На что способен человеческий организм
За пределом: на что способен человек в экстремальных ситуациях
Человеческий организм не так хрупок, как может показаться на первый взгляд. Американка Клэр Нельсон упала и травмировала бедро в Национальном парке «Джошуа-Три» на юго-западе США. Во время несчастного случая рядом с девушкой никого не было. Она заползла под валуны, пытаясь спрятаться от солнца. Клэр Нельсон стала снимать себя для родных – чтобы они знали, как она погибла. Девушка была уверена, что ее найдут неживой.
Но Клэр выжила, а ее видеодневник стал материалом для изучения защитных механизмов человеческого тела. Тех, что обычно скрыты и проявляются только при крайне экстремальных обстоятельствах. Оказывается, такие ресурсы эволюция припасла на каждую чрезвычайную ситуацию. Теперь физиологи пытаются узнать, на что же способен организм каждого из нас. Как американка выживала в пустыне без еды и воды? Почему алкоголь смертельно опасен в мороз? Чем можно дышать на дне Атлантики? Об этом рассказали эксперты программы «Самые шокирующие гипотезы» с Игорем Прокопенко на РЕН ТВ.
Во власти Солнца
Парк «Джошуа-три» расположен на стыке двух пустынь – Мохаве и Сонора. Солнце здесь печет с 9 утра до самого вечера. У Клэр с собой было немного еды и воды, а вот укрытия не было вовсе. Из палки для трекинга и полиэтиленовых пакетов она соорудила подобие зонтика, который дал хоть какую-то тень. День у девушки поделился на две части. В первой половине она звала на помощь, во второй – защищалась от солнца. А вечером подступало отчаяние, потому что опять никто не пришел.
«Когда человек спит, он «работает» как своеобразная печка, он продуцирует около 1 киловатта тепла», – говорит профессор, президент Российского общества сомнологов Роман Бузунов.
Шесть часов в ледяной воде
Но как бы тяжело ни приходилось людям в жаркую погоду, к холоду мы привыкли еще меньше. «Мы потеряли шерсть в ходе эволюции. По факту наше тело к внешним условиям не приспособлено. В частности, волосяной покров, который регулировал бы теплоотдачу, у нас отсутствует», – считает физиолог, заместитель заведующего кафедрой по научной работе РГУФК Владимир Меркурьев.
Хеймаэй – главный остров архипелага Вестманнаэйяр, расположенного к югу от Исландии. На его мысе дуют одни из самых сильных и холодных ветров в Европе. Здесь оказался ранним утром 12 марта 1984 года Гулаугур Фридорссон, когда выбрался из ледяной воды Атлантического океана.
В 10 часов вечера сети рыболовецкого судна Фридорссона зацепились за дно, и лодка перевернулась. До берега – 5 километров, а температура воды близка к нулю. Пловцы на марафонские дистанции замерзают, когда вода в десятки раз теплей. При этом они одеты в гидрокостюмы! Пловец-марафонец, дайвер Василий Бочкарев поделился своим опытом: «Три раза я замерзал очень серьезно. Например, когда плыл вокруг острова Ко Чанг. Обычно вода там +26-27 градусов, а тут была около 20. Это очень холодно для тонкого, миллиметрового гидрокостюма, и я начал замерзать».
Исландец Гулаугур пробыл в ледяной воде около шести часов, хотя должен был умереть через 30 минут. Когда он выбрался на берег, попал под шквал пронизывающего ветра. Пропитанная морской водой одежда быстро замерзла. В заледеневшей одежде, продуваемый очень холодным ветром, Фридорссон дошел до ближайшей деревни.
Осенью 1985 года глава отделения физиологии Исландского университета в Рейкьявике включил Гулаугура в исследование гипотермии. С такими людьми ученые еще не сталкивались! У мужчины не наблюдалось ни одного симптома переохлаждения. Ученые предположили, что рыбаку помог его лишний вес – Фридорссон весил 125 килограммов. Жир сработал как теплоизоляция. «Чем больше жировая прослойка, тем лучше, потому что жир будет отдавать энергию на теплопродукцию и сам будет являться своеобразным одеялом», – поясняет физиолог, заместитель заведующего кафедрой по научной работе РГУФК Владимир Меркурьев.
