Рідини в організмі людини
Внутрішнє середовище організму людини складають його рідини: кров, лімфа й тканинна рідина. За їх допомогою до клітин надходять поживні речовини й видаляються кінцеві продукти життєдіяльності. Особливістю внутрішнього середовища є відносна сталість його складу, фізичних і хімічних властивостей.
Кров
Кров складається з плазми, кров’яних клітин (еритроцити — червоні, і лейкоцити — білі клітини) і кров’яних пластинок — тромбоцитів. Клітини крові вперше відкрив 1665 р. італійський анатом і лікар М. Мальпігі. Він вважав, що це жирові міхурці. Деякі інші дослідники вважали, що еритроцити й тромбоцити — це маленькі тварини «анімалікули». Доведено, що клітини крові утворюються червоним кістковим мозком, а руйнуються в печінці та селезінці. У 1 мм3 крові дорослої людини міститься майже 5,5 млн. еритроцитів, а лейкоцитів — усього 6–8 тис. і тромбоцитів 250–400 тис. Важливою захисною реакцією, яка запобігає крововтраті, є зсідання (згортання) крові. За нормальних умов уже через 5–10 хв. після пошкодження судини відбувається зсідання крові. Для згортання крові необхідна наявність у ній багатьох речовин: білків, вітамінів, солей кальцію. Якщо хоч якоїсь із них немає, зсідання крові не відбудеться. Порушення згортання крові називається гемофілією. Ця хвороба належить до спадкових. Інколи кров може зсідатись усередині судини й утворювати в ній тромби, що є небезпечним для життя людини. Але в печінці й легенях утворюється речовина гепарин, яка запобігає утворенню тромбів.
Плазма крові на 90 % складається з води, 7–8 % — білків, 0,12 % — вуглеводів і 0,7–0,8 % — жирів. Концентрація солей у плазмі підтримується сталою й становить 0,9 %. Водний розчин солей, концентрація якого 0,9 %, називають фізіологічним розчином. Його іноді використовують для поповнення об’єму крові при значній крововтраті. Але найчастіше в таких випадках здійснюють переливання крові. Вперше вдале переливання крові було зроблене 1819 р. До 1873 р. було зроблено всього 247 переливань, з яких 176 закінчилися смертю. Так тривало доти, доки 1901 р. австрійський учений К. Ландштейнер не відкрив групи крові. Групи крові пов’язані з тим, що в еритроцитах є речовини білкової природи (антигени) А і В, а в плазмі є антитіла α і β. Коли зустрічаються однойменні антигени й антитіла, спостерігається склеювання еритроцитів. У крові однієї людини ніколи не зустрічаються водночас антигени А і антитіла α чи, відповідно, В і β, тому власні еритроцити ніколи не склеюються. Зараз розрізняють чотири групи крові:
I (0) антигенів немає, але є α і β;
II (А) наявні А і β;
III (В) наявні В і α;
IV (АВ) наявні А і В, але α і β немає.
У Західній Європі I групу крові мають 43 % людей, II — 47 %, III — 6 % і IV — лише 4 %. Групи крові є спадковими й упродовж життя не змінюються. У еритроцитах більшості (86 %) людей міститься речовина, яка при повторному переливанні крові людям, кров яких не містить цієї речовини, спричиняє руйнування еритроцитів. Ця речовина називається резус-фактором. Люди, кров яких містить таку речовину, є резус-позитивними, а ті, що не мають — резус-негативними. Отож, переливати кров можна тільки сумісну за групою крові і резус-фактором.
Імунітет
Здатність організму захищати власну цілісність і біологічну індивідуальність прийнято називати імунітетом. Імунітет захищає організм від інфекційних хвороб і токсичних речовин, звільняє його від власних неживих і перероджених клітин. Саме імунні реакції є причиною відчуження пересаджених тканин та органів. Л. Пастер розробив методи боротьби з інфекційними хворобами, а І. Мечников відкрив захисні функції лейкоцитів. Відомий німецький учений П. Ерліх розробив теорію гуморального імунітету — захист організму на основі діяльності ендокринних залоз. 1908 р. Мечникову та Ерліху було присуджено Нобелівську премію в галузі фізіології та медицини. Імунна система людини включає в себе червоний кістковий мозок, вилочкову залозу, лімфатичні вузли, селезінку, мигдалики та апендикс. Імунною реакцією організму може бути алергія, інфекційна хвороба тощо.
