Страница:
еще и лечат. Этот удивительный факт установили сотрудники лаборатории физиологии клетки НИИ экспериментальной кардиологии ВКНЦ АМН СССР, открыв неизвестную ранее эндокринную функцию слезных желез. По мнению ученых, они непосредственно участвуют в процессах заживления...
Почему срастаются переломы, заживают царапины? Объяснить это одними местными реакциями тканей трудно. Далеко не всегда при повреждениях в организм попадают инородные вещества, с которыми борется иммунная система. И ученые предположили, что в организме есть и другая защитная система, специально предназначенная для ликвидации самых различных повреждений - от ссадин и ушибов до отложения солей. Они рассуждали примерно так: если в организме есть общая система заживления повреждений, она не может действовать в отрыве от нервной. А что информирует нервную систему о повреждении? Только боль. В организме болит все то, что нельзя повреждать. Значит, болевой сигнал вполне может быть и командным - включать в работу систему заживления.
Повреждение... боль... А дальше? Вот тут-то и вспомнили о слезах. Реакция плача с биологической точки зрения кажется бессмысленной. Но тем не менее в ответ на боль глаза нередко заволакиваются слезами. Возможно, они лишь внешнее проявление работы желез, которые по болевому сигналу начали вырабатывать биологически активные вещества, ускоряющие заживление? Убедиться в этом - значит получить весомый довод в пользу гипотезы.
Экспериментаторы решили сравнить, как заживают ранки, скажем, у крыс, которые плачут и которые не плачут. Вот только как заставить зверьков плакать, не мучая их? Пошли самым простым путем - поместили крысе в глаз соринку, и, конечно, полились слезы. Чем больше плакала крыса, тем
126
рее заживала ранка у нее на спинке. В среднем же слезы сокращали срок выздоровления на 12 дней! А когда слезные железы удалили, то обнаружили и совсем уж удивительное явление: края ранки начали расходиться, заживать она стала медленнее. В один день кожа теряла упругость, становилась вялой и дряблой, словно старела...
Очевидно, вещества, выделяемые слезными железами в кровь, влияют на тонус кожи, потому что она опять приняла прежний вид, когда начали регулярно вводить крысам вытяжку из слезных желез. И ранка стала срастаться лучше...
А может быть, и наша кожа постепенно теряет свою упругость и свежесть оттого, что с годами мы все реже и реже доводим себя до слез? Не повреждаем ли мы свой организм, стараясь подавить стресс, боясь расслабиться, не давая эмоциям вырваться наружу?
Какую-либо закономерность сейчас установить трудно. Но не исключено, что участие слезных желез в процессах заживления связано с целым каскадом неизвестных еще нам реакций организма. И уж конечно, функции слезного аппарата не ограничиваются только найденными. Исследуя их, может быть, удастся установить и влияние эмоций на процессы заживления.
И возможно, в будущем медики с полным основанием посоветуют нам плачьте на здоровье. Или создадут лекарство из слез? Кто знает, говорить об этом еще рано: ученые нашли лишь первое проявление работы системы заживления - маленькое колесико сложного, во многом неизвестного механизма. А надо понять все устройство, чтобы на строгой научной основе подбирать к нему ключи.
МОЖНО ли ПРОЖИТЬ
ТЫСЯЧУ ЛЕТ?
В 1973 году всю мировую прессу обошло сенсационное сообщение: профессор Д. Бэдфорд из Лос-Анджелеса, зная, что умирает от рака легких, согласился на то, чтобы его заморозили в жидком азоте при температуре, близкой к 200 градусам ниже нуля, и возвратили к жизни, когда медицина найдет эффективное средство борьбы с его болезнью. А через несколько лет в США появилось уже чисто коммерческое предприятие, хозяева которого предлагают всем желающим ту же процедуру - замораживать и хранить человека по его желанию десятки или сотни лет. Впрочем, клиентами могут стать только миллионеры - за обещание сохранить и оживить его в будущем человек должен заплатить астрономическую сумму.
Скажем сразу: если решение про- ' фессора Бэдфорда можно признать за у. научный эксперимент, то реклама дельцов из конторы по продлению жизни не имеет сколько-либо серьезного научного значения. Это не более чем * уловки бизнеса. Однако сама проблема - продление человеческой жизни путем приостановления на многие годы ' всех жизненных процессов при низких температурах - является, несомненно, одним из интереснейших и многообещающих направлений научных поисков в наше время. Эта проблема связана с так называемым анабиозом - явлением, достаточно широко распространенным в живой пророде. В самом начале XV 1 11 века
тель первого микроскопа Антони Левенгук обнаружил, что в сухом песке, если его смочить водой, появляются живые микроскопические червячки коловратки. Откуда? Тщательное исследование показало, что коловратки находятся в песке в высохшем состоянии, не подающие никаких признаков жизни, однако и не погибшие окончательно. Это явление скрытой жизни и было названо анабиозом. Оно настолько заинтересовало научный мир, что почти два столетия шли яростные споры ученых по вопросу, возможна ли жизнь без признаков жизни. Ставились сотни различных опытов с коловратками и другими животными. Открылись удивительные факты. Высушенные коловратки оживали даже после того, как их кипятили в воде, держали без кислорода, помещали в сжиженные газы. Французский ученый Беккерель охладил коловраток до температуры, на одну сотую градуса не достигшей абсолютного нуля,- и коловратки выжили! Значит, находясь в состоянии анабиоза, они могут жить и в космическом пространстве.
Около пятнадцати лет назад экскаватор Билибинского прииска в Магаданской области извлек из глубокой выемки необычную находку; в куске ископаемого льда находилось окоченевшее животное, похожее на ящерицу. Его опустили в воду - животное ожило. Это оказался довольно редкий вид земноводных, сибирский углозуб, живущий на далеком Севере. Но как попал он в вечную мерзлоту на глубину более 10 метров? И сколь долго он пробыл в своей ледяной тюрьме? Киевские исследователи, изучавшие воскресшего углозуба, при помощи радиоуглеродного метода дали ответ: земноводное находилось в анабиозе около ста лет. На целый век животное было замуровано в лед, оно не двигалось и не дышало, а, освободившись, возвратилось к жизни.
