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

Без железа, реликта этой космической истории, на Земле не будет жизни, с его помощью создается геомагнитное поле. Железо в красных кровяных тельцах жизненно необходимо млекопитающим, хотя некоторые другие металлы, например цинк или медь, тоже играют важную роль в обмене веществ. Природа создала сложные, исключительной точности системы. Они удовлетворяют потребности организма в микроэлементах, поддерживая запасы, необходимые не только для нормальной доставки кислорода к эритроцитам, но и для исправной работы мышц и мозга.

Железо участвует во многих биохимических процессах. В организме человека его должно быть столько, чтобы удовлетворять основные потребности и восполнять потери, связанные, например, с выведением отмерших клеток пищеварительной системы, шелушением кожи и т. д. В небольших количествах мы теряем железо всю свою жизнь, особенно это касается женщин детородного возраста. Незначительные, невидимые глазу хронические кровотечения бывают в желудочно-кишечном тракте, они возникают по разным причинам, но чаще всего из-за полипов. А вот при заражении кишечника паразитами кровотечения могут оказаться более серьезными.

Одна из причин железодефицита, о которой часто забывают в клиниках, – необоснованные заборы крови для обследования, особенно они опасны для младенцев и пожилых людей, но способны нанести вред и пациентам, получающим определенную интенсивную терапию. С такими больными происходит примерно то же, что с некоторыми донорами, регулярно сдающими кровь: в зависимости от частоты процедуры, они могут терять железа больше, чем получают из желудочно-кишечного тракта. У некоторых доноров, главным образом женщин, недостаток этого металла, вызванный забором крови, не восполняется и приводит к железодефициту, который может сопровождаться другими признаками анемии или обходиться без них.

В организме взрослого человека содержится около 4 г железа. Оно входит в состав гемоглобина (2,5 г), ферритина (1 г) и других белков, например миоглобина. Железо поступает в организм исключительно из пищи, по 10–15 мг в сутки. Но усваивается далеко не всё – приблизительно 1 мг в сутки у взрослого. То, насколько эффективно желудочно-кишечный тракт всасывает железо, зависит прежде всего от запасов этого металла в организме и его молекулярной формы. На поверхности клеток желудочно-кишечного тракта всасывание обеспечивает транспортный белок, который участвует в восстановлении железа (Fe³+ → Fe²+). В клетках эпителия кишечника железо либо накапливается в виде ферритина, либо его оттуда экспортирует другой белок под названием ферропортин, тогда оно снова окисляется (Fe²+ → Fe³+), чтобы быстро соединиться с циркулирующим трансферрином.

Транспортные белки переносят железо по крови в так называемой ионизированной форме, которая делает свободное железо менее токсичным. Определить уровень этого металла в крови довольно трудно. Иногда даже утверждают, что при железодефиците это сделать невозможно. Такое исследование всегда нужно проводить вместе с другими анализами, в частности, следует выяснять уровень ферритина или степень насыщения трансферрина железом. Внутри клеток металл хранится в молекулах ферритина, поэтому по количеству этого белка в плазме можно понять, сколько железа содержится в организме.

Железодефицит – одна из проблем общественного здоровья, и органы здравоохранения занимаются ею многие годы. По оценкам экспертов, четверть населения планеты и почти каждый второй пожилой человек страдают от нехватки железа, а значит, подвержены риску развития анемии. Причины дефицита этого металла разные, но к наиболее частым относят неправильное питание, заражение кишечника паразитами и кровотечения. Последние двадцать лет ученые предлагают культивировать трансгенный рис: один из его генов позволяет синтезировать ферритин, и это могло бы решить проблему с нехваткой железа в нашем питании. Авторы исследования заметили: если такой рис выращивать на богатых железом почвах, то злак вбирает в себя этот металл, который в сочетании с ферритином легко всасывается слизистой желудочно-кишечного тракта. Работы над трансгенным рисом продолжаются, ученые ищут способы обогащать этот базовый продукт питания железом, цинком, витаминами – говоря научным языком, проводится биофортификация. Несмотря на пищевую ценность трансгенного риса, потенциал генетически модифицированных организмов остается предметом горячих споров.

