Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Аорта – это самая большая артерия в организме, диаметром у основания чуть больше дюйма. Вначале она идет прямо вверх (восходящая аорта, как я уже сказал), но затем изгибается дорсально (дуга аорты) и продолжает идти вниз (нисходящая аорта) как раз впереди позвоночного столба. Устремляясь вниз, аорта проходит через диафрагму.

От восходящей аорты в точке сразу за ее соединением с левым желудочком отходят две небольшие ветви, ведущие кровь назад к сердцу. Поскольку две эти артерии, подобно короне, окружают сердце, они и называются коронарными артериями. Может показаться удивительным, что сердце не позволяет себе насытиться непосредственно кровью, которую в себя вмещает, но это не так просто. Во-первых, только левая его половина содержит кровь богатую кислородом. Однако, как только кровь выходит из сердца, часть ее сразу же возвращается назад, и сердце питается как бы прямо из крана, до того как любой другой орган или ткань получат шанс добраться до крови. С человеческой точки зрения сердце может показаться эгоистичным, но это объяснимый эгоизм: сердцу требуется гораздо больше энергии, чем любому другому органу, и от стабильной и бесперебойной его работы зависят все остальные органы.

От дуги аорты отделяется брахицефалическая артерия (по-гречески «рука-голова») и устремляется вверх. Она быстро разделяется на четыре основные ветви, что оправдывает ее название. Две из них – это подключичные артерии, поскольку они проходят параллельно этой кости. Подключичные артерии доставляют кровь к рукам. Между двумя подключичными артериями находятся две сонные артерии, по которым кровь проходит вверх по обе стороны шеи. Это название возникло из фокуса, который показывали греческие шарлатаны, – они усыпляли козу, надавливая на сонную артерию и перекрывая таким образом поступление крови к мозгу.

Нисходящая аорта густо разветвляется по мере движения вниз. В области груди находятся бронхиальные артерии. Они ведут к легким, но, в отличие от легочных артерий, не затем, чтобы насытиться кислородом. Они уже несут кислород и служат для того, чтобы доставить к частям легких – бронхам кислород, в котором они нуждаются, но который не могут взять непосредственно из воздуха.

Многочисленные артерии, на которые в своей нижней части благополучно разветвляется аорта, ведут к разным участкам пищеварительного тракта. В их число входят: эзофагальные артерии, которые названы так, потому что ведут к пищеводу – трубке, соединяющей гортань и желудок; брюшные артерии, которые ведут к желудку и другим близлежащим органам; и мезентериальные артерии, ведущие к кишечнику.

Кроме того, имеются межреберные артерии, которые ведут к межреберным мышцам, и поясничные артерии, которые ведут к нижнему отделу позвоночника и мышцам брюшной стенки. Диафрагмальные артерии ведут к диафрагме, а почечные – к почкам, что следует из их названия. (Существуют и другие артерии, но я не буду даже и пытаться перечислить здесь их все.)

В области крестца то, что осталось от нисходящей аорты, разделяется на две общие подвздошные артерии. Каждая, в свою очередь, подразделяется на наружную и внутреннюю подвздошную. Две наружные подвздошные артерии питают ноги, а внутренние подвздошные несут кровь к органам таза.

Все эти разнообразные артерии разделяются на артериолы и в конечном счете на капилляры. Капилляры, в свою очередь, объединяются в венулы, а затем в вены. Обычно они возвращают кровь, проходя параллельно соответствующим им артериям, и называются как эти артерии. Таким образом, кровь, которую несет к почкам почечная артерия, возвращается по почечной вене, кровь, которую доставляют к бедрам и нижним конечностям подвздошные артерии, возвращается по подвздошным венам; и так далее.

Интересное исключение состоит в том, что кровь, несомая к шее и голове сонной артерией, возвращается по яремной вене. Яремная вена располагается ближе к поверхности горла, чем сонная артерия (вены обычно располагаются ближе к поверхности, чем артерии, что оправдано, поскольку травма вен менее опасна), и яремная вена, следовательно, знакома среднестатистическому человеку как вена, которая перерезается, когда перерезано горло.

Кровь, возвращаясь через вены из различных органов тела (за исключением легких), попадает в самые большие вены, полые вены, потому что они имеют самую большую полость или диаметр отверстия. Их две. Вены, идущие от головы, шеи, плеч и предплечий, объединяются и образуют верхнюю полую вену, а вены, идущие от нижней части торса, бедер и нижних конечностей, образуют нижнюю полую вену. Обе полые вены впадают в правое предсердие, кислород из их запаса крови истощается долгим путем через различные органы. Кровь теперь вернулась к исходной точке, с которой я начал описание процесса кровообращения, и готова снова отправляться к легким за очередной порцией кислорода. Отрезок системы кровообращения, идущий через аорту к телу в общем и назад через полые вены, называется большим кругом кровообращения.

Сердцебиение

Человеческое сердце бьется со скоростью от 60 до 80 ударов в минуту (чуть быстрее одного удара в секунду) в течение всей жизни, которая может продлиться долее века. При каждом ударе сердце выбрасывает около 130 кубических сантиметров крови даже в самых спокойных условиях, поэтому за одну минуту спокойно работающее сердце перекачивает 5 литров крови. За сто лет верной службы оно совершит около 4 миллиардов ударов и перекачает 600 000 тонн крови.

Работа, совершаемая сердцем каждую минуту, эквивалентна подъему веса в 70 фунтов на высоту 1 фут от земли. Это в два раза превышает энергию, которую могут произвести сильные мышцы рук и ног; однако сердце может работать в таком темпе неопределенно долго, в то время как мышцы конечностей, достигнув меньшего, тем не менее быстро устают. Необычная способность сердечной мышцы работать столь усердно и, несмотря на это, так неутомимо вызывает особый интерес у физиологов.

Скорость биения сердца частично зависит от размера организма – чем меньше размер, тем быстрее сердцебиение. Так, у женщин сердце бьется на 6–8 ударов быстрее, чем у мужчин. У детей сердце бьется еще быстрее, и при рождении частота ударов может достигать 130 в минуту.

Это относится и к другим млекопитающим, кроме человека. У кролика сердце бьется со скоростью 200 ударов в минуту, а крошечное сердчишко мыши трепещет со скоростью 500 ударов в минуту. Хладнокровные животные, которым требуется гораздо более низкий уровень внутренней химической активности, чем птицам и млекопитающим, существуют с медленным сердцебиением. Сердце лягушки, несмотря на ее небольшой размер, бьется всего 30 раз за минуту в теплую погоду, с падением температуры сердцебиение замедляется. При температуре близкой к нулевой скорость сердечных ударов понижается до 6–8 в минуту.