Главное – мозг
Все сталкивались с тем, что первыми замерзают руки и ноги, потому что организм экономит тепло и отдает его в первую очередь центральным органам. Но по мере падения общей температуры тела замедляют свою работу сердце и легкие. Весь организм начинает работать на единственный орган – мозг. «Для организма приоритетнее центр, нежели периферия. Поэтому центр держится долго, но и он тоже может сдаться. Периферия может уже посинеть, вы можете не чувствовать свои конечности, но мозг при этом может работать», – комментирует физиолог Владимир Меркурьев.
Почему именно мозгу нужно исправно работать на холоде? Все просто: главная задача организма – не дать человеку уснуть. Если мозг даст слабину, человек перестанет себя контролировать. В большинстве случаев замерзшие насмерть перед этим употребляли спиртное. Мозг под воздействием алкоголя находится в угнетенном состоянии, у него нет сил сопротивляться сонливости.
Невероятная сила мышц
И при жаре, и при холоде стратегии выживания предусматривают спасение одних органов за счет других, менее значимых. Но есть еще более хитрые защитные механизмы. Например, в обычной жизни сила мышц ограничена ломкостью костей и недостаточной прочностью сухожилий. Но если вдруг нападет тигр, организм моментально сообразит: не время думать о правильном распределении энергии, нужно спасаться. А растянутые связки можно починить потом.
«Небольшой самолет приземлился в тайге, и механик вышел, чинит мотор. И вдруг кто-то ему кладет на плечо руку. Он поворачивается и видит медведя. Мужчина совершил такой прыжок, который потом никогда не мог повторить в жизни, он просто взлетел на крыло самолета. Первое, что приходит в голову: возможно, что-то в мышцах есть такое, что включается и демонстрирует такую силу», – приводит пример старший преподаватель кафедры физиологии РГУФК Любовь Белицкая.
Ежедневно у нас возбуждается и сокращается не более 40% мышечных волокон. Остальные 60% могут «продремать» всю жизнь, а могут – как только мозг их активирует – сделать из самого хилого человека супермена. «Центральная нервная система, кора мозга, получает встряску, сигнал извне. Она быстро реагирует, начинает посылать импульсы нижележащим структурам. Наши мышцы, мышечные волокна получают сигналы большой интенсивности, большой частоты, иногда синхронные. Все это вместе дает всплеск мышечной силы», – поясняет Любовь Белицкая.
20 дней в мокрой тайге
Эвено-Бытантайский район – одно из самых труднодоступных мест Якутии. Он находится на северо-востоке республики за Северным Полярным кругом. Расстояние от одного населенного пункта до другого огромно. А между ними – лес.
26 июня 2011 года из своего дома в селе Батагай-Алыта вышла 18-летняя Лида Осипова. Она направилась в соседнее село Кустур, но до него не дошла и словно растворилась в тайге. В архиве местной метеостанции сохранились данные о погоде в те дни: средняя дневная температура +17 градусов, ночная – от +6 до +16. Инспектор лесоохраны Игорь Шехоркин подтверждает: в летнем лесу может быть очень холодно, особенно в дождливую погоду: «Это сопоставимо с ночевкой в сугробе, действительно очень холодно, можно запросто замерзнуть».
Лиде удалось избегать прямого контакта с опасными животными все 20 дней, пока она блуждала по гуще леса. Потом она набрела на заброшенную коневодческую базу, где ее и нашли. Так долго в якутской тайге не выживал еще ни один заблудившийся! «Здесь сработало сочетание факторов и умение справиться с эмоциями, которое и побудило человека выжить. Также мы не должны забывать, что это достаточно молодой организм, который обладает хорошей пластичностью, ресурсностью», – комментирует физиолог, заместитель заведующего кафедрой по научной работе РГУФК Владимир Меркурьев.
Больше года на лодке в океане
Хосе Альваренга – рыбак, который исчез 17 ноября 2012 года у побережья Мексики. Нашли его спустя 14 месяцев – 30 января 2014 года на Маршалловых островах. Его судно попало в шторм, повредился мотор и вся электроника. Рыболовные снасти были потеряны. Мужчина остался с горсткой не особо нужных предметов и небольшим количеством еды. Лодку, не имеющую ни парусов, ни якоря, ни ходовых огней, относило все дальше от суши.
