УНИКАЛЬНЫЙ «КОНДИЦИОНЕР»

Известно, что воздух в наш организм поступает через нос. Причем, температура вдыхаемого нами воздуха может быть самой разной: и плюс сорок, и минус сорок. А теперь представьте, что было бы с нашими легкими, если бы струи раскаленного или ледяного воздуха поступали напрямую в наши легкие, или даже в дыхательное горло. Последствия в любом из этих случаев были бы трагическими.

Но на пути горячего или охлажденного воздуха встает уникальный орган – наш нос. И впрямь, вне зависимости от температуры окружающей среды (пусть это даже будет 40-градусный февральский мороз), воздух, который поступает в легкие, всегда предварительно нагревается в полости носа до 36–37 °C. И причем всего за какую-то секунду!

Памятник ковырянию в носу на острове Ханко

Каким же образом происходит столь быстрое регулирование температуры? Оказывается, для этих целей в носу существует довольно оригинальный механизм, функционирующий по принципу обратной связи. Основной структурой этого механизма являются кавернозные тела носовых раковин. Действует же этот механизм следующим образом: чем холоднее становится окружающий человека воздух, тем в большей степени увеличиваются кавернозные тела. Следовательно, отверстие для поступающего внутрь воздуха становится уже, а значит, он более тонким потоком поступает между носовыми перегородками и раковинами и, естественно, быстрее нагревается и, естественно, становится намного теплее.

С работой этого механизма может столкнуться каждый, когда при выходе из теплого помещения на мороз почувствует заложенность носа. Это ощущение как раз и связано с рефлекторным отеком носовых раковин в ответ на низкую температуру поступающего воздуха.

По-своему носовые раковины реагируют и на излишне нагретый воздух. В этом случае он охлаждается благодаря обильному поступлению в каверзные тела крови, которая и забирает излишки тепла.

Если же воздух слишком сухой, – а это очень неблагоприятно сказывается на работе легких, – нос снова начинает активно действовать, выделяя дополнительную влагу. Причем, как выяснилось, за сутки на увлажнение поступающего воздуха он тратит… около 750–1000 миллилитров слизи, которая равномерно распределяется по участкам дыхательных путей слоем всего в 5–7 микрон. Вот таков он наш нос: эффективный и уникальный кондиционер.

Впрочем, нос выполняет не только эту во всех отношениях полезную функцию. Не менее важную роль он играет и в регулировании кровяного давления.

Хорошо известно, что резкое повышение давления в кровеносной системе может иметь для человека весьма печальные последствия: например, спровоцировать инсульт или разрыв кровеносных сосудов. Причины этого явления могут быть самые разные: в частности, сильный стресс, противопоказанные для организма лекарственные препараты или алкоголь. В такой ситуации стенки наиболее мелких кровеносных сосудов, бывает, не выдерживают резкого напора крови и лопаются.

А если случится так, что стенки капилляров разорвутся в головном мозге, то это может вызвать кровоизлияние, или инсульт, со всеми вытекающими результатами: параличом или даже смертью. Если же капилляры разрушатся в области сердца, может наступить инфаркт миокарда.

Чтобы этому воспрепятствовать, природа наделила передние отделы перегородки носа особой зоной повышенной кровоточности, называемой зоной Киссельбаха. В этом месте слизистая оболочка буквально «нашпигована» сетью очень тоненьких и слабеньких капилляров. И именно они, когда резко повышается давление крови, первыми принимают на себя удар и лопаются.

Таким образом, зона Киссельбаха представляет собой своеобразный естественный клапан, который срабатывает в тот момент, когда повышается артериальное давление.

Иногда случается, что носовое кровотечение происходит неожиданно и вроде бы без серьезных на то причин: например, при простом наклоне головы. Но для этого, казалось бы, беспричинного и самопроизвольного кровотечения есть свое объяснение. Дело в том, что в этом случае сдавливаются шейные яремные вены, а это, в свою очередь, приводит сначала к повышению давления в сосудах зоны Киссельбаха, а затем и к их разрыву.

Впрочем, не только резкий всплеск кровяного давления может вызвать кровотечение из полости носа. Его причиной могут стать заболевания крови, печени, почек. В этом случае, помимо повышения давления внутри капилляров, происходит также разрушение стенок этих микрососудов, вызванное токсическими веществами, выделяемыми при болезнях…

Но нос не только передовой рубеж обороны нашего организма. Оказывается, порой он может стать причиной серьезных нарушений в других частях тела. И об этом не знают даже некоторые врачи: например, невропатологи и офтальмологи.

Начнем с того, что в большинстве случаев асимметрию лицевой части черепа вызывают не родовые травмы и не одностороннее положение головы в детском возрасте во время сна, а постоянное присутствие в носу полипов или аденоидов, а также деформированная носовая перегородка. Причем этот дефект встречается у 77 процентов людей. Это и не удивительно, если вспомнить, сколько ушибов достается этому органу в детстве, да и нередко и в более зрелом возрасте.

Так вот, в экспериментах, а также при обследовании больных в клиниках, было доказано, что искривление носовой перегородки, особенно в раннем возрасте, приводит к асимметричному расположению носовых и гайморовых полостей, а также решетчатой кости. А это, в свою очередь, практически всегда влечет за собой и изменения в других частях лица. Так, из-за того, что глазные впадины находятся на разном расстоянии от средней линии лица, падает острота зрения. А из-за различия в сокращении внутренних прямых мышц глаза появляется косоглазие.

Кроме того, асимметричность гайморовых полостей может повлечь за собой аномалии в кривизне глазного яблока или зрачка, что также ухудшает качество зрения.

Искривление перегородки носа может отразиться и на дыхании. Об этом свидетельствует тот факт, что заболевания легких чаще всего отмечаются на стороне суженного носового хода. Факт весьма примечательный, впрочем, как и привычка ковырять в носу, особенно, в общественном месте. Причем копаются в носу практически все: и дети, и взрослые.

Более того, занятие это вроде бы даже вредное, поскольку во время ковыряния в носу мы вырываем из эпителия ноздрей крохотные волоски, которые, как известно, извлекают из вдыхаемого нами воздуха микроскопические частицы пыли, а это очень важная для организма функция.

Естественно, в связи со столь широким распространением этого явления, возникает вполне закономерный вопрос: коль в этот процесс вовлечен почти каждый человек, значит, в нем заложен какой-то определенный смысл?

Отвечая на этот вопрос, ученые предположили, что смысл, возможно, заключается не в самом процессе ковыряния, а в его последствиях для организма. Ведь многие еще и съедают свои носовые залежи. Внешне все это выглядит не вполне эстетично. Хотя для организма, как полагают некоторые специалисты, очень полезно, поскольку это – один из способов укрепления иммунной системы. А на заре эволюции он вообще мог быть единственным.

Объяснение же важности «козявок» для человека довольно простое. Нос, как известно, отфильтровывает огромное количество различных бактерий. Когда же этот «бактериальный винегрет» оказывается в желудке, то начинает в нем работать, как вакцина с широким спектром действия, то есть предохраняющая организм от многих болезней.

Более того, по сведениям американских физиологов, массаж слизистой оболочки носа с множеством различных рецепторов, который осуществляют пальцы во время ковыряния, активирует деятельность различных областей мозга.

 

УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЛЕГКИЕ

Если внимательно присмотреться к рисунку дыхательной системы человека в учебнике анатомии, то можно заметить, что она напоминает дерево: действительно, трахея – это ствол, бронхи – ветки, бронхиолы – черешки, а альвеолы – листья.

Начинается же это уникальное «дерево» трахеей, которая находится сразу за голосовыми связками. Трахея, в свою очередь, разветвляется на два крупных и широких легочных бронха, которые по одному направляются в правое и левое легкие.

Бронхи также, но уже многократно – до 22-х раз, разделяются на мельчайшие узенькие дыхательные трубочки – бронхиолы. В результате этого многоразового дробления общая площадь поперечного сечения дыхательных путей увеличивается более чем в 4,5 тысячи раз!

Заканчиваются эти микроскопические трубочки мельчайшими воздушными пузырьками, называемыми альвеолами. Они, словно паутиной, покрыты очень густой и плотной сетью тончайших кровеносных сосудов – капилляров.

И именно в этих крошечных пузырьках, так же, как в листьях деревьев, осуществляется газообмен. Причем, как это ни странно, происходит он исключительно в альвеолах. Поэтому их совокупность и называется дыхательной зоной.

Такую структуру дыхательного аппарата можно сравнить с 23-этажным зданием, в котором только на последних 3–4 этажах живут люди. А от 1 до 20 – находятся лишь лифтовые шахты, в которых гуляет ветер.