Человек – живая батарейка

Зачем кровь переносит кислород? Нам кажется, без него нет жизни. Тем не менее она зародилась без этого элемента. Фактически в течение полутора миллиардов лет на Земле не было кислорода, но примерно 2,4–3 миллиарда лет назад он вдруг возник, сначала в океанах, а потом и в атмосфере. Долгое время его появление оставалось загадкой, ответ на которую нашли совсем недавно: три миллиарда лет назад уже жили примитивные микроорганизмы под названием цианобактерии, и вдруг они принялись вырабатывать большое количество кислорода (геологи называют этот переходный период в истории Земли великой кислородной катастрофой). Живые организмы вышли на сушу и прекрасно приспособились к этому газу. Кислородное дыхание стало необходимым условием для производства энергии. Собственно, углеводы, как и жиры, «сжигаются» при участии кислорода, и эта химическая реакция приводит к образованию воды, углекислого газа и энергии. Это основная реакция, которая происходит в «батарейке» – нашем теле.

Кислород должен циркулировать во всех органах – только тогда он будет выполнять роль топлива. Чтобы наши клетки не страдали от недостатка этого газа, в организме постоянно активируются сложнейшие физиологические механизмы. Частота дыхания и пульса, объем крови, выбрасываемой с каждым сокращением сердечной мышцы, количество эритроцитов – все эти показатели могут резко меняться в экстренной ситуации.

Внезапно может возрастать число красных кровяных телец у некоторых животных, например у борзых: когда им надо ускорить бег, их селезенка сжимается и количество эритроцитов значительно увеличивается. Говоря о животных, надо развенчать один стереотип. Со времен Аристотеля, предложившего классификацию живых существ, в основе которой лежит деление на холодных и теплых, различают так называемых теплокровных животных (млекопитающие и птицы) и холоднокровных (все остальные). Не утратило ли такое деление свою актуальность? Во-первых, оно предполагает, что у всех животных есть кровь, однако это не так. Многие примитивные животные ее лишены. Во-вторых, кровь вовсе не влияет на температуру тела, а реагирует на ее изменения, помогает ее поддерживать. Кстати, в царстве животных есть абсолютно разные, порой хитроумные способы сохранять необходимую температуру тела (термогенез): проживание группами (пчелы, императорские пингвины), волосяной покров (белый медведь) или перья, толщина жира, использование солнечного тепла. Ящерицы, сидя на стене под солнечными лучами, добиваются температуры тела в 40 °C и выше, при этом, согласно классификации, они считаются холоднокровными. В завершение экскурса о животных обратим внимание, что живые существа регулируют температуру тела по-разному. У птиц и млекопитающих она не слишком зависит от внешних факторов: благодаря различным тонко настроенным механизмам им удается поддерживать относительно стабильную температуру тела. И в этом процессе участвует не только кровь. Несмотря на очевидные различия между теплокровными и холоднокровными, не стоит забывать, что некоторые впадающие в спячку млекопитающие способны понижать свою температуру для экономии энергии. А у рыб, живущих в очень холодных водах или мигрирующих туда, в разных органах может поддерживаться разная температура.

Вернемся к уровню кислорода в нашем организме. Каким образом он контролируется? Для этого есть особые молекулы, так называемые факторы регуляции: в обычных условиях, когда кислорода достаточно, они разрушаются, а при его нехватке – нет. Создается дисбаланс, который, как ни странно, позволяет клетке приспособиться к условиям недостатка кислорода и уцелеть. Это похоже на движение обратного маятника, который корректирует направление выстрела[12]. Именно таким отклонением объясняется рост концентрации в плазме эритропоэтина – гормона, который контролирует выработку красных кровяных телец при нехватке кислорода. В ответ на низкий уровень этого газа (гипоксию) число эритроцитов увеличивается в разы, что улучшает его транспортировку. Эту особенность организма используют спортсмены мирового уровня: они тренируются на высоте в условиях разреженного воздуха, чтобы увеличить объем циркулирующей крови и повысить способность мышц утилизировать кислород после спуска с высоты.