Вірус імунодефіциту людини
Понад 20 років тому виявили віруси, дія яких спрямована проти самої імунної системи. Небезпечну хворобу, яка при цьому виникає, назвали «синдром набутого імунодефіциту» (СНІД). Вірус, який є збудником цієї хвороби, відкрили 1983 р. і назвали «вірус імунодефіциту людини» (ВІЛ). Основними шляхами передачі ВІЛ-інфекції є: кров, використання заражених медичних інструментів, від хворої матері до немовляти, статевий. На сьогодні не зареєстровано випадків передачі ВІЛ через неушкоджену поверхню шкіри, повітряно-крапельним шляхом при чханні чи кашлі, побутовим шляхом, при укусах кровососних комах. Дуже небезпечним, однак, є те, що захворювання на СНІД проявляється через кілька місяців або навіть років, бо за цей час людина-носій вірусу інфікує інших людей. З огляду на історію виникнення хвороби — це плата за порушення Божої заповіді: «Не чини перелюбу».
Реакція організму на будь-яку інфекційну хворобу залежить від його імунологічної реактивності, тобто швидкості включення імунної системи в боротьбу з інфекцією. Лікарі багатьох країн відзначають зниження в людей активності імунної системи внаслідок погіршення екологічної ситуації на Землі. На жаль, екологічна ситуація в Україні є надзвичайно загрозливою.
Значну роль у імунітеті людини відіграють лімфоцити, які утворюються в лімфатичній системі. Лімфа — це прозора рідина, що за хімічним складом подібна до плазми крові. Лімфатична система забезпечує всмоктування із міжклітинної рідини води й розчинених у ній речовин, які не можуть потрапити до кровоносної системи; затримує і знешкоджує мікроорганізми чи уламки зруйнованих клітин тощо.
Дихальна система
Діяльність будь-якої клітини, тканини чи органу пов’язана з витратою енергії. Джерелом енергії для організму є розпад і окислення органічних сполук. Забезпечення клітин киснем і виділення з них вуглекислого газу здійснюється також за допомогою крові в органах дихання.
Коли повітря, яке видихається, проходить через голосову щілину, вона звужується, а прикріплені до неї м’язи (так звані голосові зв’язки) починають коливатись, і виникає звук. Голосові зв’язки можуть робити від 80 до 10 000 коливань на 1 секунду. Довжина голосових зв’язок впливає на висоту голосу людини. У жінок голосові зв’язки коротші, ніж у чоловіків, тому жіночий голос завжди вищий. Відтінки голосу залежать від так званих резонаторів, роль яких виконують порожнини рота, носа, носоглотки, глотки.
В утворенні мови беруть участь язик, губи, нижня щелепа. Багато тварин і птахів також мають голосові зв’язки, та тільки людині притаманна членороздільна мова. Ця особливість пов’язана з розвитком вищої нервової діяльності: в корі головного мозку є спеціальні центри мови. Вони узгоджують роботу м’язів усього мовного апарату й пов’язані з процесами свідомості й мислення.
Травна система
Для підтримання життєдіяльності потрібно, щоб до організму постійно надходили поживні речовини, вода, мінеральні солі та вітаміни. Основними поживними речовинами для людини є органічні сполуки: білки, жири й вуглеводи. А вони, як відомо, утворюються лише в рослинах з неорганічних речовин (вуглекислого газу, води та мінеральних солей) під впливом сонячного світла. Неорганічні речовини засвоюються в незмінному вигляді, а органічні сполуки — білки, жири й вуглеводи, що містяться в їжі, — не можуть бути безпосередньо засвоєні організмом. Насамперед тому, що це сполуки, які складаються з великих молекул, що не можуть пройти крізь стінки травного тракту. Тому, перш ніж потрапити до клітин, їжа в травній системі піддається механічній обробці — подрібнюється, перемішується, і вже потім високомолекулярні органічні речовини розщеплюються до простих низькомолекулярних сполук. Продукти розщеплення білків і вуглеводів усмоктуються в кров, а жирів — надходять у лімфатичні судини, а потім у кров, і розносяться до всіх клітин організму. Там із них утворюються нові, властиві тільки даному органові, органічні сполуки.