Животные, впадающие в зимнюю спячку, демонстрируют удивительное разнообразие скорости сердечных ударов. У ежа в нормальном состоянии сердце бьется со скоростью 250 ударов в минуту, по в холодную погоду он выживает за счет приостановки деятельности организма, вызванной снижением температуры тела, во время которой частота биения сердца может упасть до 3 ударов в минуту. У животных, которые по размеру превосходят человека, сердцебиение, естественно, медленнее, чем у нас. У буйвола оно 25 ударов в минуту, у слона – 20 ударов. Сердечный ритм у данного организма будет варьироваться в зависимости от уровня его активности. Во время физических упражнений, когда потребность организма в кислороде возрастает, сердце бьется сильнее и чаще. Ускорение сердечной деятельности происходит также при нервном напряжении, страхе или радостном ожидании и волнении. Учащенное сердцебиение при таких обстоятельствах – знакомое явление.

Продолжительные физические нагрузки гипертрофируют сердце, как любую другую мышцу. По этой причине у спортсменов скорость биения сердца при отдыхе ниже, чем у мужчин, ведущих сидячий образ жизни. Сердце спортсмена может совершать не больше 50–60 ударов в минуту. Замедление сердцебиения более чем оправдано тем, что сердце, увеличенное в размерах и укрепленное с помощью физических упражнений, доставляет больше крови за один удар.

Что помогает сердцу сохранять идеальный ритм? Можно подумать, что это происходит благодаря какой-то ритмичной нервной стимуляции, но это не так. Хотя сердце действительно снабжено нервами, которые могут влиять на частоту его биения, они отвечают в первую очередь совсем не за ритм. Это подтверждается тем, что сердце эмбриона в утробе матери начинает биться еще до того, как образуется нервная система, и продолжает биться у экспериментальных животных, даже если нервы перерезать. Сердечная мышца будет сокращаться даже в полной изоляции при условии, что она будет помещена в подходящую жидкость.

Сердечные клетки пропускают ионы калия, но не пропускают ионы натрия. Эти ионы представляют собой заряженные частицы, и при разнице концентрации таких частиц внутри и снаружи клетки создается электрический потенциал, который проходит через клеточную оболочку. Рост и падение этого электрического потенциала по мере того, как ионы проходят через оболочку клетки, вызывает ряд сокращений (впрочем, подробности того, как это происходит, до сих пор не совсем ясны), и ритмичность, с которой движутся ионы, отражается на ритмичности этих сокращений. Это означает, что работа сердца зависит от концентрации различных ионов в крови и что она должна контролироваться в узких пределах. Именно с этим-то и справляется организм; да и сам человек может создать имитацию этого процесса вне организма, используя, как я сказал выше, подходящую жидкость.

Сердце, вынутое из тела, можно сохранить в действующем состоянии (живым и бьющимся), если оно перфундировано в растворе, поддерживающем нужную концентрацию разнообразных ионов. (Под перфузией подразумевается принудительное движение жидкости через кровеносные сосуды, которые в обычном состоянии питают орган.) Первым изобрел жидкость, которая оказалась эффективной для таких целей, английский врач Сидней Рингер, и она до сего времени известна как «раствор Рипгера». Биться может не только все сердце целиком, даже часть его будет сокращаться, если перфундирована надлежащим образом. Именно так было обнаружено, что различные отделы сердца сокращаются с разной скоростью. Та часть сердца, что бьется быстрее всех, однако, задает скорость остальным отделам, поскольку каждое повышение и снижение электрического потенциала передается по сердечной мышце из этой части, а остальные отделы сердца вынуждены следовать ей, не имея возможности установить собственную скорость колебаний электрического потенциала. Поэтому та часть, что бьется быстрее остальных, называется сердецным стимулятором, или водителем ритма.

В двухкамерном сердце рыб водитель ритма находится в полой вене – sinus venosus. Это расширение на конце вены, ведущей в предсердие. Биение сердца начинается здесь и прогрессирует к предсердию и желудочку.

Полая вена сохраняется у эмбрионов птиц и млекопитающих, по исчезает при рождении. Она сливается в правое предсердие, и ее остатки все еще различимы в виде пучка особых клеток. Поскольку эти клетки представляют собой слияние полой вены и предсердия, они называются синусоатриальный пучок, или сокращенно пучок S-A. Именнопучок S-A является водителем ритма в человеческом сердце. Волна флюктуации (колебаний) электрического потенциала, которая начинается в пучке S-A, распространяется по обоим предсердиям (которые составляет единая слитая клетка, или синцитий – соклетие, как вы, вероятно, помните), так чтобы оба предсердия сокращались одновременно. В месте разделения между предсердиями и желудочками (атриовентрикулярный пучок, или пучок A-V), где заканчивается один синцитий и начинается другой, происходит моментальная пауза. Пучок A-V, однако, вскоре подхватывает волну и направляет ее вдоль желудочков, которые тогда тоже сокращаются одновременно.

Если происходит сбой в работе пучка A-V, то биение водителя ритма пучка S-A не передается желудочку, и это состояние называется блокадой сердца. Это не означает, что желудочки прекращают сокращения. Они продолжают делать это, но только при своей собственной естественной скорости, которая составляет всего около 35 ударов в минуту. Если пучок A-V находится в рабочем состоянии, сердце может справиться с этим лучше, чем если происходит сбой в работе пучка S-A. Тогда сам пучок A-V становится водителем ритма и поддерживает сердцебиение со скоростью 40–50 ударов в минуту.

Иногда желудочек сокращается преждевременно в результате какой-либо необычной стимуляции, возможно вызываемой неким химическим агентом, присутствующим в кровотоке. (Заядлые курильщики, кажется, особенно подвержены этому.) Если такое происходит, преждевременно сократившийся желудочек не сможет сокращаться, когда нормальный импульс достигнет пучка A-V мгновение спустя. (После каждого сокращения сердца или, если уж на то пошло, любой мышцы существует рефракционный период, когда она не будет сокращаться снова, даже при стимуляции.) Желудочек тогда должен выждать до следующего сокращения. Этот перерыв между сердечными ударами, более продолжительный, чем обычно, – ощущение, знакомое некоторым из нас, когда сердце «пропускает» удар. Это не опасно.

Иногда, несмотря на существование синцития, сердечная мышца не сокращается с надлежащей синхронностью. Различные тонкие волокна (фибриллы) могут контактировать сами по себе, и в результате стенки предсердия, к примеру, могут начать сжиматься со скоростью 10 раз в секунду. Это мерцание предсердий. Пучок A-V, к счастью, не может воспринимать сокращения с такой скоростью, и в результате общего невнимания предсердия таким образом выражают свой протест. Они вторят сокращению желудочков с собственной скоростью, чего вполне достаточно, чтобы поддерживать жизнь организма. Тем не менее вполне достаточное количество сокращений предсердий теперь действительно проходит через пучок A-V, что впоследствии придает общему сердцебиению пугающую нерегулярность. В этом случае в качестве лечения прописывают дигиталис, действие которого угнетает проводимость пучка A-V. Желудочек тогда менее подвержен воздействию сокращений предсердия, и сердцебиение становится медленнее и регулярнее. Мерцание желудочков более опасно. Когда желудочек начинает быстро сжиматься, кровь не может нагнетаться, и быстро наступает смерть.

