Алкоголь, цианид и другие вещества, находящихся в нашем организме

Человеческое тело - это великолепная машина. Наша анатомия является результатом тысячелетней адаптации к изменениям окружающей среды планеты, что сделало нас одной из самых сложных форм жизни. И хотя достижения в медицине за последние столетия позволили нам детально изучить устройство человеческого организма, мы никогда не перестаем открывать новые части и процессы в нашем теле.

Алкоголь

Алкогольные напитки являются одними из самых употребляемых напитков в мире. В настоящее время во всем мире ежегодно выпивают около 36 миллиардов литров алкоголя, чего достаточно для заполнения более чем 14 000 олимпийских бассейнов. Таким образом, ясно, что алкоголь и человек тесно связаны друг с другом. Настолько, что человеческий организм производит свой собственный алкоголь. Этанол - это природный спирт, выделяемый после ферментации органических веществ, и этот спирт присутствует в алкогольных напитках. В человеческом организме этанол способны производить колонии бактерий, живущих во рту и кишечнике. Для этого в желудочно-кишечном тракте бактерии и дрожжи вызывают брожение углеводов, таких как сахар. В результате этого процесса образуется небольшое количество этанола, который затем попадает в кровоток.

Согласно многочисленным исследованиям, у здорового трезвого человека концентрация этанола в крови обычно составляет до 0,8 миллиграмма эндогенного этанола на литр крови. Также в крови человека был обнаружен и другой вид спирта - метанол, в концентрации 0,6 миллиграмма на литр. К счастью, эти значения слишком малы, чтобы их можно было легко обнаружить в крови и спровоцировать проблемы с законом. Но у некоторых людей все гораздо сложнее, особенно у тех, кто страдает от таких состояний, как "синдром автопивоварни". В этом случае пищеварительная система человека перенаселена ферментативными бактериями и грибками, которые могут производить огромное количество спирта из богатых сахаром продуктов. У людей с данным синдромом в крови может обнаруживаться более четырех граммов алкоголя на литр крови, то есть они всегда пьяны, не употребляя никаких алкогольных напитков.

Озон

Озон - это нестабильное вещество. Он состоит из трех атомов кислорода и за считанные минуты распадается на более простые молекулы. По этой причине газообразный озон в атмосфере может совсем исчезнуть, если бы не источники его пополнения. Большую часть озона, присутствующего на Земле производят ультрафиолетовое излучение, грозы и деятельность человека. Но свой вклад в это вносит и ваше тело. Почти два десятилетия назад ученые обнаружили, что иммунная система человеческого организма вырабатывает озон как способ борьбы с биологическими угрозами. Наши тела содержат клетки нейтрофилы, белые кровяные клетки, покрытые антителами, которые путешествуют по организму для устранения болезнетворных бактерий и грибков. Для этого нейтрофилы подпитывают свои антитела высокоэнергетическими молекулами кислорода. Затем антитела преобразуют такие молекулы в озон, который полезен для уничтожения инвазивных бактерий. Нейтрофилы поглощают чужеродные микроорганизмы и бомбардируют их вновь созданными молекулами озона.

Поскольку почти три четверти белых кровяных телец нашего организма составляют нейтрофилы, количество молекулярного озона, вырабатываемого в организме каждого человека, достаточно велико. Однако это не очень хорошо - озон в больших концентрациях вреден. На высоте 25 километров над землей озон образует газовый слой, который защищает жизнь на Земле от солнечной радиации. Но вблизи земли озон способствует загрязнению воздуха, являясь одним из основных компонентов смога. А в организме человека озон расщепляет холестерин, создавая токсичные молекулы, которые ускоряют развитие таких заболеваний, как атеросклероз и артрит.

