Ученые словно унаследовали интерес к крови от мистиков прошлых эпох. Вот уже много веков они изучают эту животворную жидкость, текущую в наших жилах, но многое по-прежнему остается для них тайной.
С давних времен считалось, что жизненная сила человека заключена в его крови. Потеряв много крови, человек неминуемо умирает. Какие же функции выполняет этот живительный сок, неустанно струящийся в нас?
Примерно от пяти до шести литров крови растекается по нашим артериям и венам, неизменно пребывая в движении. Этот неусыпный поток переносит кислород от легких к различным органам тела и тканям. На возвратном пути кровь забирает углекислый газ и доставляет его в легкие; мы выдыхаем его.
Но, подобно настоящей реке, которая подхватывает и несет с собой бесчисленные крупицы любых попавших в нее веществ, кровь разносит во все части тела все, что в нее угодит, например, гормоны или питательные вещества. Плывут по этой внутренней человеческой реке и яды – ядовитые продукты обмена веществ. Рано или поздно они оседают в «мусорных коллекторах» организма – печени и почках. За сутки наши почки очищают около 1440 литров крови, а за всю нашу жизнь – более 40 миллионов литров. Увлекаемые этим бурным потоком, в крови оказываются и возбудители опасных заболеваний. Но обо всем по порядку…
Мифология крови
Красной нитью кровь пронизывает мифы и легенды многих народов. Одно из древнейших описаний ритуала, связанного с ней, сохранила поэма Гомера.
Когда, оказавшись в подземном мире, вечный мореплаватель, Одиссей, вызывает души заточенных там смертных, он приманивает их кровью – режет жертвенных животных. Кровь льется в вырытую им яму, и свершается невероятное.
«Черная кровь полилася в нее,
и слетелись толпою
Души усопших, из темныя бездны
Эреба поднявшись».
У этой крови, пролитой за пределами мира живых, оказывается чудесное свойство.
«Та из безжизненных теней,
которой приблизиться к крови
Дашь ты, разумно с тобою
начнет говорить».
Только досыта напившись черной крови, прорицатель Тиресий прокладывает гонимому страннику, Одиссею, путь в родную страну.
С незапамятных времен считалось, что кровь придает силы не только мертвым, но и живым. Древние египтяне и китайцы верили, что, выпив крови поверженных врагов, их победители перенимали ушедшую из тела убитых силу. По преданиям, древние германцы пили еще теплую кровь сраженных ими волков и медведей, чтобы стать такими же яростными и неустрашимыми, как звери, с которыми они только что бились.
Кровь жертвенных животных или даже людей была важнейшим даром, который человек мог принести своим богам. Индейцы майя считали ее «напитком богов». Пока проливается кровь, боги никогда не отвернутся от людей.
В Древнем Египте и Вавилоне мнилось, что кровь – это вместилище души человеческой. Крепче любых уз, она связывала друг с другом людей. Истинную дружбу скрепляла кровь, превращая друзей в побратимов.
Этот языческий трепет перед кровью сохранило и христианство. «И, взяв чашу, благодарив, подал им; и пили из нее все. И сказал им: сие есть Кровь Моя Нового Завета, за многих изливаемая» (Мк 14, 23–24). С такими словами обращается к своим ученикам в час Тайной Вечери Иисус.
В Средние века кровь, наряду со слизью, черной и желтой желчью, считалась одним из четырех жизненных соков. Все болезни, полагали тогдашние мудрецы, проистекали из-за того, что нарушалось равновесие этих соков. Чтобы его восстановить, у больных людей пускали из тела лишнюю кровь.
«Куда до них дьяволу! – негодовал на своих современников, врачей, испанский писатель XVII века Франсиско де Кеведо. – О, треклятые злоумышленники против жизни человеческой, они ведь компрессами удушат, кровопусканиями обескровят, банками истерзают, а там и душу из больного выпустят за милую душу!»