«У него была обычная семиметровая лодка, посередине стоял деревянный сундук для рыбы, в котором он прятался от солнца. Голыми руками он ловил рыбу, но чаще морских черепах. Он понял, что их кровь утоляет жажду», – рассказал яхтсмен, житель Новой Зеландии Дмитрий Пелевин.
Альваренга лишь несколько раз видел другие суда. Это были океанские контейнеровозы, которые его не заметили, а сигнал дать мужчине было нечем. Оказывается, даже в судоходном районе можно долго плыть и не повстречать ни одного корабля. «За месяц перехода от Панамы до Маркизских островов я видел, может быть, 2-3 судна, да и те только на приборах, потому что они были достаточно далеко. Вероятность очень маленькая, что корабль пройдет мимо, вас заметят и спасут», – уверен Дмитрий Пелевин.
Затерянные в пещерах
23 июня 2018 года в пещере Тхамлуангнангнон на севере Таиланда пропала детская футбольная команда: 12 игроков в возрасте от 11 до 16 лет с 25-летним тренером. Еще утром эта пещера была сухой, но после обеда начался ливень, залило не только вход, но и помещения в глубине. Как далеко находятся дети, что с ними – было неизвестно. Протяженность всех ответвлений под землей около 10 километров, условия для поиска очень сложные – узкие пещерные проходы с поворотами, заполненные мутной водой. «Если в пещере взбаламутить воду, вообще ничего не будет видно. Обычно протягивают специальную веревку – фал – и по ней ориентируются, прямо в мутной воде дайверы плывут, держась за эту веревку», – комментирует пловец-марафонец, дайвер Василий Бочкарев.
Только на десятый день дайверы добрались до небольшого участка земли, выступавшего над водой. Там, прижавшись друг к другу, сидели дети и тренер. Все они были в легкой одежде, большинство – в шлепанцах, лишь у троих были кроссовки. Когда дайверы увидели детей, они удивились: ни паники, ни страха, ни жалоб. Они только попросили еды.
Трое суток на дне Атлантики
Но есть то, к чему сложней адаптироваться любому организму – без воздуха человек не приспособлен долго обходиться. Харрисон Окене трое суток провел на дне Атлантического океана внутри затонувшего буксира. Судно перевернулось так, что он оказался в воздушном кармане – каюта не заполнилась водой до самого верха. «Эффект колокола. Раньше так погружались на глубину. Брали тяжелый колокол, внутри него воздух, и опускали этот колокол. Человек находился внутри, мог провести там какое-то время, пока уровень углекислого газа, который выделяется с дыханием, не становился критическим», – комментирует дайвер Василий Бочкарев.
В обычной жизни на поверхности Земли на нас давит 1 атмосфера. Каждые 10 метров глубины увеличивают давление на одну атмосферу. Любого ныряльщика с аквалангом на 40 метрах «ждут» 5 атмосфер давления. Легкие сжимаются соответственно: на десяти метрах – в два раза, на двадцати метрах – в три раза. «Если очень быстро всплывать, можно получить кессонную болезнь. Азот, растворенный в крови, начинает вскипать. Поэтому надо делать специальные декомпрессионные остановки», – предупреждает Василий Бочкарев. На свой страх и риск спасатели поднимали Харрисона Окене по единственной известной технологии: в шлеме, который минимизирует резкие перепады давления по мере поднятия с глубины. А на поверхности держали наготове барокамеру, чтобы в ней нормализовать давление.
Считается, что за последний век людей сильно расслабили цивилизация и технический прогресс. Мы привыкли к комфортным условиям, расслаблены ими. Но организму человека удалось не только не утратить древние навыки, но и приобрести новые защитные механизмы. О некоторых из них человек никогда не узнает, если не окажется в экстремальных обстоятельствах.
Еще больше удивительных фактов, новости из всех областей человеческих знаний, независимая оценка политических и исторических событий, все это и многое другое – в выпусках программы «Самые шокирующие гипотезы» с Игорем Прокопенко на РЕН ТВ.
Что происходит в организме при психических расстройствах?