Многим известно, как оживают через несколько дней, казалось бы, совсем замерзшие рыбы. Достаточно их снова опустить в воду. Стойко переносят замораживание лягушки. В состоянии, близком к анабиозу, находятся во время зимней спячки ежи, тушканчики. Их невозможно разбудить ни громким звуком, ни болью. Заметим, что у животных, находящихся в спячке, физиологические процессы в организме не прекращаются совсем, хотя обмен веществ снижается в десятки раз.
Наконец, та же природа преподносит нам такие случаи, когда экстремальное "испытание холодом" проходят люди.
Утром 26 марта 1960 года рабочие целинного совхоза "Ярославский" нашли своего товарища, тракториста Владимира Харина, в снегу. Он замерз во время бурана, когда шел домой по степи. Тракториста привезли в больницу совхоза. Сердце не билось, зрачки не реагировали на свет, но по цвету лица человек не походил на мертвеца. Может быть, клиническая смерть?
Врачи вспомнили, что в лаборатории профессора В. Неговского проводились опыты на животных, когда, сильно охлаждая их, исследователи продлевали время клинической смерти до двух часов.
Началась борьба за жизнь Владимира. Его ноги поместили в таз с теплой водой, чтобы расширить сосуды. Руки и тело беспрерывно растирали спиртом. В мышцу сердца ввели адреналин-средство, возбуждающее сердечную деятельность. Затем - переливание крови, искусственное дыхание.
Через сорок минут человек начал оживать! Еще раз сделали переливание крови. Больного стали согревать грелками. Прошло двенадцать часов, и Владимир пришел в сознание. Затем врачи боролись за жизнь Харина еще не один месяц и победили. Судя по его рассказу, он пролежал в снегу около трех часов.
Лет десять назад в Японии произошел такой случай. В один из летних
дней шофер рефрижератора Масару Сайто приехал в Токио за получением мороженого. Двухсоткилометровая дорога и жара утомили водителя. Остановив автомобиль у обочины дороги, он залез до получения груза в кузов своей машины. Шло время. Кто-то заметил стоящую без водителя автомашинурефрижератор. Попытки разыскать шофера не увенчались успехом. Открыли рефрижератор и в нем обнаружили Сайто, но уже "замороженного". Термометр внутри показывал 10 градусов ниже нуля.
Замерзшего человека привезли в ближайшую больницу. Несколько часов подряд трудились врачи и оживили человека. По разъяснениям врачей, Сайто вначале отравился газом, который выделялся при таянии сухого льда, а затем "заморозился". Жизнь шоферу спасло, как ни странно, по-видимому, то, что в атмосфере закрытого фургона было повышенное содержание углекислого газа и пониженное содержание кислорода. Опыты, которые проводились на животных, показали, что в таких условиях организм способен без ущерба переносить длительное глубокое охлаждение. Хотя при этом и прекращается работа сердца, жизнедеятельность организма можно восстановить.
Так случай подтвердил то, о чем уже догадывались исследователи: охлаждению организма способствует углекислый газ. Физиологи разобрались, что именно при этом происходит. Повышенное содержание углекислоты подавляет в мозгу центр терморегуляции, и температура теплокровного организма при охлаждении начинает падать, как у холоднокровных животных; клетки организма удовлетворяются все меньшим количеством поступающего кислорода.
Ныне учеными установлено, что каждый орган живого организма нуждается в особых условиях, каждому необходимы свои режимы замораживания и отогрева. Каждая ткань требует своей техники охлаждения, сохранения и
вания. Исследователи уже убедились: то, что годится, скажем, для холодной консервации кожи, не подходит для клеток мозга. Физиологи уже хорошо знают, что эритроциты - красные кровяные клетки крови - надежно консервируются быстрым замораживанием, а с лейкоцитами дело обстоит сложнее, надежного метода их длительного хранения при низких температурах еще нет.
Самая же сложная и главная задача-это возвращение замороженного организма к нормальной жизни. Приведенные выше примеры с замерзшими людьми и их оживлением не могут быть положены в основу решения проблемы, так как полного анабиоза у них не было. К решению этой задачи наука XX века только приступает. Еще никто не может предложить научно обоснованную программу воскрешения из анабиоза высокоорганизованной жизни. Решение этой проблемы находится в руках многих и многих специалистов-биохимиков и биофизиков, физиологов и математиков...
Кстати, о том, насколько хорошо сохраняются ткани и внутренние органы теплокровных животных в условиях холода, наглядно свидетельствуют палеонтологические находки в Сибири. В слоях вечной мерзлоты обнаружены прекрасно сохранившиеся, "как живые", трупы мамонтов. А ведь они пролежали в природном холодильнике тысячи лет.
Бесспорно, что только всесторонние и глубокие исследования могут дать ответ, насколько реальна столь сказочная возможность, как продление жизни человека через замораживание. И такие исследования ведутся во многих странах. Открываются очень интересные факты.
Югославским ученым удалось оживить крыс, охлажденных до 6 градусов, причем животные стали выносливее, у
них гораздо лучше начало работать сердце. Но полного анабиоза у крыс тоже не было, процессы обмена веществ, хотя и замедленные, продолжались. Хирурги Гарвардского университета оживили хомяков после того, как они находились в замороженном состоянии более пяти часов. Экспериментаторы неоднократно оживляли обезьян, находившихся в переохлажденном состоянии, когда животные уже не дышали и сердце не билось.
Самым заметным на этом пути является эксперимент японского ученого Сумидо, которому удалось заморозить в жидком азоте и затем вновь оживить сердца крыс и мышей. При этом кровь была заменена жидкостью, содержащей глицерин. Об этом веществе надо сказать особо.
Дело в том, что при глубоком охлаждении организма одна из самых больших опасностей состоит в образовании в клетках тканей кристалликов льда, а это неизбежно ведет организм к гибели. Глицерин, проникая в клетки и смешиваясь с водой, препятствует образованию в них смертоносных льдинок, так как глицерин замерзает только при минус 76 градусах. Это было важным открытием биологов. В настоящее время найдены и заменители глицерина, в частности полиэтиленоксид. Такие вещества получили название криопротекторов. Их применение в опытах с глубоким охлаждением живых тканей и органов во многом способствует успеху экспериментов. Несомненно, что в будущем будут найдены более эффективные подобные вещества.
