Борис Сергеев
Как устроен человек
Водонепроницаемая «накидка»
Волосяной покров возник у млекопитающих для защиты их кожи, в том числе и от охлаждения. Густой мех – действительно отличная защита от холода, правда, если он совершенно сухой, но, к сожалению, роговое вещество волос легко смачиваемо.
Это значит, что при попадании на волос воды он покрывается тончайшей водяной пленочкой. В местах соприкосновения двух соседних волосков эта пленочка может быть значительно толще. В результате намокший мех способен удержать изрядное количество воды.
Пленочка воды на поверхности волоса может образоваться не только при непосредственном соприкосновении с водой. Водяные пары воздуха тоже способны оседать на волосах пленочкой влаги. Для животных это может быть опасно: даже слабая, незаметная на ощупь влажность волос серьезно снижает защитные функции меха. Вот почему зимой наши лисицы не пользуются своими норами. За счет того, что выдыхаемый воздух содержит много водяных паров, в норах всегда влажновато, и шубка любого зверя быстро набирает влагу, а потом на морозе плохо защищает от холода.
Чтобы предохранить волосы от намокания, природа снабдила животных сальными желёзками. Выделяемые ими жировые вещества, тончайшим слоем покрывая волосы, делают их ненамокаемыми, и поэтому их одежда становится водонепроницаемой. У густошерстных собак даже после прогулки под проливным дождем шерсть в глубине остается сухой. Не промокает до кожи и шерсть выдр, бобров, ондатр, много времени проводящих в воде.
Сальные железы достались людям в наследство от животных. Они покрывают все наше тело, даже те места, где нет потовых желёз, например на красной кайме губ. Нет сальных желез лишь на ладонях и подошвах, а больше всего их там, где у нас растут длинные волосы: на голове, щеках и на подбородке. Здесь их бывает от 400 до 900 на одном квадратном сантиметре кожи.
Все вместе сальные железы человека выделяют за сутки до 20 граммов кожного сала. Оно полезно и нашим волосам, и коже. Кожное сало смягчает верхний слой кожи, состоящий из ороговевших клеток, и делает кожу эластичной. Не будь на губах жировой смазки, они постоянно трескались бы, и эта наиболее нежная часть человеческой кожи испытывала бы серьезные неприятности. Выделения сальных желез предотвращают чрезмерное обезвоживание нашего организма, сокращая количество воды, испаряющейся из кожи и, что еще важнее, содержат антимикробные и антигрибковые вещества, не позволяя вредным микроскопическим паразитам бурно размножаться на поверхности кожи.
Еще одна важная функция сальных желёз – они способствуют выделению из организма некоторых веществ, например холестерина. Это очень важное для организма вещество. Оно входит в состав всех без исключения клеток человеческого организма, но повышение его концентрации в крови может привести к тяжелому заболеванию кровеносных сосудов – атеросклерозу. Выделения сальных желёз усиливается у людей, которым приходится подолгу заниматься физическим трудом на открытом воздухе, а также при работе в горячих цехах и на других вредных участках производства. Это способствует выведению из организма излишков холестерина, что, в свою очередь, снижает до нормы его концентрацию в крови. Вот, видимо, почему представители этих профессий болеют атеросклерозом реже других людей.
Недремлющая «стража»
Рыцари средневековья, когда шли на бой, надевали на себя кольчуги и латы. Они защищали тело надежнее, чем голая человеческая кожа. Такая защита полезна, но и она не дает полной гарантии от ран, а облачаться в более толстую и тяжелую броню не имеет смысла: в ней невозможно двигаться.
Для более надежной защиты хорошо иметь стражников, которые хотя и не смогут сами никого защитить, но зато, предупредив об опасности, дадут возможность к ней подготовиться, а то и избежать ее. Вот почему кожа человека снабжена многочисленными нервами. Их тонюсенькие кончики являются чувствительными воспринимающими приборчиками, способными реагировать на простое прикосновение к коже, на легкое давление на нее, на понижение или повышение ее температуры и на воздействия, способные повредить саму кожу, а может быть, и находящиеся под ней органы. В этом случае мы ощущаем боль.
Чувствительные нервные окончания распределены в коже неравномерно. Кое-где их бывает не больше 200, а кое-где, например на подушечках пальцев рук и на ладонях, на 1 квадратном сантиметре коже их может быть до 5 тысяч. Это помогает нам осуществлять руками различные манипуляции. Насколько это необходимо, легко убедиться самому. Опустите кисть правой руки в очень холодную воду и через две-три минуты, когда чувствительность пальцев резко понизится, попробуйте застегнуть пуговицу. Это окажется трудной задачей.
