Людське тіло – це чудова машина. Наша анатомія є результатом тисячолітньої адаптації до змін навколишнього середовища планети, що зробило нас однією з найскладніших форм життя. І хоча досягнення в медицині за останні століття дозволили нам детально вивчити будову людського організму, ми ніколи не перестаємо відкривати нові частини та процеси у нашому тілі.
Більше того, у минулому вважалося, що деяких із цих складових не існує. Від вибухових елементів до космічної речовини, в цьому списку ми розповімо вам про деякі з найдивніших, найдивовижніших речовин, з яких складається наше тіло.
9. Алкоголь
Алкогольні напої є одними з найуживаніших напоїв у світі. Нині у всьому світі щороку випивають близько 36 мільярдів літрів алкоголю, чого достатньо для заповнення більш ніж 14 000 олімпійських басейнів. Таким чином, зрозуміло, що алкоголь та людина тісно пов’язані одне з одним.
Настільки, що людський організм виробляє власний алкоголь. Етанол – це природний спирт, який виділяється після ферментації органічних речовин, і цей спирт присутній у алкогольних напоях. У людському організмі етанол здатні виробляти колонії бактерій, що живуть у роті та кишечнику. Для цього в шлунково-кишковому тракті бактерії та дріжджі викликають бродіння вуглеводів, таких як цукор. В результаті цього процесу утворюється невелика кількість етанолу, який потім потрапляє у кровотік.
Згідно з численними дослідженнями, у здорової тверезої людини концентрація етанолу в крові зазвичай становить до 0,8 міліграма ендогенного етанолу на літр крові. Також у крові людини виявили й інший вид спирту – метанол, у концентрації 0,6 міліграма на літр. На щастя, ці значення надто малі, щоб їх можна було легко виявити в крові та спровокувати проблеми із законом. Але в деяких людей все набагато складніше, особливо у тих, хто страждає від таких станів, як «синдром автопивоварні». У цьому випадку система травлення людини перенаселена ферментативними бактеріями і грибками, які можуть виробляти величезну кількість спирту з багатих цукром продуктів. У людей із цим синдромом у крові може виявлятися понад чотири грами алкоголю на літр крові, тобто вони завжди п’яні, не вживаючи жодних алкогольних напоїв.
8. Озон
Озон – це нестабільна речовина. Він складається з трьох атомів кисню і за лічені хвилини розпадається більш прості молекули. Тому газоподібний озон в атмосфері може зовсім зникнути, якби не джерела його поповнення. Більшу частину озону, що є на Землі, виробляють ультрафіолетове випромінювання, грози та діяльність людини. Але свій внесок у це робить і ваше тіло. Майже два десятиліття тому вчені виявили, що імунна система організму людини виробляє озон як спосіб боротьби з біологічними загрозами. Наші тіла містять клітини нейтрофіли, білі кров’яні клітини, покриті антитілами, які подорожують організмом для усунення хвороботворних бактерій та грибків. Для цього нейтрофіли підживлюють свої антитіла високоенергетичними молекулами кисню. Потім антитіла перетворюють такі молекули на озон, який корисний для знищення інвазивних бактерій. Нейтрофіли поглинають чужорідні мікроорганізми та бомбардують їх новоствореними молекулами озону.
Оскільки майже три чверті білих кров’яних тілець нашого організму складають нейтрофіли, кількість молекулярного озону, що виробляється в організмі кожної людини, досить велика. Однак це не дуже добре – озон у великих концентраціях шкідливий. На висоті 25 км над землею озон утворює газовий шар, який захищає життя на Землі від сонячної радіації. Але поблизу землі озон сприяє забрудненню повітря, будучи одним із основних компонентів смогу. А в організмі людини озон розщеплює холестерин, створюючи токсичні молекули, що прискорюють розвиток таких захворювань, як атеросклероз та артрит.
7. Ціанід
Для людини ціанід є надзвичайно токсичною хімічною сполукою. Він дуже швидко вбиває, тому що запобігає клітинному диханню в організмі. Смертоносність ціаніду давно доведено, бо впродовж століть за його допомогою вбили величезну кількість людей. Саме тому дивно, що ціанід присутній у тілі людини. Щодня ціанід у різній концентрації надходить у наш організм, оскільки присутній у повітрі, воді та їжі, яку ми їмо. Насправді такі продукти, як яблука та шпинат несуть у собі ціанід. Але панікувати не варто, його концентрація в них вкрай низька, близько кількох мікрограмів на рослину. А щоб убити людину вагою 70 кг, потрібно 0,1 г ціаніду.
Також ціанід виробляється нашим організмом. Наприклад, хімічні процеси у слині призводять до утворення ціаністого газу всередині нашого горла, який потім вивільняється при диханні. Підраховано, що будь-якої миті в тілі здорової людини може міститися до 50 мікрограмів ціаніду на 100 грамів тканини. Але це з’єднання не накопичується усередині наших тіл. Більша його частина переробляється в печінці та виводиться із сечею. Інша частина перетворюється на вуглекислий газ нашими легенями, і подібно до вищезгаданого ціаністого газу, він виділяється з кожним вдихом. Процеси, що лежать в основі абсорбції, виробництва та детоксикації ціаніду в організмі людини, досить складні. Тому ми повинні дякувати нашому тілу за те, що воно мовчки звільняє нас від цієї смертельної отрути.
