Андреас Везалий был одним из тех, кто пытался возродить экспериментальную медицину. Родившийся в семье бельгийских врачей, он получил докторскую степень в 1537 году в университете Падуи, где вскоре стал заведующим кафедрой хирургии и анатомии. Везалий одним из первых начал исследовать человеческий организм. В это время все программы и курсы были основаны на учениях Галена. Постигая его труды и взгляды на строение тела, Везалий исправил не одну ошибку канонизированного античного автора. Вместо того чтобы слепо принимать изношенные учения Галена, Везалий предпринял новый и опасный подход. Во время своих лекций он препарировал человеческие трупы. Молодой анатом также подготовил несколько замечательных и очень подробных анатомических диаграмм, которые были включены в его семитомную книгу «О строении человеческого тела». На примере трупов Везалий опроверг неверные концепции Галена, касающиеся сердца и его строения, а также продемонстрировал, что оно имеет четыре камеры (а не три) и что из печени не исходит половина основных кровеносных сосудов организма (как описывал древнеримский врач). Кроме того, Везалий ясно показал, что сама печень не является пятилепестковым органом, как утверждал Гален.
По вполне понятным причинам Везалий (которому на тот момент не было и тридцати) вызывал недовольство многих последователей Галена, опровергая его устоявшиеся теории. Дошло до того, что один из последователей Галена написал статью, в которой настаивал на том, что Везалий отнюдь не доказал, что теории Галена неверны, а лишь указал на тот факт, что человеческое тело изменилось с тех времен.
Везалий умер в 1564, когда его корабль затонул, возвращаясь на «Священную Землю». А слухи о том, что он был изгнан (за препарирование трупа, у которого забилось сердце) и сбежал на дальний Восток от инквизиции, со временем опровергли.
Кровь – это особенный сок.
5Красное вещество
Однажды, сидя на корточках, я копался в заболоченной низине на южном берегу Лонг-Айленда, когда металлическая лента, затаившаяся в песке, порезала мне запястье. Мне было тогда около десяти лет, и я вспоминаю, как молча смотрел на кровь, медленно накапливающуюся и стекающую по руке.
Мама стояла рядом, покуривая с моей тётей Роуз, и, видимо, она подошла ко мне сзади проверить, чем я занимаюсь. (Полагаю, что я не двигался с места, где сидел на корточках, в течение почти минуты, и, по мнению моей матери, это было достаточной причиной для тревоги.)
– Ты сошёл с ума? – закричала она.
– Упс, – сказал я.
Понимая, что мне нужно разрядить ситуацию, я указал на своё раненое запястье.
– Мама, это не больно, – бодро заметил я.
– Ты не в своем уме, – взвизгнула моя мать, схватив меня за некровоточащую конечность и потянув к тёте Роуз.
«Это не сулит ничего хорошего», – подумал я.
Я должен пояснить, что, когда я был ребёнком, у меня было восемь тётушек Роуз. Как вы можете себе представить, отличать их было очень непросто («Это тетя Роуз Ди Манго, а не тетя Роуз Ди Донато!»). Поэтому, руководствуясь справочником Питерсона, я решил эту проблему креативно, разработав набор идентифицирующих характеристик, основанных на таких признаках, как общая длина тела и расположение родинок на лице (моё оригинальное творение). Рост представителей группы «Тёти Роуз» составлял от метра пятидесяти сантиметров до метра шестидесяти сантиметров. Это была тётя Роуз среднего роста, которую легко было узнать по её миниатюрному пуделю Фифи, а также по уникальному таланту сочетать язык тела и ругань в своего рода итальянский танец.
Многих кровь интригует, в то время как у других (например, у моей мамы и по крайней мере у пяти из моих тётей Роуз) – как бы это выразить? – она вызывает меньше интереса. Но независимо от того, были ли вы очарованы кровью или нет, в детстве, пришедшемся на 1960-е годы, мы видели много красной жидкости. Убийства президента Кеннеди и его брата – сенатора Роберта Кеннеди, гибель студентов в городе Кент и убийство Шерон Тейт последователями Мэнсона транслировались прямо в наших комнатах. Цветные новостные сюжеты о войне во Вьетнаме и гламурный фильм Артура Пенна «Бонни и Клайд» пестрели красочными сценами.
Сорок лет назад, поймав взглядом эту жидкость, люди испытывали шок. Сегодня некоторые из нас всё ещё не переносят кровь. Другие умудряются зарабатывать на ней (например, режиссеры картины «Пила»). Третьи просто привыкли к её виду. Подобно тому, как наши тела учатся не реагировать на несущественные раздражители (вы не чувствуете свои носки, когда надеваете их, не так ли?), мы адаптировались к тому, как выглядит кровь.
Так что же такое кровь? Один из ответов – это пища для существ, о которых идёт речь в данной книге. Поэтому я немного расскажу о ней.