Нервные окончания, реагирующие на прикосновение, очень важны при любой работе. Не менее важны болевые ощущения. Они часто помогают нам избежать серьезных травм. Боль, возникающая при любом повреждении тела, дает нам некоторую дополнительную информацию об ее источнике. Прикосновение к раскаленному предмету, способному вызвать ожог, воспринимается нами как общая жгучая боль, не несущая точной информации о том, какой участок кожи поврежден. При уколах и порезах, наоборот, возникает острая колющая боль и отчетливо ощущается, на каком участке кожи находится рана.
Химическая война
Здоровая, неповрежденная кожа для любых микробов является непреодолимым препятствием, не позволяющим им проникнуть в организм. Мало того, наша кожа ведет с оседающими на ее поверхности микроорганизмами непримиримую войну. Для человека и животных это чрезвычайно важно, так как наша кожа обычно щедро покрыта микробами. Их в разное время и на разных частях тела скапливается от 115 тысяч до 32 миллионов на 1 квадратном сантиметре. Выделения сальных и потовых желёз и других жидкостей создают на поверхности кожи тонкую невидимую мантию, имеющую кисловатый вкус. Кислая среда неблагоприятна для размножения большинства болезнетворных микроорганизмов, и они, попав на кожу, перестают плодиться. Кроме того, кожа человека вырабатывает специальный антибиотик – лизоцим, убивающий многих микробов. Кишечная палочка, например, оказавшись на коже человека, погибает всего через 15–30 минут. Однако нужно помнить, что такое сильное действие на микроорганизмы способна оказывать лишь вполне здоровая и чистая кожа. При заболеваниях кожа перестает выделять лизоцим, а грязь, которая может скопиться на коже, смешиваясь с лизоцимом, снижает его концентрацию и силу воздействия антибиотика на микроорганизмы.
Конечно, над человеком не производят опасных экспериментов. На кожу человека никто специально не наносил опасных для нас микробов, чтобы определить, с какими она способна самостоятельно справиться. Обычно в подобных случаях используют кишечную палочку. Она практически не опасна для человека, но обладает такой же чувствительностью к антибиотикам и такой же жизнеспособностью, как и родственные ей другие энтеробактерии, частенько поселяющиеся в нашем кишечнике и нередко вызывающие при этом болезнь.
Далеко не все микробы одинаково чувствительны к кожным антибиотикам. Впервые столкнувшись с бактериями – возбудителями сибирской язвы, – кожа сама справиться с ними не в состоянии. Однако она примет участие в выработке организмом иммунитета против этих бактерий и при повторных встречах борется с ними значительно успешнее.
Загадочные узоры
Если внимательно рассмотреть подушечки пальцев рук и ладони, можно увидеть на них замысловатые узоры – это рельефный рисунок, и создают его утолщения верхнего слоя кожи, вьющиеся кругами, спиралями или образующие различные завихрения.
Этот рисунок для каждого человека строго индивидуален и постоянен. Он возникает на пальцах человеческих эмбрионов еще за три месяца до их рождения и сохраняется всю жизнь. Так как рисунок на пальцах рельефный, а наша кожа всегда покрыта тончайшим слоем выделений кожных желёз, их прикосновение оставляет на гладких предметах отпечаток. Поэтому у всех людей, совершивших какое-нибудь преступление, обязательно снимают отпечатки пальцев и хранят их в специальных картотеках, а на месте совершения тяжких преступлений криминалисты прежде всего ищут следы рук преступников и сличают их с имеющимися в картотеке.
В настоящее время преступники стараются не оставлять своих отпечатков. Некоторые из них, чтобы замести следы своего участия в преступной деятельности, прибегают к пересадкам. кожи на кончиках пальцев. К счастью, этот прием дает лишь кратковременный эффект: постепенно первоначальный рисунок восстанавливается, и преступник может быть опознан.
Лохмы
Волосы – это ороговевшие нитевидные придатки кожи. У человека они покрывают всю поверхность тела, за исключением ладоней и подошв, верхней поверхности кончиков пальцев и их боковых поверхностей, красной каймы губ и некоторых других участков кожи.
Исторически волосяной покров возник у животных для защиты кожи от механических повреждений и охлаждения. Когда надобность в защитных функциях волос исчезает, как это произошло у людей, они на многих частях тела превращаются в крохотные пушковые волоски или даже исчезают совсем, как это произошло у животных с очень толстой кожей, например у слонов и носорогов, или имеющих, как киты, очень толстый слой подкожного жира – надежную защиту от холода. У других существ волосы преобразовались в более пригодные для защиты кожные придатки. У свиней они превратились в щетину, у ежей, дикобразов и ехидны – в иголки, а у броненосцев – в роговые щитки.