Любопытно, что криопротекторы создает и сама природа. В организме одного из видов ос, например, зимой накапливается столько глицерина, что он помогает насекомым не замерзать даже при 40 градусах мороза. Пенсильванские муравьи-древоточцы, подвергнутые охлаждению, тут же начинают накапливать в своем теле глицерин. При комнатной температуре он исчезает.
Некоторые ученые считают, что охлаждение более успешно выдерживают те организмы, которые были предварительно "закалены" - приучались к холоду постепенно. Советский ученый Л. Лозина-Лозинский длительное время держал при нуле градусов гусениц кукурузного мотылька, после этого они спокойно перенесли охлаждение до минус 78 градусов. Швейцарский исследователь Пиктэ "закаливал" улиток, и они после этого выдержали 110 градусов ниже нуля. Вывод ясен: пытаясь погрузить в анабиоз теплокровное животное, надо прежде подавить сопротивление его организма холоду...
Мечта о сказочном продлении жизни человека с помощью ледяного сна решается наукой, и она, несомненно, будет реальностью! Но вот когда? На этот вопрос ответа пока нет. Но уже сейчас научные исследования анабиоза помогают в решении практических задач. Криобиология - наука о влиянии холода на живой организм - открыла новые возможности в медицине. Человека готовят к сложной операции. Организм сильно ослаблен. И врачи вместо обезболивающих веществ охлаждают его тело. С понижением температуры в организме замедляется кровообращение, значит, не будет сильного кровотечения, гораздо легче переносит операцию сердце, резко уменьшается опасность послеоперационного шока, больной быстрее выздоравливает. Эти выводы проверены на многочисленных операциях.
В нашей стране разработан эффективный метод лечения холодом сильных ожогов и гнойных ран. При этом меняется в лучшую сторону характер заживления раны - уменьшается глубина омертвения пораженных тканей, на месте заживления не образуется грубых рубцов. Воздействие холодом помогает и при борьбе с поражениями нервной системы. Теперь установлено,
130
131
что охлажденный организм гораздо лучше сопротивляется многим вредным воздействиям извне.
Большую роль играет холод при операциях по пересадке отдельных органов, при их хранении. Главное здесь - научиться хранить органы длительное время в замороженном состоянии, чтобы хирурги в любой момент могли заменить человеку пораженный. Не будет преувеличением сказать, что криобиология открывает новую эру в медицине.
...А теперь немного пофантазируем. Представьте себе, что в дальний космос, к звездам, улетают с Земли астронавты. Чтобы достичь даже ближайших от нас звездных систем, потребуются многие годы. И небесные путешественники будут находиться все эти годы в ледяном сне, не старея. Пожилой человек хочет увидеть своими глазами, каким станет мир через двести лет. Он сможет осуществить свое желание" погрузившись на два века в анабиоз. А кто-то захочет продлить свою жизнь и на тысячу лет, разбив ее на периоды анабиоза и активных лет бодрствования...
КОФЕИН - ВИТАМИН?
Согласно теории некоторых ученых наш организм многие тысячелетия назад сам вырабатывал витамин С, но в ходе эволюции, когда человек начал жить в местах, где росло много плодов, богатых этим витамином, организм разучился вырабатывать витамин С, и теперь мы должны восполнять его недостаток пищей.
Подобную же теорию выдвинули ученые относительно кофеина. Они считают, что, во-первых, кофеин
своего рода витамин и когда-то наш организм производил его сам в нужных количествах, точно так же как, например, головной мозг производит эндорфины. Тот, кто потребляет много кофеина, постепенно отучает организм от выработки собственного "эндокофеина" - вещества, необходимого для стимуляции работы мозга.
СЕРДЦУ НУЖЕН МАГНИЙ
Почему финны и японцы, а также жители канадской провинции Ньюфаундленд больше других подвержены гипертонии? Причина - избыток натрия в их обычной пище (соленой рыбе и соевом соусе) и в недостаточном содержании магния в питьевой воде. Американские исследователи установили, что за последние годы в городах США, где в питьевой воде больше магния, смертность от сердечных заболеваний была ниже. Ученые некоторых других стран показали, что смертность от этих заболеваний возрастает и при повышенном отношении кальция к магнию в организме. В прежние времена источниками магния служили зерновые продукты и сахар. Теперь они до употребления в пищу подвергаются дополнительной обработке, в ходе которой теряют значительную долю магния. Так, в рафинаде содержание магния в тысячу раз меньше, чем в сахарном тростнике, обрушенный рис лишился пяти шестых своего магния, а другие крупы - более девяноста процентов. Организм способен восполнять дефицит магния за счет питьевой воды, но лишь при достаточной его концентрации. Значит, в местностях с
неблагоприятными природными условиями надо внедрять такую диету, при которой в организме восстанавливаются нормальные соотношения магния с натрием и кальцием.
ЧТО ТАКОЕ ЖАЖДА
Что это значит - хочется пить? Вы замечаете, что во рту сухо, слюна стала густой и вязкой, и кроме того, есть еще какое-то трудноопределимое чувство не во рту и не в горле, а словно бы во всем теле,- словом, пить хочется. Еще в начале нашего века все казалось довольно простым: при недостатке воды высыхает слизистая оболочка ротовой полости, оттого человек и чувствует жажду. Это мнение идет еще от Гиппократа. Лишь около полувека назад появилась возможность измерять точно концентрацию жидкостей тела и выявлять то влияние, которое нехватка воды оказывает на мозг. Сейчас мы знаем, что сухость во рту - лишь побочный симптом жажды, примерно так же, как потяжелевшие веки - признак, но не причина усталости.
Увлажнение рта приносит лишь временное облегчение жажды. Это и естественно: вода нужна человеку как всеобщий растворитель, среда для практически всех биохимических реакций, идущих в организме. Недаром наше тело примерно на 60 процентов состоит из воды. Две трети этой воды находится внутри клеток, около одной трети - вне их. Эта внеклеточная вода, в свою очередь, распределяется между кровью (включая сюда и лимфу, которая, собственно, является фильтратом крови) и так называемой интерстициальной (то есть промежуточной)
жидкостью, которая тонкой пленкой обволакивает все клетки, заходит в малейшие щели между ними. Если концентрация растворенных солей в крови, интерстициальной жидкости или внутри клеток растет (или, что то же самое, падает содержание воды), то через полупроницаемые биологические мембраны вода переходит туда, где ее не хватает.