К сожалению, лишь небольшая часть психиатров полагет, что все эти психические расстройства вызваны небольшими дефектами в нескольких областях мозга, а не большим повреждением в отдельной области мозга. Это подразумевает, что эти нарушения могут происходить из-за дефектных связей между структурами мозга.
Известно, что наш мозг составляет всего 2% от общей массы тела и, как это ни парадоксально, при этом отвечает за
Оценка маркеров, обычно связанных с метаболическими дисфункциями, выявила более низкие сывороточные уровни глюкагона, глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1), грелина и более высокие уровни глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIP) у пациентов с биполярным аффективным расстройством. Известно, что глюкагон действует на систему реагирования на психологический стресс. Стоит отметить, что рецепторы GLP-1 и GIP экспрессируются в областях мозга, преимущественно участвующих в регуляции настроения и когнитивном функционировании. Следовательно, эти маркеры могут иметь решающее значение для связи между биполярными и метаболическими нарушениями поскольку они выполняют важную роль в механизмах синаптической пластичности мозга и нейропротекции, которые, как было обнаружено, были изменены в исследованиях нейровизуализации пациентов с биполярным расстройством Анализ серого вещества у пациентов с биполярным без лекарств выявил повышенный уровень лактата и снижение внутриклеточного рН в префронтальной коре. Эти характеристики предполагают, что клетки полагаются в основном на гликолиз, а не на OXPHOS для получения энергии, что, в свою очередь, может указывать на то, что функциональность митохондрий нарушена при этом психическом расстройстве.
. Фактически, большая депрессия была описана как начальный симптом митохондриальной болезни в большом размере выборки взрослых пациентов. Было показано, что митохондриальная функция и энергетический обмен играют важную роль в регулировании социального поведения. Данные многих исследований показывают, что шизофрения и биполярное расстройство разделяют 32 измененных белка. Подчеркнем, что два этих расстройства имеют сходные траектории хронических и рецидивирующих заболеваний. Изменения в компонентах цепи переноса электронов, таких как субъединицы NADH-дегидрогеназы или гликолитических ферментов, таких как пируваткиназа и фосфофруктокиназа, выявляют общую дисрегуляцию энергетического метаболизма, которая может быть связана с дисфункциями в митохондриальных процессах.
На что способен человеческий организм
В настоящее время медицина является одной из самых интенсивно прогрессирующих областей науки, в которую активно интегрируют применение высоких технологий с целью ее улучшения. Например, уже сегодня производится внедрение специального программного обеспечения, в задачи которого входят диагностика состояния здоровья человека, наблюдение, анализ и, по необходимости, дальнейшее направление отчетов соответствующим медицинским специалистам. Будущее медицины в конечном итоге направлено на продление жизни. Но медицина будущего намного интереснее, чем лекарства от рака или лечения болезни Альцгеймера.
В последнее время о нанотехнологиях не говорит только ленивый. В мире науки и медицины нанотехнологии, это, пожалуй, самая популярная тема. И эта популярность не случайна. Ведь наночастицы обладают настолько фантастическими свойствами, что весь научный мир ждет не дождется, когда наноструктуры основательно внедрятся в нашу жизнь. В частности, в будущем предрекают появление миниатюрных роботов (нанороботы), которые будут осуществлять «ремонт» всего организма. Схема будет выглядеть примерно так: больной выпивает некую смесь с нанороботами, и те всасываются в кровеносное русло. Либо нанороботы будут вводиться внутривенно. Путешествуя по мельчайшим кровеносным сосудам, нанороботы будут устранять все неполадки. Планируется даже вмешательство в ДНК. С помощью этих наночастиц можно будет исправлять последовательности, и предотвращать мутации, которые приводят к болезням [8].
Население нашей планеты уже перевалило за 7 миллиардов. С ростом числа населения растет и количество заболеваний. Если учесть еще и экологические факторы, то уровень заболеваемости населения растет и в процентном отношении. Часто при терминальных стадиях болезни, когда орган спасти уже не удается, то врачи прибегают к трансплантации. Однако доноров на всех не хватает, и к тому же процесс трансплантации «живого» органа – это процесс весьма трудоемкий и дорогостоящий. Здесь ставка делается на стволовые клетки. Сегодня в лабораториях успешно выращиваются отдельные ткани, и по мнению авторитетных ученых недалек тот час, когда человеку можно будет за умеренную цену заменить больной орган на вновь выращенный из его же отобранных клеток. [6].