Поскольку сердцебиение так сильно зависит от подъема и падения электрического потенциала, неудивительно, что его ритм может нарушаться при стимуляции внешним потенциалом. Собственно говоря, то, что мы называем казнью на электрическом стуле, обычно результат мерцания (фибрилляции) желудочков, вызванного электрическим током, проходящим через тело. Переменный ток 60 герц в секунду, который обычно используется в домашнем хозяйстве, особенно эффективен для возникновения такого мерцания. (Мораль не в том, чтобы не пользоваться электричеством вовсе, скорее в том, чтобы пользоваться им с осторожностью.)

Многое можно сказать о работе сердца, используя специальное устройство, прослеживающее подъем и спад электрического потенциала и измеряющее его прохождение по сердечной мышце. У животных это можно сделать, прикрепив электроды непосредственно к поверхности сердца. У людей, к счастью, ткани проводят электричество, и изменения потенциала, которые связаны с работой сердца, можно определить, соединив соответствующие части поверхности тела с гальванометром.

Такое устройство впервые было создано голландским физиологом В. Эйнтховеном в 1903 году. Он воспользовался очень тонкой кварцевой нитью, посеребренной, чтобы проводила ток. Даже слабые изменения потенциала вызывали заметные отклонения нити, и эти ее движения можно было сфотографировать. В результате получилась электрокардиограмма (что по-гречески означает «запись сердечного электричества»), это слово обычно сокращают как ЭКГ. Обычная ЭКГ состоит из пяти зубцов, обозначенных Р, Q, R, S и Т. Начинается она первым небольшим, направленным вверх зубцом (Р), возвышающимся над базовой линией, и он представляет собой движение волны потенциала по предсердию. Прохождение через пучок A-V представлено направленным вниз зубцом Q (чуть ниже базовой линии), направленным вверх зубцом R (резкий, заостренный подъем вверх) и направленным вниз зубцом S (несколько глубже, чем зубец Q). И наконец, зубец Т, похожий на зубец Р, но выше и шире, представляет собой распространение волны по желудочку. Изменения формы и длины различных волн – полезные симптомы определенных неполадок сердечной деятельности.

До того как появились электрические приборы, существовало ухо, и им до сих пор можно пользоваться, чтобы получить важную информацию. Сердце – шумный орган, как нам всем хорошо известно. Если вы приложите ухо к чьей-то груди, то услышите звуки, похожие на: «луб-дуб – луб-дуб», «луб-дуб – луб-дуб». Эти звуки возникают, когда захлопываются клапаны. Когда желудочек сокращается, трехстворчатый и митральный клапаны закрываются, издавая «луб». Когда желудочек снова расслабляется, полулунные клапаны в аорте и в легочной артерии закрываются со звуком «дуб». Так «луб-дуб» отмечают начало и конец сокращения, или систолу (по-гречески «сокращение»). Период времени между одним «луб-дуб» и следующим за ним – это релаксация, или диастола (по-гречески «расширение»).

В 1819 году французский врач Рене Лэнек воспользовался короткой деревянной трубочкой, один конец которой приставлялся к груди в области сердца, а другой – к своему уху. Это давало возможность прослушать звуки, издаваемые сердцем, у женщин, особенно у полных, не вводя врача в смущение, ведь прежде ему приходилось прикладывать свое ухо прямо к женской груди. Это был первый стетоскоп (что по-гречески означает «осматривать грудь», название, не соответствующее действительности, поскольку это не осмотр, а прослушивание). Постепенно он превратился в современный инструмент, без которого не сможет обойтись ни один уважающий себя врач.

Ценность стетоскопа (который устроен так, что может усиливать и направлять звук) в его способности отмечать легкие отклонения звука, которые указывают на неполадки в работе клапанов. Когда из-за нарушений клапаны не могут надлежащим образом закрываться (из-за рубцов, появившихся в результате болезни, такой, как, например, ревматизм), возникает утечка крови в обратном направлении, или регургитация. Когда такое случается, ясный звук плотно закрывающегося клапана сменяет неясный звук, называемый шумом. Если шумом заменяется звук «луб», регургитация происходит в одном из A-V клапанов, обычно митральном, который, как часть левого желудочка, получает гораздо больший удар. Если шумом заменяется звук «дуб», регургитация возникает в полулунных клапанах, обычно аорты, которые, опять же, получают большую нагрузку.

Не исключена возможность, что клапаны так сильно утолщаются за счет рубцовой ткани, что не могут открываться надлежащим образом. Даже при их самом большом раскрытии отверстие остается ненормально узким. Это стеноз (что по-гречески означает «сужение»). Кровь протекает через отверстие с увеличенной скоростью, поскольку тот же самый ее объем должен пройти через суженное отверстие за обычный период времени, его скорость должна возрастать, если она вся должна пройти через него. Кровь, пенящаяся вокруг неровной поверхности ткани рубца, также производит шум, но несколько отличающийся по уровню звука. Шум теперь слышен в момент, когда клапаны открыты, то есть перед «луб» или «дуб», указывающими на закрытие клапанов.

Неполадки в работе клапанов не обязательно фатальны и не всегда очень опасны. Они снижают эффективность работы сердца, по обычно не переходят грань, безопасную для организма. Кроме того, сердце может компенсировать их, увеличиваясь в размерах.

Кровяное давление

Мощное сжатие левого желудочка вызывает волну крови, втекающую в аорту со скоростью 40 сантиметров в секунду. Если аорта сужается, скорость движения крови будет возрастать, поскольку тот же объем жидкости должен будет пройти через отверстие меньшего диаметра за данную единицу времени, и единственное, что можно сделать, – это увеличить скорость прохождения. Придерживаясь той же линии рассуждений, приходим к выводу, что скорость будет снижаться, если артерия расширится.

Посмотрев на аорту, проходящую по средней линии организма, вы обнаружите, что диаметр ее невелик, но она дает ответвления, в которые стекает кровь. Важна не ширина какого-либо сосуда, а суммарная площадь поперечного сечения его различных ответвлений. По мере того как аорта разделяется и подразделяется, отдельные ее ветви становятся все уже и уже, но суммарная площадь поперечного сечения постоянно возрастает. К тому времени, когда кровь проделает свой путь в артериолы, общая площадь поперечного сечения различных сосудов, через которые она проходит, становится в 15–30 раз больше площади поперечного сечения аорты, а кровь течет со скоростью всего 2 сантиметра в секунду.