Говорят, что между двумя "вместилищами" воды в нашем теле существует осмотическое равновесие. Так как организму приходится постоянно терять воду, выводя с ней ненужные и вредные продукты обмена веществ и охлаждая тело, то внеклеточная вода постоянно теряется. Чтобы в нее не уходила жизненно необходимая внутриклеточная вода, запасы воды в организме надо время от времени пополнять.
На естественном перемещении воды через полупроницаемую мембрану от менее концентрированного раствора к более концентрированному основана и работа осморецепторов - клеток, которые сигнализируют о том, что количество воды в организме уменьшилось. Эти клетки расположены в гипоталамусе - области головного мозга, где находятся и некоторые другие важные центры - например, центр голода, центр терморегуляции. Когда вокруг осморецепторов растет содержание солей, вода из них выходит наружу, клетка слегка уменьшается в объеме. Этого достаточно, чтобы у человека появилось чувство жажды. Повреждение этой области мозга приводит к нарушениям чувства жажды, человеку либо постоянно хочется пить, либо вода не интересует его, даже когда губы трескаются от иссушения.
Физиологи проводили опыты: впрыскивали в кровь молодым добровольцам довольно крепкий раствор поваренной соли. Объем осморецепторных клеток уменьшался при этом всего на один процент, и тем не менее у всех испытуемых возникало выраженное
ощущение жажды. При уменьшении клеток осморецепторов срабатывает механизм, называемый в кибернетике обратной связью; возросшая концентрация солей в жидкостях организма вызывает ощущение жажды, человек пьет, и жажда затихает.
Действуют и другие системы регуляции. Кроме определенной концентрации солей в жидкостях тела, организму надо поддерживать постоянное количество крови. Опыты на животных и наблюдения над людьми, потерявшими по какой-то причине большое количество крови, показывают, что после такой кровопотери хочется пить. Но, во-первых, для этого количество циркулирующей крови должно уменьшиться более чем на 10 процентов, во-вторых, чувство жажды появляется лишь через несколько часов. Это очень полезная задержка. Когда лежащий человек встает, кровь, до того равномерно распределенная по телу, частично отливает к ногам. Внизу оказывается около 10 процентов всей крови, и, если бы этот второй механизм жажды срабатывал раньше, нам хотелось бы пить каждый раз при перемене горизонтального положения на вертикальное. Известно, что космонавты на орбите потребляют мало воды: кровь отливает от ног и распределяется по телу более равномерно.
В отличие от осморецепторов клетки, следящие за объемом крови, расположены в стенке сердца. Насколько известно, они определяют растяжение мышцы сердца при наполнении желудочков кровью; чем больше объем крови, тем сильнее растягивается стенка сердца. Сигнал идет в мозг, сообщая; объем крови нормальный.
Наконец, сигналы о жажде поступают и от почек. Когда количество воды в организме падает, у почек оказывается меньше работы. Они сигнализируют об этом, выделяя гормон ренин, который через цепочку других гормонов действует на гипоталамус и вызывает жажду.
Интересен такой вопрос; работают ли эти механизмы жажды в нормальных условиях, когда вода легкодоступна или организм имеет тенденцию запасаться водой впрок, не дожидаясь, пока увеличится концентрация солей в крови, упадет объем крови или уменьшится ее фильтрация через почки? Опыты показали, что различные виды животных поступают по-разному. Крысы, когда есть возможность, выпивают впрок большое количество воды, собаки пьют в основном в ответ на сигналы осморецепторов и рецепторов объема крови. Человек относится к тем видам, которые пьют заранее, не дожидаясь сильных побуждений от центра жажды.
Но вот представилась возможность утолить жажду, и вы напились вволю. Как человек чувствует, что жажда утолена? Насколько известно, тут действует чувство наполненности желудка, или, возможно, мы ощущаем, как вода разбавляет имеющийся в желудке кислый желудочный сок. Во всяком случае, жажда прекращается почти сразу же, как вода попадает в желудок, задолго до того, как она могла всосаться в кровь и подействовать на все три системы регуляции или на какую-то одну A3 НИХ.
ОСТЕОХОНДРОЗ: ПЛАТА ЗА ПРЯМОХОЖДЕНИЕ, ИЛИ ВЕЧНАЯ БОЛЕЗНЬ
134
135
Казалось бы, врачи в повседневной практике чаще всего встречаются с заболеваниями верхних дыхательных путей. Но это не совсем так. По количеству дней нетрудоспособности среди всех хронических заболеваний
века на первом месте стоят радикулиты пояснично-крестцовые и шейногрудные. Радикулит - воспаление корешка нерва, но оно не является обязательным признаком болезни. Заблуждение, однако, имеет отношение не только к названию. В течение двухсот лет после первого описания болезни ошибочно понималась и ее сущность. Ее считали проявлением воспаления седалищного нерва (ишиас), ее корни (корни в буквальном смыслекорешки, канатики) искали в межпозвонковых отверстиях, около костных и хрящевых тканей, но не в самом позвоночнике.
Между тем радикулиты относятся к вертеброгенным заболеваниям нервной системы, то есть обусловленным поражением позвоночника (вертебрапозвонок, генезис - происхождение). Это стало ясно после того, как дрезденские патологоанатомы под руководством известного ученого К. Шморля в 20-е годы нынешнего столетия изучили срезы и шлифы более чем 3000 позвоночников. Оказалось, что, заканчивая созревание к 20-22 годам, позвоночник вскоре вступает в стадию раннего старения, изнашивания. В его прокладках, "шайбах" - межпозвонковых дисках,- под влиянием нагрузок (веса тела, рывковых движений) уже начиная с третьего десятилетия развертываются процессы перерождения. Упругое ядро диска - студенистое ядро - начинает усыхать, уплощаться. Оболочка диска (фиброзное кольцо), связывающая два смежных позвонка и окружающая студенистое ядро, начинает выступать за габариты позвонков (подобно цементному раствору между двумя кирпичами). Со временем процесс перерождения в фиброзном кольце завершается образованием щелей, разрывов. В этих условиях однажды, в момент напряжения (поднятия тяжести, неловкого поворота), еще сохранившее упругие свойства деформированное студенистое ядро прорывается (выпадает) сквозь фиброзное
Почему срастаются переломы, заживают царапины? Объяснить это одними местными реакциями тканей трудно. Далеко не всегда при повреждениях в организм попадают инородные вещества, с которыми борется иммунная система. И ученые предположили, что в организме есть и другая защитная система, специально предназначенная для ликвидации самых различных повреждений - от ссадин и ушибов до отложения солей. Они рассуждали примерно так: если в организме есть общая система заживления повреждений, она не может действовать в отрыве от нервной. А что информирует нервную систему о повреждении? Только боль. В организме болит все то, что нельзя повреждать. Значит, болевой сигнал вполне может быть и командным - включать в работу систему заживления.