Действительно, в легких также по большинству «воздухопроводов» – от первого до двадцатого уровней нашего бронхиального дерева – дыхательные движения лишь осуществляют перемещение воздуха, но при этом газообмена ни в трахее, ни в бронхах, ни в многочисленных бронхиолах не происходит.

Не случайно эту зону легких называют анатомическим мертвым пространством. Его объем у здорового человека около 2,22 миллилитра на килограмм веса.

И только там, где находятся сотни миллионов мельчайших воздушных пузырьков – альвеол, осуществляется газообмен между легкими и кровью. Эта часть легких (21–23 уровень) называется дыхательной зоной. И ее жизнь подчиняется особым законам, регулирующим движение газов, – законам диффузии.

Это значит, что перемещение и смешивание газов в дыхательной зоне осуществляется благодаря различным концентрациям кислорода и углекислого газа в легочных альвеолах и в бронхиальном дереве.

По этой причине не то, насколько часто человек дышит и сколько воздуха прогоняет через бронхи, определяет эффективность дыхания, а то, какие объемы кислорода и углекислого газа перемешались в альвеолах, то есть какова в них вентиляция.

Более того, глубокое и частое дыхание нередко оказывается для организма не только неэффективным, но и затратным. Ведь в этом случае мы расходуем энергию на бесполезное перемещение воздушной массы по дыхательным трубкам, то есть по мертвому пространству.

В обычных условиях объем мертвого пространства незначителен. Однако даже при минимальном изменении давления в дыхательных путях он может резко увеличиться. Так, повышение давления всего на 10 миллиметров ртутного столба приводит к увеличению объема трахеи, бронхов и бронхиол на 50 и более процентов.

Сами же альвеолы образованы легочной тканью, основу которой составляют альвеолоциты – особые эпителиальные клетки, которые вырабатывают специальное и очень нужное для легких вещество – сурфактант, тончайшей пленкой окутывающий альвеолы изнутри. Это вещество обеспечивает эластичность, «неслипаемость» и стабильность альвеол. Насколько же эффективно секретируют альвеолоциты сурфактант, зависит от многих причин, в том числе, и от состояния нервной системы…

Легочная ткань является самой большой поверхностью в теле человека, контактирующей с внешней средой, в которой нередко находится немало вредных для организма агентов. И, чтобы от них защититься, на всем протяжении бронхов и в дыхательной зоне постоянно и активно функционирует иммунная система, а также структуры, очищающие легкие от микробов и пыли.

Модель альвеол

Одним из таких пылеуловителей являются клетки слизистой оболочки бронхов, беспрерывно вырабатывающие слизь, которая и улавливает, словно мухоловка мух, пылинки. Кроме того, на поверхности бронхов находятся миллионы тонких ресничек, которые постоянно колеблются, перемещая при этом поток слизи в сторону трахеи.

А вот в альвеолах слизь и реснички отсутствуют: там функцию защиты легких и организма от различных вредных агентов взяли на себя иммунные клетки.

Следует также сказать, что в процессе дыхания обычно часть альвеол не участвует. Более того, нередко находящиеся в покое альвеолы даже не вентилируются, то есть они словно закрыты от связи с внешней средой. Случается и такое, что хотя альвеолы и вентилируются, но капиллярный кровоток вокруг них не происходит. Естественно, что во всех этих случаях альвеолы активного участия в газообмене не принимают.

В механизмах легочного дыхания есть еще один любопытный факт. Оказывается, те или иные отделы легких вентилируются неравномерно и в определенной степени их функционирование зависит от положения тела. Например, известно, что у сидящего человека вентиляция легких в верхушечной области происходит интенсивнее, чем в нижних отделах.

Если же человек ляжет на спину, то вентиляция верхушек и нижних отделов будет примерно одинакова, но при этом задние отделы вентилируются лучше передних.

Когда же человек переместится на бок, то вентиляция того легкого, которое внизу, будет эффективнее. Подобные различия характерны и для кровотока через легочные сосуды.

Выявлены определенные нюансы и в соотношении вентиляции и кровотока. Так, в области верхушек легких, где объем вентиляции превышает кровоток, это соотношение намного выше. При этом даже в нормальных условиях в области верхушек возможно превышение вентиляции над кровотоком более чем в 3 раза.

И в заключение не лишним будет отметить тот факт, что физиологи делят людей на брадипноиков – тех, у кого редкое и глубокое дыхание, и тахипноиков – людей с частым и поверхностным дыханием…

А теперь обратимся к другим феноменам легких. И начнем с одного любопытного эксперимента, который провели немецкие физиологи: они поместили живых кроликов в морозильную камеру с температурой минус 50 °C и стали наблюдать, как они отреагируют на столь низкую температуру. Оказалось, что все животные остались живы, хотя тяжело дышали и кашляли.

Чтобы разобраться с этим явлением, ученые измерили у животных температуру крови. Причем в двух местах: там, где кровь поступает в легочную ткань, и там, где она выходит. Полученные результаты исследователей ошеломили: выяснилось, что температура в обеих точках была одинаковой – +40 °C. То есть получалось, что за какие-то доли секунды воздух нагрелся на целых 90 °C. Такая же картина характерна и для человека.

Получается, что легкие – это не только орган дыхания, но и своеобразная, к тому же довольно эффективная печка внутри нашего организма, которая за доли секунды в состоянии поднять температуру нескольких литров воздуха на 50–100 °C.

А топливом для этого миниатюрного «котла» служит вовсе не глюкоза – стандартное топливо для человеческого тела, а жиры, при окислении которых выделяется энергии в 9 раз больше, чем при «горении» глюкозы.

Кстати, этот факт говорит еще и о том, что именно в легких происходит активное окисление жиров. Поэтому те, кто, желая похудеть, начинают активно накачивать мускулатуру, совершают ошибку. Дело в том, что в мускулах «горит» глюкоза, а никак не жиры. Потому ожидаемых результатов при таком способе похудения вряд ли можно добиться.

Сам же процесс окисления жиров в легочной ткани осуществляется на поверхности альвеол. В крови, которая поступает в легкие, находятся мельчайшие гранулы жира. Но, когда та же самая кровь выходит из легких, жира в ней уже нет: то есть она проходит через своеобразный фильтр из альвеол, на которых капельки жира задерживаются, а потом «сгорают».

Но, чтобы температура в этой печке в нужный момент быстро поднималась, необходимо присутствие в ней топлива, то есть – жира. Не зря народные целители советуют при легочных заболеваниях употреблять сало. В этой связи полезно, поднявшись утром с постели, положить в рот кусочек сала и держать до тех пор, пока оно растает. Всасываемый жир сразу же попадает в легкие. А для того, чтобы похудеть, необходим адреналин. Именно он способствует превращению белого жира в суспензию, которая окажется в крови. Поэтому наилучшими упражнениями для уменьшения веса являются спортивные игры на воздухе, туристические маршруты и тому подобное…

Чуть выше мы уже упоминали об иммунной функции легких. Но при этом не обратили внимания на тот факт, что представительство иммунной системы в легочной ткани довольно значительное, не уступающее по «боеспособности» таким известным органам эндокринной системы, как вил очковая железа, селезенка или лимфатические узлы.

К примеру, клетки органов дыхания синтезируют иммуноглобулин «А» – соединение, занятое нейтрализацией бактерий и вирусов. В недрах большинства тканей находятся особо прочные структуры, называемые базальными мембранами, которые и заняты производством веществ, близких по структуре и свойствам иммуноглобулину.

Помимо синтеза иммуноглобулина «А», легочная ткань также способствует сохранению очень точного соотношения простагландинов – особой группы клеточных гормонов, которые заняты в регулировании биохимических процессов в головном мозге, печени и других органах.

Если же появляется избыток этих чрезвычайно активных веществ, то они моментально выводятся в кровоток и переносятся в капиллярную систему легочной ткани, где немедленно в ходе соответствующих реакций переводятся в нейтральные соединения. Если же вдруг в организме появится нехватка простагландинов, легочная ткань немедленно приступает к их синтезу, устраняя возникший дефицит.

Но и это не все. Оказывается, в стенках капилляров легочной ткани осуществляется своеобразная биохимическая коррекция некоторых особо активных соединений, контролирующих работу почек, кровяное давление, обмен веществ. К этим соединениям относятся ренин, ангиотензин, альдостерон. В легочных капиллярах перед выходом в кровоток дозревают и молодые клетки крови – моноциты и эритроциты.