Если медицине и не удастся пока качественно выращивать органы, то есть и второй вариант – киборгизация человека. К примеру, остановившееся сердце человека можно будет заменить на более стойкий к износу аналог. Стоит отметить, что в 2011 году одному из американских пациентов полностью удалили сердце и поставили вместо него два ротора, качающих кровь [6].
Относительно давно уже на сердце ставят искусственные стимуляторы, и основной проблемой таких устройств было то, что их нужно было менять через каждые несколько лет. Сегодня же израильскими учеными разработаны стимуляторы (и не только стимуляторы, но и другие искусственные приспособления), которые питаются биотоками человеческого тела, возникающими от мышечного сокращения [6].
Ну и какое же будущее в медицине возможно без развития ранней диагностики? На самом деле большинство неизлечимых или трудноизлечимых заболеваний возникают именно из-за того, что пациенты слишком поздно обращаются за профессиональной медицинской помощью или же из-за некачественного оборудования.
Новые технологии будут максимально простыми, удобными в использовании, а главное – очень точными. Благодаря им медики смогут определять возникновение всех заболеваний на очень ранних стадиях, а значит, процесс лечения тоже упростится, и будет менее болезненным и дорогостоящим.
Наука уже сделала существенные шаги в этом направлении, вспомнить хотя бы всевозможные приборы, позволяющие следить за давлением человека, уровнем сахара в крови, и т.д.
В будущем планируется создание небольших датчиков, которые можно будет вживлять в кожу человека или же вшивать в его одежду. При помощи таких биосенсорных механизмов каждый сможет следить за общим состоянием своего организма, в том числе и о таких показателях, как частота сердечных сокращений, давление, уровень сахара в крови, уровень гормонов и о многих других, не менее важных. Эти данные будут передаваться вашему лечащему врачу, и в случае каких-либо нарушений он сразу же вам об этом сообщит и предложит курс лечения на ранних стадиях заболевания или же в качестве профилактики [5].
Специалисты уверены: в обозримом будущем медицина станет персонализированной, она будет основываться на подборе лечения с учетом индивидуальных генетических особенностей человека. По некоторым оценкам, в 2030 году персонализированная медицина будет занимать около 25 % объема фармацевтического рынка (250 млрд долл.). При этом значительно расширится диапазон лекарств [10].
Как бы медицина не продвинулось вперед, старение – неизбежный аспект человеческой жизни. Так что же нужно предпринимать для сохранения молодости и продления активного долголетия? Человеческий организм, как совершенный механизм рассчитан на длительную жизнеспособность и продолжительность жизни, это определяется тем, как человек сам себе ее строит,— уменьшает или увеличивает, как заботится о своем здоровье, т.к. именно здоровье является главной основой долгой жизни и активной творческой жизни. Как уже известно, что продолжительность жизни на 50 % зависят от образа жизни, который человек ведет. Здоровый образ жизни требует от человека определенных усилий, а большинство людей пренебрегает его правилами. По определению академика Н.М. Амосова «Чтобы быть здоровым, нужны собственные усилия, постоянные и значительные. Заменить их ничем нельзя» [1, 9].
Процесс старения представляет собой генетически запрограммированный процесс, который сопровождается определенными возрастными изменениями в организме [2]. С возрастом снижается интенсивность обменных процессов. Также возрастает риск развития атеросклероза, гипертонической болезни, инфаркта миокарда, инсульта, сахарного диабета, опухолевых и других заболеваний. В старости происходит естественное и обязательное снижение силы и ограничение физических возможностей человека. Эти процессы касаются и психической деятельности, что проявляется в снижении силы и подвижности психических процессов. Пожилые люди не настолько сильны и не способны, как в молодости, выдерживать длительную физическую или нервную нагрузку; общий запас энергии становится у них все меньше и меньше; нарастает обезвоживание организма, что приводит ко многим нарушениям, в первую очередь, со стороны костно-мышечной системы. Из-за ослабления чувствительности нервной системы пожилые и старые люди замедленно реагируют на изменения внешней температуры и поэтому больше подвержены неблагоприятному воздействию жары и холода. Внешние проявления выражаются в ослаблении чувства равновесия, в потере аппетита, в потребности более яркой освещенности пространства и т.д. [9].