Но даже в век Просвещения, когда этот взгляд на болезни сочли устаревшим, кровопускание по-прежнему оставалось одним из главных средств борьбы со всеми мыслимыми недугами. Когда бедный старик Дубровский занемог, писал в своей повести Пушкин, «уездный лекарь, по счастию не совершенный невежда, успел пустить ему кровь». Врачи охотно прибегали к этому испытанному средству еще в XIX веке, хотя чаще всего оно не помогало – состояние больного порой только ухудшалось. Лишь с середины того славного столетия, с развитием современной хирургии, старинная практика кровопускания была забыта.
Под микроскопом
С незапамятных времен кровь ценили, почитали, обожествляли – но мало что о ней знали. Лишь в последние столетия ученые открыли, из чего состоит кровь и как она возникает. До этого на протяжении почти полутора тысяч лет, как к прописной истине, относились к мнению древнеримского врача Галена, полагавшего, что кровь образуется из пищи, усваиваемой нашим организмом.
Лишь в XVII веке британский врач Уильям Гарвей в своем трактате «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (1628) посягнул на кумира. Он описал большой и малый круг кровообращения и поднял волну, бурю возмущения. Когда та улеглась, перед мысленными взорами открылась удивительная картина вечного движения, происходящего внутри нашего тела. Растекаясь по артериям, кровь убегала от сердца, чтобы затем снова вернуться туда – теперь уже по широким руслам вен.
Речной поток, как и поток крови, состоит из множества капель. Пройдет несколько десятилетий после появления трактата Гарвея, и нидерландский натуралист Антони ван Левенгук вглядится с помощью микроскопа в каплю воды и увидит там чудеса. Но что же тогда скрывает капля крови?
Кровь – необычный орган тела. Необычны и ее клетки. Когда рассматриваешь под микроскопом каплю крови, а первым это сделал опять же Левенгук, клетки ее поражают разнообразием форм и расцветок. Одни – «рабочие существа» – без устали питают наш организм кислородом, разнося его по всему телу; другие – «солдаты», «пограничники» – сражаются с чужеродными клетками или возбудителями заболеваний, проникшими в кровь.
В этой реке, поддерживающей в нас жизнь, преобладают красные кровяные тельца (эритроциты). Они кишат буквально повсюду. Эти яйцевидные клетки при помощи пигмента гемоглобина, содержащего железо (этот пигмент и придает крови ее красный цвет), переносят вдыхаемый нами кислород от легких к клеткам тела. Насытившись кислородом, кровь становится ярко-алой. При недостатке гемоглобина в крови человек страдает от анемии; его кожу отличает тогда характерный бледный оттенок.
Сейчас красные кровяные тельца научились выращивать уже в лабораторных условиях из эмбриональных стволовых клеток. Искусственные эритроциты так же хорошо переносят кислород, как и натуральные клетки.
Белые кровяные тельца (лейкоциты) исполняют роль защитников организма. При инфекционном заболевании их количество возрастает. Всюду, куда проникли возбудители заболеваний, непременно стягиваются лейкоциты. По капиллярам они проникают в ткань, пораженную болезнью. Одни лейкоциты выделяют вещества, от которых вторгшиеся бактерии гибнут. Другие набрасываются на непрошеных гостей и поглощают их. Постепенно лейкоциты окружают очаг болезни. Это явление, называемое фагоцитозом, открыл на исходе XIX века русский ученый И.И. Мечников.
Известно несколько видов белых кровяных телец: В-клетки вырабатывают антитела, которые связываются с чужеродными веществами (антигенами); Т‑клетки замечают подобные комплексы и распоряжаются их уничтожить. Если речь идет о вирусе, то они подают сигнал клеткам-убийцам, чья задача – истребить пораженную клетку.
Если кровеносный сосуд поврежден и человеку грозит потеря крови, в дело вступают хрупкие кровяные пластинки – тромбоциты. Они достигают ранки и под действием атмосферного воздуха разрушаются. При этом образуется фермент тромбин, который и способствует тому, что трещинка в кровеносном сосуде затягивается упругими нерастворимыми нитями – фибрином. Кровь свертывается.
Количество тромбоцитов в крови должно оставаться на одном и том же уровне. Если их очень мало, то кровотечение никак не останавливается. Легкая царапина может оказаться опасной для человека, у которого кровь не свертывается, – человека, больного гемофилией. Если же тромбоцитов становится слишком много, то может грозить тромбоз: в кровеносных сосудах образуются сгустки, которые препятствуют нормальному поступлению крови к органам тела.
