Известно, что без приёма пищи человек может прожить 40-50 дней (за счёт запасов всех веществ в ею организме); без приёма воды — приблизительно 5 дней; без кислорода даже опытный ныряльщик не протянет больше трех-пяти минут.

Эти цифры говорят о решающей роли кислорода в жизни человека. Как же обеспечить оптимальную подачу кислорода в организм человека? Как за счёт кислорода достигнуть здоровья? Прежде чем ответить на этот вопрос, рассмотрим два примера.

Пример первый. Чтобы прослушать хрипы в лёгких, врач просит больного дышать поглубже. Если прослушивание затянулось, то у больного вследствие уменьшения в лёгких и крови процента СО может наступить головокружение и обморок. О таком пациенте говорят: «Задышался».

Пример второй. Здоровый нетренированный человек, поднимающийся по лестнице, дышит часто и глубоко, но ни головокружения, ни обморока у него не наблюдается.

Разница здесь в том, что в первом случае человек стоял неподвижно и усиленное дыхание не вызывалось требованием его организма, а во втором ноги совершали большую работу, В первом случае дыхание было принуждённым, во втором — по требованию организма.

В первом примере избыточное принуждённое проникновение в кровь и в мозговое вещество кислорода привело к головокружению и обмороку. Во втором — естественное усиление и учащение дыхания было вызвано потребностью подавать увеличенное количество кислорода в мышцы ног, совершавших большую работу, и выделять избыточное количество образующейся углекислоты. Но увеличение количества кислорода в мышцах ног не нарушало деятельности мозга. Следовательно, каким-то удивительным конструкторским приёмом при непринуждённом дыхании природа обеспечила автоматическое (приспособительное) разное распределение кислорода по всем органам в тех количествах, которые необходимы каждому из них в данный момент.

Среди этих приспособительных механизмов важнейшую роль играет, во-первых, перераспределение крови в работающем организме. В частности, в мышце раскрываются прежде закрытые, «дремлющие» капилляры и расширяется их просвет. Местное кровообращение вследствие этого усиливается. Во-вторых, накопление в тканях работающего органа продуктов обмена веществ ведёт к усиленному запросу на кислород и к более жадному поглощению кислорода, поступающего из капилляров.

К числу известных механизмов снабжения мышц кислородом мне хотелось бы прибавить ещё одну гипотезу — о том, как кислород транспортируется по сложнейшей сети магистралей внутри организма и достигает нужного места в строго определённом количестве. Задачу, как в несколько мест подать разное количество вещества, в народном хозяйстве решают так: упаковывают товары в контейнеры, отправляют на станцию назначения, а там выгружают и используют. В альвеолах лёгких природа тоже упаковывает кислород в микроконтейнеры, называемые эритроцитами.

Насыщенные кислородом эритроциты заряжены отрицательно. Органы человека несут обычно в себе также отрицательные электрозаряды. Например, мышцы, соприкасающиеся с землёй, заряжены отрицательно, как и земной шар. Существует закон: электроны устремляются от большего потенциала к меньшему до наступления равновесия. Река — кровь подхватывает эритроциты и несёт их по всему телу. Органы, нуждающиеся в кислороде, выгружают потребное количество кислорода из них. Это осуществляется так.

В мышцах, совершающих работу, усиливаются окислительные процессы и, следовательно, уменьшается количество отрицательных злектрозарядов, запас кислорода. От большого потенциала к меньшему устремляются заряды, захватывая с собой по принципу ионофореза молекулы кислорода. Именно эти силы, видимо, заставляют ионы кислорода из эритроцитов переходить в мышцы для участия в происходящих там окислительных процессах.

Если эта гипотеза верна, то в работающей мышце по отношению к аналогичной мышце, не совершающей работы, должен падать потенциал электрозаряда на величину, обратно пропорциональную нагрузке.

Такие опыты были поставлены автором. На мышцы (бицепсы) лежащего на кушетке человека были наложены электроды первого отведения электрокардиографа. После отрегулирования изолинии пациент правой рукой поднял груз в 4 килограмма. На прилагаемой диаграмме (рис. 12) видно, что мышца при подъёме груза потеряла заряд по сравнению с неработающей мышцей (движение линии кверху — участок Б — В). Когда был уменьшен груз вдвое, то и потенциал заряда уменьшился вдвое. Когда был снят весь груз, потенциалы мышц правой и левой рук снова уравнялись. Опыт вёлся при сильном уменьшении токов, замеряемых в мышце. Из этого опыта можно сделать вывод, что работа мышцы сопровождается обратно пропорциональным падением в ней свободного отрицательного электрозаряда.

Итак, чем больше разность потенциалов органа человеческого организма и зарядов эритроцитов, тем интенсивнее эритроциты снабжают этот орган кислородом. В спокойном состоянии организма все органы имеют потенциал зарядов несколько ниже зарядов эритроцитов, в том числе и органы, например мозговое вещество, заряженные положительно. Это и обеспечивает беспрерывный электрообмен, обмен веществ и жизнь живых клеток.

В дополнение к установленным факторам, обеспечивающим движение эритроцитов по капиллярам, надо принять во внимание ещё следующие соображения.

В органах и мышцах человека кровь из артерий распределяется по тончайшим капиллярам, имеющим диаметр в спокойном состоянии около 0,005 сантиметра. Диаметр же эритроцита больше и равен 0,008 сантиметра. Он имеет форму двояковогнутого диска, т.е. похож на бублик без дырки.

На рис. 13 видно, что проникнуть в отверстие капиллярной трубочки диаметром меньше 0,005 сантиметра (за вычетом толщины стенок) круглый эритроцит диаметром 0,008 сантиметра может только будучи сжат стенками кровеносного сосуда в цилиндрик. Такая форма увеличивает наружную площадь соприкосновения эритроцита со стенкой капилляра и усиливает нажим на стенку. Это несомненно способствует переходу кислорода из капилляра в лимфу мышцы. Кислород выжимается словно вода из губки, Эта форма превращает эритроцит в поршень, на который снизу сильно давит артериальная кровь, поступающая в капилляр. Гидродинамические силы не могут обеспечить движение жидкости в таких тонких сосудах вследствие трения. Здесь снова помогает электричество. Силы Кулона заставляют каждый впереди идущий эритроцит отталкиваться от заднего.

Рис. 12. Сравнительная диаграмма разности потенциаловэлектрозарядов в мышцах (бицепсах) рук пациента, поднимающегоправой рукой гирю. Падения потенциала при каждом сокращениисердечной мышцы отмечены пиками.

Рис. 13. Схема капиллярного сосуда (1 — 1) и эритроцита (I—2,3), Он может проникнуть в капилляр, только деформируясь в цилиндрик. Из артерии (II—4) в капилляр поступают эритроциты, неся по шесть (условно) отрицательных зарядов. Сокращённая мышца (II—3), производящая работу, имеет сниженный потенциал, поэтому в неё переходят заряды из эритроцитов. Потеряв заряд, эритроциты слабее отталкиваются друг от друга. Вследствие этого в капилляре скапливается их тем больше, чем сильнее падение потенциала. После расслабления в мышце (III—5) расход кислорода и зарядов уменьшается, силы отталкивания становятся больше и скопление эритроцитов меньше. IV — эпюра скоростей крова в артерии. У стенок, где скорости вследствие трения малые, — давление по уравнению Бернулли больше, чем в середине потока. Поэтому эритроциты оттесняются от стенок и идут в середине потока, где скорость выше средней скорости крови.