Человек дышащий. Как дыхательная система влияет на наши тело и разум и как улучшить ее работу - Светлана Евгеньевна Проскурина
Потом сокращаются разом все мышцы – мышцы пресса, внутренние межреберные мышцы, как при резком выдохе, но легкие закупорены, поэтому это сокращение повышает давление в легких. А затем внезапно открывается голосовая щель и надгортанник, чтобы воздух резко вышел из них. Звук, конечно, неприятный, но механизм очень эффективный.
Представьте, что вы надули воздушный шарик, затем сжали пуцку (именно так называется резиновое колечко вокруг дырочки шарика), а затем резко надавили на шарик и отпустили его. Воздух из него вылетит с огромной скоростью. Примерно такая же последовательность при кашле.
С кашлем воздух выбрасывается со скоростью до 160 км/час. При таких давлении и скорости из легких вытряхивается любое инородное тело.
Если что-то неприятное раздражает слизистую носа, последовательность почти такая же, но вы закрываете рот, а значит, весь поток воздуха устремляется через нос, сметая всю пыльцу, пыль или чужой парфюм на своем пути. Вы даже глаза закрываете, чтобы через них воздух не ушел и вы не стравили давление таким образом. А еще, конечно, из соображений защиты, мало ли что вы там вычихнете.
В дыхательной слизистой есть специальные реснички (это называется мерцательный эпителий), которые постоянно гонят слизь вверх, чтобы удалить ее и частички пыли из легких, бронхов и трахеи. Эту слизь вы либо отхаркиваете, либо откашливаете, либо проглатываете; так или иначе, из легких она уходит. Такие реснички – довольно энергозатратный механизм, ведь для их движения постоянно используются энергия и кислород. Именно поэтому все слизистые очень обильно пронизаны капиллярами, чтобы вовремя доставлять все необходимые вещества и в случае нападения быстро переправить роту иммунных клеток и разобраться с бактериальным или вирусным вторжением. Но если мы заболеваем, начинаются проблемы. В таком случае слизи образуется намного больше, чем обычно, она застаивается, опускается ниже в дыхательные пути под силой тяжести и служит средой для развития бактерий. Реснички работают как эскалатор, по которому слизь передвигается наверх. Если для спуска вниз можно воспользоваться силой тяжести, то наверх так просто не поднимешься и слизь копится на нижних этажах нашей дыхательной системы.
Слизь – ключевой элемент в здоровье и болезнях дыхательных путей. С одной стороны, при ее недостатке, легкие повреждаются токсинами, частичками пыли и аллергенами, с ней же все эти вредные компоненты выводятся из дыхательной системы. Но если слизи много, она способствует развитию всех самых распространенных заболеваний дыхательной системы.
Слизь дыхательных путей, ее еще называют мокротой (правда, в таком случае имеется в виду патологическая слизь с бактериями в составе), состоит в основном из воды, а липкость и склизкость ей придает гликопротеин муцин. Муцины вообще входят в состав почти любой слизи, которую производят животные. Улитки тоже выделяют слизь с муцином, которая увлажняет их улиточные тела и обеспечивает скольжение без повреждений. Впрочем, в легких слизь делает то же самое – обеспечивает скольжение частиц пыли без повреждения тканей. Кремы и гели с муцином улитки можно найти во многих магазинах, а вот человеческий муцин почему-то такого распространения в косметологии не получил, хотя выделяем мы его немало. Но, видимо, банку с человеческой мокротой люди покупать, а потом еще и намазывать на себя, не готовы. С улитками все, конечно, иначе, их слизь нас не смущает. Хотя человек был бы, безусловно, куда более выгодным поставщиком слизи, ведь мы выделяем где-то 100 мл слизи ежедневно в дыхательных путях, а одна улитка – всего 10 мл.
Слизь образует гель, богатый полисахаридами – гликанами; кроме прочего, он содержит гликопротеины. Многие бактерии, заражая организм, пытаются закрепиться на клетках слизистой оболочки. Клетки тоже снаружи покрыты гликопротеинами – вот за них и пытаются ухватиться бактерии. Но вместо этого хватаются за гликопротеины слизи. То есть слизь срабатывает как декоративный фасад, а бактерии думают, что это уже настоящая клетка, и улетают прочь вместе с декорацией с первым же кашлем.
У курильщиков и пожилых людей количество ресничек уменьшается, а значит, и ток слизи замедляется, отсюда и периодический кашель, никак не связанный с простудой.
Очень мелкие частицы, например табачный дым (0,01 – 0,1 мкм) или автомобильные выхлопы, могут дойти до альвеол. Часть таких частиц мы можем выдохнуть обратно с током воздуха – как влетели, так и вылетели, но часть прилипает к стенке альвеолы, и выдохнуть их уже не получится. Для такого мусора в каждой альвеоле есть макрофаг – это большая ползучая клетка, которая перемещается по альвеоле и очищает ее, эдакий робот-пылесос для легких.
Макрофаг относится к иммунной системе, а потому уничтожает также и бактерии, попавшие в легкие. Конечно, макрофаг не всеяден. От некоторых частиц, особенно содержащихся в дыме и выхлопах, макрофагу становится дурно, и он гибнет. После этого его бренное отравленное тело отправится в последний путь по кровеносному руслу до печени, которая разберет макрофаг на части и попытается вывести яд. А на место умершего макрофага придет новый. Но смена караула в альвеоле не происходит очень быстро. Если вы разок прошли мимо задымленной трассы или надышались табачным дымом, они, конечно, справятся, но, если вы подвергаетесь таким испытаниям постоянно, например каждое утро бегаете вдоль шоссе или курите, часть альвеол останется без защиты и они начнут зарастать частицами дыма и пыли. В итоге мы получаем те самые черные легкие курильщика с пугающей картинки на пачке сигарет. Жаль, на беговых кроссовках не клеят такие картинки с предупреждением не бегать вдоль трасс.
Легкие против кислоты и щелочи
Почти все процессы в нашем теле требуют соблюдения некоторых условий. Возможно, вы помните из школьной химии реакции, которые просто так не могут произойти, но если над стрелочкой появляется какое-то условие – катализатор, температура, то реакция возможна. Для человеческого тела есть два главных условия – это температура и pH, то есть кислотность среды. С температурой разбег довольно большой – печень прекрасно чувствует себя при 40 °C, особенно после того, как вы поели, а ноги и руки вполне могут функционировать при 24 °C и при этом они не отмирают и не отваливаются. Температура тела не везде 36,6 °C (см. рис. 17).
Рис. 17. Температура тела
А вот с pH ситуация сложнее. Дело в том, что реакции, которые происходят в крови, в том числе перенос
