Занимательная химия для детей и взрослых

И все же существуют таблетки, способствующие быстрому снижению веса, но их действие вряд ли можно считать соответствующим естественной природе человека. Некоторые препараты просто подавляют естественное чувство голода, и человек не получает здорового удовлетворения от еды. Другие вещества препятствуют нормальному перевариванию пищи, например подавляя действие пищеварительных ферментов или препятствуя всасыванию продуктов пищеварения в тонком кишечнике. Результат такого действия очевиден и вряд ли придется кому-нибудь по вкусу. В заключение вернемся к нашей толстушке. За месяц «фэт-леди» теряла около 13 кг, что соответствует примерно 4000 ккал в сутки! Но недаром она была цирковой артисткой. Очевидно, что при очень интенсивной физической нагрузке она резко уменьшила калорийность пищи. Конечно, далеко не каждый сможет изо дня в день, из месяца в месяц «отрабатывать калории» с такой интенсивностью. Но ведь, согласитесь, редко кому приходится сталкиваться с необходимостью сбросить сотню-другую килограммов! А вот справиться с несколькими килограммами за обозримый срок по силам каждому.

Почему щелкают суставы?

У некоторых людей есть привычка перебирать один за другим пальцы рук, вытягивая их и покачивая то в одну, то в другую сторону. Результатом таких упражнений является довольно громкий треск, вызывающий раздражение одних и зависть других (которые щелкать суставами не умеют). Однако завидовать таким людям незачем, и вот почему.

Сустав – это соединение двух (реже нескольких) костей. Кости могут соединяться друг с другом по-разному. Например, позвонки соединены с помощью хрящей, а лучевая и локтевая кости – связками. Если кости должны свободно двигаться относительно друг друга, их концы представляют собой шарнир, покрытый гладкой хрящевой тканью и заключенный в полость, заполненную синовиальной жидкостью. Это прозрачная тягучая желтоватая жидкость, напоминающая яичный белок (отсюда и название: syn по-гречески – «вместе», ovum на латыни – «яйцо»). Синовиальная жидкость обеспечивает смазку сустава, а также доставляет к хрящу питательные вещества, в том числе гликопротеины – соединения, в которых полисахариды связаны с белковыми молекулами. Вязкость же синовиальной жидкости связана с присутствием в ней гиалуроновой кислоты. Это полимерное соединение, в цепи которого чередуются остатки глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина. Анализируя состав синовиальной жидкости, можно выявить такие заболевания суставов, как остеоартрит, ревматоидный артрит, подагра и др.

Глюкуроновая кислота

N-ацетилглюкозамин (Ас = СН ₃СО)

Синовиальная жидкость, как и любая другая, способна растворять различные газы; в основном это углекислый газ, азот и кислород. Растворимость газа в жидкости зависит от давления – она тем выше, чем больше давление. Если растянуть слегка концы сочленённых костей, объем суставной сумки увеличится, а давление снизится. Это приведет к выделению части растворенных газов в виде мелких пузырьков, которые называются кавитационными (от лат. cavitas – «пустота»). Эти пузырьки неустойчивы: попадая в области с более высоким давлением, они схлопываются – иногда сразу, а иногда совершая несколько затухающих колебаний. Сокращение объема кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается звуком (это так называемый гидродинамический удар). Возникновение и схлопывание множества пузырьков в жидкости в разные моменты времени сопровождается сильным звуком в области частот от сотен герц до тысяч килогерц. Если схлопывание пузырьков происходит вблизи твердого тела, то многократно повторяющиеся микроудары приводят к кавитационной эрозии, проще говоря – к разрушению тела. Такие разрушения обычно наблюдаются на лопастях гидротурбин, гребных винтов кораблей, на деталях жидкостных насосов, т. е. во всех тех случаях, когда происходит резкое изменение давления в жидкости вблизи твердого тела.

А что с суставом? Если сразу после щелканья сделать рентгеновский снимок сустава, на нем будут видны кавитационные пузырьки. Повторно щелкнуть этим же суставом не получится: сначала суставная сумка должна сократиться до прежнего объема, что сопровождается повышением давления и полным растворением всех газов. Что же касается последствий подобного развлечения, то хрящ, в отличие от металла, не крошится и способен к регенерации. И все же есть данные о том, что регулярное и длительное щелканье суставами пальцев может приводить к снижению их двигательных функций и ослаблению кисти. Не приносит пользы и растяжение связок. Поэтому, задумавшись над трудной задачей или же предвкушая удовольствие от чтения научно-популярной статьи, не стоит щелкать суставами – они вам еще пригодятся.

Принцип ле Шателье – не только в химии