Повреждение... боль... А дальше? Вот тут-то и вспомнили о слезах. Реакция плача с биологической точки зрения кажется бессмысленной. Но тем не менее в ответ на боль глаза нередко заволакиваются слезами. Возможно, они лишь внешнее проявление работы желез, которые по болевому сигналу начали вырабатывать биологически активные вещества, ускоряющие заживление? Убедиться в этом - значит получить весомый довод в пользу гипотезы.
Экспериментаторы решили сравнить, как заживают ранки, скажем, у крыс, которые плачут и которые не плачут. Вот только как заставить зверьков плакать, не мучая их? Пошли самым простым путем - поместили крысе в глаз соринку, и, конечно, полились слезы. Чем больше плакала крыса, тем
126
рее заживала ранка у нее на спинке. В среднем же слезы сокращали срок выздоровления на 12 дней! А когда слезные железы удалили, то обнаружили и совсем уж удивительное явление: края ранки начали расходиться, заживать она стала медленнее. В один день кожа теряла упругость, становилась вялой и дряблой, словно старела...
Очевидно, вещества, выделяемые слезными железами в кровь, влияют на тонус кожи, потому что она опять приняла прежний вид, когда начали регулярно вводить крысам вытяжку из слезных желез. И ранка стала срастаться лучше...
А может быть, и наша кожа постепенно теряет свою упругость и свежесть оттого, что с годами мы все реже и реже доводим себя до слез? Не повреждаем ли мы свой организм, стараясь подавить стресс, боясь расслабиться, не давая эмоциям вырваться наружу?
Какую-либо закономерность сейчас установить трудно. Но не исключено, что участие слезных желез в процессах заживления связано с целым каскадом неизвестных еще нам реакций организма. И уж конечно, функции слезного аппарата не ограничиваются только найденными. Исследуя их, может быть, удастся установить и влияние эмоций на процессы заживления.
И возможно, в будущем медики с полным основанием посоветуют нам плачьте на здоровье. Или создадут лекарство из слез? Кто знает, говорить об этом еще рано: ученые нашли лишь первое проявление работы системы заживления - маленькое колесико сложного, во многом неизвестного механизма. А надо понять все устройство, чтобы на строгой научной основе подбирать к нему ключи.
МОЖНО ли ПРОЖИТЬ
ТЫСЯЧУ ЛЕТ?
В 1973 году всю мировую прессу обошло сенсационное сообщение: профессор Д. Бэдфорд из Лос-Анджелеса, зная, что умирает от рака легких, согласился на то, чтобы его заморозили в жидком азоте при температуре, близкой к 200 градусам ниже нуля, и возвратили к жизни, когда медицина найдет эффективное средство борьбы с его болезнью. А через несколько лет в США появилось уже чисто коммерческое предприятие, хозяева которого предлагают всем желающим ту же процедуру - замораживать и хранить человека по его желанию десятки или сотни лет. Впрочем, клиентами могут стать только миллионеры - за обещание сохранить и оживить его в будущем человек должен заплатить астрономическую сумму.
Скажем сразу: если решение про- ' фессора Бэдфорда можно признать за у. научный эксперимент, то реклама дельцов из конторы по продлению жизни не имеет сколько-либо серьезного научного значения. Это не более чем * уловки бизнеса. Однако сама проблема - продление человеческой жизни путем приостановления на многие годы ' всех жизненных процессов при низких температурах - является, несомненно, одним из интереснейших и многообещающих направлений научных поисков в наше время. Эта проблема связана с так называемым анабиозом - явлением, достаточно широко распространенным в живой пророде. В самом начале XV 1 11 века
тель первого микроскопа Антони Левенгук обнаружил, что в сухом песке, если его смочить водой, появляются живые микроскопические червячки коловратки. Откуда? Тщательное исследование показало, что коловратки находятся в песке в высохшем состоянии, не подающие никаких признаков жизни, однако и не погибшие окончательно. Это явление скрытой жизни и было названо анабиозом. Оно настолько заинтересовало научный мир, что почти два столетия шли яростные споры ученых по вопросу, возможна ли жизнь без признаков жизни. Ставились сотни различных опытов с коловратками и другими животными. Открылись удивительные факты. Высушенные коловратки оживали даже после того, как их кипятили в воде, держали без кислорода, помещали в сжиженные газы. Французский ученый Беккерель охладил коловраток до температуры, на одну сотую градуса не достигшей абсолютного нуля,- и коловратки выжили! Значит, находясь в состоянии анабиоза, они могут жить и в космическом пространстве.
Около пятнадцати лет назад экскаватор Билибинского прииска в Магаданской области извлек из глубокой выемки необычную находку; в куске ископаемого льда находилось окоченевшее животное, похожее на ящерицу. Его опустили в воду - животное ожило. Это оказался довольно редкий вид земноводных, сибирский углозуб, живущий на далеком Севере. Но как попал он в вечную мерзлоту на глубину более 10 метров? И сколь долго он пробыл в своей ледяной тюрьме? Киевские исследователи, изучавшие воскресшего углозуба, при помощи радиоуглеродного метода дали ответ: земноводное находилось в анабиозе около ста лет. На целый век животное было замуровано в лед, оно не двигалось и не дышало, а, освободившись, возвратилось к жизни.