В капиллярах, которые по отдельности такие топкие, что их нельзя увидеть без микроскопа, общая площадь поперечного сечения, тем не менее, приблизительно в 750 раз превышает площадь поперечного сечения аорты, а кровь «ползет» со скоростью не более полумиллиметра в секунду. При таком медленном движении кровь капилляров в альвеолах имеет достаточно времени, чтобы насытиться кислородом, проходя по другим тканям, она имеет достаточно времени, чтобы напитать их кислородом. Когда капилляры сливаются в венулы, общая площадь поперечного сечения сосудов уменьшается, и скорость снова увеличивается. Две полые вены, взятые вместе, имеют площадь, в четыре раза превышающую площадь аорты, поэтому кровь снова входит в правое предсердие со скоростью около 10 сантиметров в секунду.

Когда кровь с силой выталкивается в аорту, она оказывает на ее стенки давление, которое называется кровяное давление. Это давление измеряется устройством, называемым сфигмоманометр (что по-гречески означает «измерять давление пульса»), прибором, который вместе со стетоскопом, определенно, является любимцем любого практикующего врача. Сфигмоманометр состоит из плоского резинового мешка 5 дюймов шириной и 8 дюймов длиной. Он находится в манжете, которой можно туго обернуть плечо, сразу над локтем. Внутрь резинового мешка накачивается воздух с помощью небольшой резиновой груши, снабженной односторонним клапаном. По мере накачивания резинового мешка давление внутри его возрастает. Оно измеряется небольшим ртутным манометром, с которым внутренняя часть мешка соединяется с помощью второй трубки.

Когда мешок накачивается, плечо сжимается до тех пор, пока в один момент давление мешка на руку не сравняется с давлением крови. В этот момент главная артерия руки туго сдавлена, и пульсация в предплечье (где врач слушает ее с помощью стетоскопа) прекращается.

Теперь воздух выпускается из мешка, и по мере его выхода уровень ртутного манометра падает, и кровь начинает проходить через постепенно освобождающуюся артерию. Тот, кто измеряет кровяное давление, может теперь слышать первые слабые удары, и показания манометра в этот момент считаются показаниями систолического давления, поскольку эти первые удары можно услышать во время систолы, когда давление крови наивысшее. По мере выхода воздуха из резинового мешка и снижения уровня ртути наступает характерная пульсация, которая служит показателем диастолического давления, давления, когда сердце расслабляется.

Кровяное давление, в отличие от скорости сердцебиения, примерно одинаково у всех теплокровных животных, независимо от их размера. Систолическое давление – где-то в пределах от 110 до 115 миллиметров ртутного столба, а диастолическое – около 80 миллиметров ртутного столба. (Атмосферное давление обычно 760 миллиметров ртутного столба, поэтому систолическое давление от 0,15 до 0,20 атмосферы, в то время как диастолическое давление – около 0,10 атмосферы.)

Кровяное давление не постоянный показатель. Оно изменяется с возрастом. У новорожденного младенца систолическое давление не больше 40 миллиметров ртутного столба, оно повышается до 80 миллиметров к концу первого месяца жизни, затем продолжает расти гораздо медленнее, достигая 100 миллиметров в начале подросткового возраста и 120 миллиметров в конце подросткового возраста. В пожилом возрасте наблюдается постоянный рост давления. В возрасте 60 лет вполне нормальным считается кровяное давление, если систолическое составляет 135, а диастолическое 90. Физические нагрузки и нервное напряжение также повышают кровяное давление, что кажется логичным. Когда организму требуется больше кислорода, сердце вследствие этого бьется быстрее и сильнее, значит, и давление крови на стенки артерий будет возрастать. Систолическое давление выше 180 или 200 миллиметров ртутного столба не будет необычным или причиняющим беспокойство как временное явление.

Эластичность артерий имеет тенденцию снижать систолическое давление, поскольку, когда они выпячиваются, чтобы получить приток крови, получается больше пространства для помещения крови, и раздвинувшиеся стенки испытывают меньший толчок. Однако с возрастом артерии теряют эластичность, так как на их стенках откладываются соли кальция, иногда превращая их в преклонном возрасте в трубки, твердые, почти как кости. Это – артериосклероз (от греческого «затвердение артерий»). При этих условиях систолическое давление повышается, и медленное затвердение артерий может сказаться на росте систолического давления в преклонном возрасте.

Временные изменения кровяного давления могут быть вызваны сокращением артериол, мышечная стенка которых способна совсем перекрывать эти маленькие сосуды. Эта сократительная способность артериол служит благой цели, сдвигая распределение крови так, чтобы оно отвечало изменяющимся потребностям организма. Обычно в состоянии покоя 25 процентов крови проходит через мышцы, а еще 25 процентов – через почки. Кроме того, 15 процентов проходит через область кишечника, а еще 10 процентов – через печень. Далее, 8 процентов проходит через мозг, 4 процента – через кровеносные сосуды, питающие сердце, и 13 процентов – через легкие и остальные органы тела.

При неожиданном испуге, например, важно, чтобы была обеспечена хорошая подача крови к легким, сердцу и мышцам. Область кишечника при этом может временно обойтись без нее, для медленного процесса переваривания будет достаточно времени после того, как минует критическое состояние. Посредством сжатия соответствующих артериол кишечник лишается некоторой части крови, которая затем распределяется в более важных областях.

Более демонстративное проявление изменений распределения крови можно рассмотреть на примере кожи. Кожа хорошо снабжена кровеносными сосудами, не только для того, чтобы подпитывать свои клетки, но и для переноса тепла из внутренних частей организма к поверхности, где оно может излучаться в атмосферу. В теплые дни, особенно при влажной погоде или когда усиление мышечной активности производит больше тепла, чем обычно, сосуды кожи расслабляются. Это – вазодилатация (что по-латыни означает «расширение сосудов»). Тогда в коже появляется больше пространства для вмещения большей порции крови, и выделение тепла в атмосферу возрастает. В результате мы заметно краснеем в жаркий душный день или после напряженной работы или игры. Эмоциональные факторы также могут вызвать вазодилатацию сосудов кожи, поэтому мы краснеем от замешательства, смущения, стыда, а иногда и от удовольствия. Но в холодную погоду, когда необходимо сократить потерю тепла в атмосферу, кровеносные сосуды кожи сожмутся (вазоконстрикция), и кожа будет содержать кровь в меньшем, чем обычно, количестве. Тогда мы бледнеем от холода. Эмоции способны вызывать такие же изменения цвета, на этот раз заставляя нас побледнеть от страха или шока.