 

ПАРАДОКСЫ И ФЕНОМЕНЫ ДЫХАНИЯ

В 1929 году шведский ученый К. Неерхард обнаружил в человеческом дыхании ошеломляющую и, одновременно, парадоксальную особенность. Оказывается, «человек не должен дышать, так как это не согласуется с известными законами физики». Причем для этого заявления у Неерхарда были довольно веские основания. Расчеты ученого показывали, что для процесса дыхания необходимо, чтобы давление в легких человека превосходило экспериментально измеренное почти в 10 раз. А при таких условиях дыхательные мышцы не смогли бы сделать даже одного вдоха. Чтобы объяснить эту парадоксальную ситуацию, следует обратиться к истории развития органов дыхания. Крошечные примитивные организмы, к тому же с низкой температурой тела, особо не нуждались в большом количестве кислорода. Им вполне хватало и того, который поступал в их организм через наружные покровы.

Знаменитый натуралист и писатель Айвен Сандерсон

Однако, когда в процессе эволюции объем, а значит, и масса организмов увеличились, их потребность в кислороде тоже возросла. Именно для решения этой проблемы и появился специальный орган дыхания – легкие. Не отвлекаясь на детали, их можно представить в виде воздушных мешков, которые при вдохе наполняются воздухом, а при выдохе от этого воздуха освобождаются.

Оказалось, что такой упрощенный вариант соответствует действительности, правда, имеется он только у птиц.

В случае же с человеком ситуация совсем иная, поскольку для нормальной жизнедеятельности его организма площадь газообмена должна составлять около 75 метров квадратных. А это значит, что грудная клетка должна по вместимости равняться чуть ли не объему железнодорожного вагона. Возник своеобразный эволюционный тупик.

Но он был успешно преодолен, когда дыхательный аппарат, то есть легкие, приобрел дендритную структуру, в результате чего появилось огромное количество – около 300 миллионов – мельчайших пузырьков, или альвеол, радиусом около 0,05 миллиметра.

При таком строении, несмотря на малый объем, легкие имеют огромную поверхность, которая по площади не меньше теннисного корта. Но при значительном уменьшении диаметра альвеол одновременно увеличиваются силы поверхностного натяжения: то есть чем меньше радиус у воздушного пузырька, тем больше силы надо приложить, чтобы его надуть.

Основываясь на этих теоретических выкладках, Неерхард пришел к выводу, что при характерных для альвеол размерах, должны проявляться силы поверхностного натяжения имеющейся в легких воды.

Предположив, что коэффициент поверхностного натяжения жидкости в альвеолах равняется 50 динам на сантиметр, а радиус альвеолы – 0,05 миллиметра, ученый получил величину давления, необходимого для поддержания альвеолы в расправленном состоянии, равную 20 000 дин на сантиметр квадратный.

Вначале этот парадоксальный результат никто из ученых всерьез не воспринял. Но спустя какое-то время выводами Неерхарда заинтересовался англичанин Пэтл. И толчком к его размышлениям стал тот факт, что пузыри пены, выступающие на губах у людей, например, у эпилептиков во время припадка, сохраняются намного дольше, чем обычные мыльные пузыри. Возможно, посчитал ученый, что жидкость в альвеолах содержит некие вещества, которые каким-то образом поддерживают их пузыревидную структуру.

Чтобы выяснить это, Пэтл подверг тщательному химическому анализу жидкость в легочных пузырьках, и установил, что в ней и впрямь находятся активные вещества, которые в несколько раз уменьшают поверхностное натяжение. Эти вещества назвали сурфактантами. Именно они в значительной степени снижают внутреннее давление, позволяя в легких находиться пузырькам различного диаметра.

А так как все альвеолы связаны между собой системой сосудов, то внутри них сохраняется одинаковое давление. И если бы не сурфактанты, то под влиянием сил поверхностного натяжения объем миниатюрных альвеол стал бы еще меньше, а крупные, напротив, под воздействием внутренних сил многократно увеличили бы свои размеры. Эти исследования позволили совсем иначе взглянуть на такое явление, как трудность первого вдоха у новорожденного младенца. Причина этого кроется в недостатке сурфактанта. Поэтому, если это вещество ввести в организм матери еще до рождения ребенка, проблем с первым вдохом не возникнет…

А теперь, наверное, следует от дыхательного парадокса перейти к поистине невероятному феномену дыхания: продолжительной его задержке. Давно известно, что взрослый здоровый человек в нормальных условиях может задержать дыхание приблизительно на 60 секунд. Однако из этого правила имеются удивительные исключения.

Так, после гиперинфляции легких (частого и глубокого дыхания) атмосферным воздухом японские ныряльщицы (морские девы «АМА») находятся под водой до 4 минут, а отдельные пребывали на глубине 20–30 метров даже 5 и более минут. Отмечались также случаи задержки дыхания до 9 минут!

Официальное же высшее мировое достижение по длительности пребывания под водой принадлежит французу Мишелю Баде, который находился под водой без движения 6 минут 4 секунды.

Предварительное дыхание чистым кислородом, как оказалось, может еще больше увеличить время задержки дыхания. Мировой рекорд пребывания под водой без технических средств на глубине 6,06 метра равен 13 минутам 42 секундам. Его установил в марте 1959 года 32-летний Роберт Фостер из США, который перед этим 30 минут дышал чистым кислородом.

Запас кислорода при апноэ после максимального вдоха составляет около 2 литров (900 мл – в легких, 600 мл – в крови, 500 мл – в мышцах). Из перечисленного резерва ныряльщик может использовать без ущерба для здоровья максимум 1,5 литра. Дальнейшая задержка дыхания приводит к снижению концентрации кислорода в крови более чем наполовину от исходного уровня и развитию кислородного голодания клеток головного мозга.

А теперь перейдем к феноменальным, пока не поддающимся объяснению случаям длительной произвольной задержки дыхания.

В 1990 году В.М. Забелин в присутствии группы исследователей НИИ физиологии Санкт-Петербургского университета задержал дыхание на 22 минуты. Но по сравнению с достижением Митттры результат В. Забелина кажется сущей мелочью. Но все по порядку.

В 1991 году 70-летний индийский гуру Равиндра Мишра шесть суток занимался медитацией на дне озера, задержав дыхание. Он проделал это в присутствии нескольких сотен наблюдателей и группы ученых. После завершения своего ошеломляющего воображение деяния великий мастер всплыл на поверхность в добром здравии и уме.

Скептики, как и положено, стали доказывать, что гуру всех обманул: он незаметно всплывал к поверхности, чтобы глотнуть свежего воздуха, или дышал через соломинку. Однако все эти доводы категорически отверг доктор Ракш Кафади из университета в Калькутте, который вместе с двумя своими сотрудниками вел постоянное наблюдение за гуру с помощью специального прибора. Доктор Кафади сообщил, что Равиндра Мишра находился под водой 144 часа 16 минут 22 секунды. Все это время он сидел на дне на глубине 19 метров в позе лотоса, удерживаемый на грунте свинцовым балластом.

По мнению исследователей, гуру с помощью медитации сократил до минимума жизнедеятельность всех функций своего организма. Таким образом, от дефицита кислорода не был поврежден ни один орган, хотя спустя несколько суток энцефалограф зарегистрировал некоторые необычные изменения функций головного мозга. Но эти изменения ученые объяснили не патологическими нарушениями, а эффектом глубокой медитации, который современная наука так и не разрешила.

В том же 1991 году филиппинский рыбак Хорхе Пакино из городка Ампари тоже осуществил феноменальное погружение. Без специальных приспособлений и аквалангов он пробыл на глубине 60 метров 1 час 5 минут. Весь процесс погружения фиксировался телекамерой на видеопленку представителями американской ассоциации ныряльщиков.

Врачи-физиологи пока не разгадали загадку филиппинского подводника, также как и феномена Мишры.

Но, оказывается, длительное время под водой могут находиться не только отдельные люди.

Путешественники, которые провели многие годы жизни в Африке, рассказывают о существовании на этом континенте особого племени «водяных людей», или ихтиандров. Однако чаще всего в правдивость этих историй слушатели и читатели не верят.

Первым же, кто сообщил широкой публике об ихтиандрах, был знаменитый натуралист и писатель Айвен Сандерсон. И сделал он это в книге «Там чудеса…».

Наиболее часто случаи проявления феномена «водяных людей наблюдались в болотистых районах области Ибибио. Впервые же встреча белого человека с «водяными людьми» произошла в 1932 году, когда находящемуся в нигерийском городе Калабаре представителю британских властей было доложено, что некоторые племена ибибио отказываются платить налоги. Безусловно, ситуация требовала разбирательства, и для этого в район «бунта» была отправлена небольшая группа военных.

Добравшись до первого населенного пункта, они увидели, что не только главная улица деревни пуста, но в ее хижинах отсутствовали люди.

Конечно, сначала посланники растерялись. Но более тщательно исследовав местность, они все же наткнулись на людей. Пригрозили им разными карами, военные вынудили «арестованных» показать то место, где спрятались жители деревни.

