Вечный sapiens. Главные тайны тела и бессмертия
Едва природа начала слеплять одноклеточные организмы в одну кучу, она столкнулась с проблемой физической тесноты: если клетки прилеплены друг к другу, они уже не плавают вольно в окружающей среде. Стало быть, глубинным клеткам как-то нужно доставлять питание – в централизованном порядке. И токсичные отходы жизнедеятельности отводить тоже централизованно, что даже важнее, поскольку без питания реально протянуть какое-то время на голодном пайке, а вот отравиться можно в одночасье. Если кругом теснота, вопрос отходов начинает играть критическую роль. В противном случае мы получим то, что не раз получали в средневековых городах, где дерьмо текло по канавам, а жители спокойно выплескивали содержимое ночных горшков на улицы – мы получим эпидемии. Которые порой просто выкашивали целые города. Редко средневековые полисы вымирали от голода. А вот от эпидемий – сплошь и рядом.
Внедрение в Лондоне XIX века канализации позволило сократить смертность в разы. Аналогичный эффект наблюдался и в других местах. Недаром Бостонский комитет по вопросам здоровья в 1869 году отмечал: «Цивилизованный человек не может найти для себя задачи благородней, чем приступить к реформе канализации». Так прогрессивное человечество, уже овладевавшее электричеством, пришло к понимаю идеи, важность которой осознали еще древние римляне, создавшие благодаря этому пониманию величайшую цивилизацию. У римлян не было ни электричества, ни ньютоновской механики, но уровень жизни в Римской республике был таков, что человечество достигло его после краха империи только к XIX веку. И не слишком большим преувеличением будет сказать, что цивилизация начинается с канализации. Это не шутка, потому что великая цивилизация – это городская цивилизация, цивилизация большого города. А город не может преодолеть некоей критической величины, не наладив централизованного удаления отходов. Так же, как многоклеточный организм не может вырасти более комочка слизи, не создав внутри себя систему транспортных каналов.
Канализация была в Риме, Древнем Египте, Вавилоне, Мохенджодаро. Тысячи лет назад, при довольно низком уровне науки и техники, еще до наступления железного века, человечество тем не менее достигло высочайших уровней полета духа – благодаря канализации.
За всю историю человечества нехватка чистой воды и отсутствие отвода шлаков унесли больше жизней, чем все войны и революции вместе взятые. Современные международные документы не зря декларируют: «В начале XXI в. нарушение права человека на чистую воду и канализацию разрушает человеческий потенциал в эпических масштабах». В эпических!.. В дальнейшем мы увидим, что нарушение канализации внутри клеточных государств приводит к разрушениям не менее эпическим для организма.
Все в этом мире имеет свои положительные и отрицательные стороны. Усложнение тоже. Жизнь всех клеток многоклеточного организма зависит от нормального функционирования части клеток. Непорядок в каком-нибудь одном месте может убить весь организм, что мы наблюдаем на примере раковой опухоли – взбесившихся клеток, убивающих человека.
То же самое с государствами. Город – концентратор богатства и ума. Но для его обитателей теснота представляет опасность, что мы наблюдаем на примере средневековых городов, не имевших канализации. Город концентрирует в себе и худшее, и лучшее. Жизнь селянина более здоровая. Он – как клетка в океане. Его отходы ему не угрожают, ибо поглощаются средой, а его пища свежая. Горожанина же травит смог, болезни скученности и обилие нечистот.
Но именно городу как концентратору цивилизации (знаний, изобретений, лучших лекарств, богатства) удалось резко продлить среднюю продолжительность жизни. И если посмотреть на график детской смертности в том же Лондоне, видно, как резко она скакнула вниз после проведения масштабных работ по строительству городской канализации в конце позапрошлого века. Тогда же подскочила и продолжительность жизни: люди просто перестали отравляться собственными фекалиями!
