Человек и стихия

По мере развития науки все сложнее провести резкую грань между неорганической и органической материей. Эти затруднения становятся понятными, когда думаешь о том, какими взаимопроникающими связями объединяется живая и неживая материя на нашей планете.

Миллиарды лет тому назад в пустынных водах древних океанов из элементов неживой материи возникла жизнь. Огромные чаши океанов улавливали тепловую энергию солнца, обеспечивая простейшим существам необходимую для химических процессов температуру жизни. Той же цели служил и растворенный в воде кислород. Ультрафиолетовые лучи солнца и солнечная радиация легко проникали сквозь первичную атмосферу земли и способствовали появлению все новых и новых видов живых существ. Углекислота воздуха и лучистая энергия солнца взрастили зеленый покров земли, будто подготавливая готовую органическую пищу для переселенцев, покинувших воды океана и осваивавших плотную поверхность земли. Буйная растительность дала атмосфере свободный кислород. Появление легочного дыхания обеспечило дальнейший прогресс эволюции.

В самом деле, прогрессивное развитие существ, живущих в воде и дышащих кислородом воды, на определенном этапе должно было прекратиться. Ведь любое накопление энергии и ее использование в организме связано с интенсивностью окислительного процесса. Но в одном литре воды растворено всего 10 см3 кислорода. Это означает, что для животных с водным дыханием, чтобы поднять интенсивность обмена до уровня человеческого, потребовался бы орган, способный пропускать в одну минуту около 30 литров воды на каждый килограмм веса. При такой работе потеря энергии на дыхание была бы невосполнимой. Другое дело воздух атмосферы. Он содержит не 10 см3 кислорода в 1 литре, как вода, а в 21 раз больше. Таким образом, высокая насыщенность воздуха кислородом была одним из важнейших условий биологического прогресса. И везде, в каждом скачке эволюции, солнечные лучи, вода и воздух нераздельно связаны с жизнедеятельностью организмов.

Миллиарды лет живые существа прогрессивно приспосабливались к этим естественным условиям. В каждом органе живого поэтому содержатся механизмы, обеспечивающие существование особи именно в лоне этих трех животворных стихий. Животные приспособлены к окружающей среде, как корни дерева к почве, на которой оно произрастает.

Конечно, человек — социальное существо, чем и отличается от животных. Но организм человека в полной мере сохранил все основные черты биологического существа, и поэтому и солнце, и воздух, и вода, с которыми человеческий организм постоянно обменивается энергией, составляют с ним единое целое и самым активным образом влияют на его жизнедеятельность.

Что же собой представляет закаливание и в чем его значение для организма? Почти вся справочная литература определяет закаливание как повышение устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды: холоду, теплу, пониженному атмосферному давлению.

Но позволительно спросить, почему относительно незначительные колебания сезонной температуры, например, в условиях умеренного климата, мы именуем неблагоприятными. Мы любим и прекрасно переносим душистый морозный воздух, мы не страдаем и при 20-градусной жаре, здоровый организм без всяких усилий справляется со сменой атмосферного давления. И тем не менее медицина с каждым годом открывает все более глубокие связи между климатическими факторами и состоянием организма. Известно, например, что нарушение мозгового кровообращения и возникающие вследствие этого головные боли, общая вялость, боли в пояснице, суставах и в области сердца могут быть связаны со сменой погоды. Обострение бронхиальной астмы, радикулита, острые боли в суставах у лиц, перенесших ревматический полиартрит, повышение температуры тела при туберкулезе также могут быть обусловлены сменой погоды.

Установлено, что колебания барометрического давления увеличивают число инфарктов сердца. При повышении солнечной активности возрастают не только случаи инфарктов, но ухудшается состояние гипертоников, возрастают легочные кровотечения у больных туберкулезом. Если приобщить к этому так называемые простудные заболевания, получается впечатляющая картина, и кажущаяся на первый взгляд невинная смена погоды действительно становится неблагоприятным фактором. Но почему? Почему человеку, предки которого миллионы лет приспосабливались к постоянно меняющимся условиям внешней среды и вышли в этом приспособлении победителями, заселив планету от полюса до полюса и в гигантских масштабах преобразуя природу, необходимо как-то нейтрализовать действие извечно существующих смен колебаний климата?

Попробуем ответить на поставленный вопрос.

Оказывается, что проблема закаливания теснейшим образом связана со вторым законом термодинамики, открытым и сформулированным еще в XIX столетии. Согласно этому закону, всякий обмен энергией в виде тепла между какими бы то ни было системами связан с неизбежной потерей тепла в результате его рассеивания в мировом пространстве. Этот закон распространяется также и на живую систему, на организм человека. У человека, в частности, рассеивание тепла происходит посредством инфракрасного (теплового) излучения кожи, при выделении пота и при дыхании. Если учесть, что поверхность тела человека весьма значительна, легко представить себе степень рассеивания тепла. (Это явление получило название энтропии.)

Однако значительная потеря тепла для организма человека губительна. Не случайно у всех людей земного шара, независимо от того, в каких климатических условиях они проживают, температура тела равна 36,6°. Такая высокая стабильность температуры тела совершенно обязательна для нормального протекания физико-химических процессов в клетках организма, что составляет основу жизни.

В обычных условиях сколько-нибудь значительной потери тепла не происходит. Ведь организм снабжен специальными нервными механизмами, регулирующими как производство тепла, так и его расходование. Само собой разумеется, что потеря тепла организмом тем выше, чем ниже температура окружающей среды.

Но действительно ли современному человеку, владеющему не только огнем, но и отапливаемыми домами, различными видами одежды и обуви, головными уборами, перчатками и т. д., при нормальных обстоятельствах угрожает недопустимая потеря тепла и охлаждение тела. Конечно, нет.

