Oxygen’s surprisingly complex journey through your body - Enda Butler

Невероятно сложное путешествие кислорода по нашему организму — Энда Батлер

Переводчик: Alena Chernykh Редактор: Ростислав Голод

You breathe in about 17,000 times per day.

В течение дня вы совершаете около семнадцати тысяч дыхательных движений.

It's a process you rarely think about,

Вы редко задумываетесь над процессом дыхания,

but behind the scenes, a huge coordinated effort is playing out.

но «за кадром» совершается колоссальная и чётко скоординированная работа.

Your vital organs,

Ваши жизненно важные органы:

the gut,

кишечник,

brain,

мозг,

bones,

кости,

lungs,

blood,

лёгкие,

кровь

and heart

и сердце

work together to sustain your life

работают сообща, чтобы поддерживать в вас жизнь,

by delivering oxygen to tissues throughout your body.

доставляя кислород к тканям по всему организму.

Most of our cells need oxygen

В кислороде нуждается большинство клеток,

because it's one of the key ingredients of aerobic respiration.

потому что он является одним из главных компонентов клеточного дыхания —

That's the process that produces a molecule called ATP,

реакции, в результате которой образуется молекула, называемая АТФ,

which our cells use to power their many incredible functions.

эта молекула снабжает клетки энергией для подпитки всех их удивительных функций.

But getting oxygen throughout our bodies is a surprisingly difficult task.

Перенос кислорода по всему организму — на удивление сложная задача.

Gas enters cells by diffusing in from their surroundings.

Газ проникает в клетки из окружающей среды путём диффузии.

And that only happens efficiently over tiny distances.

Но это происходит только на микроскопическое расстояние в глубину.

So for oxygen to reach the cells within our bodies,

Поэтому для доставки кислорода глубоко в клетки внутри организма

it needs a transportation network.

требуется целая транспортная сеть.

This is where our 20 trillion red blood cells come in.

Здесь-то и включаются в работу наши 20 миллиардов эритроцитов.

Each one contains about 270 million oxygen-binding molecules of hemoglobin,

Каждый из них содержит около 270 миллионов кислородсвязывающих молекул гемоглобина,

which is what gives blood its scarlet hue.

который придаёт крови свойственный ей алый цвет.

To make these cells, the body uses raw materials

Чтобы произвести эти клетки, организм использует то, что мы едим,

that become available from the food we eat.

в качестве сырья.

So in some ways, you could say that oxygen's journey through the body

В некотором смысле можно сказать, что путешествие кислорода по организму

really begins in the gut.

начинается с кишечника.

Here, in an amazing display of mechanical and chemical digestion,

В результате невероятного сочетания

механических и химических процессов пищеварения

food gets broken down into its smallest elements,

еда расщепляется на мельчайшие частицы, такие как железо,

like iron, the building block of hemoglobin.

которое является составляющим элементом гемоглобина.

Iron is carried through the cardiovascular system

Железо по сердечно-сосудистой системе

to the body's hematopoietic tissue.

доставляется в кроветворные ткани организма.

This tissue is the birthplace of red blood cells,

Эти ткани являются колыбелью эритроцитов,

and it can be found enclosed within our bone marrow cavities.

и их можно найти внутри полостей костного мозга.

The kidneys regulate our levels of red blood cells

Почки регулируют уровень эритроцитов

through the release of erythropoietin,

посредством выделения эритропоэтина,

a hormone which causes marrow to increase production.

гормона, который заставляет костный мозг увеличивать производство эритроцитов.

Our bodies churn out roughly 2.5 million red blood cells per second,

За одну секунду в нашем организме образуется 2,5 миллиона эритроцитов!

a number equivalent to the entire population of Paris,

Эта цифра равна населению Парижа.

so that oxygen that makes it to the lungs will have ample transportation.

Так что у кислорода, попадающего в лёгкие, транспорта предостаточно.

But before oxygen can even reach the lungs,

Но прежде чем кислород сможет достичь лёгких,

the brain needs to get involved.

должен быть задействован мозг.