Темза перестала вонять. Парламент перестал закрывать окна во время заседаний, чтобы уберечься от этого зловония. До строительства канализации уровень детской смертности в самой передовой стране мира – Англии был таким же, как сегодня в Нигерии. Ничуть от Лондона не отставали крупные города США – там младенческая смертность была еще выше. Дети дохли в основном от дизентерии. Эпидемии тифа, холеры с завидной регулярностью охватывали американские города, в которых вымирала заметная часть населения. В Чикаго, например, все городские стоки без всякой очистки сливались в озеро Мичиган, откуда город брал питьевую воду. Что сбрасывали, то и пили в самом буквальном смысле слова…
К чему был этот экскурс в историю канализации? А просто я хочу, чтобы у вас в голове осталась эта картинка – организм, буквально купающийся в собственных нечистотах и поедающий их. И отравляющийся ими. Эта яркая картинка вам потом пригодится.
В общем, если вы, как Главный Конструктор, создаете сложную жизнь из кубиков одноклеточных, вам в вашем первом пробном комочке протоплазмы нужно предусмотреть специальные каналы для транспортировки – туда и обратно. Это будет кровеносная система. По ней пустим баржи, доставляющие товарный кислород до потребителя. Это будут эритроциты. А еще, раз уж у нас теперь есть система путей, пустим по ней боевые отряды лейкоцитов, чтобы быстро перебрасывать в нужное место войска для борьбы с внутренним или вторгшимся врагом.
Но одних внутренних рек мало. Для того, чтобы жидкость в каналах двигалась, эволюции нужен был насос, и она сделала насос. Причем сделала по всем законам техники – получился отличный такой насосик, как из магазина – спаренный двухступенчатый, с клапанами и манжетами.
Сердце.
Со школы мы все знаем, что сердце прокачивает по телу кровь. От сердца ярко-красная, насыщенная кислородом кровь идет по артериям, разветвляясь по более узким руслам вплоть до капилляров. Таким образом происходит транспорт кислорода и питательных веществ к клеткам нашего тельца. Затем по венам негожая темно-красная, почти черная кровь, насыщенная углекислым газом и продуктами клеточного распада, движется обратно к насосу, забегая по пути в легкие и печень, где происходит газообмен и очистка «канализационных стоков» соответственно. Все просто…
Но просто только в идее. А вот с реализацией неожиданно возникают трудности. Которые и пытается разрешить Творец с улицы Молдагуловой. Старик протягивает мне листки с цифрами, а его жена, держась за стул, стоит рядом и переживает за него.
– Не получается! Общая длина сосудов в человеческом теле достигает 100 000 км, – делится знаниями инженер-физиолог. – А мощность сердца всего от 3 до 10 Вт. Вы здесь никакой нестыковки не видите?
Нестыковку я вижу, но молчу, ожидая продолжения.
– Подобное соотношение не отвечает элементарным гидромеханическим законам! Имея такую мизерную мощность, продавить густую жидкость по десяткам тысяч (!) километров трубок просто невозможно!..
– Капилляры сами засасывают, – кидаю я.
– Хм… У одного из теоретиков физиологии я нашел такую фразу: «сопротивление венозному притоку крови в сердце не может быть выражено количественно». Это написано в трехтомнике Шмидта и Тевса «Физиология человека». И меня, как гидромеханика, помню, написанное немало удивило! Кровеносная система – та же водопроводная или канализационная сеть – сплошные трубы. Никаких проблем с расчетом трубопроводных сетей у человечества давно нет – построены миллионы километров трубопроводов! Спрашивается, почему гидродинамическое сопротивление стальных труб измерить можно элементарно, а сопротивление кровеносных сосудов нельзя? Что за мистическое отношение такое? Я решил разобраться…
– Похвальное желание, – одобрил я, устроился поудобнее и, как говорят в Интернете, запасся попкорном. Голованов мой интерес почувствовал. Его глаза тоже загорелись:
– Многие врачи, которые сердцем не занимаются, считают, что с теорией кровообращения все в порядке. У других есть подозрение, что теория простроена не до конца. А вот некий Джон Марпл вообще полагает, что здесь конь не валялся, и решение проблемы кровообращения достойно Нобелевской премии… Давайте для начала посмотрим на то устройство, которое занимается прокачкой жидкости в нашем организме. Сердце давно и хорошо изучено, оно состоит из нескольких отделов – желудочки, предсердия… Но с инженерной точки зрения сердце – это просто комплекс из двух спаренных насосов, каждый из которых имеет всасывающую и нагнетательную часть. Один насос стоит в артериальной части, другой в венозной. То есть мы имеем как бы два сердца – правое и левое. Каждое сердце состоит из двух насосов – в медицине они называются предсердием и желудочком. Медики не знают, почему конструкция именно такая, и до сих пор спорят, зачем нужно предсердие, если основную перекачку осуществляет желудочек, но как технарь я вижу перед собой самой обычный двухступенчатый насос. Предсердие – всасывающая линия, желудочек – нагнетательная. И если врачи хотят понять, почему все так устроено, пусть почитают о преимуществах двухступенчатых насосов перед одноступенчатыми.