Эритроциты, лейкоциты, тромбоциты можно сравнить с корабликами, плывущими по нашим артериям и венам. Но все корабли плавают по воде. Не составляют исключения и клетки крови. Если наполнить кровью стеклянную пробирку и поместить ее в центрифугу, то в работающем аппарате кровь расслоится всего за несколько минут. Большую ее часть (55%) составит плазма. На дне пробирки окажется густой осадок – те самые «клетки-кораблики», затонувшие во время эксперимента. Плазма же состоит почти исключительно – на 96%! – из воды. Остальное приходится на долю белков, содержащихся в плазме, в том числе иммуноглобулинов, которые активизируются, как только иммунная система человека объявляет тревогу и начинает бороться с возбудителями заболеваний (иммуноглобулины связываются с антигенами).
Музыкальная пауза
Задержимся еще на минуту и снова вглядимся в капли крови, которые мы могли бы сравнить с… собравшимся вместе роем общественных животных. Порой они и впрямь ведут себя так, словно они – разумные существа, живущие в симбиозе с нами, людьми. В свое время много писали об опытах, в которых растения то наливались соком под музыку Моцарта, то чахли, если их заставляли слушать «тяжелый металл». Но вот в исследовании, которое провели немецкие энтузиасты Аннета Кольб и Катарина Зиннер, кровь тоже оказалась чувствительной к звукам музыки.
В полной тишине многочисленные кровяные тельца располагались внутри капли крови так, что образовывали структуру, немного напоминавшую пчелиные соты. Но стоило донестись музыкальным звукам, как эта благостная картина менялась. Кровяные тельца приходили в движение. И вот под фортепианную музыку возникала приятная глазу рябь. Капля словно покрывалась кружевами. Когда же агрессивно гремела музыка в стиле «хэви-металл», эти кружева разрывались. Кровяные тельца были теперь словно изолированы друг от друга. Казалось, что капля распадалась, как атом.
Похоже, мы слушаем не только той частью головы, что для этого предназначена, но и всем нашим телом, каждой капелькой крови в нем. Может быть, потому музыка так пронизывает нас, трогает до глубины души? Тем любопытнее увидеть, что начинается внутри нас, когда завораживающе звучит музыка.
«Группа крови на рукаве»
Врачи давно пробовали переливать кровь другого человека тем пациентам, которые потеряли большое ее количество из-за ранения. Однако опыты часто оканчивались неудачей – смертью больного. Поэтому еще в конце XIX века переливание крови отказывались делать даже в экстренном случае, считая, что этим лишь погубят пациента.
Но порой случалось, что какой-нибудь самонадеянный экспериментатор, какой-нибудь циничный врач в безнадежном случае переливал кровь умирающему, и к тому возвращалась жизнь. В конце концов, тридцатилетний австрийский медик Карл Ландштейнер, будущий нобелевский лауреат, решил, что в этой «лотерее жизни и смерти» есть некая система. Исцеление или гибель больного могут зависеть не от счастливого случая, а от особенных свойств крови. Он взял у себя и пяти сотрудников своей венской клиники образцы крови и принялся смешивать их в самых разных комбинациях, наблюдая за тем, будет ли одна кровь принимать другую или отторгнет ее.
Так в 1900 году выяснилось, что у каждого человека есть своя группа крови. На поверхности красных кровяных телец находятся определенные вещества, выполняющие функции антигенов. Всего у человека известно около 20 антигенных систем эритроцитов, каждая из которых насчитывает от двух до нескольких десятков антигенов.
Наиболее важной считается система АВ0. Именно ее открыл Ландштейнер, именно она позволяет отнести кровь человека к одной из четырех групп. Это деление на группы выполняется по наличию или отсутствию у человека особых антигенов, обозначаемых буквами А и В.