Фестиваль цвета и запахов

Почему кровь багряного цвета? Из-за гемоглобина, переносчика кислорода. Гемоглобин позвоночных поглощает любые световые волны, кроме самой длинной – красной. Однако у этого основного цвета есть полутона. В сущности, кровь обладает спектром оттенков синего и красного. Внутри тела она меняет свой цвет в зависимости от уровня насыщения кислородом и может быть черной, темно- или светло-синей, ярко-красной. Оттенок зависит от количества эритроцитов в плазме. Кровь выходит из сердца богатая кислородом, красная, а после того, как пройдет по организму и отдаст кислород тканям, она возвращается в сердце темно-синей или черной.

Плазма же обычно желтая, желто-оранжевая, оранжевая или красноватая. При некоторых обстоятельствах у нее бывает необычный цвет: синий, сине-зеленый, зеленый, красный, розовый, черный и даже белый. Такие странные цвета говорят о болезнях или о наличии в плазме красителей, которые вводят, чтобы визуализировать лимфатические сосуды в диагностических целях или проконтролировать прием определенных лекарств[13] (и даже продуктов питания). Врачи-трансфузиологи прекрасно знают, что тромбоцитарная масса, взятая у женщин, принимающих оральные контрацептивы, зеленоватого цвета (его придает препарату присутствующая в нем плазма). Такой оттенок концентрата тромбоцитов не раз озадачивал медицинских работников и пугал пациентов, которым заранее не разъясняли, отчего получается такой цвет.

Если кто-нибудь порежется и испачкает кровью пол, вы сразу по цвету и вязкости поймете, что это за пятна. А с закрытыми глазами догадаетесь? Конечно! Ведь у крови характерный запах, который присутствует на скотобойнях и в мясных лавках. Запах крови возбуждает животных: об охотничьих собаках говорят, что они учуяли кровь раненого зверя и не успокоятся, пока его не загонят, к тому же они знают – потом из забитой и выпотрошенной дичи им достанется требуха. Других, например акул, запах крови привлекает. Большая белая акула, если верить распространенному убеждению, может почувствовать каплю крови за сотни метров. Запах крови может одурманивать или, наоборот, вызывать отвращение. Он стойкий и пугающий: животные, которых ведут на бойню, чувствуют и боятся его. А еще этот запах с металлическим оттенком действует на зверей, как призыв к драке.

Не только животные ощущают запах крови. Его прекрасно распознают и медицинские работники! К тому же они легко различают его нюансы. Едва войдя в палату, они понимают, сочится ли у пациента кровь из поврежденной артерии (красная, насыщенная кислородом) или выделяется с калом (черная); специфический запах крови, выходящей со стулом (мелена) или со рвотой, совсем не похож на тот металлический, присущий чистой крови. Стало быть, опытный медик по виду и запаху крови определит, что пошаливает в организме пациента. Надо сказать, у людей, как и у животных, запах крови в какой-то мере ассоциируется со смертью.

Если кровь раздражает обонятельные рецепторы, можно предположить, что она это проделывает и со вкусовыми. У этой жизненно важной жидкости характерный металлический привкус, который каждый знает по собственному опыту, ведь все мы зализывали ранки, прикусывали язык, нам удаляли зубы, у нас шла носом кровь, затекая в горло. Еще не так давно вкус крови помогал ставить диагноз. Сколько же случаев диабета выявили в девятнадцатом и начале двадцатого века по ее сладкому вкусу! Тогда врачам приходилось применять специфические приемы. Стоит отметить, представления о санитарной безопасности с тех пор изменились.

Наверняка вы не раз ели блюда с кровью. Кровь животных, как и наша, имеет особый вкус, и он отличается в зависимости от того, свернувшаяся это кровь в почти сырой отбивной из красного мяса или прошедшая долгую термическую обработку, например, в кровяной колбасе. К блюдам с жареной кровью относятся по-разному: одни любят, другие нет. Отражая наши пищевые привычки, слово «кровь» вошло в кулинарную лексику («утка с кровью», «соус из крови» и т. п.), существуют даже книги рецептов, целиком посвященные блюдам с этим ингредиентомI *

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Алексис Мишалик (р. 1982) – франко-британский актер, режиссер, сценарист, писатель. «Далеко» («Loin»; Albin Michel, 2019) – его первый роман. Здесь и далее примечания переводчика, если не указано иное.

