Лимфа – та же кровь, только без красных кровяных телец – эритроцитов и тромбоцитов. То есть лимфа состоит из плазмы крови и белых кровяных телец – лейкоцитов. В лимфе 97 % плазмы, остальное – лейкоциты.
Кровь же погуще будет, она состоит из лимфы плюс кровяные тельца. В крови плазма составляет 60 %, остальное – клетки крови.
Ну а плазма по сути своей – это просто вода и растворенные в ней соли, белки, глюкоза, аминокислоты, гормоны, ферменты, жир.
Если кровь пропустить через специальные центрифуги, можно выделить легкие элементы крови. Так, например, сепарируют тромбоциты – самые легкие элементы крови: отделяют лейкоциты с эритроцитами, и остается плазма, обогащенная тромбоцитами, с концентрацией их в десятки раз больше, чем в крови. Эту плазму можно имплантировать, например, внутрь сустава, стимулируя стволовые клетки к делению, потому что в тромбоцитах очень много факторов роста – особых веществ, стимулирующих деление стволовых клеток.
Прочтя это, вы уже догадались: легкие работают на жиру. Кирпичики жирных кислот спешно разгружаются из состава сразу по прибытию на легочную станцию и немедленно идут на производство альвеолярного сурфактанта, который и обеспечивает весь газообмен в легких. Легкие забирают столько жира, сколько им нужно, после чего кровяной состав отправляется дальше. Это значит, что прочие потребители получают необходимые им жиры по остаточному принципу. Мудро. Сначала восполняется критическая необходимость, потом то, что может подождать, пусть даже и в состоянии перманентной хроники.
Кстати, еще и поэтому жирная пища так важна – она не только служит основой для построения новых клеточных мембран для обновления организма, но и обеспечивает ежесекундный, непрекращающийся процесс дыхания. Без жиров нам грозит тканевая гипоксия: не из чего организму будет вырабатывать сурфактант!
Проблемы с легкими? Кушайте сливочное масло. Можно без хлеба. Недаром бабушки при воспалении легких или проблемах в бронхах у внучков всю жизнь велели им есть масло или добавляли его в горячее молоко.
Между тем, с точки зрения органической химии, ничего волшебного в сурфактанте нет. Химически он представляет собой фосфолипид, в молекуле которого хвостик жирной кислоты соединен с хвостиком фосфорной кислоты.
Один конец этой молекулы обладает гидрофобностью, а другой конец, с фосфорной головкой, обладает гидрофильностью. То есть, по сути, сурфактант – это ПАВ, поверхностно-активное вещество, типа стирального порошка. Если сурфактант капнуть в воду (а он по виду и консистенции напоминает жир), вещество образует на поверхности воды билипидные шарики – гидрофильные головки развернутся к воде, они воду любят, а гидрофобные хвосты спрячутся внутрь, они воды боятся. В легких эти молекулы ведут себя аналогично – «головами» сидят на клетках легочного эпителия, а хвосты торчат наружу. Получается, что отделяет нас от внешней среды слой сурфактанта толщиной всего в одну молекулу! Зачем он нужен? Как и почему он облегчает газообменные процессы?
Сурфактант покрывает альвеолы изнутри, не давая своим поверхностным натяжением легочным пузырькам схлопнуться во время выдоха.
У этого мономолекулярного слоя несколько предназначений. Вы замечали, что в парной русской бани вам тяжело дышится? Вода, содержащаяся в воздухе и, соответственно, проникающая в легкие, мешает дыханию! И происходит это из-за слоя сурфактанта, который гидрофильной стороной повернут к альвеолам, а гидрофобной – к наружному воздуху. Сделано это с одной целью – не допустить проникновения влаги из легких в кровь, то есть гипергидратации. Вода прекрасно проникает сквозь мембраны, а поскольку воздух всегда содержит влагу, при каждом вдохе кровь насыщалась бы ею, что привело бы к нарушению солевого баланса крови и смерти. И вот почему…
Кровь – соленая! И ее физическое разбавление водой, то есть превращение в гипоосмолярный (малосолевой) раствор, привело бы к ужасному явлению – концентрация солей в крови стала бы меньше, чем концентрация солей внутри эритроцита. Эритроцит, напомню, это клетка, то есть пузырек воды со своей внутренней средой – солями и белками, отделенный от внешней среды клеточной мембраной. Клеточная оболочка с точки зрения физики является полупроницаемой мембраной, то есть легко пропускает воду. И потому по всем законам физики осмотическое давление со стороны менее соленого раствора крови начало бы загонять воду через мембрану внутрь эритроцитов, где среда более соленая – чтобы выровнять концентрацию солей. И эритроциты начали бы просто лопаться от нагнетаемой в них осмотическим давлением жидкости.