Большие вены брюшной полости также могут сжиматься, чтобы вмещать меньше крови и таким образом сделать большую часть ее доступной для капилляров мышц и других ключевых органов. В первую очередь селезенку, коричнево-красный орган, располагающийся в левой стороне тела, сразу под желудком. Размером она с сердце, но не так компактна, весит всего 5 или 6 унций. Ее пористая структура служит хранилищем крови. Она может расширяться и вмещать целый литр крови, а при необходимости сжиматься, проталкивает всего лишь 50 миллиметров своего запаса крови в общую систему кровообращения.

Все эти приемы могут быть использованы для изменения объема крови или объема кровеносных сосудов (или того и другого) и таким образом способны изменять кровяное давление, но при нормальных условиях рост кровяного давления – явление временное и предназначается только для удовлетворения временной необходимости. Однако иногда кровяное давление повышается и остается высоким более или менее постоянно. Систолическое давление может достигать 300 миллиметров ртутного столба, диастолическое – 150, обе величины, грубо говоря, вдвое превышают норму. Это – гипертензия (от греческого «растягиваться»), или, говоря простым языком, повышенное кровяное давление. Такое состояние опасно по многим причинам. Оно дает непривычную нагрузку сердцу и артериям, способствуя дегенеративным изменениям в их структуре. Небольшие артерии, поврежденные постоянным высоким давлением на стенки, могут подвергнуться необычному затвердеванию и утратить способность приспосабливаться к высокому давлению, а то и разорваться.

Разрыв артерии в мозгу – это чрезвычайно серьезное явление, поскольку при поражении значительной части мозга результатом может быть паралич или смерть. Несчастная жертва действительно бывает поражена быстро и без предупреждения, поэтому это состояние называется ударом, апоплексией (от греческого «сразить, свалить с ног»), или кровоизлиянием в мозг. Естественно, это чаще происходит в моменты, когда возбуждение или перенапряжение повышают кровяное давление гораздо выше обычного уровня.

Иногда гипертензию вызывают неисправности в механизме, с помощью которого почки контролируют кровяное давление. В этом случае врачи говорят о почечной гипертензии. Зачастую причина ее неизвестна, и тогда ее называют эссенциальной гипертепзией; одно из значений слова «эссенциальный» в медицинском словаре – «без известной причины». Синонимом к слову «эссенциальный» в этом смысле будет слово «идиопатический» (от греческого «индивидуальное недомогание»), то есть недомогание, которому нельзя дать общее определение.

Артерии не дегенерируют с возрастом, только затвердевают в результате отложений солей кальция. Еще одно изменение, которое может произойти в среднем возрасте и которое в равной степени катастрофично, – это отложение определенных компонентов жиров на внутренней поверхности артерий. Изначально гладкая внутренняя поверхность стенок становится грубой из-за таких отложений и принимает неправильную форму, которая показалась некоторым исследователям похожей на хлопья вареной овсяной каши. Поэтому это заболевание названо атеросклерозом (что по-гречески значит «кашинеподобное затвердевание»).

Пораженная атеросклерозом артерия опасна по двум причинам. Во-первых, грубая внутренняя поверхность может повредить небольшие тельца крови, функция которых заключается в том, чтобы вызывать ее свертывание. Следовательно, всегда есть вероятность, что в такой артерии будут образовываться сгустки крови. Сгусток может либо рассосаться без последствий после образования, либо перемещаться с кровотоком до тех пор, пока не дойдет до артерии, слишком маленькой, чтобы пройти через нее, – в этом случае он может закупорить сосуд и остановить кровоток в этом месте. Это – тромбоз (от греческого слова «сгусток»). Тромбоз в артериоле головного мозга столь же опасен, как и разрыв сосуда, – может вызвать паралич. Также атеросклеротические отложения сужают просвет артерии, иногда до угрожающих пределов, а также уменьшают ее эластичность. По той и другой причине давление в такой артерии повышается, и кровоснабжение затрудняется.

Коронарные артерии особенно уязвимы при таких изменениях. И это не потому, что коронарные артерии необычайно слабые, а потому, что потребности сердца ненормально высокие, настолько, что грань безопасности сужается.

В то время как большинство органов при обычных условиях используют всего 1/₅ объема кислорода, несомого через них кровью, сердце использует 4/₅ доступного объема. Другой орган, возможно, и может обойтись меньшей подачей кислорода без особых затруднений, сердце же – не может.

Когда суженная коронарная артерия не способна переносить достаточный объем крови, возникает острая боль в груди. Она может чувствоваться также в местах, удаленных от действительно пораженного органа (отраженная, реперкуссионная боль), – чаще в левом плече и руке. Такое состояние называется грудная жаба. Обычно приступ грудной жабы случается во время работы или в моменты эмоционального напряжения, когда пульс возрастает, а потребность сердца в крови становится явно больше, чем в состоянии доставить суженные коронарные сосуды. Лекарства, такие, как нитроглицерин, иногда используются в этих случаях, поскольку их действие заключается в инициации общей релаксации (расслабления) артерий, что увеличивает подачу крови к сердцу.

В месте, где тромб блокирует одно из ответвлений коронарной артерии, возникает коронарный тромбоз (знакомый всем инфаркт). Он может быстро привести к смерти, но, если заблокированная артерия достаточно мала, отмирает лишь часть сердца, непосредственно питаемая этой артерией. В этом месте образуется зарубцевавшаяся ткань, которая сама по себе не будет угрожать жизни человека, конечно, если условия, вызвавшие тромбоз, исчезнут и не вызовут тромбоз снова, на этот раз более серьезный.

Сосуды иногда становятся ненормально расширенными из-за повреждений стенок. Поврежденное место впоследствии заживляется в растянутом состоянии, вызванном биением крови под высоким давлением. Стенка навсегда остается слабой, выпячивающейся с каждым ударом сердца. Это – аневризма аорты (от греческого слова «широкий»). Опасность заключается в том, что аорта может просто разорваться после какого-нибудь слишком сильного сердечного удара, последствием которого станет смерть.

Вены также могут стать слишком расширенными. При этом повреждающим фактором будет не кровяное давление, которое в венах сравнительно низкое, а сила гравитации. Кровь, возвращающаяся из нижних конечностей в сердце, должна преодолевать силу гравитации, когда человек стоит или сидит. Это движение, преодолевающее силу гравитации, осуществляется обычным мускульным действием, которое подгоняет кровь в сосудах в направлении сердца, благодаря односторонним клапанам в венах нижних конечностей. Если случайно возникнет повреждение таких клапанов или они перестанут работать, возникнет серьезное препятствие возврату крови. Кровь собирается в венах, которые раздуваются так, что их диаметр становится в четыре-пять раз больше, и результат – варикозное расширение вен. Такое состояние, естественно, отягощается, если человек ведет малоподвижный образ жизни или ему приходится много времени проводить на ногах.