6. Радіоактивні речовини
Будь-яке випромінювання у великій кількості небезпечне для людини. Наприклад, навіть якщо пряме ультрафіолетове випромінювання не обпалить нашу шкіру, фонове випромінювання, що зустрічається всюди, може призвести до раку. Але чи знаєте ви, що деякі радіоактивні елементи є у наших тілах? Радіоактивний елемент, що знаходиться всередині наших тіл, – це торій, важкий метал, який використовується в електронних пристроях.
Ми щодня отримуємо невелику кількість торію з їжею та водою, але він зазвичай виводиться з організму протягом кількох днів. Також у людському тілі є уран. Це важкий високорадіоактивний елемент, який зустрічається на планеті в природному середовищі. Як ви знаєте, найбільш широке застосування він знайшов у ядерних реакторах та зброї масового ураження. Дослідження показують, що в тілі середньостатистичного дорослої людини міститься 22 мікрограми урану, і в день він отримує близько п’яти мікрограмів цієї речовини. Найбільшим джерелом урану, що надходить у наш організм, є їжа, особливо немиті овочі.
Потрапивши всередину, уран може потрапити в кровотік і відкластися в різних органах, залишаючись там протягом декількох місяців, доки не буде виведений із тіла. Дві третини урану, що споживається, відкладається в наших кістках. Ми також повинні згадати про калій-40, радіоактивний ізотоп калію, який ми поглинаємо у складі багатьох продуктів харчування, але який корисний для людського організму. Як бачите, ми досить радіоактивні. Але не лякайтеся: малоймовірно, що, чхнувши, ви спровокуєте ядерний вибух.
5. Дорогоцінні метали
Не все у вашому тілі є небезпечним чи радіоактивним. У ньому також є дорогоцінні елементи, які роблять вас цінними з економічної точки зору. Тим не менш, не рекомендується намагатися витягти їх зі свого тіла, щоб продати. По-перше, у нас є золото. Більшість золота перебуває у крові, причому золото становить 0,02 відсотка крові. Усього в людському тілі міститься 0,2 міліграма золота, цього достатньо, щоб зробити куб із чистого золота зі стороною 0,22 міліметра. У нас також є срібло, ще один дорогоцінний метал, який має низьку токсичність для людини. Звичайна людина споживає до 88 мікрограмів срібла на день, що еквівалентно вазі кількох піщин.
Але цього занадто мало, щоб представляти собою якусь цінність, чи не так? Дослідники виявили, що у людських фекаліях також є частинки золота та інших дорогоцінних металів. Один кілограм людських відходів може містити щонайбільше чотири грами міді, срібла, ванадія і золота. З огляду на це було підраховано, що відходи одного мільйона людей можуть коштувати 13 мільйонів доларів. Таким чином, ваше тіло завжди було машиною для заробляння грошей. Проблема полягає в тому, як саме отримувати свої дорогоцінні метали, щоб отримати прибуток, оскільки вам, можливо, доведеться вдатися для цього до деяких дуже неприємних методів.
4. Магнітні поля
Магнетизм необхідний для підтримки життя. Магнітний вплив Сонця, наприклад, захищає нашу планету від космічного випромінювання. А без магнітного поля Землі сонячна радіація зруйнувала б нашу атмосферу і вбила нас, як мурах під збільшувальним склом. Але магнітні сили не обмежуються лише небесними тілами. Форми життя також генерують власний магнетизм, і ми не виняток. Магнетизм виробляє електричний струм, тому кожен об’єкт, у якому протікають електричні струми, також має магнітне поле. А оскільки люди працюють на електриці, що протікає через нашу нервову систему, вона генерує магнітні поля всередині та навколо нашого тіла. Кожен із наших органів працює на певній кількості електрики, тому кожна частина тіла має власне магнітне поле.
Вважається, що сила магнітного поля людського тіла становить одну десятиміліонну від сили магнітного поля Землі. Магнітне поле мозку, тим часом, приблизно в 200 мільйонів разів слабше, ніж у нашої планети. Переможцем серед органів із найсильнішими магнітними полями є серце. Його магнітне поле всього в мільйон разів слабше магнітного поля Землі. Магнітне поле серця настільки сильне, що воно виходить за межі тіла і, як вважають, впливає на певні біологічні процеси. Як бачите, магнітні сили людського тіла дуже слабкі. Але це не завадило деяким людям стверджувати, що вони є достатньо намагніченими, щоб притягувати метал. З іншого боку, незрозуміло, які переваги має здатність приклеювати ложки до тіла.
