Книга: 100 великих тайн человека

ПАРАДОКСАЛЬНОЕ СЕРДЦЕ

ПАРАДОКСАЛЬНОЕ СЕРДЦЕ

Принято считать, что кровь движется по кровеносным сосудам и прокачивается в органы и ткани благодаря механической работе сердца. Причем сердце в этом случае функционирует как эффективный природный насос.

Более того, считается, что движение крови в сосудах подчиняется тем же законам гидродинамики, что и перемещение любой жидкости, и описывается формулами, которые были открыты для крови животных, протекающей в стеклянных трубках.

Однако в процессе экспериментов ученые обнаружили в функционировании сердечно-сосудистой системы множество явлений, которые не подчиняются законам гидродинамики.

Начнем хотя бы с того факта, что емкость всех кровеносных сосудов организма составляет 25–30 литров, в то время как объем крови в них всего лишь 5–6 литров. То есть того количества крови которое находится в организме, недостаточно, чтобы поддерживать жизнедеятельность нашего тела. Поэтому кровь постоянно перемещается то в те, то в другие органы, в зависимости от того, какие из них в данный момент больше всего в ней нуждаются. Причем этот процесс не зависит от изменения диаметра подводящих к органам сосудов.

Согласно утверждениям физиологов, кровь может течь по сосуду лишь в том случае, если между его концами имеется разность давления. Однако когда одновременно было измерено давление крови в аорте и в бедренной артерии в тот момент, когда человек находился в лежачем положении, то оказалось, что в бедренной артерии оно намного выше, чем в аорте. Но ведь согласно законам гидродинамики кровь не может перетекать от меньшего давления к большему, однако в этом случае она, вопреки логике, все-таки это делает.

Обнаружено в работе сердца и еще одно нелогичное явление. Так, специалисты хорошо знают, что во время физических нагрузок давление крови в периферических артериях начинает возрастать, но, как ни странно, в средней части аорты оно почему-то не изменяется. Более того, в этом месте по неизвестным пока причинам диаметр аорты вдруг уменьшается с 15–20 миллиметров до 4–6. И вслед за этим сужением сосуда давление крови в этом месте тоже меняется. Причем так, что перед сужением (со стороны сердца) оно становится выше, чем за зоной сужения. Когда же в результате оперативного вмешательства прежний диаметр аорты восстанавливается, разница давлений на этом участке, вопреки законам гидродинамики, не меняется.

Это «мертвое» давление в потоке крови в центре крупного сосуда можно считать еще одним парадоксом кровообращения. Впрочем, как и явление регионарного кровотока, когда, вне зависимости от общего давления в кровеносной системе, неожиданно количество крови, поступающей в сосуды конкретного органа, может возрасти или, наоборот, снизиться в десятки раз, притом что кровоток в соседних сосудах остается неизменным. Например, в почечной артерии объем крови может возрасти в 14 раз, а в чревной артерии того же диаметра, которая находится рядом, в этот момент кровоток остается постоянным.

Еще более странные явления наблюдаются при измерении давления в отдельных участках мозга, легких, надпочечников или сердца. В этом случае наблюдается так называемая мозаичная циркуляция, когда в одном месте этих органов движение крови прекращается, а в других участках ее скорость выше нормы.

Еще более странно ведет себя кровь в капиллярах. Специалисты хорошо знают, что стенки этих тонюсеньких сосудов не имеют мышечных волокон, и к ним не подходят нервные окончания, то есть они не могут самостоятельно сокращаться. А это значит, что они являются пассивными проводниками крови. Но, однако, давление крови в них может колебаться, причем независимо от объема пульсовой волны и давления в артериях. По сути, они самостоятельно определяют величину собственного кровотока, создавая при этом таинственный эффект Фареуса – Линдквиста.

Суть этого эффекта в том, что, когда капилляры заполнены одной лишь плазмой крови, движение в них прекращается. Но как только в эти микроскопические сосудики попадают эритроциты, диаметр которых может даже быть больше такового капилляров, кровоток опять восстанавливается. И чем большее количество эритроцитов в капиллярах, тем быстрее перемещается кровь.