Совсем по-другому эта важная проблема решалась нашими первобытными предками.

...Воображение легко рисует нам состояние первобытного человека, еще не открывшего способа добывать огонь, не укутанного меховой дубленкой и далеко не всегда имеющего под рукой кусок мяса, чтобы снабдить организм необходимыми калориями. Жизнь древнего человека была крайне напряженной, полной лишений и опасностей. Представление о том, что первобытные люди безмятежно пользовались дарами природы В. И. Ленин называет глупой побасенкой. «Никакого золотого века позади нас не было и первобытный человек был совершенно подавлен трудностью существования, трудностью борьбы с природой» (В. И. Ленин. Соч., 4-е изд., т. 5, стр. 95).

Борьба с природой — это борьба с хищниками и борьба за энергию. Особенно тяжелой была эта борьба в период дождей и похолоданий. Не имея других способов сохранить температуру тела, люди укрывались в пещерах, где их нередко поджидали пещерные медведи, львы, гиены. Плоды деревьев, корни растений и мелкие животные не всегда могли компенсировать потерю тепла. И тут на помощь приходили физиологические механизмы терморегуляции.

В коже человека расположены специальные термодатчики — нервные рецепторы, информирующие нервную систему о температуре воздуха. При понижении температуры окружающей среды бесчисленные кровеносные сосуды рефлекторно сужаются, резко сокращая излучение тепла через кожу. А площадь поверхности кожи весьма значительна — она составляет почти полтора квадратных метра покрытой роговым слоем эластичной живой ткани.

Ну, а если температура воздуха чрезмерно возрастала? Опять-таки происходило рефлекторное расширение кровеносных сосудов, и избыточное тепло организма рассеивалось в пространстве.

Мы видим, таким образом, что для наших далеких предков рефлекторный способ регулирования температуры тела, поддержания ее стабильности и строго определенного уровня был одним из главных жизненно важных средств в борьбе за выживание.

Шли столетия. Образ жизни человека неуклонно изменялся. Современному человеку не приходится конкурировать с пещерным медведем в борьбе за жилище. На страже его тепловой энергии стоят теплоцентрали, кондиционеры и не только модная, но и теплая одежда. Это означает, что значительная потеря тепла и критическое охлаждение тела современному человеку практически не угрожают. Но общество изменяется неизмеримо быстрее, чем физиологические свойства организма. Можно утверждать, что механизмы терморегуляции современного человека принципиально ничем не отличаются от аналогичных механизмов неандертальцев, скажем, мустьерской эпохи. Впрочем, неандерталец выгодно отличался от современного человека по крайней мере в одном отношении — физически он был предельно тренированным и закаленным существом. Если, например, сужение сосудов было недостаточно для сохранения оптимальной температуры тела, в действие вступал другой механизм — химическая терморегуляция. Резко возрастал обмен веществ, и количество тепла в организме соответственно увеличивалось. Такая высокая слаженность и поистине боевая готовность всех звеньев терморегуляции возможна только при их постоянной тренировке, то есть при постоянном закаливании. У древнего человека такое закаливание происходило естественным образом. У современного же человека оно в естественном виде отсутствует. А искусственная организация закаливания, увы, часто кажется слишком обременительной и, если не испытать на себе, мало эффективной.

Мы уже говорили, что у современного человека сохранились древние, не отвечающие современным условиям жизни, механизмы рефлекторной терморегуляции. Хорошо это или плохо? Рассмотрим это на примере.

Возьмем стандартно незакаленного человека среднего возраста и пригласим его выйти на балкон в домашних тапочках на босу ногу подмести накопившийся за ночь снег. Терморецепторы кожи тут же пошлют в нервные центры предостерегающую информацию: «холодно!» Как и сотни тысяч лет тому назад, сосуды современного человека в целях экономии тепла повсеместно и весьма экстренно сузятся. Хорошо это? Для древнего закаленного человека хорошо. Для него холодный воздух — это всегда сигнал о более или менее длительном охлаждении. Следовательно, необходимо сократить отдачу тепла и привычным образом включить внутренние аппараты теплопроизводства.

Более того, у закаленного человека при относительно низких температурах воздуха просвет сосудов может вообще не измениться, поскольку незначительную потерю тепла можно легко компенсировать, усилив его продукцию. Но у нашего знакомого рефлекторное сужение кровеносных сосудов произошло неотвратимо, хотя он трудился на балконе не более трех минут и глубокое охлаждение тела ему не угрожало. И это уже плохо.

Почему? В организме человека всегда имеется некоторое количество болезнетворных микробов. Особенно много их на коже (до 40 тысяч на квадратный сантиметр) и в области миндалин-лимфоидной ткани, охватывающей в виде кольца начало пищеварительного тракта. Миндалины выполняют важную роль защиты организма от проникновения микробов через слизистую оболочку полости рта и глотки. Эта защита ведется главным образом посредством активности лейкоцитов крови (белые кровяные тельца), способных поглощать и даже переваривать инородные микроорганизмы. Совершенно естественно, что при значительном сужении сосудов количество крови в них (а следовательно, и лейкоцитов) резко сокращается и одновременно ослабляется борьба с микробами. Микробы, конечно, тут же используют благоприятный момент и начинают размножаться с поистине космической скоростью. Борьба начинает приобретать серьезный характер. Легко представить себе, что происходит в организме при действительном охлаждении тела незакаленного человека.

Разумеется, мы нарисовали весьма схематичную картину. В действительности борьба с вредоносной микрофлорой значительно сложнее. Однако несомненно, что так называемые простудные заболевания — грипп, воспаление легких, катары верхних дыхательных путей, ревматизм и т. п. — возбуждаются болезнетворными микробами, которые в организме могут получить истинную свободу даже при мнимом охлаждении.