2

Микробиом крови – совокупность микроорганизмов в крови, находящихся в симбиозе с организмом хозяина.

3

Скандал в области здравоохранения, политики и финансов, затронувший несколько стран, в том числе Францию, в 1980–1990 гг.: из-за отсутствия термической обработки препаратов крови и запоздалого принятия административных решений многим пациентам, которые проходили лечение от гемофилии, перелили плазму, зараженную ВИЧ и вирусом гепатита С, полученную от доноров из группы риска (заключенных, наркозависимых). Поиск и привлечение к ответственности виновных растянулся на десятилетия.

4

Аллюзия на французский фильм «Жизнь – это долгая спокойная река» (1988 г., реж. Этьен Шатилье).

5

Кровеносную систему часто представляют в виде восьмерки, или математического знака бесконечности.

6

Причисление к лику блаженных, или беатификация, в католичестве – этап, предшествующий канонизации (установлению общецерковного почитания святости праведника). В православии беатификации как таковой нет, однако ее неточным аналогом можно назвать акт причисления человека к чину местночтимых святых – этап, предшествующий канонизации.

7

Фильм Джо Данте «Внутреннее пространство» имеет несколько иной сюжет: бывшего летчика, участника эксперимента по миниатюризации, уменьшают, помещают в микроскопическую капсулу, которую собираются ввести с помощью шприца в тело кролика. Однако в этот момент в лабораторию врываются технотеррористы. Руководитель группы ученых спасает шприц и убегает, но злоумышленники его догоняют и тяжело ранят, перед смертью он успевает ввести содержимое шприца в первого попавшегося человека. Возможно, авторы имели в виду фильм «Внутреннее пространство» с кинолентой «Фантастическое путешествие», снятой в 1966 г. режиссером Ричардом Флейшером, по сюжету которой специальная подводная лодка с врачами-учеными уменьшается до микроскопических размеров и вводится в артерию больного человека, чтобы ликвидировать тромб в его мозге.

8

Галеновые препараты – лекарственные средства, которые получают из растительного сырья путем вытяжки (настойки, экстракты, сиропы и др.). Эта группа препаратов носит имя древнеримского врача и фармацевта Клавдия Галена, который первым стал добывать из растений полезные вещества и отбрасывать ненужные, тем самым ввел понятие о действующих веществах. Термин «галеновые препараты» появился спустя много столетий после смерти Галена, в XVI веке, благодаря Парацельсу.

9

Кровь мечехвостов обладает уникальным свойством: она сворачивается, когда в нее попадают болезнетворные микроорганизмы. Поэтому гемолимфу мечехвостов используют для производства реактива, с помощью которого фармакологические компании определяют чистоту создаваемых препаратов. После забора крови мечехвостов отпускают обратно в море, однако не все особи выживают после такой процедуры.

10

В комиксах американского художника-карикатуриста Элзи Крайслера Сегара, создавшего Моряка Попая, не было упоминания о шпинате. Необходимость употреблять его в качестве допинга у Попая появилась благодаря создателям мультфильмов из компании Fleischer Studios. В любом случае образ Попая невероятно популяризировал шпинат, в Техасе производители шпината даже установили ему памятник как помощнику в продажах своей продукции.

11

Недавно обнаружен новый гормон – эритроферрон. Он контролирует потребности костного мозга в железе, чтобы тот мог производить достаточное количество красных кровяных телец для нормального функционирования организма. Этот гормон воздействует на клетки печени и подавляет выработку гепсидина, что упрощает задачу крови переносить железо из желудочно-кишечного тракта в костный мозг. Примеч. авторов.

12

Обратный, или перевернутый, маятник имеет центр масс выше своей точки опоры, из-за этого в вертикальном положении он всегда нестабилен. Эту трудность приходится преодолевать, к примеру, разработчикам ракет, так как создающие реактивную тягу двигатели располагаются ниже центра масс ракеты, что создает проблемы в ее наведении.

13

Визуализация приема лекарственных средств помогает контролировать их наличие и местоположение в организме, следить за их перемещением или разрушением.