Многим известно, как оживают через несколько дней, казалось бы, совсем замерзшие рыбы. Достаточно их снова опустить в воду. Стойко переносят замораживание лягушки. В состоянии, близком к анабиозу, находятся во время зимней спячки ежи, тушканчики. Их невозможно разбудить ни громким звуком, ни болью. Заметим, что у животных, находящихся в спячке, физиологические процессы в организме не прекращаются совсем, хотя обмен веществ снижается в десятки раз.
Наконец, та же природа преподносит нам такие случаи, когда экстремальное "испытание холодом" проходят люди.
Утром 26 марта 1960 года рабочие целинного совхоза "Ярославский" нашли своего товарища, тракториста Владимира Харина, в снегу. Он замерз во время бурана, когда шел домой по степи. Тракториста привезли в больницу совхоза. Сердце не билось, зрачки не реагировали на свет, но по цвету лица человек не походил на мертвеца. Может быть, клиническая смерть?
Врачи вспомнили, что в лаборатории профессора В. Неговского проводились опыты на животных, когда, сильно охлаждая их, исследователи продлевали время клинической смерти до двух часов.
Началась борьба за жизнь Владимира. Его ноги поместили в таз с теплой водой, чтобы расширить сосуды. Руки и тело беспрерывно растирали спиртом. В мышцу сердца ввели адреналин-средство, возбуждающее сердечную деятельность. Затем - переливание крови, искусственное дыхание.
Через сорок минут человек начал оживать! Еще раз сделали переливание крови. Больного стали согревать грелками. Прошло двенадцать часов, и Владимир пришел в сознание. Затем врачи боролись за жизнь Харина еще не один месяц и победили. Судя по его рассказу, он пролежал в снегу около трех часов.
Лет десять назад в Японии произошел такой случай. В один из летних
дней шофер рефрижератора Масару Сайто приехал в Токио за получением мороженого. Двухсоткилометровая дорога и жара утомили водителя. Остановив автомобиль у обочины дороги, он залез до получения груза в кузов своей машины. Шло время. Кто-то заметил стоящую без водителя автомашинурефрижератор. Попытки разыскать шофера не увенчались успехом. Открыли рефрижератор и в нем обнаружили Сайто, но уже "замороженного". Термометр внутри показывал 10 градусов ниже нуля.
Замерзшего человека привезли в ближайшую больницу. Несколько часов подряд трудились врачи и оживили человека. По разъяснениям врачей, Сайто вначале отравился газом, который выделялся при таянии сухого льда, а затем "заморозился". Жизнь шоферу спасло, как ни странно, по-видимому, то, что в атмосфере закрытого фургона было повышенное содержание углекислого газа и пониженное содержание кислорода. Опыты, которые проводились на животных, показали, что в таких условиях организм способен без ущерба переносить длительное глубокое охлаждение. Хотя при этом и прекращается работа сердца, жизнедеятельность организма можно восстановить.
Так случай подтвердил то, о чем уже догадывались исследователи: охлаждению организма способствует углекислый газ. Физиологи разобрались, что именно при этом происходит. Повышенное содержание углекислоты подавляет в мозгу центр терморегуляции, и температура теплокровного организма при охлаждении начинает падать, как у холоднокровных животных; клетки организма удовлетворяются все меньшим количеством поступающего кислорода.
Ныне учеными установлено, что каждый орган живого организма нуждается в особых условиях, каждому необходимы свои режимы замораживания и отогрева. Каждая ткань требует своей техники охлаждения, сохранения и
вания. Исследователи уже убедились: то, что годится, скажем, для холодной консервации кожи, не подходит для клеток мозга. Физиологи уже хорошо знают, что эритроциты - красные кровяные клетки крови - надежно консервируются быстрым замораживанием, а с лейкоцитами дело обстоит сложнее, надежного метода их длительного хранения при низких температурах еще нет.
Самая же сложная и главная задача-это возвращение замороженного организма к нормальной жизни. Приведенные выше примеры с замерзшими людьми и их оживлением не могут быть положены в основу решения проблемы, так как полного анабиоза у них не было. К решению этой задачи наука XX века только приступает. Еще никто не может предложить научно обоснованную программу воскрешения из анабиоза высокоорганизованной жизни. Решение этой проблемы находится в руках многих и многих специалистов-биохимиков и биофизиков, физиологов и математиков...
Кстати, о том, насколько хорошо сохраняются ткани и внутренние органы теплокровных животных в условиях холода, наглядно свидетельствуют палеонтологические находки в Сибири. В слоях вечной мерзлоты обнаружены прекрасно сохранившиеся, "как живые", трупы мамонтов. А ведь они пролежали в природном холодильнике тысячи лет.
Бесспорно, что только всесторонние и глубокие исследования могут дать ответ, насколько реальна столь сказочная возможность, как продление жизни человека через замораживание. И такие исследования ведутся во многих странах. Открываются очень интересные факты.
Югославским ученым удалось оживить крыс, охлажденных до 6 градусов, причем животные стали выносливее, у
них гораздо лучше начало работать сердце. Но полного анабиоза у крыс тоже не было, процессы обмена веществ, хотя и замедленные, продолжались. Хирурги Гарвардского университета оживили хомяков после того, как они находились в замороженном состоянии более пяти часов. Экспериментаторы неоднократно оживляли обезьян, находившихся в переохлажденном состоянии, когда животные уже не дышали и сердце не билось.
Самым заметным на этом пути является эксперимент японского ученого Сумидо, которому удалось заморозить в жидком азоте и затем вновь оживить сердца крыс и мышей. При этом кровь была заменена жидкостью, содержащей глицерин. Об этом веществе надо сказать особо.
Дело в том, что при глубоком охлаждении организма одна из самых больших опасностей состоит в образовании в клетках тканей кристалликов льда, а это неизбежно ведет организм к гибели. Глицерин, проникая в клетки и смешиваясь с водой, препятствует образованию в них смертоносных льдинок, так как глицерин замерзает только при минус 76 градусах. Это было важным открытием биологов. В настоящее время найдены и заменители глицерина, в частности полиэтиленоксид. Такие вещества получили название криопротекторов. Их применение в опытах с глубоким охлаждением живых тканей и органов во многом способствует успеху экспериментов. Несомненно, что в будущем будут найдены более эффективные подобные вещества.