Я кивнул. Мне было не жалко ленивых врачей, не желающих читать про насосы. Я просто ждал развязки этой сердечной драмы.
– Медики представляют себе работу сердца вот так, – Голованов положил передо мной диаграмму давлений в сердце из какого-то медицинского учебника. – Но с точки зрения гидравлики то, что здесь нарисовано, просто чушь. Вот как на самом деле должен работать и работает двухступенчатый насос.
Перед моим взором оказалась другая диаграмма. Она хотя и была похожей, но отличалась от первой довольно существенно. Я снова молча кивнул, стараясь не упустить нить. Голованов продолжал, и я буквально увидел перед своим мысленным взором, как артериальный насос нагнетает кровь в систему, как она через патрубок аорты и шланги артерий раздается потребителям. Кровяные русла ветвятся, и заканчивается все это капиллярами – такими тонкими, что эритроциты в них застревают. Капилляры пористые, из них в межтканевую жидкость вытекает соленая вода со всякими полезными веществами. То есть клетки нашего тела как бы продолжают плавать в океане, поскольку их по-прежнему окружает жидкая среда, из которой они забирают нужное и в которую «какают» ненужным. С этой точки зрения человек – водяной пузырь с оболочкой, заключающей в себе как бы часть первобытного океана.
– Получается, что кровеносная система разомкнута! – продолжает Голованов, волнуясь. – То, что сердце нагоняет в артерию под давлением в 120 миллиметров ртутного столба, в конце пути вытекает в межтканевую жидкость, давление которой 25 мм рт. ст. А дальше всю гадость, выделенную клетками, надо собрать в венозные капиллярчики, прогнать через фильтры, насытить кислородом в легких, добавить питательных веществ из кишечника и погнать по второму кругу. Но для начала отходы надо всосать в вены из межклеточного пространства. А это нетривиальная задача! Ведь венозное сердце должно работать на всасывание, а всасывающий насос…
– Погодите! – Я встал со стула, прошелся по душной комнате с тарахтящим вентилятором, посмотрел на развевающуюся занавеску, на горы книг, лежащие везде, вытер пот со лба. – Погодите. До венозной крови мы еще доберемся. Нам пока нечем гонять артериальную. Вы же говорили о том, что сердце для такой работы не годится – там всего 10 ватт мощности. Если бы вам, как Создателю, дали техзадание – продавить жидкость в сеть тонюсеньких труб огромной длины, какой мощности насос вы бы поставили?
Голованов покачал головой:
– Я бы не взялся. 100 тысяч километров труб! Гидродинамическое сопротивление в такой системе стремится к бесконечности. Задача не имеет решения: чтобы додавить кровь до капилляров, понадобился бы насос такой мощности, что аорту пришлось бы делать из многослойной стали метровой толщины – как ствол корабельного орудия.
Я остановился и снова вытер пот со лба. Как же здесь все-таки жарко!
– Ну, ладно, а как эту закавыку преодолевают медицинские теоретики? У них ведь есть какое-то объяснение?
Вместо ответа Голованов сунул мне потрепанную медицинскую книжку.
– Полюбуйтесь. Для того, чтобы выкрутиться из положения, они отказываются от гидродинамики и используют… электротехнику – закон Кирхгофа! А там складываются величины, обратные сопротивлениям. И у них получается, что сопротивление потоку жидкости в широкой аорте больше, чем в миллионах тончайших капилляров! Абсурдность этого вывода ясна любому сантехнику, но почему-то не ясна академикам медслужбы.