По внешнему виду волосы человека делятся на три категории. Длинные волосы – это волосы головы, бороды, усов, подмышечных впадин и нижней части живота. Щетинистые волосы – это волосы бровей и ресниц и те, что растут у нас в носу или в наружных слуховых проходах ушей. Пушковые волосы, особенно у маленьких детей и у женщин, бывают такими тонкими и короткими, что мы их обычно не замечаем. Они покрывают остальную часть кожи человека.
Цвет волос зависит от пигмента – красящего вещества. Чаще они бывают черными. Черный цвет волос, как говорят генетики, доминантный признак. Поэтому в семье, если один из родителей брюнет, а второй блондин, для детей больше шансов стать черноволосыми. Это может постепенно привести к тому, что весь народ станет черноволосым. Лет двести назад киргизы были белокурыми, а сегодня блондина среди них не встретишь. Так же часто встречаются каштановые волосы шатенов и русые – блондинов. Значительно меньше людей щеголяет рыжими волосами. К пятидесяти годам у людей начинается поседение волос. Оно объясняется тем, что в волосах постепенно уменьшается количество пигментов, и их стержни заполняются микроскопическими пузырьками воздуха.
Любой волос, где бы он ни вырос, состоит из двух частей. То, что находится на поверхности кожи, называется волосяным стержнем, а то, что скрыто в коже, корнем. Он оканчивается утолщением – луковицей. Именно здесь и происходит рост волоса, а то, чем мы любуемся, это мертвая часть волоса и поседеть в одну ночь, то есть сменить природный цвет на беловато-серебристый, как пишут во многих романах, волосы человека не могут.
Растут волосы достаточно быстро. У новорожденных они за сутки удлиняются на 0,2 миллиметра, а у взрослых – на 0,3–0,5 миллиметра. Быстрее всего волосы растут на голове, подбородке, под мышками, а медленнее всего увеличивают свою длину волосы бровей. В возрасте 60 лет рост волос замедляется.
Наши волосы не вечны. Дольше всего они живут на голове – до 4–6 и даже до 10 лет, а у отдельных людей еще дольше. Зато волосы бровей, ресниц и подмышечных впадин выпадают каждые 3–4 месяца. Выпадают не все волосы сразу, а по одному, и мы этого не замечаем.
Интересный вопрос, сколько у нас на голове волос? На 1 квадратном сантиметре кожи разных участков тела человека можно насчитать от 40 до 880 волос. Гуще всего они растут на голове, но всего их там не так уж и много: у рыжих всего 80 000, у брюнетов – 100 000, а у блондинов 140 000. Благодаря тому, что волосы растут долго, иногда удается отрастить чудовищную шевелюру. Известна женщина, отрастившая косу длиной 260 сантиметров, и мужчина, волосы которого имели длину 798 сантиметров. Была известна борода длиною 365 сантиметров. Это побольше, чем борода чародея Черномора из поэмы А. С. Пушкина «Руслан и Людмила», похитившего у Руслана невесту.
В различных странах к бородам и усам отношение неоднозначное. Известно, что царь Петр I был ярым противником ношения бороды, но не запретил иметь на лице это украшение, а брал с бородачей налог: по 30 рублей в год с простых людей и по 60 – с дворян.
Интересно, какую бы цену пришлось платить Черномору, явись он к царскому двору. А вот Александр Македонский повелел своим воинам бороду сбривать. Мера была вынужденной: в бою вражеские солдаты хватали македонцев за бороды, и для них это кончалось плохо.
Усы могут быть тоже огромными. Рекорд – 180 сантиметров. Старый волос, достигший своего предельного возраста, выпадает. Ежедневно мы теряем 50-100 волос, но на их месте обычно вырастают новые, однако с возрастом многие волосяные фолликулы, места, откуда растут волосы, перерождаются, и наступает время, когда количество выпадающих волос начинает превышать количество вырастающих. У женщин это приводит к поредению волос, а у мужчин подобный процесс чаще оборачивается появлением лысины. Она может развиваться у совсем еще молодых мужчин, но начинает образовываться только после завершения у юношей полового развития, причем уменьшение волос на голове в этом случае сопровождается их увеличением на других частях тела. Выпадение волос чаще всего начинается с лобной и теменной частей головы и постепенно распространяется на другие области. В итоге волосы остаются только по краям волосистой части головы. Поредение может захватить бороду и ресницы. Волосяной покров на образовавшейся лысине обычно не восстанавливается, но специальное лечение может замедлить процесс выпадения волос и отсрочить облысение головы.