Увиденное военными можно было бы принять за сон, если бы это не было правдой. Дело в том, что жители деревни находились возле обрывистого берега острова, но сидели они… под водой на глубине примерно 2,5 метра. Среди них были и дети. Казалось, все спали.

Когда людей разбудили, они в полном здравии выбрались на сушу. Никаких признаков недомогания у них не наблюдалось, хотя и взрослые, и дети находились несколько часов под водой.

Как и феномену Мишры, этому факту ученые тоже пока не дали объяснения.

 

КОМАНДИРЫ ДЫХАНИЯ

В разговоре о дыхании, конечно же, нельзя обойти вниманием и те механизмы, которые регулируют и контролируют этот процесс. А для нормальной жизнедеятельности всего организма, структуры, составляющие систему органов дыхания, должны работать очень четко и слаженно, быстро реагируя даже на самые незначительные изменения как в самом организме, так и в окружающей среде. В то же время, эта система должна быть устойчивой по отношению к различным абиотическим и биотическим факторам, а также быстро приходить в нормальное состояние после стрессов, физических нагрузок или плохой погоды.

Чтобы справиться с этим многообразием задач, у человека существует своеобразный «автопилот» – система автоматического контроля и регулирования дыхания. Представлена она следующими структурами: в головном мозге – дыхательным центром, в крупных кровеносных сосудах, а также в тканях – хеморецепторами, в легких, бронхах, дыхательной мускулатуре – нервами.

Что же касается отдельно каждого элемента «автопилота», то, например, хеморецепторы являются контрольными датчиками, которые следят за концентрацией кислорода или углекислого газа в крови. Как только в их соотношении произойдет отклонение от нормы, хеморецепторы тут же отправят соответствующие сигналы в дыхательный центр.

Наиболее же сложно устроенным и самым таинственным из всех блоков «автопилота» является дыхательный центр, который представлен группой нейронов, расположенных в глубине мозга. И до тех пор, пока эти нейроны подают команды дыхательным мышцам – человек дышит, а значит, живет.

Оболочка носовой полости со слизистыми и железистыми клетками

И хотя, как мы уже сказали, дыхательный центр – образование довольно загадочное, тем не менее, некоторые механизмы его работы ученым уже известны. Например, что в структуре дыхательного центра можно выделить 8 типов нейронов, которые объединены в две главные группы: инспираторные нейроны, контролирующие вдох, и экспираторные нейроны, отвечающие за выдох. Иначе говоря, во время вдоха большую активность проявляет одна группа нейронов, а во время выдоха – вторая.

Есть объективные данные о существовании еще двух групп специализированных нейронов. Одна из них управляет частотой и ритмом дыхания, а вторая – определяет паттерн дыхания, то есть длительность дыхательных фаз, объем дыхания и т. д.

Важной особенностью в функционировании нейронов дыхательного центра является также то, что они соединены между собой в единую цепочку. И по этой цепи, как по проторенным стежкам, постоянно перемещаются сигналы, переходя с одной группы нейронов на другую. Ученые установили, что из дыхательного центра периодически в автоматическом режиме посылаются импульсы к диафрагме и к межреберным мышцам. И следуют они один за другим в определенном ритме: каждые 4–5 секунд, причем порциями. То есть в мозге человека заложена определенная программа автоматической работы дыхательного центра.

Но не только друг с другом связаны нейроны дыхательного центра. Они также активно взаимодействуют с клетками других структур мозга. Поэтому на процесс дыхания накладывают свой отпечаток физиологические процессы, протекающие в других органах и системах организма, и дыхательная система очень чутко реагирует на изменения в их работе. Особенно эти нейроны чувствительны к изменению концентрации ионов водорода в спинномозговой жидкости, к повышению уровня углекислого газа в крови, а также, хотя и в меньшей степени, – к снижению содержания кислорода в крови.

Установлены также факторы, называемые неспецифическими, которые оказывают существенное влияние на вентиляцию легких, но непосредственного участия в ее регуляции не принимают. К ним, в частности, относится температура тела. Так, когда она повышается или незначительно понижается, вентиляция легких увеличивается, в то время как резкое охлаждение действует на активность дыхательного центра угнетающе.

Существует также определенная связь между нейронами дыхательного центра и рецепторами, ответственными за артериальное давление. Поэтому, когда артериальное давление повышается, одновременно уменьшаются и частота, и глубина дыхания.

На повышение легочной вентиляции могут повлиять и другие факторы: например, стресс или боль, а также поступление в кровь адреналина или увеличение количества прогестерона, что происходит во время беременности.

Дыхательный центр не остается безучастным и к воздействию различных наркотических и психотропных препаратов, которые обычно подавляют его активность. Поэтому очень часто различного рода зависимости, например, алкоголизм или наркомания, приводят к нарушениям дыхательных функций.

Еще одним контролером и регулятором дыхания является кровеносное русло. О том, что в сосудах «дежурят» специализированные клетки – хеморецепторы, контролирующие газовый состав крови, ранее уже говорилось. Эти природные «датчики» находятся в нескольких наиболее важных зонах сосудистой системы: например, в стенке дуги аорты, а также в месте, где общая сонная артерия разделяется на наружную и на внутреннюю. Роль же рецепторов на этом участке общей артерии особенно велика, поскольку именно они «следят» за концентрацией газов в крови, которая по сонной артерии поступает в головной мозг.

Между хеморецепторами существует своеобразное разделение труда. Одни из них – так называемые гипоксические хеморецепторы – контролируют уровень кислорода, и при его понижении «включают» соответствующие физиологические и биохимические механизмы, препятствующие этому процессу.

А вот другие – гиперкапнические хеморецепторы – определенным образом отвечают на увеличение концентрации углекислого газа. Их ответ проявляется в желании сделать несколько глубоких вдохов и выдохов, и, тем самым, удалить «излишки» углекислого газа.

Но, оказывается, реагируя на снижение содержания кислорода в крови, наши «кислородные рецепторы» остаются «безмолвными», когда его количество увеличивается.

Правда, гипоксические рецепторы настроены так, что даже при нормальной концентрации кислорода в крови, у совершенно здорового человека они непрерывно отправляют импульсы в дыхательный центр.

Но, как ни странно, хеморецепторов, реагирующих на снижение уровня углекислого газа в крови, в нашем организме нет, то есть она не способна четко контролировать содержание этого газа. Поэтому, когда под влиянием различных факторов человек начинает дышать часто и глубоко, он теряет при этом углекислый газ. Его содержание снижается, и хеморецепторы к такой концентрации «привыкают», причем настолько, что низкий уровень углекислого газа становится новой «нормой».

Но эти процессы приводят в конце концов к тому, что резервы дыхательной системы уменьшаются, а это, в свою очередь, провоцирует появление ряда заболеваний, связанных с низким содержанием углекислого газа, или углекислоты. Ведь это соединение выполняет в организме очень много важных функций. Так, углекислота принимает активное участие в распределении ионов натрия в клетках, определяя таким путем степень возбудимости нейронов. Она также регулирует проницаемость клеточных мембран, влияет на протекание реакций обмена с участием многих ферментов, на гормональный фон и т. д.

Кроме того, имеется прямая связь между физиологической активностью желез, участвующих в пищеварении, например слюнной и поджелудочной, и концентрацией углекислого газа в крови. С содержанием углекислоты в кровяном русле связан и кислотно-щелочной баланс в клетках и тканях, а также поступление в ткани кислорода.

Таким образом, углекислоту не следует считать простыми отходами биологических реакций, от которых организм должен как можно быстрее избавиться. Наоборот, углекислота в организме человека – это одно из обязательных условий его нормальной жизнедеятельности.

А для нормального функционирования организма необходимо, чтобы в крови находилось 7–7,5 % углекислого газа, а в альвеолярном воздухе – 6,5 %. В современной же атмосфере содержится около 0,03 % углекислого газа. А поскольку атмосфера бедна углекислым газом, то недостающее его количество животные и человек получают в процессе расщепления белков, жиров и углеводов до простейших молекул – воды и углекислого газа…

Столь много времени мы посвятили лишь одному из каналов управления дыханием – контролю и регуляции газового состава крови. Называется этот канал управления хеморецепторным контуром, поскольку главными его элементами являются хеморецепторы.

Но, кроме хеморецепторов, в нашем теле есть еще и механорецепторы, которые, как следует из самого их названия, отвечают соответствующим образом на сокращение клеток дыхательных мышц, изменение просвета бронхиол и размера альвеол, а также на перепады давления внутри легких.