У многих людей красные кровяные тельца содержат оба этих вещества; их кровь принадлежит к IV группе (АВ). Если у человека кровь содержит только антиген А (вторая группа крови), то она отторгает эритроциты группы В (кровь третьей группы) – воспринимает их как что-то чужеродное. Ему можно переливать только кровь той же группы, что у него (или кровь I группы). То же самое можно сказать и о человеке, чья кровь содержит лишь антиген В. Наконец, если у человека вообще нет обоих этих антигенов в крови, ему смертельно опасна любая другая группа крови. При контакте с ней красные кровяные тельца будут склеиваться и разрушаться.
Открытие Ландштейнера совершило переворот в медицине. В годы Великой войны (1914–1918) множество раненых удалось спасти, перелив им кровь нужной группы. Иногда, правда, случались странные осложнения. Объяснить их сумел в 1940 году тот же Ландштейнер, к тому времени уже давно живший в США. В опытах с макаками-резус он выявил еще один важный элемент клеточной мембраны эритроцитов – липопротеид, который получил название резус-фактор. Он встречается у 85% европеоидов и почти у ста процентов монголоидов. У всех этих людей резус-положительная кровь. Если перелить ее человеку, у которого нет резус-фактора, то есть имеющему резус-отрицательную кровь, то у него может наступить осложнение, например, гемолиз, когда начинают одна за другой разрушаться мембраны всех эритроцитов. Ведь его иммунная система воспримет резус-фактор как что-то чужеродное и будет уничтожать кровяные тельца, отмеченные этим знаком. Резус-фактор считается основным антигеном системы резус (в нее входят еще пять антигенов).
Что покажут мармозетки?
Группы крови были открыты сравнительно недавно, всего каких-то сто лет назад. Но это не помешало появлению самых разных предрассудков, связанных с ними. Так, в Японии считается, что люди, родившиеся с той или иной группой крови, обладают разными чертами характера (точно так же многие верят, что характер человека определяется знаком зодиака, годом рождения по китайскому гороскопу и так далее).
Весьма популярно и представление о том, что людям с определенной группой крови нужна своя особая диета. Те, кто придерживается этого мнения, уверены, что различные группы крови появились у людей недавно – и тому способствовали их кулинарные пристрастия.
Но, когда же, на самом деле, они появились?
Различные группы крови выявлены не только у человека, но и почти у всех видов теплокровных животных. Самая известная система групп крови – АВ0 – также сформировалась задолго до человека. Она обнаружена у многих видов обезьян. Ранее, обсуждая, как она возникла, ученые придерживались обычно одной из двух гипотез.
Эта система сложилась так давно, что у всех обезьян, населяющих Старый Свет, кровь делится на четыре группы так же, как у человека.
Другие придерживались мнения, что поначалу у приматов появился антиген А. Впоследствии у различных видов обезьян (независимо друг от друга) шесть раз возникал антиген В. Ну, а тот самый вариант антигена, что имеется у человека, появился уже после того, как линии развития наших непосредственных предков и шимпанзе разошлись.
Несколько лет назад международная группа исследователей (руководитель – Лаура Сегурел из Чикагского университета) секвенировала ген, отвечающий за формирование системы АВ0, сразу у сорока видов обезьян – бонобо, горилл, шимпанзе, орангутанов, а также у тех приматов, у которых этот ген еще не исследовался (колобусы, верветки, мармозетки и черные ревуны).
Обнаружилось, что у всех у них имеется подобная антигенная система, однако у некоторых видов она выглядит более примитивной, чем у человека и человекообразных обезьян. Так, у всех ревунов, обитателей Центральной и Южной Америки, имеется только антиген В, а у мармозеток, населяющих тропические и субтропические леса Южной Америки, – только антиген А.
Результаты этого исследования, опубликованные в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», свидетельствуют, что система групп крови АВ0 в том виде, в каком она имеется у человека, характерна для всех обезьян Старого Света. У обезьян Нового Света – у тех же мармозеток и ревунов – она выглядит иначе. Теперь ученые могут уверенно утверждать, что эта система в своем окончательном виде сформировалась более 10 миллионов лет назад – и, возможно, даже 30–40 миллионов лет назад (точного ответа проведенный генетический анализ не дал).
0
120.00
