На грани возможного: Наука выживания

Выработка тепла в буром жире стимулируется гормоном стресса адреналином. Жировая ткань пронизана сетью тончайших кровеносных сосудов, забирающих тепло для обогрева остального организма. У человека бурый жир имеется только в младенчестве и к зрелости он практически исчезает. Остаются лишь отдельные клетки, затерянные среди белого жира. Однако у многих мелких млекопитающих, особенно зимующих – таких, как летучие мыши, суслики, ежи и сурки, – бурый жир имеется в достаточном количестве. Выработанное им тепло они используют, чтобы согреваться, проснувшись после зимней спячки.

Логично предположить, что повышение активности разобщающего белка будет способствовать сбрасыванию веса. И действительно, у худых людей базальная активность разобщающего белка выше, поэтому они сжигают калории, вырабатывая тепло, а не откладывают их в виде жира. Этим объясняется, почему один из двоих одинаково питающихся людей будет толстеть, а другой нет. Несмотря на то что у взрослых бурый жир содержится в ничтожных количествах, новейшие исследования показывают, что родственные разобщающие белки содержатся и в других тканях. Одно из доказательств состоит в том, что мутировавшие мыши с недостатком разобщающего белка в буром жире хоть и чувствительны к теплу, однако ожирением не страдают. Это значит, что имеется еще какой-то тип разобщающего белка, способствующий регуляции веса в организме.

Еще один особенный вариант биообогревателя имеется у рыбы-меча и у марлиновых (семейства океанских рыб, куда входят синий и черный марлины), радующих рыболовов-спортсменов своими акробатическими прыжками при вытаскивании из воды. Их теплопроизводящая ткань – это модифицированная глазная мышца, расположенная под мозгом и обеспечивающая мозгу и глазам относительно постоянную температуру в 28° С, тогда как температура остального тела варьируется в зависимости от температуры окружающей среды. Во время зимнего глубокого погружения в холодные воды она может опускаться и до 8° С. Через нагревательный орган пропускается большая часть крови, поступающей в мозг. Перед ним кровеносные сосуды разветвляются на сеть мелких артерий, плотно прилегающих к венам, ведущим из мозга. Таким образом, теплая кровь, покидающая мозг, отдает тепло поступающей холодной крови, облегчая работу обогревательной ткани. Теплопроизводящий орган состоит из модифицированных мышечных клеток, почти лишенных сократительных элементов и плотно набитых митохондриями. В отличие от бурого жира, производство энергии и топливный метаболизм там не разобщены. Вместо этого энергия, вырабатывающаяся в процессе метаболизма, немедленно уходит на биохимические циклы, единственная функция которых – производство тепла в качестве побочного продукта.

Как ни удивительно, растения тоже регулируют свою температуру повышением теплопродукции. В знакомом мне с детства Дорсете по окраинам дорог в изобилии цвел аронник пятнистый (Arum maculatum), на местном диалекте прозываемый «кукушечья пинта», «дамы-и-господа» и «Джек-проповедник». Последним вариантом растение обязано, скорее всего, своему лиловатому початку, в котором содержится пыльца. Вырабатывая огромное количество тепла, этот початок испускает химические вещества, издающие сильный запах, на который слетаются мухи и другие насекомые-опылители. Теплопродукция у него достаточно мощная, повышающая температуру до 45° С. Остается только удивляться, как цветок не сжигает сам себя, однако початок определенно приспособлен к таким температурам. Еще удивительнее обстоит дело с горной сольданеллой (Soldanella montana). Этот симпатичный колокольчик вырабатывает столько тепла, что растапливает прилегающий слой снега, тем самым спасаясь от обморожения.

Замерзнуть насмерть

Ежегодно горноспасателям по всему миру приходится вызволять застигнутых неожиданным бураном, погребенных под лавинами, заблудившихся, а также обездвиженных обморожением в результате неправильного подбора одежды. Большинство пострадавших в полной мере испытывают на себе воздействие холода.

Самой древней жертвой переохлаждения можно, наверное, назвать Эци – пастуха, погибшего более 5200 лет назад в долине Эцталь, расположенной высоко в Альпах между Австрией и Италией. Его мумифицировавшееся тело было найдено в 1991 г. туристами – наполовину вытаявшим изо льда на краю ледника. Одет Эци был вполне подходяще для перехода через снег – соломенный плащ от дождя, кожаные ноговицы, меховая шапка и куртка. Однако три сломанных ребра и отсутствие припасов заставляют предположить, что он покинул дом в спешке, пережил нападение по дороге, а затем был застигнут морозом.

Нормальная внутренняя температура человеческого тела (температура глубинных тканей грудной клетки и брюшной полости) составляет 36–38° С. Переохлаждение классифицируется в медицине как падение этой температуры ниже 35° С. Симптомы его меняются по мере понижения температуры.