3. Зірковий пил
Цей пункт найбільш всеосяжний, тому що зоряний пил не тільки є в наших тілах, але ми фактично зроблені з нього. Ідея про те, що люди складаються із зіркової матерії, існує вже кілька десятиліть, але нещодавно ми змогли довести, що це реальність. На початку зародження Всесвіту існували лише основні елементи, такі як водень та гелій. Коли ці хімічні речовини з’єдналися, утворивши перші зірки, усередині цих тіл почали утворюватися важчі та складніші елементи. Такими елементами були вуглець, азот, кисень, фосфор, залізо та сірка. Ці елементи, у свою чергу, майже повністю становлять тіло людини.
Як ці елементи потрапили на Землю? Коли закінчується життя зірок, вони зазвичай вибухають, викидаючи назовні зовнішні шари із великою кількістю різних елементів. Після довгої подорожі на великі відстані залишки цих зірок, що вибухнули, падають на поверхню Землі, де змішуються з рештою ґрунту. Потім рослини поглинають ці елементи, розсіяні у ґрунті, і ми робимо те саме, поїдаючи ці рослини. З роками матерія, що утворюється всередині зірок, стає частиною наших тіл. Два роки тому вчені виявили, що 97 відсотків атомів у людському тілі належать до того ж типу, що й атоми у зірках. Більше того, вважається, що 93% маси тіла – це зоряний пил.
2. Світло
Давно відомо, що тіло випромінює світлове випромінювання. Наприклад, тепло нашого тіла виробляє інфрачервоне світло, електромагнітне випромінювання, яке люди не можуть бачити, на відміну від інших тварин. Можна подумати, що випромінювання людиною світла видимого спектра неможливе. Як і майже вся матерія у Всесвіті, ми відбиваємо світло, але не випромінюємо його, чи не так? Не зовсім. У 2009 році вчений з Технологічного інституту Тохоку (Tohoku Institute of Technology) (Японія) Масакі Кобаяші (Masaki Kobayashi) вирішив досліджувати біолюмінесценцію людини – нашу здатність випромінювати світло. Для цього він найняв п’ятьох людей і протягом трьох днів кожні три години протягом 20 хвилин фотографував їхні оголені тіла. Фотографії були зроблені за допомогою камер, надзвичайно чутливих до світла. Результати показали, що певні ділянки тіла, такі як шия і голова, постійно випромінювали світло, яке було максимально яскравим близько чотирьох годин дня.
Ймовірно, це є наслідком нашого біологічного годинника, відповідно до якого ми витрачаємо більше енергії наприкінці дня. Вчені вважають, що наша біолюмінесценція виробляється маленькими молекулами – флуорофорами, які випромінюються фотонами після взаємодії з електронами, що вивільняються клітинним диханням. Але якщо ми випромінюємо світло, чому ми не світимося як ліхтарики з очима?
Відповідь досить іронічна: видиме світло, яке ми виробляємо, занадто слабке, щоб ми могли його бачити. Насправді, таке світло у тисячу разів менш інтенсивне, ніж те, що здатні сприймати наші очі. Але це світло виходить із нас кожну секунду. Так що ви не тільки зроблені із зоряного пилу, а й сяєте, як зірка. Ну, гаразд, не так яскраво.
1. Антиматерія
Матерія та антиматерія ненавидять один одного. Коли ці дві речовини стикаються, вони взаємно анігілюються, вивільняючи енергію. Але, незважаючи на те, що антиматерія у Всесвіті мінлива, усередині нас вона присутня постійно. Щоб зрозуміти, як таке можливо, нам потрібно згадати калій-40, який, як ми говорили раніше, є в організмі людини. Як мовилося раніше, калій-40 один із радіоактивних ізотопів чи різновидів калію, м’якого металу. Такий ізотоп розпадається – тобто перетворюється на інший елемент після того, як його атоми втрачають енергію. Для цього калій-40 може бути перетворений на кальцій-40 за допомогою процесу, званого бета-мінус розпадом.
В ході цього процесу атом калію-40 втрачає деякі частинки і генерує інші, зокрема частинку антиматерії, звану антинейтрино. І тут починається математика. Підраховано, що за секунду в організмі людини розпадається 5000 атомів калію-40. Близько 89,25% цих атомів зазнають бета-мінусового розпаду. Таким чином, щогодини в організмі людини генерується щонайменше 16 мільйонів антинейтрино. Тим часом калій-40 також може бути перетворений на ізотоп аргон-40. Це відбувається, коли кожен із атомів калію-40 вивільняє позитрон, антиматеріальну версію електрона. Однак цей процес відбувається дуже рідко, у 0,001 відсотка випадків. Але навіть при цьому, враховуючи кількість атомів калію-40, що розпадаються в секунду, людське тіло генерує близько 180 позитронів на годину.
І це результат розпаду лише одного радіоактивного ізотопу, що трансформується всередині тіла. Але у нас є й інші елементи, які розпадаються так само, виробляючи свої власні античастинки. Отже, вітаємо, ви також є реактором, який виробляє антиречовину.
