А что, если они нам не враги? Как болезни спасают людей от вымирания

На самом деле – не дождаться им этого никогда. К несчастью для Уильямса и других шестидесяти шести переохлажденных трупов в криогенной лаборатории «Алькор», ткани человеческого тела очень плохо реагируют на замораживание. При замерзании воды образуется множество крошечных острых кристалликов льда. Когда замораживают тело человека, вода в его кровеносных сосудах тоже замерзает, и осколки льда пронзают клетки крови, приводя к разрыву капилляров. Нечто подобное происходит с водопроводными трубами на морозе – правда, в данном случае ни один сантехник не сможет исправить ситуацию.

Разумеется, тот факт, что мы не научились переживать глубокую заморозку, вовсе не означает, что организм человека в ходе эволюции не нашел другие способы справляться с холодом. Напротив, наш организм не только прекрасно понимает, какую опасность для него представляют низкие температуры, у него на вооружении есть целый арсенал естественных способов защиты от холода. Вспомните ситуации, когда вам было чертовски холодно – когда вам приходилось несколько часов подряд стоять на улице промозглым зимним утром или когда вас насквозь пронизывал ветер на подъемнике в горах. Первая реакция нашего организма на холод – дрожь.

Когда мы дрожим, повышенная мышечная активность сжигает запасенный в мышечной ткани сахар, вследствие чего выделяется тепло.

То, что происходит следом, уже сложнее для восприятия, однако вы наверняка хорошо знакомы с сопутствующими ощущениями. Помните неприятное сочетание покалывания и онемения в пальцах ног и рук? Это следующий шаг нашего организма в защите от холода.

Как только организм начинает испытывать холод, происходит сужение тончайшей сетки капилляров в наших конечностях – сначала в пальцах на руках и ногах, потом все выше и выше. По мере стягивания стенок капилляров кровь направляется к туловищу, где она обеспечивает теплом наши внутренние органы, поддерживая вокруг них безопасную температуру, пускай и ценой риска обморожения конечностей. Организм борется за выживание – он готов потерять пальцы ради сохранения печени.

У людей, чьи предки жили в особенно холодном климате – например, были норвежскими рыбаками или инуитскими охотниками, – реакция организма на мороз усовершенствовалась еще больше. Через какое-то время, проведенное на холоде, суженные капилляры на руках ненадолго снова расширяются, посылая теплую кровь к онемевшим пальцам, а потом сужаются снова, продолжая оберегать в тепле туловище и внутренние органы. Такое цикличное сужение и расширение кровеносных сосудов на холоде получило название «реакция Льюиса», которая может обеспечить конечности достаточным количеством тепла, чтобы защитить их от повреждения, при этом продолжая держать в безопасности и тепле жизненно важные внутренние органы. Инуитские охотники способны поднять температуру кожи на руках с практически нулевой до десяти градусов за считаные минуты; у большинства людей это занимает гораздо больше времени. С другой стороны, у людей, чьи предки жили в относительно теплом климате, нет такой естественной способности – защищать одновременно и конечности, и туловище. Во время лютых холодов Корейской войны[5] афроамериканские солдаты гораздо чаще подвергались обморожению, чем другие солдаты.

Однако дрожь и сужение кровеносных сосудов – далеко не единственные механизмы выделения и сохранения тепла, используемые нашим телом. Часть телесного жира у новорожденных детей и некоторых взрослых представляет собой специализированную в выделении тепла ткань под названием «бурый жир» [30], который активизируется, когда тело оказывается подвержено холоду. Когда сахар из крови поступает в клетки бурой жировой ткани, вместо того чтобы отложить этот сахар про запас для получения из него энергии в будущем, как это происходит в обычных жировых клетках, клетки бурой жировой ткани мгновенно преобразуют его в тепло.

У тех, кто приспособлен к очень низким температурам, коричневый жир способен сжигать до семидесяти процентов больше энергии. Ученые называют этот процесс выделения тепла бурой жировой тканью несократительным термогенезом, потому что тепло выделяется без сокращения мышечной ткани.

Дрожь на холоде эффективна только в течение пары часов – как только запасы глюкозы в мышцах истощатся и начнет развиваться мышечная усталость, она теряет свою эффективность.

Бурый жир, с другой стороны, может продолжать выделять тепло сколько угодно времени, при условии получения им глюкозы из крови, и в отличие от других тканей его клеткам для этого не нужен инсулин.