В эту группу входят также рецепторы, реагирующие на состояние легочной ткани и на раздражение слизистой дыхательных путей. Благодаря им функционируют защитные рефлексы: например, чихание, кашель или зевание. Именно эти реакции организма способствуют расправлению легких и препятствуют спаданию альвеол.

 

ЗАГАДКИ ЧРЕВОВЕЩАНИЯ

Умение говорить, не раскрывая рта, было известно еще в далекой древности. Действительно, впервые о чревовещании, или вентрологии, упоминается в халдейской книге предсказаний.

Считается также, что предсказывавшая будущее с закрытым ртом жрица-пифия из святилища Аполлона в Дельфах, широко известного не только в античной Греции, но и за ее пределами, тоже была чревовещательницей.

Впрочем, чревовещатели ни в Древней Греции, ни в Риме отнюдь большой редкостью не являлись. И, подобно своим коллегам из Ближнего Востока, тоже считались предсказателями.

Первый российский профессиональный чревовещатель Г.М. Донской

И хотя с тех пор минуло несколько тысяч лет, в течение которых были сделаны удивительные открытия в физиологии человека, чревовещание по-прежнему остается для нас удивительным и даже загадочным явлением…

Это случилось в одном из берлинских ресторанов. В глубине полупустого зала за столиком сидел человек средних лет. Рядом на полу лежала собака, не сводившая с хозяина глаз. А тот с аппетитом вкушал ароматное мясо. И вдруг собака очень отчетливо спросила: «Почему же ты мне ничего не даешь. Я ведь тоже голодная». «Можешь и потерпеть. Быстро под стол!» – строго прикрикнул на нее хозяин.

Собака хоть и подчинилась команде, но все равно, уже находясь под столом, не переставала в голос возмущаться: «Ты каждый раз, чтобы меня успокоить, повторяешь – подожди, а потом бросаешь одну лишь голую кость. Это с твоей стороны просто непорядочно».

Сидевший немного в стороне англичанин, услышав странный диалог, был поражен. Да и как иначе. У него на глазах собака вещала человеческим голосом!

Англичанин немедля стал упрашивать хозяина говорящей собаки уступить ему это чудо природы. Тот сначала отказывался, но потом, подумав, согласился, но запросил довольно приличную по тем временам сумму. Но англичанин от своего замысла все равно не отказался.

Собака же в это время, словно почувствовав, что происходит нечто нехорошее, неожиданно начала громко лаять. А после того, как англичанин взял ее на поводок и собрался увести с собой, очень внятно проговорила: «Ну, коль так, то больше от меня никто не услышит и слова!»

И лишь спустя какое-то время секрет «говорящей» собаки был раскрыт. Оказалось, что это был самый обычный пес. А вместо собаки произносил слова ее хозяин – знаменитый немецкий вентролог Шрейбер…

А вообще первым профессиональным чревовещателем историки театра считают англичанина Стивена, который более двух столетий назад изумлял своими невероятными номерами многочисленных зрителей. Начинал же Стивен свою творческую карьеру актером на сцене небольшого провинциального театра, но большой известности на этой творческой ниве не приобрел. Но зато, когда он стал чревовещателем, на него обрушились и почести, и слава. Коронным номером Стивена был «диалог с головами».

В кратком описании это представление выглядело следующим образом. В определенных местах сцены размещались изготовленные из папье-маше фигуры людей, каждая из которых изображала представителя определенного сословия: крестьянина, мещанина, купца, врача и т. д. При этом голова каждой фигуры имела подвижную нижнюю челюсть.

Артист не спеша прохаживался между фигурами и вел с ними неторопливую беседу. Те также не молчали: вступали с артистом и друг с другом в спор, обменивались репликами, одним словом, вели оживленную беседу…

Еще одним известным вентрологом был француз Александр Ваттемар. В 1832 году он даже выступал в Петербург и в Москве, где благодаря своим удивительным номерам завоевал немалую известность.

Вот как отзывался о знаменитом чревовещателе в своих воспоминаниях знаток старины Михаил Пыляев: «Много чудесного в народе рассказывали про одного наезжавшего в Петербург иностранца-чревовещателя. Говорили, что раз он довел будочника, стоявшего на часах, до того, что тот стал ломать будку алебардой, полагая, что в углу скрывается нечистый. В другой раз довел бабу, несшую в охапке дрова, до полного отчаяния, разговаривая с ней из каждого полена…»

Наверное, каждому вентрологу хоть однажды задавали вопрос: может ли обычный человек научиться чревовещанию или для этого необходимы врожденные способности?

Долгое время считалось, что при желании чревовещать может любой человек. Для этого лишь необходимо пройти специальную подготовку у опытного вентролога. Однако факты свидетельствуют, что это далеко не так.

По крайней мере, для того, чтобы говорить, не производя движений губами, необходимо, чтобы голосовой аппарат имел особое, причем уникальное строение. В качестве подтверждения этого взгляда служит тот факт, что дети профессиональных вентрологов очень редко идут по стопам родителей. И не только потому, что не желают этого, а, прежде всего, из-за того, что у них отсутствуют соответствующие морфофизиологические данные.

Во-первых, специалисты считают, что в строении гортани и голосовых связок вентролога имеются определенные отклонения. Во-вторых, чревовещателю во время разговора необходимо научиться грамотно и рационально использовать имеющийся в легких воздух. И главное, он должен уметь сужать гортань. И чем сильнее она сужена, тем дальше от исполнителя будет звучать его голос.

А вообще чревовещатель использует обычные органы речи. Он просто сдвигает язык назад и настолько уменьшает щель гортани, что почти целиком убирает те присущие голосу оттенки, которые создаются за счет резонанса связок и других структур гортани. При этом губы и ротовые мышцы вентролога во время разговора остаются на месте, и поэтому у зрителя создается иллюзорное впечатление, что звук исходит из живота.

Но, ко всему прочему, истинный вентролог должен уметь еще и разговаривать различными голосами: младенца и пожилого человека, мужчины женщины. К тому же ему требуется найти еще и индивидуальный голос для каждого «говорящего» предмета. В то же время, его лицо должно быть насыщено разнообразной мимикой.

Но самое главное, что должен уметь истинный вентролог, – это придавать своему голосу полетность. Профессиональный чревовещатель может направить звук своего голоса в любое место пространства. Поэтому в его присутствии может «говорить» шкаф, стол, стулья. Зрителям же в это время кажется, что слова произносят именно эти, а не какие-то другие предметы.

Очень точно о полетности голоса еще в 1773 году написал в своей книге «Выписки о чревовещателях, или чревобасниках» аббат ла Шапель, который достаточно хорошо ориентировался в тонкостях этого искусства. Он писал: «Следуя понуждению, каковым чревовещатель захочет управлять своим голосом, покажется оный происходящим с вершины дерев, с ближнего луга, из земного недра либо с воздуха, от тридцати до сорока шагов расстоянием».

В качестве примера автор приводит случай с неким бароном фон Менгеном – посланником Дании при французском дворе. По утверждению аббата, этот человек мог «беседовать» с маленькой деревянной куколкой, которую хранил в кармане.

В начале диалога кукла обычно начинала возражать барону. Он нервничал, начинал сердиться и прятал деревянную фигурку в карман. Но она все равно продолжала пререкаться с хозяином.

Но кукла не только препиралась с бароном, но и под аккомпанемент гитары или лютни пела песни, а также демонстрировала многие другие свои «способности». Безусловно, вместо куклы слова произносил фон Менген.

Мастерски управлял полетом своего голоса и английский чревовещатель Фредерик Маккабей, прославившийся своими способностями в середине XVIII века. Так, демонстрируя свое искусство, он обычно исполнял роль очень стеснительного и робкого человека.

Выйдя на сцену, Маккабей смущенно просил зрителей не отвлекать его репликами, пока он будет беседовать со своим приятелем Джеком, который якобы сидит в шестом или, например, в пятом ярусе. Глядя поверх голов зрителей, сидящих в первых рядах, чревовещатель громко спрашивал: «Джек, ты здесь?» Не получив ответа, Маккабей снова повторял свой вопрос. И тут из партера кто-то густым басом выкрикивал: «Нет никакого здесь Джека!»

Маккабей снова обращался к публике с просьбой не отвлекать его. И в этот момент из переднего ряда неожиданно звучал раздраженный женский голос: «Да нас просто пытаются дурачить!»

Публика словно ждала этой реплики. Следом за ней со всех сторон начинали раздаваться крики возмущенных «зрителей». Конечно же, что и эти сердитые голоса принадлежали Маккабею, который издавал их, не открывая рта. В конце концов Маккабей, совсем сбитый с толку, под гром аплодисментов покидал сцену.