Жидкость и электрический ток уподоблять нельзя, потому что электроны текут в сосудах без стенок – проводниках. И сопротивление проводника зависит в основном от свойств материала. У серебра меньше электросопротивление, у свинца больше. Это электротехника. А в случае с жидкостью совсем другой коленкор: жидкость тормозится именно о стенки трубы! То есть чем меньше просвет и чем больше относительная площадь стенок – тем ужаснее сопротивление. Уменьшите диаметр трубы вдвое, и ее окружность уменьшится тоже вдвое, а вот просвет (площадь сечения) – в 4 раза. В тонких сосудах площадь стенок – умопомрачительная, а просвет мизерный. Лепешки эритроцитов в самых узких местах сворачиваются аж трубочкой и протискиваются через сосудик по одному. Это гидродинамика. И при чем тут закон Кирхгофа?..
Пробежав глазами в протянутой мне Головановым медицинской книжке эти странные теории, находящиеся на стыке физики с идиотизмом, я сначала закрыл книгу, потом закрыл глаза и задумался. Инженерное решение проблемы должно было быть простым и изящным.
– Так, Иван Иванович. Подобное бывает в радиосвязи: если сигнал гаснет, нужны ретрансляторы. Если одним насосом жидкость доставить к пункту назначения нельзя, значит, нужны промежуточные подкачивающие станции. Причем очень много. Вот и все. Ищите. Должны быть. Чудес не бывает…
– Сердце задает ритм, проталкивая небольшую порцию крови с небольшим давлением в аорту. А дальше сами сосуды начинают ритмичной волной проталкивать кровь. Перистальтика – как в кишечнике! Те самые подкачивающие станции – это сами сосуды. Каждый сосуд оплетен мышечной тканью. Медицина говорит, что эта гладкая мускулатура нужна для сужения просвета сосудов. А я полагаю, что она также участвует в движении крови, волнообразно проталкивая ее вперед. И на долю сердца, по моим расчетам, приходится не более 1 % энергии, которая требуется на прокачку артериальной крови. И характер распределения давлений в аорте мою гипотезу подтверждает.
– Ну и прекрасно, – я поправил вентилятор, чтобы получше дул в нашу сторону. – С этим разобрались. А какие у нас там проблемы с возвратом крови?
– Есть проблемы. И гораздо бо́льшие! Но почему-то современная медицина на эти проблемы никакого внимания не обращает. На Российском национальном конгрессе кардиологов, из 1500 докладов только 2 были посвящены венозному возврату – доклады №№ 0033 и 0214. Причем в первом из них сказано, что «венозная система сердца при хронической сердечной недостаточности практически не изучена». А я скажу, что она вообще плохо осмыслена! Вот смотрите. У нас максимальное артериальное давление, как известно, 120 мм ртутного столба (давление здорового человека 120 на 80). А что остается от этих 120 мм в конце пути? Практически ничего! Оно сбрасывается в капиллярах и межтканевой жидкости практически до нуля (25 мм рт ст). И встает задача – как загнать кровь обратно в сердце?
– У нас же в сердце стоит два насоса. Артериальный нагнетает в систему. А венозный пусть всасывает.
– «Пусть всасывает…» А вы знаете, что в технике всасывающая линия насосной станции – один из самых ответственных элементов системы! От нее зависит, будет работать станция или нет. Причем расчет это очень сложный, и им владеют даже не все специалисты. Многие инженеры не умеют рассчитывать всасывающую линию и сводят этот вопрос к автоматизму – всасывающий насос просто размещают ниже резервуара с перекачиваемой жидкостью. Это называется «насос под заливом». Иначе никак! Ведь всасывающий насос, создавая вакуум, не может поднять жидкость выше определенного уровня. Для ртути этот столбик составляет 760 мм, для воды – 10 метров. Дальше вес столба жидкости уравновешивается атмосферным давлением. Собственно говоря, это ведь атмосферное давление загоняет жидкость наверх, а насос просто убирает над столбом жидкости воздух. И жидкость поднимает вверх до тех пор, пока ее вес не станет равным весу «атмосферного столба».
– А как же воду на 12-й этаж закачивают, это ведь выше 10 метров? – спросил я. Нет, жара положительно мешала мне соображать!
