества в массу белого вещества полушарий головного мозга. Самые важные ганглии – это зрительный бугор и полосатое тело. Овальный зрительный бугор состоит из двух частей, разделенных третьим желудочком и связанных промежуточной массой, межталамической спайкой. Считается, что зрительный бугор является центром начальных некритических ощущений и реакций. У большинства животных он представляет собой высшую область сенсорных ответов, именно поэтому ощущения этих видов являются примитивными и несовершенными.

У людей от зрительного бугра к коре головного мозга подходят новые пучки нервных волокон, благодаря чему осознанное восприятие дополняют улучшенные интерпретации и реакции. Назначение полосатого тела еще не определено до конца, однако ученым представляется, что оно упорядочивает волевые движения, не программируя их.

Под зрительным бугром находится гипоталамус, формирующий нижнюю часть мозга и один из участков стенки третьего желудочка, отвечающий за температуру тела: один центр контролирует отдачу тепла через пот и дыхание и находится в передней (фронтальной) области, другой находится и задней части, предотвращает потерю тепла и увеличивает его выработку. Гипоталамус играет важную роль в процессах обмена веществ благодаря связи с задней долей гипофиза.

В течение дня в мозге одного человека генерируется больше электрических импульсов, чем во всех телефонах мира.

***

Вес тела в 40 раз больше веса мозга.

Сможем ли мы нормально жить, лишившись одного полушария?

Ради сохранения жизни некоторые люди попросту вынуждены расстаться с одним полушарием, К примеру, в серьезных случаях синдрома Стерджа – Вебера возникают проблемы и с мозгом, и с телом. На лице, особенно вокруг глаз и на лбу, появляются родимые пятна кофейного цвета; давление на глаза вызывает глаукому, которая в конечном итоге может ослепить пациента. У человека происходят эпилептические приступы, отсутствует координация одной из сторон тела, есть сложности с обучением и задержка умственного развития. По словам доктора Стива Роуча, невролога из Денвера и консультанта фонда Стерджа – Вебера в Авроре, штат Колорадо, если лекарства, предотвращающие припадки, не дают эффекта, «с помощью (хирургической) процедуры удаляется полушарие», ответственное за приступы. Такая операция проводится уже несколько лет и называется гемисферэктомией. Доктор Роуч добавляет, что «после этой процедуры наблюдается на удивление мало неврологичгских ухудшений». Он также объясняет, что существует и менее радикальная процедура – каллозотомия, когда полушария мозга хирургически отделяются одно от другого, но не удаляются целиком¹. Но она реже помогает в предотвращении припадков.

Если бы вы могли использовать заряды своего мозга, их бы хватило, чтобы зажечь электрическую лампочку в 10 ватт.

* * *

Прикасаясь к чему-то, мы посылаем в мозг импульсы, идущие со скоростью 200 километров в час.

Почему большинство людей – правши?

Странно, что в главе о мозге обсуждаются руки, однако именно мозг определяет ведущую руку. Левая сторона тела управляется правым полушарием, а правая сторона тела – левым. У правшей доминантной стороной в этой области является левое полушарие, а у левшей – правое. Примерно 88% людей – правши, остальные 11 % – левши. Некоторые люди любят одной рукой делать одни вещи, другой – другие. Настоящие амбидекстры – то есть те, кто использует обе руки и чьи полушария одинаково развиты в этом отношении, – очень редки.

Ученый, автор книг Марк Маккатчен пишет: «Считается, что леворукость в большинстве случаев является следствием небольших повреждений мозга, произошедших до или во время родов. Многие ученые полагают, что это повреждение связано с недостатком кислорода в организме ребенка до его рождения»².

Гораздо чаще левши встречаются среди близнецов. Считается, что это указывает на недостаток свободного пространства в утробе матери и, возможно, на нехватку кислорода. 65% людей, страдающих аутизмом, – левши. Среди художников и геев левши встречаютея– также чёасто³.

Обычный человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нервных клеток.

* * *

По словам специалистов, разрабатывающих тест на определение коэффициента интеллекта, большинство людей имеют IQ от 90 до 110. Если ваш IQ больше, чем 132, вас можно назвать гением.

Есть ли у животных «доминирующая лапа»?

По словам доктора Виктора Дененберга, профессора из университета Коннектикута, изучающего животное поведение и психологию, у многих видов животных действительно наблюдаются ведущие лапы. Как и у людей, добавляет профессор, ведущие лапы контролируются мозгом. Однако, в отличие от людей, любая группа животных обычно делится поровну на правшей и левшей. Более того, согласно проведенным исследованиям, некоторые нечеловекообразные приматы используют левую руку для простых заданий, а правую – для сложных манипуляций⁴.

Исследование палеонтологов доктора Лорен Бэбкок из государственного университета в Огайо и доктора Ричарда Робинсона из Канзасского университета показывает, что древние трилобиты, жившие на земле 550 миллионов лет назад, тоже имели предпочтения подобного рода. Хотя у этих простых созданий не было рук, следы укусов, оставшиеся на ископаемых останках, указывают на склонность трилобитов при нападении поворачиваться вправо⁵.

Существует ли разница между левым и правым полушариями мозга?

Этот вопрос периодически возникает в связи с обсуждениями отдельных функций правого и левого полушарий головного мозга. Медицинские исследования и бихевиорйстика свидетельствуют о том, что в случае с мозгом мы такие же правши и левши, как и с руками. У нас есть не только доминирующая рука, но и доминирующее полушарие.