Разнообразные неполадки в кровеносной системе, которые я перечислил в этой главе, в наши дни приобретают особое значение. В последние десятилетия, когда многие инфекционные заболевания, которые когда-то были смертельным бедствием человечества, излечиваются, различные сбои в системе кровообращения стали основными причинами смерти. Почти миллион людей в год умирает от каких-либо нарушений в сердце или сосудах, а это составляет около 55 процентов всех смертных случаев нации.

Глава 7

Кровь

Жидкая ткань

Важность сердца и кровеносных сосудов не столько в них самих, сколько в том, что они транспортируют, потому что весь их сложный механизм предназначен лишь для того, чтобы удостовериться, что каждая часть тела надлежащим образом омывается потоком крови. Общее количество крови в человеческом организме значительно. Было определено, что кровь составляет приблизительно 1/₁₄ веса всего тела. Мужчины в этом отношении превосходят женщин: у среднего мужчины около 79 миллилитров крови приходится на каждый килограмм веса тела, а соответствующая цифра для женщины – всего 65. Следовательно, у мужчины среднего размера имеется около 5,5 литра крови; у среднего размера женщины будет 3,25 литра крови.

Очевидно, самое необычное для крови то, что она – жидкость, в то время как остальные ткани организма твердые или полутвердые. И все-таки это не означает, что кровь необычно жидкая. Само тело как единое целое приблизительно на 60 процентов состоит из воды. Принимая во внимание, что жизнь началась в океане, это неудивительно. На суше, как и в море, химические реакции в клетках происходят сейчас на фоне воды, точно так же, как они происходили, когда первые живые молекулярные соединения появились в океане. Если и удивляться, то только лишь тому, что живые существа на суше смогли сэкономить на воде до такой степени, что обходятся всего 60 процентами. У некоторых нехордовых океанских животных содержание воды доходит до 99 процентов.

Одним из факторов, с помощью которых поддерживается содержание воды на столь низком уровне, является то, что определенные относительно неактивные ткани могут позволить себе быть до известной степени сухими. Жировые запасы организма, например, всего на 20 процентов состоят из воды, в то время как кость, в которой отсутствует костный мозг, – только на 25 процентов. Если рассматривать исключительно мягкие ткани тела – те самые, в которых активно происходят химические процессы организма, – содержание воды в них доходит до 70–80 процентов. Печень, к примеру, на 70 процентов состоит из воды, а мышцы – на 75 процентов.

Кровь на 80 процентов состоит из воды, но эта сравнительно большая цифра не является причиной ее жидкого состояния, потому что почка твердый орган, но тоже на 80 процентов состоит из воды. Самая богатая водой ткань нашего организма – это серое вещество головного мозга, которое, хотя и не является жидкостью, на 85 процентов состоит из воды. Вопрос заключается в следующем: если кровь – это жидкость, то почему содержание воды в ней ниже, чем в сером веществе головного мозга, и почти столь же низкое, как в мышцах? Ответ состоит в том, что, хотя кровь, возможно, и возникла целую вечность тому назад в качестве ограниченной части океана, ее современный состав в результате множества комплексных эволюционных изменений стал гораздо более сложным, чем сегодняшний состав океана или тот, каким он когда-либо был.

Но наверняка осталось важное сходство между кровью и океаном. Кровь содержит те же ионы, что и океан, и приблизительно в тех же количествах. Как и в океане, самыми важными ионами крови являются ионы натрия и хлора. Это придает крови (и морской воде тоже) ее соленый вкус.

Однако, кроме неорганических ионов, кровь содержит органические составляющие, сложные углеродсодержашие молекулы, образуемые организмом, такие, как глюкоза (разновидность сахара), и большое разнообразие углеводов. Более того, в крови содержатся объекты размером с клетку. Некоторые из них действительно настоящие клетки. Другие – нет, они меньше средней клетки по размеру, и у них нет ядер.

Тем не менее эти последние объекты по размеру гораздо больше, чем любая молекула, и отделены от действительно жидкой части крови оболочками (мембранами). Эти клетки и субклетки вместе составляют форменные элементы крови.

Именно эти самые форменные элементы и придают крови вязкость. Если бы форменные элементы несколько набухали и прилипали бы друг к другу, подобно тому как это делают клетки других тканей, кровь была бы полутвердым веществом, таким, как мозг, почки и мышцы. Именно потому, что форменные элементы не прилипают друг к другу, а плавают по отдельности в крови, кровь и остается жидкой. Форменные элементы достаточно велики, чтобы легко осаждаться под действием центробежной силы. Специальные градуированные пробирки заполняют кровью (куда добавляют небольшое количество химического вещества, чтобы предотвратить свертывание) и подвергают вращению в центрифуге со скоростью 50 оборотов в секунду. При этом форменные элементы осаждаются на дно пробирки и там концентрируются.

Таким образом, кровь разделяется на две части: водянистую часть, называемую плазмой крови, и форменные элементы. Кровь саму по себе, состоящую как из плазмы, так и из форменных элементов, иногда называют цельной кровью, чтобы подчеркнуть тот факт, что имеют в виду все ее компоненты, вместе взятые. Кровяная плазма – желтоватая жидкость, на 92 процента состоящая из воды. В этой жидкости плавают форменные элементы. При нормальных условиях плазма составляет приблизительно 55 процентов от объема цельной крови. Форменные элементы составляют остальные 45 процентов, такое процентное соотношение – это гематокритное число («гематокрит» по-гречески означает «разделять кровь»).

Кровь выполняет множество функций, и наиболее важная из них – транспортировка кислорода. Когда простые организмы впервые воспользовались внутренней жидкостью для омывания внутренних клеток организма растворенным кислородом и другими веществами, оставалась серьезная проблема. Вода растворяет не так уж много кислорода. Литр ледяной воды способен растворить всего 14 миллиграммов кислорода воздуха, и растворяющая способность воды снижается по мере возрастания температуры. При температуре человеческой крови литр воды будет растворять всего 7 миллиграммов кислорода из воздуха. Для простых организмов, состоящих из одной клетки или из небольшой группы клеток, такая низкая способность воды растворять кислород, тем не менее, достаточна из-за огромного объема океана. Подача кислорода фактически неограниченна, когда подумаешь о том, что кубическая миля океанской воды содержит до 60 000 тони растворенного кислорода и что в океане таких кубических милей воды миллионы.