– Нагнетательным насосом. А всасывающий насос даже по горизонтали не подкачает воду с расстояния дальше, чем в несколько десятков метров! Потому что существует сопротивление труб. Сколько ошибок делают проектировщики на этом! У меня и у самого такое случалось. Хочешь сэкономить на заглублении подстанции, решаешь поставить насос чуть повыше, а он потом полметра недотягивает. Потому что тут колено, там колено – а это лишнее сопротивление… На практике при трубе в полметра диаметром насос не поднимет воду выше чем на три метра. А с уменьшением диаметра потери растут в геометрической прогрессии! И учитывая, что в теле человека общая протяженность сосудиков только диаметром 0,1 мм составляет 50 000 км, о всасывании можно забыть.
Сердце является насосом под заливом только для верхней трети туловища. Поэтому из головы и верхней части груди – с мест, которые находятся выше оси насоса, сердце может с помощью предсердия, то есть присасывающей линии венозного насоса, собрать кровь, а из ног и всего, что ниже – нет. И все равно от врачей я периодически слышу, что именно сердце перекачивает кровь. Если это скажет школьник, ему простительно. Но даже школьник, если ему сообщить, что в венах есть клапана, должен все сразу понять.
– Клапана?
– Все вены на всем протяжении оснащены клапанами, которые препятствуют обратному оттоку крови. Если бы кровь всасывало сердце, зачем бы нужны были эти клапана? Они только мешают, создавая дополнительное сопротивление. Да одно только существование этих клапанов перечеркивает всю теорию о том, что венозную кровь по телу качает именно сердце! Вы где-нибудь в водопроводных трубах видели клапаны? Нет их там. Потому что в водопроводных трубах вода прокачивается именно и только центральным насосом.
– Стоп! Вспомнил! Я где-то читал или мы в школе проходили, что сердцу помогают прокачивать кровь мышцы. Сжимаясь и разжимаясь, они сдавливают вены и с помощью вот этих вот клапанов порциями проталкивают кровь по направлению к сердцу. Человек ходит, и мышцы ног гонят кровь вверх.
– Правильно! Я тут видел недавно одну женщину-милиционера, которая пришла к врачу с ужасающим варикозным расширением вен на ногах. Вены черные, раздувшиеся. Человек гниет заживо. Почему? Потому что целыми днями она стоит где-то там на своем посту и почти не ходит. Мышцы не работают, венозного оттока нет, и мясо гниет…
Медицина давно уже согласилась, что лимфа по лимфатическим сосудам проталкивается именно мышцами, потому что никакого лимфатического сердца у человека нет. Но в случае с кровеносной системой распространенная точка зрения до сих пор такова, что кровь прокачивается сердцем. Редкий врач вспомнит про мышечную прокачку. Но и он полагает ее фактором дополнительным, помогающим сердцу, а не основным. А это – главное! Практически весь венозный возврат обеспечивается мышцами. Канализация организма построена на мышечной тяге. Вот почему так важно движение. И вот почему человек во сне бессознательно вертится с боку на бок. Смысл этих постоянных поворотов – нужно то одну, то другую часть тела поднять над осью насоса, чтобы обеспечить в этой части тела венозный возврат. Иначе просто будут пролежни, то есть гниение заживо. Именно поэтому обездвиженный человек так быстро выходит из строя. Кровь застаивается, и клетки отравляются отходами собственной жизнедеятельности.
…Как средневековые города, смертность в которых была ужасающей. Обеспечьте канализацию! И вы продлите жизнь своих клеток, как мудрый правитель…
– Пишут, что биологически человек рассчитан на 120–130 лет жизни, – волнуется Голованов. – А я вообще считаю, что живые ткани почти не изнашиваются. Но для этого им нужно обеспечить стопроцентное кровоснабжение, то есть полностью прогонять всю кровь по кругу несколько раз в сутки. А у человека в обычном состоянии циркулирует только 50 % крови, остальная застаивается. Застои крови убивают нас и являются причинами всех болезней – даже инфекционных, как ни парадоксально, потому что на фоне недостаточного кровоснабжения просаживается иммунитет. Попадающие в организм бактерии и вирусы ищут слабое место – «компостную кучу», где и начинают размножаться. Чем более организм загрязнен, чем больше он напоминает клоаку, тем проще микробам им овладеть.
– Вы рассуждаете столь уверенно о человеческом теле. Но вы же не врач!
