Занимательная физиология
Шрифт:
В нормальной воде примесь тяжелой ничтожно мала. Молекул с самым тяжелым кислородом встречается 1000 на миллион, а с дейтерием 200 на миллион. Тяжелая вода, которую только перед войной научились получать в чистом виде, была необходима для создания атомной бомбы. Вот почему союзники принимали меры, чтобы она не попала в руки фашистов.
Что же представляет собой тяжелая вода?
Лучше всего изучена вода, в молекулы которой включен дейтерий. По цвету, запаху, вкусу она ничем не отличается от обычной воды, но совершенно непригодна для живых организмов. Вот как неожиданно воскресли народные предания о живой и мертвой воде.
Семена растений, помещенные в тяжелую воду, не прорастали. Рыбы, одноклеточные организмы и даже микробы очень быстро погибали. Мыши и крысы, которых поили тяжелой водой, жили недолго. Если им давали разбавленную тяжелую воду, они оставались живы, но испытывали страшную жажду. Тяжелая вода несла смерть. Возникла даже теория, объясняющая старение организмов накоплением тяжелой воды, но убедительных доказательств этого пока никто не представил.
А не вредна ли для нас небольшая примесь тяжелой воды, которая всегда содержится в нормальной? Видимо, нет. В небольших количествах она полезна, так как усиливает жизненно важные процессы, зато в больших замедляет их. Тяжелая вода не является каким-то особым ядом для живых существ. Гибельным оказывается просто сильное замедление жизненно важных процессов.
Сколько мы весим?
Знаете ли вы свой вес? Не думайте, что это очень простой вопрос, даже если вы недавно взвесились. Ну, а как изменится вес через день, к вечеру, через час или даже через 10 минут?
Вес человеческого тела постоянно колеблется. Кроме легко обнаруживаемых причин этих колебаний, таких, как прием пищи, вызывающий скачкообразное повышение веса, есть ряд других, обусловливающих постоянные медленные, совершенно незаметные изменения. Первым об этом почти 300 лет назад догадался Санкториус. Соорудив громадные весы, он часами восседал на них, наблюдая за изменением собственного веса. Результаты опытов были столь ошеломляющими, что в его лабораторию стекались многочисленные посетители, жаждавшие увидеть, как у них на глазах станет худеть известный ученый. А изменения веса были ощутимые: за ночь Санкториус терял почти килограмм.
Причин потери веса много. Только за счет удаления из организма углекислого газа вес человека снизится за сутки на 75–85 граммов. Это, конечно, мелочь: из легких за сутки испаряется 150–500 граммов воды, а через кожу еще больше. Оказывается, человек беспрерывно потеет, хотя пот и не стекает по телу крупными каплями.
Из отверстий бесчисленных потовых железок, разбросанных по всей поверхности кожи, выделяются мельчайшие капельки пота, увидеть которые можно только под микроскопом. Если воздух достаточно сух, они успевают испариться раньше, чем из железок выделятся новые, и кожа остается сухой. В холодную погоду с кожи испарится 250–1700 граммов воды. При выполнении тяжелой физической работы в жаркую сухую погоду выделение пота может возрастать до 10–15 литров в сутки, а иногда — до 4 литров в час, но кожа и в этом случае может остаться сухой. По самым скромным подсчетам, южане за 70 лет жизни выделяют 70–150 тонн пота, три большие железнодорожные цистерны.
Какую же функцию выполняет пот? И зачем организму выделять его в больших количествах? Так организм человека борется с перегреванием. На испарение расходуется большое количество тепла, 600 калорий на литр пота. Если все это тепло отнять от человеческого тела, его температура понизилась бы примерно на 10 градусов. К сожалению, наше тело дает для испарения только небольшую часть тепла, поэтому потоотделение не может обеспечить охлаждения тела, но предохраняет нас от перегревания. Только благодаря испарению воды из легких и с кожи температура человеческого тела остается нормальной, около 37 градусов, даже если температура воздуха повысится до 40–50.
Потеть не всегда полезно. Когда в воздухе много влаги, пот испаряется медленно, собирается крупными каплями и стекает по телу, не принося облегчения. Ведь если нет испарения, не происходит и охлаждения. Поэтому жара в сухих пустынях переносится легче, чем во влажных тропических лесах.
Не вредно ли обильное потоотделение? Потеря 3–5 литров воды, как бы она ни произошла, вызывает мучительную жажду, но еще не опасна для жизни, если будет в ближайшее время восполнена. Известен случай, происшедший в 1821 году во Франции, когда человек обрек себя на смерть, упорно отказываясь от всякой жидкости. Жизнь боролась в нем со смертью 17 дней. Даже на пятнадцатый день удивительного поста этого человека еще можно было бы спасти, дав ему вдоволь воды.
Откуда же берется вода, идущая на образование пота, и где хранится выпитая человеком жидкость? Потовые железки получают воду из крови. Но пока потоотделение не достигает чрезвычайно больших размеров, кровь не густеет и ее не становится меньше. Как только кровь начинает терять воду, сейчас же со складов в кровяное русло поступает такое же количество воды. (Под склады воды используются подкожная клетчатка, мышцы и другие органы.) Наоборот, если человек выпил воду и она из кишечника всосалась в кровь, сразу же соответственное количество ее из крови переходит на склады.
Запас воды на складах небольшой, особенно у птиц и летающих насекомых. Даже в прохладную погоду его для нормальной жизнедеятельности едва хватит на сутки-двое. Но резерв воды должен быть всегда. Наиболее оригинальный способ запасать воду изобрели пчелы. Семье, насчитывающей тысячи взрослых насекомых и огромное количество личинок, нельзя без запасов. А вдруг несколько дней подряд нелетная погода! Что будет тогда с детьми? И пчелы нашли выход. Если открыть улей, то где-нибудь в сторонке можно увидеть неподвижно висящих на сотах крупных рабочих пчел. Это живые цистерны. Пчелы-водоносы весь избыток воды переливают им в зобик, пока он не наполнится, а отяжелевшее насекомое не потеряет способности не только летать, но и ползать. Случись один-два нелетных дня, и их брюшко заметно опадет — цистерна опустеет.
Крокодиловы слезы
Ласковое теплое море лениво катит к берегу свои волны. Среди подступивших к самой воде поросших лесом скал весь день пасутся олени. Они спускаются сюда, чтобы в густой тени раскидистых дубов и сосен насладиться прохладой легкого ветерка. Море плещется у самых ног рогатых красавцев, но вряд ли оно их привлекает. Когда приходит час идти к водопою, олени карабкаются высоко в горы в поисках крохотных ямок с мутноватой, не очень свежей водой, остатка родничков, начисто пересыхающих летом.