Ситуация радикально меняется, когда речь заходит не об отдельных клетках и даже не о небольшом конгломерате клеток, плавающих в этих кубических милях, а о миллиардах и миллиардах клеток, зависящих от очень ограниченного количества внутренней жидкости. Если наша кровь переносит кислород только посредством растворения этого газа в воде, которая в ней содержится, она никогда не сможет перенести больше чем приблизительно 30 миллиграммов кислорода. Это чуть более четырехсекундного запаса минимальной потребности нашего организма, а на столь незначительной границе безопасности ни один сложный организм существовать не может. Некоторые небольшие насекомые живут только за счет кислорода, растворенного в их собственной воде, но мы на такое не способны. Один лишь тот факт, что мы можем задержать дыхание на минуту или две без каких-либо пагубных последствий, – достаточное доказательство тому, что наша кровь переносит кислород с помощью какого-то более эффективного способа, чем просто растворение.

Чтобы разрешить эту проблему, мы и все другие порядочного размера многоклеточные организмы используют соединения, более или менее сложные, способные образовывать свободные связи с молекулами кислорода. В жабрах или легких эти соединения вступают во взаимодействие с кислородом, за счет этого в определенном объеме крови может удерживаться гораздо больше кислорода, чем при простом растворении. В тканях слабые связи этих соединений с кислородом разрушаются, и кислород проникает в клетки. Эти кислороднесущие соединения обычно окрашены, хотя цвет не имеет непосредственной связи с проблемой транспортировки кислорода, поэтому обычно о них говорят как о дыхательных пигментах. Эти пигменты по своей природе белки, а следовательно, состоят из больших и сложных молекул, составленных из тысяч, а иногда и сотен тысяч атомов углерода, водорода, кислорода и азота. Кроме того, в каждой молекуле почти неизменно содержится один или более атом какого-нибудь металла. По большей мере металлом обычно бывает железо, но многие ракообразные и моллюски пользуются дыхательным пигментом, содержащим медь. Этим медьсодержащим соединением является гемоцианин (что по-гречески «голубая кровь»), а поскольку это соединение голубого цвета, животные, использующие его, действительно имеют голубую кровь. Самые примитивные хордовые оболочечники имеют дыхательный пигмент, содержащий ванадий, а у некоторых моллюсков дыхательный пигмент содержит марганец, но это исключения.

Дыхательный пигмент человека и всех позвоночных животных содержит железо и называется гемоглобин (почему – я объясню потом). Повсюду в животном мире существует множество других железосодержащих дыхательных пигментов, но ни один не столь эффективен, как гемоглобин. Тем не менее наличие такого соединения присуще не только позвоночным. Даже земляной червь в этом отношении доводится нам родственником, поскольку и у него имеется гемоглобин.

Молекула гемоглобина содержит приблизительно 10 000 атомов и имеет молекулярный вес 67 000 (то есть ее молекулярный вес в 67 000 раз больше, чем у одного атома водорода, легчайшего из всех атомов). Большая часть молекулы гемоглобина состоит из аминокислот, относительно небольших соединений, присутствующих в структуре всех белков. Однако каждая молекула также содержит четыре группы атомов, которые по природе своей совсем не аминокислоты. Эти группы содержат атомы, выстроенные в большой круг, составленный из четырех меньших кругов (очень стабильная структура, особенно в данном случае), а в самом центре находится атом железа.

Содержащую железо часть можно выделить из молекулы гемоглобина. Она называется гея, поэтому можно сказать, что в каждой молекуле гемоглобина имеется четыре гемовые группы.

Так, у некоторых нехордовых животных дыхательный пигмент растворен в плазме. То же самое и в случае гемоцианина и некоторых других железосодержащих пигментов. Однако те живые существа, у которых имеется гемоглобин, всегда сохраняют пигмент в маленьких контейнерах. Это, конечно, относится и к нам самим, и эти гемоглобиновые контейнеры по большей мере являются самыми многочисленными из тех форменных элементов, о которых я говорил раньше.

Эритроциты

Гемоглобин в одной из форм представляет собой ярко-красное соединение и придает этот цвет своему контейнеру – эритроциту (что по-гречески означает «красная клетка»). Именно этот форменный элемент часто в обиходе называют красные кровяные тельца или просто красные клетки. Разумеется, отдельный эритроцит вовсе не красный, а скорее желтоватый. Однако при скоплении эритроцитов цвет действительно сгущается до красного, придавая крови знакомый всем нам цвет.

Возникает вопрос, а можно ли называть эритроцит клеткой, ведь он не содержит ядра. Поэтому-то его часто называют красным кровяным тельцем. Эритроцит меньше обычной средней клетки и в диаметре составляет 7,2 микрометра. Более того, он дискообразный, толщиной всего в 2,2 микрометра. Он тоньше в центре, поэтому его можно описать как двояковогнутый диск. Это утоньшение позволяет разместить гемоглобин эритроцита ближе к поверхности и усиливает утилизацию кислорода.

Когда эритроциты впервые изучали под микроскопом, эти инструменты не были достаточно точными, чтобы правильно показать форму. Эритроциты казались крошечными сферами на грани видимости и были названы глобулы. Белки, полученные из них, были, следовательно, названы глобулины, или глобины, и именно этому недоразумению мы обязаны возникновением слова гемоглобин.

Если эритроцит не является клеткой в полном смысле слова, он, по крайней мере, начинает жизнь как обычная клетка. Изначально он образуется в костном мозге черепа, ребер и позвоночника, а у детей также и в костном мозге на конце длинных (трубчатых) костей руки и ног. Процесс образования эритроцитов называется эритропоэз (от греческого слова «поэзис» – выработка). То, что позднее станет эритроцитом, вначале было обыкновенной, довольно большой клеткой, оснащенной ядром, но не содержащей гемоглобина. На ранней стадии это еще мегалобласт (что по-гречески означает «большой бутон»), так сказать бутон, из которого в конечном счете расцветет эритроцит. Мегалобласт получает гемоглобин и становится эритробластом (по-гречески «красный бутон»). Затем, по мере деления, он уменьшается в размерах и становится нормоблистом (по-гречески «нормальный бутон»), поскольку теперь обретает нормальный размер эритроцита. Но на этой стадии он все еще имеет ядро и все еще является обычной клеткой.

На следующей стадии он теряет ядро и становится ретикулоцитом (что по-гречески значит «сетчатая клетка»), потому что при надлежащей окраске на его поверхности проявляется замысловатый сетчатый рисунок. Ретикулоцит выбрасывается в кровоток и через несколько часов становится вполне сформировавшимся эритроцитом. В крови здорового человека одна клетка из каждых двухсот находится на стадии свежеобразованного регикулоцита. В случаях, когда по какой-либо причине желательно стимулировать образование эритроцитов, первым признаком того, что лечение удачно, является рост соотношения ретикулоцитов в крови. Это – ретикулоцитный ответ.

В процессе эритропоэза образуется почти невероятное количество эритроцитов. Одна только капля крови содержит приблизительно 50 кубических миллиметров, а в каждом кубическом миллиметре мужской крови в среднем содержится 5,4 миллиона эритроцитов. Соответствующая цифра для женской крови чуть меньше – 4,8 миллиона[10]. Это означает, что среднестатистический мужчина будет иметь около 25 триллионов эритроцитов, а среднестатистическая женщина – 17 триллионов.