Первым же российским профессиональным чревовещателем считается Донской Григорий Михайлович. Выступал он с двумя куклами: рыжеволосым клоуном Джоном и Паулиной – дамой в шикарном вечернем платье и черных перчатках до локтей. Как только куклы появлялись перед зрителями, они сразу начинали между собой спорить, при этом награждая друг друга язвительными колкостями. Донской вначале эту словесную дуэль слушал молча, но затем не выдерживал и вмешивался в диалог.

Со временем Григорий Михайлович стал демонстрировать номер с «говорящей» собакой. Артист садился вместе с ней за стол и начинал вести беседу на нескольких иностранных языках! Казалось, что и впрямь, раскрывая пасть, собака произносит слова.

И хотя такое среди вентрологов случается редко, о чем уже упоминалось выше, тем не менее, дар Григория Михайловича переняла одна из его дочерей – Мария, впоследствии также ставшая известной чревовещательницей. Кстати, долгое время считалось, что способностью к чревовещанию обладают только мужчины.

Семейную традицию Донских продолжила также дочь Марии Григорьевны – Евгения. Иногда они выступали вдвоем, причем всегда с ошеломляющим успехом.

 

КАК ОБРАЗУЕТСЯ ГОЛОС

В основе человеческого общения лежит речь, которая является производной голоса. А чтобы голос был качественным и пригодным для полноценного разговора, необходимо гармоничное взаимодействие всех частей голосового аппарата.

Сам же голосовой аппарат представлен тремя основными блоками:

Во-первых, гортанью с голосовыми складками, генерирующими звук.

Во-вторых, глоткой, носовой и ротовой полостями, представляющими собой своего рода резонатор голоса.

В-третьих, дыхательным (энергетическим) аппаратом: трахеей, бронхами, легкими, диафрагмой.

Однако ряд исследователей описывают еще и четвертый блок – артикуляционный, куда входят ротовая полость, зубы, губы, твердое и мягкое небо.

Голосовой аппарат – весьма сложная структура, все звенья и функции которой находятся в тесной взаимосвязи.

Главным элементом голосового аппарата являются голосовые связки, или, иначе, голосовые складки, которые располагаются в гортани. Их здесь две пары: истинные и ложные.

Первые из них имеют треугольную форму и представлены главным образом мышечной тканью. Выше них находится вторая группа голосовых связок – ложные: в них, в отличие от истинных, мышечных волокон очень мало. А пространство, разделяющее голосовые связки, принято называть голосовой щелью.

Когда человек дышит спокойно, все мышечные волокна гортани находятся в расслабленном состоянии, поэтому голосовые связки раздвинуты в меру. Однако во время глубокого вдоха голосовые связки расходятся далеко, конечно, относительно их размеров, в стороны. В результате появляется широкое отверстие треугольной формы, через которое проходит воздух в легкие.

Во время разговора, который, как известно, представляет собой систему звуков, голосовые связки сближаются, и размер голосовой щели значительно уменьшается. Но благодаря тому, что внутренние мышцы гортани находятся в напряжении, она все же остается слегка приоткрытой.

А теперь попытаемся разобраться с механизмом голосообразования. Следует сразу сказать, что он очень и очень сложен, поэтому до сих пор полностью не исследован, хотя изучением этого феномена ученые занимаются начиная с середины XIX века.

За прошедший период было предложено несколько гипотез, с помощью которых ученые пытались объяснить механизм голосообразования.

Одной из них является миоэластическая теория фонации. Она предполагает, что в момент голосообразования сомкнутые голосовые связки, их мышцы, а также давление под этими связками находятся в тесной взаимосвязи. И выражается эта связь следующей закономерностью: чем сильнее сопротивление складок, тем выше давление столба воздуха в трахее.

Чтобы голос был качественным, необходимо гармоничное взаимодействие всех частей голосового аппарата

При этом весь мышечный аппарат органов дыхания автоматически поддерживает давление воздуха на том уровне, который требуется для того, чтобы произнести тот или иной звук.

Впрочем, состояние голосовых связок не полностью зависит от силы воздушного давления. При активном взаимодействии с центральными отделами головного мозга, эти связки постоянно корректируют тонус дыхательных мышц.

Например, когда требуется, чтобы изменилось подскладочное давление, из определенных участков коры головного мозга подаются соответствующие сигналы, в которых закодирована команда для внутренних мышц гортани и голосовых связок. Приняв ее, эти мышцы изменяют свой тонус, соответственно, повышая или понижая их частоту колебаний…

В середине XX века получила распространение нейрохронаксическая теория, в соответствии с которой голосовые связки не просто по инерции колеблются под воздействием воздушных потоков, а находятся под контролем поступающих из коры головного мозга регулярных сигналов, которые заставляют их попеременно то сокращаться, то расслабляться.

При этом нервные импульсы из головного мозга к голосовой мышце поступают с той же периодичностью, с какой колеблются голосовые связки, то есть они в точности совпадают с основным тоном голоса человека.

Из всего сказанного следует, что поток воздуха, образовавшийся во время выдоха, вовсе не порождает колебательное движение, или вибрацию голосовых складок (как объясняет миоэластическая теория), а служит источником энергии, которая после ряда преобразований превращается в звук.

Итак, опираясь на эти две гипотезы, можно сделать следующий вывод об основных механизмах голосообразования.

Во-первых, раздельные звуки возникают потому, что на пути воздушной струи воздуха, которая под давлением вырывается из легких и бронхов, появляется препятствие в виде сомкнутых и напряженных голосовых складок. И именно этот воздушный поток вызывает их вибрацию, в результате которой и возникает звук. Дальше он распространяется по надставной трубе, которая не является отдельным органом, а представляет собой структуру, состоящую из полостей рта и носа, играющих роль резонаторов по отношению к голосу. В этих полостях голос человека приобретает свои индивидуальные особенности – силу и тембр.

Из сказанного выше следует, что речевые звуки появляются в процессе дыхания, которое иногда называют речевым. Оно вовлечено в речевой процесс, являясь основой голосообразования, формирования речевых звуков, а также речевой мелодии.

Как известно, речь образуется на фазе выдоха. И выдох в этом случае становится значительно длиннее, в то время как вдох, наоборот, укорачивается. Это подтверждает тот факт, что, когда человек разговаривает, ему требуется воздуха в 3–4 раза больше, чем при обычном дыхании, например, во сне. Поэтому при вдохе воздух поступает главным образом через рот.

Кроме того, при речевом дыхании выдох происходит при активной помощи со стороны мышц брюшной стенки и внутренних межреберных мышц, которые называются выдыхательными. Они обеспечивают глубокий выдох и необходимый напор воздушной струи.

Итак, современные представления о голосообразовании сводятся к следующему.

Во время речевого дыхания струя воздуха приводит в колебательное движение голосовые складки. Ротовая и носовая полости играют роль резонатора: образовавшийся в гортани звук в этих полостях приобретает характерные особенности, в том числе, тембр и силу.

Качественным «оформлением» звука занимается артикуляционная область голосового аппарата, в состав которой входят все органы ротовой и носовой полостей, носоглотка, а также губы. Каждая из этих структур создает для воздушной струи определенные препятствия, в результате чего образуются не просто гласные и согласные звуки, а придающие голосу конкретного человека свои особенности.

Таким образом, ясно, что для появления голоса требуется взаимное функционирование всех частей голосового аппарата. И занимаются их гармонизацией определенные области коры головного мозга…

Мы уже рассказывали о сенсационном аттракционе – «говорящая собака». Конечно же, собака не разговаривала. И даже при всем желании дрессировщика сделать она этого не смогла бы, поскольку ее голосовой аппарат устроен так, что сформироваться членораздельные звуки в нем никак не могут.

Даже наших ближайших родственников – человекообразных обезьян – ни один дрессировщик не сможет научить разговаривать. И связано это с тем, что, как и у собаки, гортань у приматов устроена так, что не позволяет им произносить членораздельные звуки, а тем более фразы, хотя уровень развития психики обезьян таков, что они вполне могли бы оперировать простыми словами.

В таком случае возникает вполне резонный вопрос: на каком этапе развития человечества зародилась речь? У антропологов нет единого мнения на этот счет, хотя и существует около десятка гипотез о происхождении устной речи.

Для ответа на этот вопрос, ученые обратились к скелету молодого неандертальца, который обитал на нашей планете 45 тысяч лет назад. А поскольку скелет сохранился достаточно хорошо, американский антрополог Э. Крелин по костям гортани смог воссоздать модель соответствующих мышц дыхательного горла.

После реконструкции ученый сравнил речевой тракт неандертальца с органами современного человека и нашел в них немало хорошо заметных различий. Например, язык нашего далекого предка оказался намного тоньше, чем таковой у современного человека. И объем надглоточной полости тоже был меньшим, чем у теперешних людей.