Усі поживні речовини мають своє функціональне призначення: вуглеводи — джерело енергії, білки — будівельний матеріал, а вітаміни — регулятори.
Подорож їжі починається з рота. У ротовій порожнині розміщенні зуби та язик, які відразу починають подрібнювати їжу. Під час жування чи навіть, коли людина тільки думає про їжу або відчуває голод, слинні залози, які також містяться в роті, починають посилено виробляти слину. Ця рідина складається з води й особливих клейких речовин — муцинів, які зволожують і склеюють частинки їжі. Крім того, слина містить ферменти, які розщеплюють крохмаль та інші вуглеводи. Вона також розчиняє хімічні речовини, які містяться в їжі.
Зуби
Добре пережувати їжу — це означає забезпечити гарні умови для роботи шлунку. Діти мають 20 тимчасових, або молочних, зубів, а в дорослих їх 32, включаючи й «зуби мудрості». При додержанні гігієни та здоровому харчуванні зуби залишаються надзвичайно міцними. Над яснами розміщується коронка зуба, яка вкрита товстим шаром емалі — найтвердішою речовиною організму. Якщо емаль тріснула або частина її відкололась, вона не відновиться самостійно, бо після того, як зуб виростає, тканина, що виробляє емаль, гине. Під коронкою міститься дентин — речовина, за структурою близька до кістки. Дентин оточує пульпу, або зубну м’якоть, що містить нерви й кровоносні судини. Кожен зуб має 1 або 2–4 корені, які містяться в заглибленнях ясен і там міцно утримуються зв’язками. Ось деякі цікаві факти, пов’язані з зубами.
Король Франції Луї XIV народився 1638 р. з двома зубами.
У Книзі рекордів Гіннеса зафіксовано випадок, коли в людини зуби виросли вчетверте (Франція, 1896 р.).
Альбертус Хеллвігіус (1680 р.) зафіксував три ряди зубів у людини.
При розкопках етруських поховань (VII ст. до Р. Х.) на території нинішньої Тосканії (Італія) були знайдені частини зубних протезів мостового типу, а також щелепи, в яких деякі із зубів були вставлені напостійно, а деякі знімались.
Харчування
Харчування людини повинне бути регулярним та в достатній кількості, бо це потрібно для вироблення клітинами тепла (енергії) та швидкого метаболізму (метаболізм — це весь комплекс хімічних реакцій, що відбуваються в клітинах, через які клітина одержує й втрачає енергію). Саме тому, мабуть, від початку створення Бог приділяє велику увагу харчуванню людини: Бут. 1:29 говорить про рослинну їжу для неї. Але з часом, після потопу, коли рослинна їжа вже не була такою поживною (через зміну фізичних умов на Землі), Бог дозволяє їсти м’ясо: «Усе, що плазує, що живе воно, — буде вам на їжу. Як зелену ярину — Я віддав вам усе. Тільки м’яса з душею його, тобто з кров’ю його, не будете ви споживати» (Бут. 9:3–4). У 11-му розділі Книги Левит Бог вказує на те, що можна їсти з худоби, із звірини, з птаства та з морських істот, але заборона вживати кров тварин (навіть дозволених) залишається й донині (Лев. 17:12, Рим. 14:14 та ін.). З одного боку, це пов’язано із жертвою за гріхи, а з іншого боку, очевидно, через те, щоб захистити людину від можливих хвороб, які поширюються через кров.
