Какой громкой бывает отрыжка? - [4]

— Пока вроде бы все ясно.

Отлично. В процессе эволюции некоторые из этих бактерий превратились в более крупные существа — рыб, лягушек, ящериц, обезьян и людей. Такие бактерии называются аэробными, а это значит…

— …что они носят тренировочные костюмы и много занимаются физическими упражнениями?

Нет, аэробика тут ни при чем. Это значит, что им нужно вдыхать (или поглощать) кислород, чтобы превращать еду в энергию.

— Да, конечно. Само собой. Я в том смысле, что таких маленьких тренировочных костюмов все равно никто не шьет.

Тут вы, пожалуй, правы. Однако не будем отвлекаться. Дело в том, что всем этим бактериям и клеткам крупных животных, в которых они превратились, нужно поглощать кислород по одной и той же причине — чтобы обеспечивать топливом механизмы переработки пищи и производить пригодную к использованию энергию.

— Но почему им так сильно нужен кислород? Неужели они не могут делать это без него?

В принципе, могут, во всяком случае, в течение какого-то времени. Но основным источником энергии для аэробных бактерий и клеток является цепная реакция, в которой используется кислород, и поэтому они не способны долго прожить без него. В результате этой реакции из кислорода и питательных веществ получается энергия и двуокись углерода (CO₂), именуемая в просторечии углекислым газом. Энергия хранится и транспортируется в специальных молекулах, а двуокись углерода нужно удалять из клеток, потому что при избытке она превращается в кислоту. Можно сказать, что аэробные бактерии как бы «вдыхают» кислород и «выдыхают» углекислый газ. Эти бактерии развивались, сцеплялись друг с другом и образовывали скопления, из которых со временем сформировались клетки, ткани и органы крупных животных. Но каждой клетке для производства энергии по-прежнему требуются питательные вещества и кислород. Вот почему животным приходится кушать и дышать, чтобы снабжать клетки всем необходимым.

— Хорошо, с этим вроде разобрались. Но почему крупным животным для дыхания нужны легкие?

Потому что чем больше животное, тем больше клеток в его теле и тем дальше от воздуха находятся его внутренности. Очень мелкие животные способны поглощать кислород через кожу и распределять его по тканям организма. Но большинству живых существ, чьи размеры больше, чем у плоского червя, приходится использовать воздуховодные трубочки, чтобы доставлять воздух во внутренние части тела (так устроены насекомые и пауки). Еще более крупным, сложным или активным животным требуется что-то вроде газообменного воздушного насоса. Его роль как раз и выполняют легкие.

— Но ведь не у всех животных есть легкие. Вот у рыб же их нет, правильно?

Правильно, у рыб легких нет. Но зато у них есть жабры. Рыбы заглатывают воду и используют жабры, чтобы поглощать растворенный в ней кислород. Затем жабры насыщают воду углекислым газом и выталкивают наружу. Вот что происходит, когда рыба шевелит жабрами.

— А почему мы не можем просто глотать кислород и выпускать углекислый газ?

Ну, тогда бы нам пришлось все время делать глотательные движения — через каждые несколько секунд, днем и ночью. И люди были бы похожи на больших, шагающих рыб. Не слишком приятная перспектива, и, кроме того, нам было бы трудно разговаривать. В любом случае ничего бы не получилось, потому что проглоченный воздух попадал бы в желудок, у которого и без того хватает забот с перевариванием пищи. К тому же он слишком мал, чтобы заниматься обменом вдыхаемых и выдыхаемых газов.

— Но какое значение имеет размер?

Большая площадь поверхности нужна для того, чтобы газ из вдыхаемого воздуха достаточно быстро попадал в кровь, которая разносит его по клеткам тела. Именно для этой цели как нельзя лучше подходят легкие. Это не простые мешки для воздуха. Они похожи на гигантские губки, которые впитывают воздух и быстро осуществляют газообмен с помощью тысяч крошечных пузырьков, которые называются альвеолами.

— То есть у меня легкие набиты итальянскими пельменями?

Нет. Итальянские пельмени называются «равиоли».

— Вот, блин, перепутал.

Альвеолы — это скопления похожих на ягоды пузырьков, расположенные глубоко внутри легких на концах разветвлений воздуховодных трубок. Они помогают увеличить площадь поверхности легких до такой степени, что если развернуть их в один плоский лист, то им можно было бы накрыть около 75 квадратных метров — целый теннисный корт. Когда вы делаете вдох, расположенные вокруг легких мышцы помогают им всосать воздух в альвеолы. Изнутри альвеолы покрыты крошечными кровеносными сосудами, через которые кислород попадает в кровь и разносится системой кровообращения по всему телу. Углекислый газ движется в обратном направлении — кровь выносит его из клеток органов и тканей внутрь альвеол, готовых вытолкнуть его в атмосферу при следующем выдохе. Такая схема позволяет клеткам получать необходимый кислород, при условии, что вы будете дышать воздухом и не станете портить ваше чувствительное дыхательное оборудование вредными газами или сигаретным дымом.

— До меня дошло. Мы не должны вдыхать сигаретный дым, чтобы клетки тела могли заниматься аэробикой.

Что-то вроде того.