Еще дальше в своих исследованиях пошел американский лингвист Ф. Либерман. Из пластичного силикона он сделал муляжи голосовых органов шимпанзе, неандертальца, ребенка и взрослого человека. Затем на эти модели исследователь направлял лучи света и по их траекториям рассчитывал, какую частоту тона имели звуки, издаваемые неандертальцем.

На основании полученных данных Либерман установил, что анатомические особенности носоглотки и гортани не позволяли неандертальцу разговаривать. Он мог произнести всего-навсего лишь шесть согласных, – Д, Б, С, 3, В, Ф и три гласные, – скорее всего, А, И, Е.

Вероятно, именно невозможность говорить и привела неандертальцев к вымиранию и появлению на исторической сцене кроманьонцев, ставших, как предполагается, родоначальниками современных людей.

 

ЭТЮДЫ О ЧИХАНИИ И ЗЕВАНИИ

Медицинские справочники дают довольно сухое объяснение этому явлению. Чихание – это «неожиданный выдох», при котором воздух выбрасывается из нашего носа с прямо-таки ураганной скоростью – 160 километров в час.

В тот момент, когда мы чихаем, нам трудно заметить все, что совершается с нашим телом, так как весь этот процесс происходит автоматически. И лишь целенаправленные исследования показали, что за считаные доли секунды до мучительного «взрыва», мы делаем короткий судорожный вдох, а когда раздается чих, то, будто сгорая от стыда, прикрываем глаза.

Поводы для чихания могут быть самыми разными: приступы аллергии, появившиеся в носу полипы. Но чаще всего этот процесс провоцируют различного рода микроскопические частицы: пыль, пыльца растений, споры грибов, шерсть домашних животных и т. д.

Стеснительные люди, пытаясь чихнуть, порой изо всех сил зажимают нос и закрывают рот, чтобы только не помешать окружающим своим громким «апчхи». Но делать этого нельзя, так как от таких предосторожностей резко возрастает давление на сосуды головного мозга, что может привести к головной боли, сильному кровотечению, а то еще к чему-нибудь похуже.

Но бывает и такое, что люди умышленно раздражают слизистую оболочку носа, чтобы лишний раз чихнуть. Для этих целей обычно используют табак. Впрочем, медики не особо рекомендуют этим заниматься. Как выяснил шведский врач Г. Болиндер, люди, нюхающие табак, в три раза чаще страдают от гипертонии, чем те, кто лишен подобной привычки.

Но коль искусственным путем можно чихание спровоцировать, то нельзя ли его каким-то образом остановить? Особенно тогда, когда оно принимает форму приступа.

До недавнего времени и впрямь считали, что это сделать можно. И даже рекомендовали способы и средства для устранения таких пароксизмов. Например, советовали натирать лицо топленым молоком или свиным жиром, а также кушать чеснок, хрен или оливковое масло. Но эти продукты, как показывает практика, избавить от чихания не могут. Более того, не в состоянии помочь даже современные пилюли.

И в этом смогли убедиться родители двенадцатилетней девочки Триши Рей из Великобритании. Она чихала 153 дня подряд: причем каждый ее чих длился в среднем пятнадцать секунд, словно подчиняясь некоему ритму. Всего же девочка чихнула приблизительно 880 000 раз! Для лечения Триши врачи применяли самые разные способы: редкие препараты, гипноз, даже пытались заморозить нос. Но все их ухищрения остановить процесс не смогли.

А вот семнадцатилетнюю Джун Кларк из Майами (США), чихавшую 167 дней подряд, в конце концов медики смогли излечить электрошоком.

Чихание – это неожиданный выдох

Конечно, чихать почти полгода, причем не переставая, это ужасно! Но, тем не менее, и Триши Рей, и Джун Кларк до печального рекорда англичанки Донны Гриффитс очень далеко. Эта особа чихала в течение 978 дней – с 13 января 1981 года по 16 сентября 1983 года. Причем только за первый год она чихнула около миллиона раз.

Гипотез, объясняющих эти странные приступы, не так уж и много. Так, согласно одной из них, продолжительное чихание может быть вызвано воспалением тканей головного мозга и представляет собой что-то вроде короткого замыкания.

Что же касается наследуемости предрасположенности к чиханию, то, по мнению Роберта Пагана, профессора Вашингтонского университета, такая связь есть. Так, в одной из семей, которую он наблюдал, люди из поколения в поколение чихают по три раза подряд, а в другой семье – по восемь раз. Почему? Пока не известно.

Вот еще одно интересное наблюдение. Порой люди чихают, когда из темного помещения выходят на яркий свет. По статистике, такое случается с каждым пятым жителем нашей планеты. Долгое время ученые не могли дать объяснение этому факту. И лишь английский врач Джеральд Легт попытался это сделать. Он считает, что при неожиданном попадании света на наши зрачки, они сужаются, слезные железы выбрасывают свои секреты, слезы проникают в верхнюю часть носовой полости, раздражают слизистую оболочку и человек чихает.

Впрочем, есть и другая гипотеза. И, согласно ей, виной всему электрические процессы. В головном мозге человека зрительный нерв располагается почти рядом с тем нервом, что связан со слизистой оболочкой носа. И возбуждение, передаваемое по одному нерву, воздействует на соседний и вызывает чихание.

Какое же из этих объяснений наиболее правдоподобно, пока не ясно. Будущее, как говорится, покажет…

Не менее любопытным и труднообъяснимым явлением, связанным с дыхательной системой человека, является также зевание. Хотя, казалось бы, что может быть проще и знакомее зевка. Открыл рот, втянул в себя воздух, закрыл рот, – вот тебе и зевок. И объяснение вроде бы есть этому явлению: зевота – это дополнительный вдох воздуха для вентиляции легких, чтобы, тем самым, улучшить снабжение организма кислородом.

Но так ли это на самом деле? Провели эксперимент, и оказалось: даже при высоком содержании в крови двуокиси углерода количество зевков не возрастало, хотя частота дыхания и увеличивалась. Значит, газообмен – не основная функция зевоты.

Тогда возникло предположение, что в зевании главное не вдох, а широкое разевание рта. То есть зевание – это своего рода потягивание. Что это действительно так, доказывает не только житейская практика, но и медицинские наблюдения над больными людьми, и эксперименты. Так, когда в кровь животных вводили гормон окситоцин, то у них наблюдались оба явления: и зевание, и потягивание. А у людей, страдающих односторонним параличом, во время зевания вытягиваются конечности парализованной стороны.

Когда ученые стали подсчитывать частоту зевков в зависимости от ситуаций, то оказалось, что наибольшую – 24 зевка в час – выявили у группы, члены которой должны были оставаться бодрыми, хотя организм каждого сам по себе и устал. То есть зевота – это способ поддержания организмом бдительности.

Однако и эта гипотеза не может объяснить все факты зевания: например, зевание перед сном у большинства людей или в момент волнения у спортсменов. Даже чтение материала о зевоте или мысли о ней вызывают зевки.

Сама зевота, как известно, весьма заразительна. И реагирует человек, как оказалось, прежде всего, на общий вид зевающего человека. Сам же рот зевающего без остальной части лица действует очень слабо.

Еще одна теория предполагает, что зевание – это процесс «энергетической подзарядки организма». При зевании мы своим раскрытым ртом, как воронкой, засасываем энергию, словно забирая ее из пространства. И поэтому во время шока или удивления, согласно этой теории, мы открываем рот, чтобы получить дополнительную порцию энергии.

Пытаются ученые объяснить зевок и перегревом мозга. Именно чрезмерным повышением температуры в нашем командном пункте и объясняют американские исследователи зевание человека.

Чтобы доказать свою правоту, ученые провели наблюдения над волнистыми попугайчиками. Эти обитатели австралийского континента, помимо относительно крупного мозга, обладают еще одной странной особенностью: для них, как для многих людей и некоторых животных, характерна «заразная зевота». Этим свойством птичек и воспользовались исследователи.

Они наблюдали за попугайчиками в трех различных ситуациях: повышенной, очень высокой и средней температурах внешней среды. В первых двух вариантах практически никаких изменений в поведении птиц не наблюдалось. Но когда зоологи стали поднимать температуру, начиная от среднего, оптимального для попугайчиков значения, птицы стали зевать в два раза чаще, чем при обычных условиях.

Выходит, что если температура мозга поднялась выше некоторой критической отметки, то, скорее всего, человек очень скоро начнет зевать. И это физиологическое явление будет почти равносильно включению вентилятора, охлаждающего процессор компьютера. То есть, как и вычислительная машина, мыслительный орган человека работает эффективнее при небольшом охлаждении, а зевота – это особый физиологический механизм, понижающий температуру до оптимального уровня.