Температура тіла
За рахунок їжі людський організм за нормальних умов підтримує постійну температуру 36,6–370С. Утворення поту, відносно висока частота дихання, втрата величезної частини енергетичного запасу клітин на підтримку сталої температури тіла та збереження активності людини пояснює той факт, що людина росте й розвивається порівняно повільно. Якщо температура тіла стає вищою або нижчою за нормальні межі, то ферменти, які беруть участь у всіх життєво важливих хімічних реакціях, припиняють роботу або навіть руйнуються. При температурі 310С м’язи починають утрачати здатність скорочуватись, при 270С — різко сповільнюється метаболізм, а при 210С відбувається зупинка серця. Максимально припустима температура для нашого організму близько 420С. Хоча найвищу температуру тіла 46,50С було зареєстровано 1980 р. у 52-річного темношкірого В. Джонса, який потрапив до шпиталю із серцевим нападом (температура повітря у той час була 32,20С, а вологість — 44 %). Найнижча температура тіла (160С) була зареєстрована аж у трьох осіб. (Хоча від гіпотермії людина може загинути вже при температурі тіла 350С).
Сенсорна система
Наш мозок безперервно одержує інформацію про всі зміни навколишнього середовища, а також про внутрішній стан організму. Систему, що забезпечує сприйняття й переробку цієї інформації, називають сенсорною системою (від лат. «сенсус», що означає «відчуття»). Загальна структура сенсорних систем однакова: рецептори, нервові волокна, по яких проходить нервовий імпульс, та спеціальні зони кори головного мозку. Розрізняють п’ять основних сенсорних систем: зорову, слухову, нюхову, смакову, дотикову. Часто говорять про так зване шосте відчуття, маючи на увазі здебільшого інтуїцію, тобто підсвідомі відчуття. Крім цього, людина відчуває також температуру, положення тіла в просторі, біль, спрагу, голод, рухи тощо. Існують також змішані відчуття, які важко чітко визначити. Загальною властивістю сенсорних систем є їхня здатність пристосовувати рівень своєї чутливості до інтенсивності подразника. Цю властивість називають адаптацією. Сприйняті сенсорними системами сигнали формують об’єктивні відчуття, властиві лише конкретній людині, які можна передати іншим людям за допомогою мови та рухів.
Зір
За підрахунками вчених, близько 90 % усієї інформації про зовнішній світ ми отримуємо завдяки зору. Саме він забезпечує сприйняття предметів, що відрізняються за формою, розміром, кольором, взаємним розташуванням у просторі, рухів живих і неживих тіл, графічних сигналів (букв, цифр, малюнків тощо).
Слух
Багатство й різноманітність звуків сприймає слухова сенсорна система, яка здатна не тільки сприймати інформацію про зміни в довкіллі, але й формувати цілу гаму почуттів. Згадайте, як музика може виразити й передати почуття смутку і радості, тривоги і спокою тощо. Крім того, орган слуху в людини є частиною системи, яка забезпечує її здатність до членороздільної мови.
Нюх і смак
Нюхова й смакова сенсорні системи спеціалізуються на сприйнятті хімічних подразників і формуванні специфічних відчуттів (запаху й смаку). Ці відчуття супроводжують певний психологічний настрій, впливають на емоційний стан людини, зрештою на процеси травлення. Органом нюху є ніс. Площа рецепторної зони становить 2,5–5 см2, на якій міститься від одного до десяти мільйонів нюхових рецепторних клітин. Органом смаку є язик. Смакові відчуття є суб’єктивними та індивідуальними: «Про смаки не сперечаються» (лат. приказка). Більшість учених визнає чотири елементарні смакові відчуття: солодке, солоне, кисле, гірке.
Людина здатна відчувати близько 3 тис. різних запахів, що успішно використовує парфумерна промисловість. До речі, парфумерна промисловість виникла у Франції при Людовику XIV, який мав прізвисько Брудний король. Він не любив митися й забороняв це робити придворним. На балах, звичайно ж, був відчутний неприємний запах поту й, щоб уникати цього, король змушений був використовувати парфуми, що сприяло розвиткові цілої галузі промисловості.
Відомо, що запахи можуть заспокоювати чи дратувати. В історичній мініатюрі Валентина Пікуля «Запашна симфонія життя» є досить цікавий епізод. До молодої дівчини Шарлотти залицяються двоє: відомий співак і бідний парфумер. На концерт свого суперника парфумер приніс великий кошик фіалок і поставив його на кришку рояля — співак не зміг взяти жодної високої ноти. Парфумер добре знав, що запах фіалок здатний руйнувати гармонію голосових зв’язок.