Любопытно, что криопротекторы создает и сама природа. В организме одного из видов ос, например, зимой накапливается столько глицерина, что он помогает насекомым не замерзать даже при 40 градусах мороза. Пенсильванские муравьи-древоточцы, подвергнутые охлаждению, тут же начинают накапливать в своем теле глицерин. При комнатной температуре он исчезает.
Некоторые ученые считают, что охлаждение более успешно выдерживают те организмы, которые были предварительно "закалены" - приучались к холоду постепенно. Советский ученый Л. Лозина-Лозинский длительное время держал при нуле градусов гусениц кукурузного мотылька, после этого они спокойно перенесли охлаждение до минус 78 градусов. Швейцарский исследователь Пиктэ "закаливал" улиток, и они после этого выдержали 110 градусов ниже нуля. Вывод ясен: пытаясь погрузить в анабиоз теплокровное животное, надо прежде подавить сопротивление его организма холоду...
Мечта о сказочном продлении жизни человека с помощью ледяного сна решается наукой, и она, несомненно, будет реальностью! Но вот когда? На этот вопрос ответа пока нет. Но уже сейчас научные исследования анабиоза помогают в решении практических задач. Криобиология - наука о влиянии холода на живой организм - открыла новые возможности в медицине. Человека готовят к сложной операции. Организм сильно ослаблен. И врачи вместо обезболивающих веществ охлаждают его тело. С понижением температуры в организме замедляется кровообращение, значит, не будет сильного кровотечения, гораздо легче переносит операцию сердце, резко уменьшается опасность послеоперационного шока, больной быстрее выздоравливает. Эти выводы проверены на многочисленных операциях.
В нашей стране разработан эффективный метод лечения холодом сильных ожогов и гнойных ран. При этом меняется в лучшую сторону характер заживления раны - уменьшается глубина омертвения пораженных тканей, на месте заживления не образуется грубых рубцов. Воздействие холодом помогает и при борьбе с поражениями нервной системы. Теперь установлено,
130
131
что охлажденный организм гораздо лучше сопротивляется многим вредным воздействиям извне.
Большую роль играет холод при операциях по пересадке отдельных органов, при их хранении. Главное здесь - научиться хранить органы длительное время в замороженном состоянии, чтобы хирурги в любой момент могли заменить человеку пораженный. Не будет преувеличением сказать, что криобиология открывает новую эру в медицине.
...А теперь немного пофантазируем. Представьте себе, что в дальний космос, к звездам, улетают с Земли астронавты. Чтобы достичь даже ближайших от нас звездных систем, потребуются многие годы. И небесные путешественники будут находиться все эти годы в ледяном сне, не старея. Пожилой человек хочет увидеть своими глазами, каким станет мир через двести лет. Он сможет осуществить свое желание" погрузившись на два века в анабиоз. А кто-то захочет продлить свою жизнь и на тысячу лет, разбив ее на периоды анабиоза и активных лет бодрствования...
КОФЕИН - ВИТАМИН?
Согласно теории некоторых ученых наш организм многие тысячелетия назад сам вырабатывал витамин С, но в ходе эволюции, когда человек начал жить в местах, где росло много плодов, богатых этим витамином, организм разучился вырабатывать витамин С, и теперь мы должны восполнять его недостаток пищей.
Подобную же теорию выдвинули ученые относительно кофеина. Они считают, что, во-первых, кофеин
своего рода витамин и когда-то наш организм производил его сам в нужных количествах, точно так же как, например, головной мозг производит эндорфины. Тот, кто потребляет много кофеина, постепенно отучает организм от выработки собственного "эндокофеина" - вещества, необходимого для стимуляции работы мозга.
СЕРДЦУ НУЖЕН МАГНИЙ
Почему финны и японцы, а также жители канадской провинции Ньюфаундленд больше других подвержены гипертонии? Причина - избыток натрия в их обычной пище (соленой рыбе и соевом соусе) и в недостаточном содержании магния в питьевой воде. Американские исследователи установили, что за последние годы в городах США, где в питьевой воде больше магния, смертность от сердечных заболеваний была ниже. Ученые некоторых других стран показали, что смертность от этих заболеваний возрастает и при повышенном отношении кальция к магнию в организме. В прежние времена источниками магния служили зерновые продукты и сахар. Теперь они до употребления в пищу подвергаются дополнительной обработке, в ходе которой теряют значительную долю магния. Так, в рафинаде содержание магния в тысячу раз меньше, чем в сахарном тростнике, обрушенный рис лишился пяти шестых своего магния, а другие крупы - более девяноста процентов. Организм способен восполнять дефицит магния за счет питьевой воды, но лишь при достаточной его концентрации. Значит, в местностях с
неблагоприятными природными условиями надо внедрять такую диету, при которой в организме восстанавливаются нормальные соотношения магния с натрием и кальцием.
ЧТО ТАКОЕ ЖАЖДА
Что это значит - хочется пить? Вы замечаете, что во рту сухо, слюна стала густой и вязкой, и кроме того, есть еще какое-то трудноопределимое чувство не во рту и не в горле, а словно бы во всем теле,- словом, пить хочется. Еще в начале нашего века все казалось довольно простым: при недостатке воды высыхает слизистая оболочка ротовой полости, оттого человек и чувствует жажду. Это мнение идет еще от Гиппократа. Лишь около полувека назад появилась возможность измерять точно концентрацию жидкостей тела и выявлять то влияние, которое нехватка воды оказывает на мозг. Сейчас мы знаем, что сухость во рту - лишь побочный симптом жажды, примерно так же, как потяжелевшие веки - признак, но не причина усталости.
Увлажнение рта приносит лишь временное облегчение жажды. Это и естественно: вода нужна человеку как всеобщий растворитель, среда для практически всех биохимических реакций, идущих в организме. Недаром наше тело примерно на 60 процентов состоит из воды. Две трети этой воды находится внутри клеток, около одной трети - вне их. Эта внеклеточная вода, в свою очередь, распределяется между кровью (включая сюда и лимфу, которая, собственно, является фильтратом крови) и так называемой интерстициальной (то есть промежуточной)
жидкостью, которая тонкой пленкой обволакивает все клетки, заходит в малейшие щели между ними. Если концентрация растворенных солей в крови, интерстициальной жидкости или внутри клеток растет (или, что то же самое, падает содержание воды), то через полупроницаемые биологические мембраны вода переходит туда, где ее не хватает.