Очередной парадокс появился при исследовании механизмов, регулирующих перемещение крови по сосудистой системе мозга: выяснилось, что количество крови, поступающей в мозг, зависит не от изменения диаметра подводящих сосудов, а от уровня активности его центров.

Не менее парадоксально ведет себя и само сердце. Например, считается, что правая и левая его половины сокращаются синхронно, выталкивая при этом одинаковые объемы крови. На самом же деле их ритмы и количество выбрасываемой крови не совпадают. Если бы сердце работало только как насос, то подобный дисбаланс неминуемо привел бы к серьезным сбоям в системе кровообращения, вызвав при этом сердечную недостаточность или тяжелые отеки. Однако подобных явлений в здоровом организме не происходит.

Лейкоциты и эритроциты под микроскопом

Но и на этом сюрпризы, преподносимые сердцем, не завершаются. Оказалось, что в разных частях левого желудочка и давление, и состав крови не одинаковые. А ведь в учебниках говорится о том, что все элементы крови в желудочках равномерно перемешиваются и давление в любой точке их полостей одинаково.

И совсем уж фантастическими кажутся факты целенаправленного отбора отдельных клеток из общего потока крови в аорте, где она течет со скоростью 0,21 метра в секунду, и их дальнейшее распределение по определенным артериям.

Так, при анализе крови, взятой в одно и то же время из мозговых и бедренных артерий, выяснилось, что температура крови, которая движется из аорты в головной мозг, выше, чем крови, идущей в бедренную артерию. Кроме того, в крови, направляющейся в мозг, больше молодых и мелких эритроцитов с высокоактивными соединениями.

Дальше – больше: в плазме крови, орошающей матку с плодом, белков и других питательных веществ больше, чем в крови, которая омывает органы, окружающие матку. А старые, отжившие свой век, массивные кровяные тельца из общего кровяного русла в аорте каким-то образом направляются только в селезеночную артерию. А вот в тех эритроцитах, которые находятся в кровеносных сосудах интенсивно работающей руки, гемоглобина и кислорода значительно больше, чем в эритроцитах руки, которая никакой работы не совершает.

Довольно странно ведут себя в потоке крови и лейкоциты. Двигаясь в общем кровяном русле, каждый лейкоцит может «управлять поведением» 18–20 эритроцитов: он, словно надсмотрщик, распределяет их по отдельным капиллярам. Когда эти элементы крови переместятся из капилляров в венулы, лейкоциты опять построят «подчиненных» им эритроцитов в цепочки и доведут их до конкретного пункта назначения в печени.

Такие целенаправленные перемещения происходят благодаря системе маркеров, характерных для клеток крови из определенных органов тела. Именно эти знаки и указывают кровяным тельцам направление, следуя которому они попадут в соответствующие части тела.

В ходе же многолетних исследований ученые пришли к выводу, что распределение объемов крови определенного состава по отдельным органам как раз-то и совершается в самом сердце. В связи с этими парадоксальными фактами ученые обратили особо пристальное внимание на так называемые трабекулярные ячейки на внутренней поверхности желудочков. По анатомическим и функциональным признакам их можно сравнить с некими минисердцами, которых, например, в левом желудочке более сотни.

В этих мини-сердцах происходит скручивание эритроцитов в особые упаковки (солитоны), состав и расположение каждой из которых зависит от места взаимодействия потоков крови в той или иной трабекулярной ячейке.

Сформированные солитоны устремляются к центру желудочка, где каждый из них размещается в определенном месте. Затем под действием наружных мышц сердца солитоны попадают в аорту. При этом каждая упаковка «наводится» на определенную цель – орган или часть тела, куда она должна попасть. Осуществляется же эта «наводка» при помощи конкретного для каждого силикона силового импульса, который, в свою очередь, определяет траекторию его движения.

Таким образом, каждая трабекулярная ячейка формирует исключительно ту порцию крови, которая должна попасть только в тот орган, с которым она находится в определенной, так называемой гемодинамической связи. Так, один из участков левого желудочка направляет «мини-капсулы» крови в головной мозг, верхушка сердца – в органы таза и в бедренные артерии, а трабекулярные ячейки межжелудочковой перегородки – к внутренним органам…