Таким образом, тонюсенький мономолекулярный слой гидрофобного сурфактанта, покрывающий легкие и препятствующий проникновению влаги в кровь, предотвращает эритроцитовую катастрофу. В кишках подобного барьера нет, там вода всасывается в наш организм беспрепятственно. На этом, кстати, была основана средневековая пытка, когда человеку через воронку в рот заливали литров десять воды, после чего у него лопались в крови эритроциты, их ошметками забивало почки – и привет! Второй вариант конца – отек головного мозга с тем же исходом.
Существует даже такой термин – «отравление водой». Смертельное разовое количество воды для человека составляет примерно 7 литров. После чего быстро начинают развиваться все симптомы отравления – тошнота, рвота, головокружение, нарушение сердечного ритма, потеря сознания и, наконец, смерть. История медицины такие случаи знает. И причина их – нарушение водно-солевого баланса.
То есть первая из функций сурфактанта – препятствовать разжижению крови в самом буквальном смысле этого слова, отталкивая воду гидрофобными хвостиками молекул.
Вторая важнейшая функция сурфактантного слоя – он не дает слипаться пузырькам альвеол во время выдоха. Тонюсенький пузырек легочной альвеолы раздувается на вдохе атмосферным давлением, при этом кровь насыщается кислородом и сбрасывает углекислый газ. Однако на выдохе тонкостенный пузырек альвеолы неизбежно схлопнулся бы, слипся и потом уже не расправился на вдохе, и это просто прекратило бы процесс дыхания. Что же препятствует схлопыванию пузырька, который на выдохе уже не распирает воздухом? Чистая физика – поверхностное натяжение пленки из сурфактанта. Гидрофобные хвосты как раз и держат форму шара.
Теперь зададимся вопросом, из чего же вырабатываются новые клетки легких – альвеолоциты? Из тех питательных веществ, которые доставляются кровью. Именно из них и строятся делящиеся клетки. А поскольку альвеолярные клетки контактируют с внешней средой и оттого быстро изнашиваются, нужно, чтобы они быстро обновлялись. Они так и обновляются – быстро.
Кроме того, обнаружено, что клетки первого и второго типов (осуществляющие газообмен и вырабатывающие сурфактант) могут превращаться друг в друга – точно так же, как муравьи в муравейнике могут быть задействованы на разных работах в зависимости от обстоятельств и нужд муравейника.
Когда мы говорили про сердце, то упоминали прискорбный факт – мало кто из практикующих врачей знает, что миокард способен к самовосстановлению. С легкими та же ситуация – они могут регенерировать, что наукой уже доказано, но до клинической практики еще не дошло. Многие до сих пор считают, что если у человека какую-то часть легкого во время операции оттяпали, то это на всю жизнь. Максимум, согласятся с тем, что оставшиеся альвеолы возьмут на себя функции удаленных, раздувшись в размерах. Однако еще в 70-х годах было доказано, что это не так. Прооперированное, удаленное на треть легкое может регенерировать практически до полного объема в течение 10–15 лет, но не за счет того, что другие участки взяли на себя функцию прежних, а за счет того, что образуются новые альвеолы, то есть новые клетки, их выстраивающие. Давно было известно, что прекрасно регенерируют, скажем, разные железы – например, клетки печени. А тут регенерируют не просто клетки, но и выстраиваемые ими целые структуры в виде альвеолярных сфер!