The brainstem initiates breathing

Мозг инициирует дыхание,

by sending a message through your nervous system,

подавая команды через нервную систему

all the way to muscles of the diaphragm and ribs.

мышцам диафрагмы и межрёберным мышцам.

This causes them to contract,

Сигналы заставляют их сокращаться,

thus increasing the space inside the rib cage,

тем самым увеличивая пространство внутри грудной клетки,

which allows the lungs to expand.

что позволяет расширяться лёгким.

That expansion drops your lungs internal air pressure,

В результате этого расширения внутреннее давление в лёгких падает,

making air rush in.

заставляя воздух попадать внутрь.

It's tempting to think of our lungs as two big balloons,

Вы думаете, что наши лёгкие похожи на два больших воздушных шара?

but they're actually a lot more complicated than that.

Но на самом деле всё намного сложнее.

Here's why.

И вот почему.

The red blood cells in the vessels within your lungs

Эритроциты, находящиеся в сосудах лёгких,

can only pick up oxygen molecules that are very close to them.

могут подхватывать молекулы кислорода лишь в непосредственной близости от крови.

If our lungs were shaped like balloons,

Если бы лёгкие были воздушными шарами, то воздух, который не находится

air that was not in direct contact with the balloon's inner surface

в непосредственном контакте с внутренней поверхностью шаров,

couldn't diffuse through.

не мог бы всасываться.

Luckily, our lungs' architecture ensures that very little oxygen is wasted.

К счастью, строение лёгких таково, что теряется очень мало кислорода.

Their interior is divided into hundreds of millions

Их внутренняя поверхность состоит из сотен миллионов

of miniature balloon-like projections called alveoli

миниатюрных шарообразных мешочков, которые называются альвеолы,

that dramatically increase the contact area

что во много раз позволяет увеличить площадь контактной поверхности

to somewhere around 100 square meters.

приблизительно до 100 квадратных метров.

The alveolar walls are made of extremely thin flat cells

Стенки альвеол состоят из очень тонких плоских клеток,

that are surrounded by capillaries.

которые окружены капиллярами.

Together, the alveolar wall and capillaries make a two-cell thick membrane

Вместе стенки альвеол и капилляры составляют мембрану толщиной в две клетки,

that brings blood and oxygen close enough for diffusion.

отчего кислород оказывается очень близко

к кровяным клеткам и легко попадает в кровь.

These oxygen-enriched cells are then carried from the lungs

Обогащённые кислородом клетки переносятся через сердечно-сосудистую систему,

through the cardiovascular network,

состоящую из множества кровеносных сосудов,

a massive collection of blood vessels that reaches every cell in the body.

по которым кровь доставляется из лёгких к каждой клетке организма.

If we laid this system out end to end in a straight line,

Если изобразить эти сосуды в виде прямой линии,

the vessels would wrap around the Earth several times.

то её хватит, чтобы несколько раз обогнуть земной шар.

Propelling red blood cells through this extensive network

Чтобы заставить эритроциты двигаться по этим сосудам,

requires a pretty powerful pump,

нужен очень мощный насос,

and that's where your heart comes in.

и вот для чего нам понадобится сердце.

The human heart pumps an average of about 100,000 times per day,

Сердце человека сокращается в среднем около 100 000 раз в сутки,

and it's the powerhouse that ultimately gets oxygen where it needs to go,

оно, как электростанция, доставляет в итоге кислород туда, где он необходим,

completing the body's team effort.

и завершает работу всего организма.

Just think - this entire complex system is built around the delivery

Только представьте себе — вся эта сложная система работает

of tiny molecules of oxygen.

лишь ради доставки крохотных молекул кислорода.

If just one part malfunctioned, so would we.

Если хотя бы один её элемент даст сбой, это может привести к летальному исходу.

Breathe in.

Вдохните.

Your gut, brain, bones, lungs, blood, and heart

Ваш кишечник, кости, лёгкие, кровь и сердце

are continuing their incredible act of coordination that keeps you alive.

продолжают все вместе неистово трудиться, чтобы поддерживать в вас жизнь.

Breathe out.

Можете выдыхать.