Как только эритроцит достигает стадии, на которой теряет свое ядро, он больше не может расти и делиться. Может только продолжать вести собственную жизнь, причем не такую уж долгую – его жизнь, состоящая в проталкивании по кровеносным сосудам и особенно в протискивании через капилляры, весьма напряженная. Средняя продолжительность жизни эритроцита – 125 дней. Остатки разрушенных эритроцитов, достигших конца своей полезной жизни, можно увидеть под микроскопом в виде гемоконии, или кровяных пылинок. Они фильтруются в селезенке и поглощаются там большими клетками-«уборщиками», называемыми макрофагами (что по-гречески значит «большие любители поесть»).

В среднем 1/₂₅ всех наших эритроцитов погибает ежедневно, или 2,3 миллиона ежесекундно. К счастью, организм прекрасно приспособлен к тому, чтобы непрерывно образовывать новые эритроциты с одинаковой скоростью на протяжении всей жизни, а если потребуется, то и с гораздо большей скоростью. Один из способов стимулировать эритропоэз – заставить кровь постоянно испытывать недостаток кислорода. Такое случается на больших высотах, где воздух разряжен. При таких обстоятельствах образуется больше эритроцитов, и у людей, живущих высоко над уровнем моря, количество эритроцитов может составлять 8 миллионов на кубический миллиметр.

В крупных кровеносных сосудах эритроциты имеют тенденцию складываться друг с другом плоской стороной. Этот процесс называется образованием «монетных столбиков», но более наглядно мы можем представить его себе в виде стопки блинов. Кровь течет по крупным сосудам гораздо свободней, когда эритроциты аккуратно сложены таким образом. Однако образование «монетных столбиков» невозможно в капиллярах, диаметр которых едва ли больше самих эритроцитов. Эритроциты вынуждены ползти по капиллярам по одному, медленно проталкиваясь через узкие отверстия, подобно человеку, осторожно передвигающемуся по узкому и низкому туннелю на четвереньках. Это не так уж и плохо, поскольку дает им достаточно времени, чтобы запастись кислородом или отдать его.

Один эритроцит содержит около 270 миллионов молекул гемоглобина, а каждая молекула имеет четыре группы гемов. Каждая группа обладает способностью прикреплять к себе одну молекулу кислорода. Следовательно, эритроцит, который входит в капилляры легких без кислорода, выходит нагруженный более чем миллиардом молекул кислорода. Вода такого же объема может с помощью простого растворения нести не более 1/₇₀ этого количества. Наличие гемоглобина, таким образом, повышает эффективность кровотока как переносчика кислорода в 70 раз. Вместо того чтобы иметь 4,5-секундный резервный запас кислорода в нашем кровотоке, мы имеем 5-минутный запас. Однако это не так уж и много, и нескольких минут пребывания без кислорода достаточно, чтобы мы задохнулись, но, по крайней мере, это дает нам достаточный запас надежности для продолжения жизни.

Когда кислород проникает через тройной барьер (альвеолярную мембрану, стенку капилляра и оболочку эритроцита) и прикрепляется к молекуле гемоглобина, образуется новое соединение – оксигемоглобин. Именно оксигемоглобин имеет тот ярко-красный цвет, который мы считаем цветом крови. Гемоглобин, не обогащенный кислородом, синевато-алого цвета. По мере того как кровь проходит по большому кругу кровообращения и теряет кислород, ее цвет постепенно темнеет, до тех пор пока в венах не становится совсем синим. Вы можете видеть этот синий цвет вен на тыльной стороне своей руки, на внутренней стороне запястья и в любом другом месте, где вены близко подходят к поверхности тела, если только кожа у вас достаточно светлая. У людей со смуглой кожей цвет оказывается зеленоватый, потому что вы видите вены через слой кожи, который может содержать небольшое количество желтоватого пигмента. Тем не менее не у многих из нас этот синий или зеленый цвет ассоциируется с кровью, потому что кровь, которую мы видим при кровотечении, всегда ярко-красная. Даже если мы перережем вену и позволим темной крови хлынуть наружу, она впитает кислород, как только войдет в контакт с воздухом, и станет темно-красной.

Ярко-красная, обогащенная кислородом кровь называется артериальной, поскольку она находится в аорте и других артериях большого круга кровообращения. Темная, бедная кислородом кровь называется венозной, поскольку она находится в венах большого круга кровообращения. Эта терминология не совсем соответствует действительности, поскольку в малом круге кровообращения ситуация конечно же противоположная. Легочная артерия транспортирует не обогащенную кислородом кровь к легким и, значит, несет венозную кровь, несмотря на то что она артерия. Что же касается легочной вены, то она поставляет организму свежайшую артериальную кровь.

Анемия

Любой дефицит эритроцитов или гемоглобина (либо того и другого) конечно же серьезная угроза жизнедеятельности организма. Такое состояние называется анемия (что по-гречески значит «нет крови», что несколько преувеличивает серьезность такого состояния). При острой анемии количество эритроцитов может упасть до 1/₃ от нормы, а количество гемоглобина – до 1/₁₀. У больного анемией эффективность транспортировки кислорода снижается и, соответственно, снижается количество энергии, годной для использования. Следовательно, одним из самых заметных симптомов анемии, кроме бледности, является еще и быстрая утомляемость.

Самая непосредственная причина анемии – это потеря крови через рану, при несчастном случае или из-за болезни. Такая потеря крови – это геморрагия (что по-гречески означает «поток крови»), или кровотечение. Кроме очевидной внешней потери крови в результате порезов, ран и царапин, существует еще возможность внутренней геморрагии в результате физического воздействия либо болезни, такой, как кровоточащая язва, например. Кровотечению не обязательно быть интенсивным. Небольшое, но хроническое кровотечение, вроде того, что возникает при туберкулезе легких, может также вызвать анемию.

Опасность интенсивного кровотечения двоякая. Во-первых, происходит потеря жидкости, а во-вторых – пропорциональная потеря каждого из химических компонентов этой жидкости (из которых наиболее важен, почти в той же степени, что и сама вода, гемоглобин). У организма есть несколько приемов восполнения приемлемой потери жидкости. Артериолы сжимаются, снижая емкость системы кровообращения так, что уменьшенное количество жидкости, остающейся в организме, несмотря ни на что, поддерживается почти нормальным, насколько это возможно. (Нормальное давление гораздо важнее, чем нормальный объем.) Селезенка также сжимается, добавляя свой резервный запас крови в общий кровоток. Жидкость извлекается из тканей вне системы кровообращения и добавляется к крови, больной также восполняет потери жидкости при помощи питья.