Теперь, вероятно, можно объяснить, почему, например, зевота прекращается, если охладить лоб или сделать несколько быстрых вдохов и выдохов через нос.

Обычно считается, что зевание является одним из признаков усталости. Предположим, что человек действительно устал и хочет спать. В этой ситуации поднимается температура мозга и циркулирующей по его сосудистой системе крови. Но если воздух, окружающий тело или лицо человека, прохладный, то достаточно нескольких глубоких дыхательных движений, чтобы кровь, которая направляется внутрь головы, охладилась. А это значит, что и температура мозга тоже снизится. Ведь вдох и выдох – это, по сути, зевок.

Но, как оказалось, чрезмерная зевота – это еще и один из признаков рассеянного склероза. Кроме того, она сигнализирует о скором припадке у эпилептиков и об очередной волне боли у людей, страдающих от мигрени.

Кроме того, частое зевание нередко связано с недостаточно эффективной работой механизмов, регулирующих температуру в мозге. Соответственно, врачи обязаны обратить более пристальное внимание на тех пациентов, которые жалуются на частую зевоту.

 

ЭТОТ УЖАСНЫЙ ХРАП

Храпящий во сне человек – это всегда проблема для окружающих. Даже недолгое пребывание в компании с таким «ревуном», например, в купе вагона или в гостиничном номере, выводит из себя. Особенно в ночное время, когда глаза слипаются от сна, а погрузиться в забытье мешает уверенное басистое завывание или «тарахтение» соседа.

А представьте себе пребывание такого человека в долговременных коллективах: например, в семье или в общежитии. Естественно, отношение к нему далеко не приятельское.

Чтобы не становиться раздражающим фактором для других, храпящий во сне человек обычно старается уединиться. И поэтому такой человек ощущает себя неполноценным членом общества, и, как следствие, становится подавленным, мрачным, нелюдимым.

Кроме психологических проблем, такой человек ощущает и физическое нездоровье. Проснувшись утром, он чувствует себя не бодрым, а уставшим, словно перед этим отработал ночную смену. Люди, у которых нарушен нормальный ночной сон, характеризуются пониженной умственной и физической активностью. Кроме того, у них возрастает риск заболеть гипертонией, разного рода неврозами, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Выходит, что храп – это не только фактор раздражения для окружающих, но и серьезная медицинская проблема. Хотя, как ни странно, в большинстве энциклопедических изданий о нем почти не упоминается. Даже в Большой медицинской энциклопедии проблеме храпа отведено чуть больше трех десятков строк.

Вот содержание этой заметки: «Большинство исследователей полагают, что в основе храпения лежит расслабление во время сна мускулатуры мягкого неба, глотки, языка и западение языка при положении спящего человека на спине. Храпение чаще наблюдается у лиц, склонных к полноте, имеющих короткую толстую шею, утолщенное мягкое небо, удлиненный небный язычок, что обусловливает сужение зева во время сна. С усилием преодолевая это суженное пространство, ограниченное податливыми образованиями, вдыхаемый воздух вызывает вибрацию расслабленной небной занавески. Возникновению храпа способствуют нарушения носового дыхания, особенно при обтурации полости носа полипами, гипертрофии или отеке слизистой оболочки носовых раковин, опухолях носоглотки. В ряде случаев санация полости носа, носоглотки и придаточных пазух носа приводит к нормализации функции мягкого неба и уменьшению или исчезновению храпения».

И хотя изложенное в медицинской энциклопедии понимание храпа признают практически все специалисты, все же попробуем взглянуть на эту проблему по-иному.

Во-первых, во время сна расслабляется не только мускулатура глотки, мягкого неба, но и всего тела. При этом, хотя у многих людей дыхание во сне ротовое, тем не менее, не все они храпят. Да и не каждый человек с полипами носа или насморком подвержен храпу.

Все эти факты заставляют предположить, что, помимо названных, существуют и другие причины, вызывающие храпение. Например, установлено, что у страдающих храпом значительно понижен тонус мышц мягкого неба и небного язычка, а также ослаблен или полностью отсутствует глоточный рефлекс.

Знаменитый швейцарский физик и математик Даниил Бернулли

Один из законов физики гласит, что газ или жидкость в трубке с постоянным поперечным сечением в любой точке имеют одинаковую скорость и давление. Если же трубка в каком-то месте сужена, то на этом отрезке жидкость или газ текут быстрее, но при этом с увеличением скорости падает давление. Это приводит к тому, что эластичные стенки сосуда начинают втягиваться внутрь. Открыл же этот закон гидродинамики в XVIII веке знаменитый швейцарский физик и математик Даниил Бернулли. Так вот, оказывается, с помощью этого физического закона можно объяснить и возникновение храпа. Ведь при ротовом дыхании, которое характерно для храпящего человека, из ротовой полости воздух попадает в глотку, а затем и в остальные отделы дыхательных путей. А поскольку во время этого перемещения воздух должен пройти через суженный зев, то в соответствии с правилом Бернулли скорость воздушного потока на этом отрезке должна возрасти. Но это, в свою очередь, приведет к падению давления, в результате чего эластичный язычок вместе с небными дужками начнут сгибаться в сторону зева. Но именно этот процесс сопровождается колебаниями этих структур, которые и являются источником звуков, именуемых храпом.

В 1988 году белорусский ученый профессор В.Я. Гапанович предложил разделить храп на 3 степени. Вот как эти степени описывают авторы книги «Среди запахов и звуков» М. Плужников и С. Рязанцев:

«I (легкая) степень характеризуется тихим, монотонным, кратковременным храпом, по оценке многих – наподобие «кошачьего мурлыканья». Такой храп проявляется только при положении на спине.

Для II степени (средняя тяжесть) характерен громкий храп при положении на спине, несколько уменьшающийся при положении на боку и почти не проявляющийся при положении на животе. Храп продолжается длительно, чаще монотонно, но без прерывистого дыхания. Такой храп мешает нормальному отдыху окружающих, что заставляет будить храпящего.

Для III (тяжелой) степени характерен чрезмерно громкий и интенсивный храп. По характеру он может быть разноголосым, с переливами, прерывистым дыханием. Создается впечатление о захлебывающемся во сне человеке, что не только мешает ночному отдыху находящихся по соседству, но и настораживает многих: «Не задохнулся ли человек во сне?» У таких пациентов храп проявляется во всех положениях (на спине, на боку, на животе), причем интенсивность храпа от положения не меняется».

А теперь перейдем к практической части разговора о храпе, суть которой сводится к одному вопросу: можно ли храп вылечить?

Однозначно ответить на этот вопрос нельзя, так как на появление храпа влияет много разных причин, причем не только связанных с анатомическими особенностями носоглотки и дыхательных путей, но и с другими органами.

Хотя способов лечения существует немало. Так, иногда для лечения храпа применяют различные трубки и держатели языка, которые на время сна вводят в носоглоточное пространство.

Для лечения храпа предлагалось применять и хирургические методы, в частности, пластические операции глотки, которые в большинстве своем предполагают полное удаление язычка и миндалин, а также частичное иссечение мягкого неба.

Применялись также различные препараты, стимулирующие увеличение тонуса мышц неба и язычка, дыхание, периферические рецепторы глотки.

Были и другие рекомендации. Так, ряд исследователей в качестве лечебных и профилактических мероприятий предлагали спать на животе, другие ученые советовали ограничить калорийность пищи.

Но все эти и некоторые другие предложения отечественных и зарубежных ученых излечить храп так и не помогли…

Впрочем, то, что храпящий во сне человек не высыпается, это всего лишь часть проблемы, причем не самая существенная. Дело в том, что храп может оказать негативное влияние и на другие структуры человеческого организма. Например, на мозг, вызвав его повреждения.

Такой тревожный вывод о воздействии храпа на человеческий организм сделали специалисты из Австралии, обследовав 40-летних мужчин и женщин, страдающих этой патологией.

Просканировав их мозг, исследователи установили, что у них количество серого вещества немного меньше, чем у их здоровых сверстников. Причем это снижение касалось тех областей мозга, которые ответственны за память, координацию движений и внимание. Но, оказывается, аналогичные повреждения наблюдаются и у людей, страдающих остановкой дыхания во сне. Причем такое явление может повторяться до нескольких сот раз за ночь. Называется это заболевание синдромом обструктивного апноэ сна.

В принципе, считают ученые, ничего сверхъестественного в этом нет. Ведь у людей с подобными расстройствами сна, дыхание останавливается не один десяток раз. Но именно в эти моменты в мозг практически не поступает кислород, а также происходят резкие перепады кровяного давления, что в конце концов и приводит к медленному разрушению коры больших полушарий.