Одна из важнейших причин развития преждевременного старения – недостаточность мышечной деятельности. Вот почему эффективным средством борьбы за долгую и активную жизнь являются систематические, правильно организованные занятия физическими упражнениями, использование естественных сил природы с целью закаливания, организация рационального режима деятельности и отдыха [4].
Остановить процесс старения как таковой полностью невозможно. Однако успешно бороться с его интенсивным течением – в силах каждого желающего. Необратимые изменения в организме происходят по многим причинам. Не в последнюю очередь этому способствуют эмоциональные перегрузки, стресс, злоупотребление алкоголем, курение, нерациональное питание и, конечно же, негативное отношение к жизни и окружающим.
В последнее время мировая медицина достигла значительных результатов в борьбе с преждевременным старением. Это стало возможным благодаря изобретению уникальных препаратов, использованию новейшей техники, а также профилактическим мероприятиям, активно внедряемым в жизни общества. Широкое применение получили сравнительно новые методики, позволяющие повысить общий жизненный тонус организма и его иммунитет. Примером тому краниосакральная терапия (КСТ). При ее проведении практически не применяются химические препараты и сложное оборудование. Тем не менее, КСТ благотворно влияет на сосуды головного мозга, улучшает работу опорно-двигательного аппарата и других систем организма.
Несомненным достоинством сегодняшней медицины стала ее кардинальная переориентация – от борьбы с симптомами к поиску причин тех или иных патологий. В этом направлении достигнуты немалые успехи, прежде всего, в области изучения психофизических факторов заболеваний. Пропагандируя здоровый образ жизни, современная медицина, в частности, указывает на необходимость сбалансированного питания и соблюдения режима, что особенно важно для поддержания нервной системы [3].
В coвременных экономических условиях пожилые люди занимают в обществе маргинальное социокультурное положение. Ограничение в физической способности, набора социальных ролей и культурных форм активности сужает рамки их образа жизни. Поэтому особое значение необходимо придать досугу после ухода на пенсию или в связи с болезнью, когда пожилой человек должен адаптироваться к новым условиям к жизни вне сферы трудовой деятельности. Досуг и отдых направлены на реабилитацию пожилых людей путем достижения жизненно важных для них целей. Cсущественное значение имeет психологическая мотивация пожилого человека для участия в проведении досуга [9].
Таким образом, активному долголетию пожилого человека способствует много факторов, ведущими психологическими среди которых можно считать такие: развитие его как социально активной личности, как субъекта творческой деятельности и яркой индивидуальности. И здесь огромную роль играет высокий уровень самoорганизации, сознательной самoрегуляции своего образа жизни и жизнедеятельности [7].
В идеале, медицина ставит перед собой очень амбициозную задачу: победить все болезни. Однако, пока ее достижения в этом весьма скромны, и говорить о каких-либо датах в будущем пока еще рано. Трудность состоит в том, что учеными пока еще не открыта «суть» живого. Изначально ученым предстоит создать теоретическую биологию, для того чтобы можно было предугадать «поведение» жизни, а также точно рассчитать все ее параметры. К примеру, благодаря теоретической физике даже школьник может рассчитать места, куда приземлиться стальной шарик определенной массы, брошенный с определенной силой. К сожалению, как поведет себя живой организм при одних и тех же внешних условиях, неизвестно никому. Можно лишь приблизительно догадываться, но такой подход не приемлем в лечении пациентов [6].
Время без болезней. Как люди будут жить в таком мире? Как развитие технологий изменит наше мировоззрение? Футурологи отмечают, что это важнейшие вопросы, на которые уже очень скоро необходимо будет находить решения. Скорость развития показывает экспоненциальный рост. Невероятными темпами ученые совершают открытия и проводят успешные испытания новейших технологий. Ожидаемая революция в области медицины относительно рядом. Нам остается лишь дожить до этого времени, когда мы сможем наслаждаться жизнью столько, сколько захотим.