Японська фірма «Сіміцу» запропонувала навіть підвищувати продуктивність праці й знижувати ризик стресової ситуації за допомогою запахів. Її фахівці дослідили, що кількість помилок програмістів знижується на 20 %, коли вони вдихають запах лаванди, на 33 % — жасмину, на 54 % — лимона. Встановлено, що запахи лаванди та розмарину діють заспокійливо і знімають стрес, а запахи лимона та евкаліпта, навпаки, збуджують і підвищують продуктивність праці. Запашні трави широко використовують у саунах з лікувальною метою.
Дотик
Біль, дотик, температуру ми відчуваємо шкірою, яка є величезним рецепторним полем: 100–200 больових, 12–15 холодових, 1–2 теплових і 25–30 дотикових рецепторів. При захворюванні деяких внутрішніх органів стають болючими певні ділянки шкіри — їх називають больовими зонами. Впливаючи на згадані зони, можна лікувати той чи інший орган. Це стародавній метод лікування, що зародився в Китаї. Вирішення проблеми знеболювання під час хірургічної операції вперше запропонував М. І. Пирогов: 14 лютого 1847 р. у Петербурзі був успішно застосований ефірний наркоз.
Французький лікар П. Можьє у мочці вуха визначив 11 точок, які пов’язані з очима, зубами, язиком, м’язами обличчя, внутрішнім вухом. Тому проколоти вухо й вдіти сережку не так просто: невдалий прокол може зачепити одну з цих точок і зумовити подразнення зв’язаного з нею органа (наприклад, погіршити зір).
Сечостатева система
Усі речовини, що переносяться потоком крові, повинні бути розділені, щоб непотрібне для організму вивести, а потрібне (в т. ч. воду) — зберегти. Ці завдання виконує сечовидільна система, а її «фільтрами» є нирки — права і ліва (права розташована завжди трошки нижче лівої). Нирки очищають кров, регулюють водно-сольовий баланс у організмі, перетворюють вітамін D на активну форму (для росту й мінералізації кісток), виробляють гормон еритропоетин (стимулює утворення еритроцитів), виробляють фермент ренін (підтримує нормальний рівень кров’яного тиску). Як і будь-який орган людини, нирки пов’язані з іншими органами за допомогою нервової системи, яка регулює роботу самих нирок. Зокрема, сильні нервові потрясіння часто порушують роботу видільної системи. Через нирки з крові виводяться не тільки токсичні, але й просто зайві речовини, тому порушення цієї функції небезпечне для життя та здоров’я людини.
Під час функціональної діяльності нирок у організмі людини утворюється так звана первинна сеча, до складу якої входить вода з розчиненими в ній солями. Оскільки вода — найважливіший компонент крові та інших рідин організму, то одним із способів повернення води в організм є зворотне всмоктування з первинної сечі значної її кількості та деякої кількості солей натрію. У середньому за добу виводиться близько 1л сечі, хоча в здорової людини через нирки проходить 200–225 л рідини на добу. Таким чином, 99 % води й необхідних речовин повертається назад у кров. Коли сеча досягає сечового міхура, вона складається тільки із зайвої води й непотрібних речовин, значна частина яких припадає на сечовину — токсичний побічний продукт розщеплення білка всередині клітин. У сечі можуть також виявлятись амінокислоти й гормони, невелика кількість глюкози, рештки лікарських препаратів тощо. Тому поширеним видом діагностики є аналіз сечі. До речі, з огляду на вищесказане, можна поставити під сумнів «чудодійні» наслідки уринотерапії. Хворі з порушенням функції нирок змушені постійно очищати кров поза організмом (ця процедура називається гемодіалізом), використовуючи так звану штучну нирку.
До сечостатевої системи організму людини, крім сечовидільної, належить ще й статева система, яку ми детальніше розглянемо дещо пізніше.
Таким чином, ми розглянули, в основному, матеріальну частину людини — її тіло. Навіть та неповна інформація про тіло людини, яка тут викладена, змушує в захопленні прославити Бога: «Прославляю Тебе, що я дивно утворений! Дивні діла Твої, і душа моя відає вельми про це!» (Пс. 138:14).
Ольга Прокопович