Взламывая анатомию

Стадии сна

Существует целых пять стадий сна, которые разделяются на две фазы: с быстрым (REM) и небыстрым движением глаз (NREM). NREM составляет 75 %–80 % от всего времени сна и включает фазу глубокого сна, сопровождающуюся выделением гормонов роста из гипофиза. Эти гормоны помогают телу восстановиться и способствуют делению клеток. Большая часть сновидений происходит в REM-фазе. К счастью, в этой фазе наше тело парализует мышцы, иначе мы бы ими активно пользовались. Как правило, REM-фаза длится около 90 минут, а во сне мы проходим через несколько сменяющихся REM— и NREM-фаз.

REM (черным) повторяется несколько раз за ночь.

Как-то жарковато

Интересовались ли вы когда-нибудь, где находится ваш внутренний источник тепла — этакая неуловимая внутренняя печка? На самом деле у нас нет какой-то одной централизованной печки. Наше тело согревается благодаря всем внутренним процессам в целом. Особенно тем, которые происходят в очень активных и глубоко расположенных органах (печени, сердце и мозге). Помогают согреться и движения скелетных мышц.

Тепло служит побочным продуктом при выработке энергии, которая нужна нам для всех физиологических процессов. Эта энергия существует в форме АТФ, выделяемого вместе с теплом при расщеплении жиров и сахаров внутри клеток. Кроме того, тепло выделяется, когда энергия расходуется при выполнении разных процессов.

В каком-то смысле каждая клетка в организме похожа на небольшую — размером в одну клетку — печь, вырабатывающую тепло. Скорость выработки тепла определяется гипоталамусом. Гипоталамус — это наш телесный термостат; он любит поддерживать температуру на уровне 37 °C. Это оптимальная температура для деятельности ферментов и биологических молекул. Градус выше или ниже вполне допустим. Однако при существенном отклонении от этих норм организм может попросту «отключиться».

Поэтому наш верный гипоталамус с помощью собственных рецепторов реагирует на колебания температуры и запускает специальные механизмы, которые либо увеличивают, либо уменьшают выделение, или рассеивание, энергии и возвращают ее к нормальным значениям.

Мы — теплокровные животные, так что умеем поддерживать свою внутреннюю температуру на постоянном уровне, вне зависимости от температуры внешней среды. Но здесь есть и обратная сторона: мы должны с определенной периодичностью питаться, чтобы «сырье» для переработки в энергию поступало непрерывно.

Гипотермия

Когда температура тела опускается ниже 35 °C, развивается гипотермия и гипоталамус пытается скорректировать температуру, отправляя импульсы в органы-эффекторы. Гипоталамус отвечает за гормональную терморегуляцию, то есть он стимулирует щитовидную железу и надпочечники на выработку тироксина и адреналина, ускоряющих метаболизм и теплообмен. Наша вегетативная нервная система запускает ряд изменений, направленных на сохранение тепла. К ним относится вазоконстрикция, или сжатие кровеносных сосудов, которая перенаправляет тепло от кожи к другим важным органам и вызывает бледность кожных покровов, а также непроизвольное сжатие и расслабление мышц (дрожь), при которых сжигаются питательные вещества и выделяется тепло. При продолжительном воздействии холода процессы в организме замедляются: нервные импульсы затухают, частота дыхания и сердцебиения снижается и возникает путаница сознания. Если температура опускается ниже 32 °C, требуется неотложная медицинская помощь; человек прекращает дрожать и начинает терять сознание. При температуре ниже 30 °C человек чаще всего умирает, поскольку организм больше не способен себя согреть.

Гипертермия

Когда температура тела достигает более 37,5–38,3 °C, развивается гипертермия. При такой температуре человек сильно потеет; из-за потери жидкости кровяное давление падает, что приводит к обморокам, головным болям и жажде; кровь приливает к коже, а кровеносные сосуды расширяются, выделяя тепло. Если температура тела поднимается выше 40 °C, то макромолекулы (например, белки) приближаются к состоянию денатурации. Если клетки долгое время не могут функционировать, то это может привести к клеточной гибели и полиорганной недостаточности.

Глава 10. Переварить все это

Пищеварительная система