– Да, я не врач. Но сколько учат на врача? Пять лет. Потом пару лет ординатуры. А я изучаю этот вопрос уже 16 лет! Я больше, чем врач. Я прочел по кровообращению все, что об этом написано, начиная от Гарвея, который опубликовал свой фундаментальный труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови» еще в XVII веке. Кто из нынешних врачей читал Гарвея? А между тем современная теория кровообращения в своих базовых посылках далеко не ушла от XVII века и повторяет все те же ошибки.
А ведь проблески были! Но они оказались никому не нужны. В начале прошлого века академик Яновский высказал догадку об «артериальном периферическом сердце», то есть о перистальтике артерий, которая помогает прокачивать кровь. Об этом даже дискутировали в 20-х годах… А в 1843 году чешский физиолог Ян Пуркинье, наблюдая работу открытого сердца, выдвинул гипотезу о присасывающем действии сердца во время сокращения, то есть о том, о чем говорю я: сердце – это два двуступенчатых насоса с всасывающей линией на входе. Некоторые анатомы поддержали гипотезу Пуркинье. Но потом гипотеза Пуркинье была забыта, и медики вновь сосредоточились на нагнетательной линии, просто забыв о части штатного «оборудования». Отсюда методические и диагностические ошибки.
– Ну, хорошо, – устало кивнул я, отложив графики давлений. – Медицина недооценивает присасывающую роль предсердий. Медицина переоценивает роль нагнетательной части сердца, медики неверно рисуют диаграмму распределения давлений в насосе. Вы их поправили. Вы разработали новую теорию прокачки. Но какой практический смысл в этой теории?
– Моя новая теория кровообращения позволила мне сделать следующий вывод, в котором я абсолютно уверен: большинство проблем, связанных со здоровьем, имеют транспортную природу. Остеопороз начинается с нарушения кровоснабжения. Рак начинается с нарушения кровоснабжения… Да практически все начинается с транспортной недостаточности и сопутствующего отравления! Даже атеросклероз сосудов. Я тут недавно одному академику сказал, что атеросклероз начинается с нарушения кровоснабжения в сосудах сосудов. А он меня спрашивает: «А что это такое?» И только потом вспомнил из институтского курса: «Vasum vasorum что ли?» И это академик!
…Тут я прерву Ивана Ивановича, чтобы пояснить читателю кое-что. Наши артерии не сделаны из пластмассы. Человек – клеточный ансамбль. Огромный театр, все роли в котором исполняют живые клетки. Одни клетки играют роль сосудов, другие роль печени, третьи – кожи… Но все они – живые актеры, которым нужно питаться и выделять. И поскольку артерии, по которым перегоняется кровь, тоже состоят из клеток, эти клетки необходимо снабжать, а для этого транспортировать к ним питательные вещества и кислород. Для этого существует специальная кровеносная система для кровеносной системы. Иными словами, артерии обернуты не только оплеткой гладких мышц, но и пронизаны сосудиками, питающими стенки артерий. Они и называются vasum vasorum – сосуды сосудов. Нарушается эта меленькая сеть, слабеют артерии. И начинается атеросклероз.
Ну, а то, что многие болезни (по сути функциональные расстройства) в государстве клеток имеют транспортную природу, так же очевидно для меня, как и то, что в государстве людей многие экономические болезни имеют… ту же транспортную природу! Аналогия тут полная. Только в экономике роль транспорта – переносчика ценности играют деньги. Пренебрежение монетаризмом, а точнее, недопонимание роли денег и твердой валюты (увлечение социализмом, например, или разжижение денежной крови «инфляцией») приводит к периодическим экономическим катастрофам. Впрочем, не будем отвлекаться…
– Я разработал систему упражнений, которая обеспечивает четырехкратный и 100-процентный обмен крови в организме, – продолжал Голованов. – И когда начал ее на себе применять, просто переродился. Эта система заменяет двухчасовой бег, а занимает всего 10 минут. Бегать вы рано или поздно перестанете, поскольку всю жизнь бегать – никакой дисциплины не хватит. А уделить 10 минут гораздо легче. Вот я делаю свою «кровяную зарядку» и держусь молодцом. Надеюсь прожить еще лет 30–40. А все мои сверстники и друзья уже умерли.