Анатом может начать описывать кровь как соединительную ткань – такую же, как кости, хрящи, сухожилия и связки. Сбиты с толку? Это ненадолго, нам необходимо разобраться, что можно считать соединительной тканью.
Ткани – это скопления различных типов клеток и межклеточного вещества. Если выстроить иерархию, то ткани стоят на ступень выше, чем клетки, и на ступень ниже, чем органы, которые представляют собой структуры, формируемые несколькими различными тканями. Если пойти дальше по этой иерархии, то несколько органов, работающих вместе, образуют систему органов, а системы органов объединяются в организм. В противоположном конце нашей лестницы находятся клетки, состоящие из субъединиц, называемых органеллами (такими, как всем известные митохондрии), а органеллы восходят к биохимическим единицам – белкам и липидам и т. д.
Хорошо, вернёмся к тканям.
Следующая важная характеристика ткани – клетки работают вместе, выполняя конкретную функцию. Например, нервная ткань состоит из нейронов и глиальных клеток, каждая из которых определённым образом способствует функционированию нервной системы[42].
Соединительная ткань также характеризуется тем, что формируется из относительно небольшого количества клеток, окружённых большим числом межклеточного вещества. В результате клетки соединительной ткани обычно не соприкасаются друг с другом. Представьте, как выглядит кирпичная стена, а межклеточное вещество – это раствор, который окружает клетки, связывает их друг с другом и наделяет определёнными физическими свойствами. Например, твёрдость кости зависит от кальцифицированного костного межклеточного вещества, а не от самих костных клеток (остеоцитов)[43].
В крови межклеточное вещество называется плазмой, и она не является ни твердой, ни гелеобразной. Это жидкость (состоящая в основном из воды), и данное свойство функционально так же важно, как твёрдость, гибкость и прочность для других типов соединительной ткани. Причина в том, что плазма действует в качестве транспортной среды для клеток крови, а также крошечных фрагментов клеток, называемых тромбоцитами, которые участвуют в свёртывании. Кроме того, в плазме содержится много других питательных веществ, витаминов, гормонов, отходов, газов и ионов.
Левый желудочек закачивает кровь в аорту, и сила, оказываемая кровью на внутренние сосуды, через которые она проходит, называется кровяным давлением. Когда левый желудочек сокращается, вытесняя артериальную кровь, кровяное давление увеличивается. Когда левый желудочек опустошается, расслабляется и снова начинает заполняться, кровяное давление падает, что приводит к снижению показателя[44].
Кровь движется по артериям к артериолам и, наконец, попадает в метры микроскопически крошечных (и тонких) капилляров. Эти мини-сосуды образуют плотные сетчатые оболочки вокруг органов и других структур. Постепенно кровяное давление уменьшается. Чтобы понять, как это происходит, представьте, как вода течёт через садовый шланг. Допустим, что дальний конец этого шланга начинает разделяться на трубы меньшего сечения, каждая из которых снова и снова раздваивается – до тех пор, пока конец шланга не будет состоять из миллиона крошечных трубочек. Давление воды в любой из этих маленьких полостей будет намного меньше, чем первоначальное давление. Всё потому, что общая площадь внутренней поверхности этих маленьких трубочек больше, чем площадь внутри исходного шланга. По той же причине давление воды падает, когда все одновременно решают принять душ.
Капилляры не только невероятно малы, их стенки настолько тонкие, что, как только кровь попадает к месту назначения, питательные вещества и кислород, содержащиеся в плазме, просачиваются сквозь стенки сосудов и снабжают окружающие их ткани и клетки[45].
Метаболические отходы и углекислый газ, в свою очередь, выводятся из тканей и с кровью попадают в правое предсердие. К сожалению, возвращаться из ног и ступней этой крови несколько сложнее, поскольку она должна преодолеть в том числе и гравитацию. Возврату крови способствуют односторонние клапаны и то, что называется скелетно-мышечной помпой.
В отличие от крупных, сложных существ (таких, как мы), у микроскопических организмов нет крови или дико запутанной системы кровообращения (органов или систем органов у них также нет). Для большинства видов на этой планете всё гораздо проще.
Представьте, как должно быть легко одноклеточной амёбе обмениваться газами с окружающей средой. При наличии только одной клетки кислород и другие необходимые вещества она получает непосредственно из окружающей среды. Несмотря на то что некоторые из этих процессов требуют затрат энергии, в большинстве случаев входящие и исходящие вещества просто всасываются через тонкую клеточную мембрану организма. Теперь вообразите существо в форме шара, состоящего из миллионов клеток. Как клетки из центра шара могут получать питательные вещества и кислород или избавляться от отходов? Возможно, вам удастся придумать несколько способов, как это может произойти. Решение же, которое развилось у земных существ, – мышечная помпа, другими словами, сердце и удивительно сложная система транспортировки, состоящая из сосудов и уникальной соединительной ткани – крови.