Человеческий череп по своей форме неровный, овальный и потому асимметричный. Доктор Грейндж С. Коффин из отделения педиатрии Калифорнийского университета и медицинского центра Сан-Франциско объясняет, что существует два основных типа асимметрии человеческого черепа. Более того, один из них проявляется гораздо чаще другого⁶. В первом варианте, который доктор Коффин называет «левосторонним», в черепе существует выступ с левой стороны и в правой части лба. Это выглядит так, словно левша положил руки по бокам головы, повернул левую половину черепа назад, а правую – вперед. В менее частых случаях, тех, что доктор Коффин называет «правосторонними», или «обратными», выпуклость располагается с правой стороны и в левой части лба.

По расчетам доктора Коффина, 17 из 20 людей «левосторонние». Он утверждает, что доминирование левого и правого определяется очень рано, еще до рождения. Он полагает, что форма головы эмбриона, возможно, повторяет форму материнской утробы, материнской позы во время сна, указывает на сторону прикрепления эмбриона к матке или даже зависит от «незаметных сил морских приливов и гравитации».

Почему «вода в мозге» – это болезнь, если мозг окружен водой?

Так называемая вода в мозге – очень распространенное заболевание, врожденный дефект. Однако факты говорят о том, что люди чрезвычайно мало знают об этом состоянии и с ним связано множество заблуждений. Головная водянка, или гидроцефалия, наблюдается примерно у 1 новорожденного из 500. Таким образом, это гораздо более частое явление, чем такие врожденные дефекты, как синдром Дауна (1 на 700 новорожденных), расщепленный позвоночник (I на 1000) или кистозный фиброз (1 на 2000).

Так называемая вода при головной водянке на самом деле не вода, а спинномозговая жидкость. Она смягчает и защищает головной и спинной мозг от ударов. Эта жидкость производится полостями головного мозга – желудочками. Обычно спинномозговая жидкость постоянно течет через желудочки, омывает поверхность головного и спинного мозга и впитывается в кровь. Однако при гидроцефалии в этом течении происходят серьезные изменения. Спинномозговая жидкость оказывается запертой в желудочках, откуда не может выйти наружу и попасть в кровеносную систему. Избыток жидкости заставляет желудочки расширяться, в результате чего мозг становится ненормально большим. Прямым следствием этого роста является дополнительное давление, оказываемое на развивающийся череп, которое чрезмерно расширяет мягкий родничок ребенка. Если это давление не снять на ранней стадии, мозгу может быть нанесен непоправимый урон и голова навсегда деформируется.

Более чем в половине случаев гидроцефалия является врожденной, то есть развивается до рождения. Возможно, эти случаи связаны с инфекциями, поразившими плод. Однако гидроцефалия может возникнуть в процессе родов как результат родовой травмы или в детстве как осложнение после менингита – воспаления оболочек головного и спинного мозга. Интересно, что у более старших детей и даже у взрослых людей водянка мозга может возникать из-за опухоли или травмы головы.

Часто гидроцефалия сопровождается дополнительными дефектами. К примеру, около 70% детей, родившихся с расщепленным позвоночником, страдают и гидроцефалией.

Одним из заблуждений относительно гидроцефалии является то, что она всегда наследственная. Хотя есть случаи, когда это заболевание появляется дважды в одной семье, шансы, что такое произойдет, составляют 1:20. Другое заблуждение связано с предположением, что гидроцефалию у плода можно предотвратить. Хотя этому нет точных доказательств, существуют наблюдения, что риск таких родовых дефектов, как гидроцефалия и расщепленный позвоночник, снижается, если принимать определенные витамины. Например, информационный бюллетень 1993 года, издаваемый попечителями Исследовательского фонда гидроцефалии в Нью-Йорке, содержал переиздание статьи, утверждавшей, что витамины, особенно фолиевая кислота, могут значительно снизить риск подобных заболеваний.

Гидроцефалию обнаруживают благодаря технике предродовой диагностики, например при ультразвуковом сканировании. Если она развивается в течение нескольких дней, недель и месяцев после рождения, ее находят путем измерения головы, делая рентген мозга или компьютерную томографию. Если диагностика и лечение проводятся на ранней стадии, практически во всех случаях ребенок растет с нормальным показателем умственного и физического развития, К сожалению, при отсутствии диагностики или если ребенка не лечат, гидроцефалия влечет за собой задержку в развитии интеллекта, большие отклонения в физиологии, слепоту, припадки и проблемы с координацией движений.

Чаще всего это заболевание лечат хирургическим методом, вводя в мозг искусственную трубку – шунт. Один конец шунта вводится в желудочек, другой – в иную часть тела, обычно в брюшную полость. Это позволяет спинномозговой жидкости вытекать из мозга и впитываться в кровь. Шунтирование у детей обычно проводят педиатры-нейрохирурги. Оно может облегчить худшие симптомы гидроцефалии, остановив дальнейшее повреждение мозга и рост головы, однако не способно исправить уже случившиеся повреждения. Может понадобиться и дальнейшее хирургическое вмешательство, поскольку шунт надо удлинять по мере роста ребенка. Возможно, ребёнок всегда будет нуждаться в таком шунте. Осложнений у этой операции почти нет, однако иногда возникает инфекция или шунт плохо отводит жидкость. В серьезных случаях инфекцию необходимо лечить, а неисправность – устранять.

В редких случаях водянка появляется и у взрослых людей, и к ним применяются те же методы лечения.

Водянку мозга не вылечить плачем ребенка⁷.