Говорят, что между двумя "вместилищами" воды в нашем теле существует осмотическое равновесие. Так как организму приходится постоянно терять воду, выводя с ней ненужные и вредные продукты обмена веществ и охлаждая тело, то внеклеточная вода постоянно теряется. Чтобы в нее не уходила жизненно необходимая внутриклеточная вода, запасы воды в организме надо время от времени пополнять.
На естественном перемещении воды через полупроницаемую мембрану от менее концентрированного раствора к более концентрированному основана и работа осморецепторов - клеток, которые сигнализируют о том, что количество воды в организме уменьшилось. Эти клетки расположены в гипоталамусе - области головного мозга, где находятся и некоторые другие важные центры - например, центр голода, центр терморегуляции. Когда вокруг осморецепторов растет содержание солей, вода из них выходит наружу, клетка слегка уменьшается в объеме. Этого достаточно, чтобы у человека появилось чувство жажды. Повреждение этой области мозга приводит к нарушениям чувства жажды, человеку либо постоянно хочется пить, либо вода не интересует его, даже когда губы трескаются от иссушения.
Физиологи проводили опыты: впрыскивали в кровь молодым добровольцам довольно крепкий раствор поваренной соли. Объем осморецепторных клеток уменьшался при этом всего на один процент, и тем не менее у всех испытуемых возникало выраженное
ощущение жажды. При уменьшении клеток осморецепторов срабатывает механизм, называемый в кибернетике обратной связью; возросшая концентрация солей в жидкостях организма вызывает ощущение жажды, человек пьет, и жажда затихает.
Действуют и другие системы регуляции. Кроме определенной концентрации солей в жидкостях тела, организму надо поддерживать постоянное количество крови. Опыты на животных и наблюдения над людьми, потерявшими по какой-то причине большое количество крови, показывают, что после такой кровопотери хочется пить. Но, во-первых, для этого количество циркулирующей крови должно уменьшиться более чем на 10 процентов, во-вторых, чувство жажды появляется лишь через несколько часов. Это очень полезная задержка. Когда лежащий человек встает, кровь, до того равномерно распределенная по телу, частично отливает к ногам. Внизу оказывается около 10 процентов всей крови, и, если бы этот второй механизм жажды срабатывал раньше, нам хотелось бы пить каждый раз при перемене горизонтального положения на вертикальное. Известно, что космонавты на орбите потребляют мало воды: кровь отливает от ног и распределяется по телу более равномерно.
В отличие от осморецепторов клетки, следящие за объемом крови, расположены в стенке сердца. Насколько известно, они определяют растяжение мышцы сердца при наполнении желудочков кровью; чем больше объем крови, тем сильнее растягивается стенка сердца. Сигнал идет в мозг, сообщая; объем крови нормальный.
Наконец, сигналы о жажде поступают и от почек. Когда количество воды в организме падает, у почек оказывается меньше работы. Они сигнализируют об этом, выделяя гормон ренин, который через цепочку других гормонов действует на гипоталамус и вызывает жажду.
Интересен такой вопрос; работают ли эти механизмы жажды в нормальных условиях, когда вода легкодоступна или организм имеет тенденцию запасаться водой впрок, не дожидаясь, пока увеличится концентрация солей в крови, упадет объем крови или уменьшится ее фильтрация через почки? Опыты показали, что различные виды животных поступают по-разному. Крысы, когда есть возможность, выпивают впрок большое количество воды, собаки пьют в основном в ответ на сигналы осморецепторов и рецепторов объема крови. Человек относится к тем видам, которые пьют заранее, не дожидаясь сильных побуждений от центра жажды.
Но вот представилась возможность утолить жажду, и вы напились вволю. Как человек чувствует, что жажда утолена? Насколько известно, тут действует чувство наполненности желудка, или, возможно, мы ощущаем, как вода разбавляет имеющийся в желудке кислый желудочный сок. Во всяком случае, жажда прекращается почти сразу же, как вода попадает в желудок, задолго до того, как она могла всосаться в кровь и подействовать на все три системы регуляции или на какую-то одну A3 НИХ.
ОСТЕОХОНДРОЗ: ПЛАТА ЗА ПРЯМОХОЖДЕНИЕ, ИЛИ ВЕЧНАЯ БОЛЕЗНЬ
134
135
Казалось бы, врачи в повседневной практике чаще всего встречаются с заболеваниями верхних дыхательных путей. Но это не совсем так. По количеству дней нетрудоспособности среди всех хронических заболеваний
века на первом месте стоят радикулиты пояснично-крестцовые и шейногрудные. Радикулит - воспаление корешка нерва, но оно не является обязательным признаком болезни. Заблуждение, однако, имеет отношение не только к названию. В течение двухсот лет после первого описания болезни ошибочно понималась и ее сущность. Ее считали проявлением воспаления седалищного нерва (ишиас), ее корни (корни в буквальном смыслекорешки, канатики) искали в межпозвонковых отверстиях, около костных и хрящевых тканей, но не в самом позвоночнике.
Между тем радикулиты относятся к вертеброгенным заболеваниям нервной системы, то есть обусловленным поражением позвоночника (вертебрапозвонок, генезис - происхождение). Это стало ясно после того, как дрезденские патологоанатомы под руководством известного ученого К. Шморля в 20-е годы нынешнего столетия изучили срезы и шлифы более чем 3000 позвоночников. Оказалось, что, заканчивая созревание к 20-22 годам, позвоночник вскоре вступает в стадию раннего старения, изнашивания. В его прокладках, "шайбах" - межпозвонковых дисках,- под влиянием нагрузок (веса тела, рывковых движений) уже начиная с третьего десятилетия развертываются процессы перерождения. Упругое ядро диска - студенистое ядро - начинает усыхать, уплощаться. Оболочка диска (фиброзное кольцо), связывающая два смежных позвонка и окружающая студенистое ядро, начинает выступать за габариты позвонков (подобно цементному раствору между двумя кирпичами). Со временем процесс перерождения в фиброзном кольце завершается образованием щелей, разрывов. В этих условиях однажды, в момент напряжения (поднятия тяжести, неловкого поворота), еще сохранившее упругие свойства деформированное студенистое ядро прорывается (выпадает) сквозь фиброзное