Жила-была кровь. Кладезь сведений о нашей наследственности и здоровье

В арсенале гематолога есть методы, которые позволяют анализировать клетки по специальным меткам, нанесенным на их поверхность. Один из таких методов называется проточной цитометрией[18]. Он, кроме прочего, позволяет детально изучить содержание белков или экспрессию генов[19] в отдельно взятых клетках. Благодаря средствам молекулярной биологии можно подробно анализировать хромосомы, гены и их варианты в здоровых и больных клетках. Такие молекулярные методы исследования позволяют очень точно ставить диагнозы.

Маршруты кровяных клеток

Как клетки выходят в кровь? В костном мозге они находятся под присмотром особых молекул, они-то и позволяют им выйти, когда приходит время. Попав в кровь, клетки оказываются в разветвленной сети дорог, ведущих к месту их назначения — к той или иной ткани. Кровь циркулирует по сотням километров сосудов, выстланных эндотелием — пластом специальных клеток, которые не позволяют ей свертываться, и нагнетается огромным насосом — сердцем. Оно бьется с частотой в среднем 1,16 удара в секунду: у взрослого это примерно 100 ударов в минуту, то есть более 100 тысяч в день и 36,8 миллиона в год. Получается, что когда человеку исполняется восемьдесят лет, его сердце успевает сделать около трех миллиардов ударов.

Кровь циркулирует непрерывно, сердце ритмично с большой силой выталкивает ее в артериальную систему: ее средняя скорость в аорте человека составляет 50 см/с (70 см/с рядом с сердцем и 20 см/с на отдаленных от него участках). Из аорты кровь, проходя множество перекрестков, направляется в другие крупные артерии, затем в артерии поменьше, потом в артериолы и, наконец, в капилляры. Чтобы пробираться во все более тонкие сосуды, она постепенно замедляется — и в капиллярах ее скорость не превышает 0,5 мм/с.

Кровь продвигается толчками, образуя на своем пути волны. Исследование пульса человека — целое искусство, особое место его изучению отводится в китайской медицине. Восточная медицина тысячи лет при диагностике заболеваний обращает внимание на вид пульса, западная же фокусируется в основном на его частоте — количестве ударов в минуту. Восточный целитель умело распознает совокупность сложных параметров пульсовой волны. Это непростое умение передается от учителя к ученику, и даже сегодня многоопытные аюрведические лекари говорят, что его тонкости они постигали десятки лет.

Для западных медиков скачкообразный пульс свидетельствует о болезнях сердца, например о недостаточности аортального клапана[20], по слабому же пульсу можно предположить стеноз этого клапана, другими словами — его сужение.

Эритроциты деформируются, чтобы протиснуться по лабиринту капилляров и выполнить свою задачу — доставить туда кислород. Потом красные кровяные клетки оказываются в венулах, затем проходят по венам, попадают в большие полые вены и по ним возвращаются в сердце, которое отправляет их в легкие, там они избавляются от углекислого газа и насыщаются кислородом. И начинается новый цикл.

Кровь проходит через почки — очистные станции. Они избавляют ее от токсинов, жиров, патогенных антител и т. д. Если почка перестает работать, пациенту может помочь диализ. Существует несколько его разновидностей, самые известные — автоматизированный и ручной перитонеальные диализы. Но применяются и другие, более сложные методы: пациента трубками подключают к аппарату, который фильтрует кровь вне организма, искусственные мембраны удаляют из кровотока нежелательные вещества, такие как токсины и излишки лекарственных средств.

История эволюции

Наверняка вы уже убедились, дочитав до этой главы, что кровообращение — это чудо природы, его механизм гораздо сложнее, изощреннее двигателя болида Формулы-1. Много ли этапов эволюции претерпела система кровообращения, прежде чем достигнуть такого совершенства? У простейших живых организмов, состоящих всего из одной клетки, их так и называют одноклеточными, насыщение кислородом и клеточное питание — основные функции. Вода и простые вещества попадают в них через клеточную стенку. Казалось бы, ничего мудреного, но в природе нет ничего простого. И даже такой механизм сложен.

Еще хитроумнее эти процессы устроены у организмов с несколькими клетками (у многоклеточных): им оказалось недостаточно такой системы поглощения, и природе пришлось выдумать, как обеспечить обмен веществ, или метаболизм, а также газообмен и выделение продуктов жизнедеятельности. У первых метазоа, или многоклеточных, была развита не внутренняя, а внешняя циркуляция жидкостей. Внутрь организма она переместилась в ходе эволюции^{2}. Беспозвоночные оказались первыми, у кого сокращение мышц стало обеспечивать внутреннюю циркуляцию, а дыхательные пигменты[21] — связывать кислород.