Александр Никонов - Вечный sapiens [Главные тайны тела и бессмертия]

Конечно, помимо недостатков (топлива такому созданию требуется на порядок больше), теплокровность дает грандиозные преимущества: мы теперь вполне самостоятельны и не зависим от температуры окружающей среды, как какие-нибудь крокодилы или рептилии, которые поутру выползают на солнышко и часами разогреваются до рабочей температуры. У некоторых хладнокровных тварей даже есть специальные кожистые «паруса», играющие роль радиаторов. Они распускают их навстречу солнцу, чтобы разогревшаяся в этом солнечном «парусе» кровь побыстрее разнесла тепло по телу. Сквозь эту кожистую пленку на просвет даже видны ниточки сосудов.

Нам внешний обогрев не нужен, у нас есть внутренняя топка. Мы автономны. Причем рабочий диапазон температур у человека поддерживается в очень узких пределах. Температура тела, хотя и колеблется вслед за суточным ритмом (самая низкая температура у человека от 4 до 6 часов утра, самая высокая к вечеру, а также после приема пищи и во время работы), но общий размах колебаний в штатном режиме не превышает 1–1,5 градусов. Если смотреть по локализации, то мы увидим, что температура мозга и внутренних органов повыше, а температура кожи пониже, однако в целом нормальной человеческой можно считать температуру в 37 градусов.

Примечательно, что все остальные теплокровные функционируют практически в том же температурном диапазоне. Лошадь работает при 39°С, овца при 39°С, бык при 39°С, свинья при 39,7°С, кролик 39,8°С, у обезьян температура 38,1°С, у птиц она повыше и переваливает за «сороковку»… То есть практически все теплокровные существа работают в довольно узком диапазоне температур – от 36 до 42 градусов Цельсия.

Почему? Биологи ответа на этот вопрос не знают. Потому как ответ лежит вне рамок биологии. И даже вне рамок химии. Он – в физике. Дело тут в свойствах основного теплоносителя – воды, ведь 70 % нашего тела состоит из нее, родимой. Вода является главным аккумулятором тепла в нашем теле – точно так же, как океаны являются главным аккумулятором тепла для планеты в целом.

А вода имеет одно интересное свойство (точнее, не одно, но о других парадоксальных свойствах воды мы поговорим позже) – ее теплоемкость экстремально зависит от температуры. Вы, конечно же, помните, что такое удельная теплоемкость вещества – это количество энергии (в калориях), которое нужно вбухать в килограмм этого вещества, чтобы повысить его температуру на 1 градус. Теплоемкость воды вообще чудовищна, она в разы выше, чем у других веществ. Прекрасный накопитель тепла!

Так вот, теплоемкость воды минимальна в диапазоне температур от 36 до 40 градусов. Именно в эту потенциальную ямку и закатились теплокровные организмы. Поняли, в чем суть? Нам все время надо подогреваться – поддерживать температуру тела выше температуры окружающей среды. Иными словами нам все время нужно греть воду. И выгоднее всего делать это в означенном диапазоне температур, потому что для нагрева килограмма воды при температуре 37°С требуется меньше всего энергии. Энергетически это самая выгодная для поддержания температура. Любой конструктор сделал бы то же самое, проектируя «движок» млекопитающих.

Так что знание физики для понимания человеческой сути – штука немаловажная! Поэтому в 1992 году в МГУ был открыт факультет фундаментальной медицины, где готовят редких специалистов – врачей со знанием фундаментальных наук – физики, химии, математики, молекулярной биологии. Там проводятся семинары по «медицинской физике», и никого это уже не удивляет. Правда, как я понял, основная идея в создании подобного факультета заключалась в том, что в медицину нынче приходит довольно сложное оборудование, основанное на физических принципах – ультразвуковое, лазерное… Известный ныне всем томограф, например, основан на эффекте ядерно-магнитного резонанса, то есть «резонансного поглощения электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер». И хотелось бы, чтобы врачи хотя бы в общих чертах, так сказать, понимали, о чем речь, а то ведь они пользуются этими штуками, как обыватель телевизором – включают и выключают, а что внутри и как работает – бог весть.

А ведь когда-то физику и медицину создавали одни и те же люди, их тогда называли естественниками! И разделение между ними произошло не более сотни – полутора сотен лет назад.

Мало кто знает, что Томас Юнг, которого мы все с вами проходили в школе на уроках физики в разделе о волновой природе света, был врачом.

Уильям Гилберт, которого называют отцом электромагнитных исследований, был придворным врачом при дворе Елизаветы I. Он изобрел электроскоп, ввел в науку понятие магнитного полюса и выпустил в 1600 году фундаментальный труд «О магните, магнитных телах и великом магните Земли».

Герман Гельмгольц, который разработал термодинамическую теорию химических процессов, ввел понятие свободной энергии, заложил основы вихревой гидродинамики и прописал на языке математики закон сохранения энергии, закончил Военно-медицинский институт в Берлине и работал эскадронным хирургом гусарского полка в Потсдаме, а диссертацию защитил по строению нервной системы. Именно он открыл нейроны, и было ему на тот момент всего 22 года.

Какие люди! Глыбы!.. И перечислять эти глыбы можно долго.

Каждому школьнику известен маятник Фуко, но не каждый школьник знает, что Фуко был дипломированным врачом… Такие фундаментальные для физики понятия, как температура и градус, ввел в обиход античный медик Клавдий Гален… В гидродинамике динамическую вязкость меряют в пуазах в честь французского врача Жана Пуазейля… В механике вал, передающий крутящий момент под углом, назван в честь его изобретателя – итальянского доктора Джероламо Кардано… Знаменитый медик Сеченов открыл закон растворимости газов в водной среде в зависимости от присутствия в ней электролитов…

Да, были люди. Не то, что нынешнее племя! Нынче все чаще можно услышать слова о кризисе в науке, которая слишком обузилась, потеряла широту охвата, а ведь только с больших высот соседних наук можно уловить некие общие тенденции, действующие и в твоей родной специальности. Разве построил бы свою замечательную металлогидридную теорию геолог Владимир Ларин, если бы не поднялся из глубин геологии до высот астрофизики и физики электромагнетизма? [1] См. об этой теории книгу Никонова «Верхом на бомбе».

К сожалению, современные студенты и школьники любят лениться и задаваться вопросом: «А зачем мне это надо?» Зачем мне, врачу, знание физики?.. Зачем мне, гуманитарию математика?.. Для чего мне, биологу, квантовая механика?..»