Цианид

Для человека цианид является чрезвычайно токсичным химическим соединением. Он очень быстро убивает, потому что препятствует клеточному дыханию в организме. Смертоносность цианида давно доказана, потому что на протяжении веков с его помощью погубили огромное количество людей. Именно поэтому удивительно, что цианид присутствует в теле человека. Каждый день цианид в разной концентрации поступает в наш организм, поскольку присутствует в воздухе, воде и пище, которую мы едим. На самом деле такие продукты, как яблоки и шпинат несут в себе цианид. Но паниковать не стоит, его концентрация в них крайне низкая, порядка нескольких микрограммов на растение. А чтобы убить человека весом 70 кг, нужно 0,1 грамма цианида.

Также цианид вырабатывается нашим организмом. Например, химические процессы в слюне приводят к образованию цианистого газа внутри нашего горла, который затем высвобождается при дыхании. Подсчитано, что в любой момент времени в теле здорового человека может содержаться до 50 микрограммов цианида на 100 граммов ткани. Но это соединение не накапливается внутри наших тел. Большая его часть перерабатывается в печени и выводится с мочой. Другая часть превращается в углекислый газ нашими легкими, и подобно вышеупомянутому цианистому газу, он выделяется с каждым вдохом. Процессы, лежащие в основе абсорбции, производства и детоксикации цианида в организме человека, достаточно сложны. Поэтому мы должны благодарить наши тела за то, что они молча освобождают нас от этого смертельного яда.

Радиоактивные вещества

Любое излучение в больших количествах опасно для человека. Например, даже если ультрафиолетовое излучение не обожжет нашу кожу, фоновое излучение, встречающееся повсюду, может привести к раку. Но знаете ли вы, что некоторые радиоактивные элементы присутствуют в наших телах? Радиоактивный элемент, находящийся внутри наших тел - это торий, тяжелый металл, используемый в электронных устройствах.

Мы ежедневно получаем небольшое количество тория с пищей и водой, но он обычно выводится из организма в течение нескольких дней. Также в человеческом теле есть уран. Это тяжелый, высоко радиоактивный элемент, который встречается на планете в естественной среде. Как вы знаете, наиболее широкое применение он нашел в ядерных реакторах и оружии массового поражении. Исследования показывают, что в теле среднестатистического взрослого человека содержится 22 микрограмма урана, и в день он получает около пяти микрограммов этого вещества. Самым крупным источником урана, поступающего в наш организм, является пища, особенно немытые овощи.

Попав внутрь, уран может попасть в кровоток и отложиться в различных органах, оставаясь там в течение нескольких месяцев, пока не будет выведен из тела. Две трети потребляемого урана откладывается в наших костях. Мы также должны упомянуть о калии-40, радиоактивном изотопе элемента калия, который мы поглощаем в составе многих продуктов питания, но который тем не менее полезен для человеческого организма. Как видите, мы довольно радиоактивны. Но не пугайтесь: маловероятно, что, чихнув, вы спровоцируете ядерный взрыв.

Драгоценные металлы

Однако не все в вашем теле является опасным или радиоактивным. В нем также есть драгоценные элементы, которые делают вас ценным с экономической точки зрения. Тем не менее, не рекомендуется пытаться извлечь их из своего тела, чтобы продать. Во-первых, в нас есть золото. Большая часть золота находится в крови, причем золото составляет 0,02 процента крови. Всего в человеческом теле содержится 0,2 миллиграмма золота, этого достаточно, чтобы сделать куб из чистого золота со стороной 0,22 миллиметра. В нас также есть серебро, еще один драгоценный металл, обладающий низкой токсичностью для человека. Обычный человек потребляет до 88 микрограммов серебра в день, что эквивалентно весу нескольких песчинок.

Но этого слишком мало, чтобы представлять собой ценность, верно? Исследователи обнаружили, что в человеческих фекалиях также есть частицы золота и других драгоценных металлов. Один килограмм человеческих отходов может содержать максимум четыре грамма меди, серебра, ванадия и золота. С учетом этого было подсчитано, что отходы одного миллиона человек могут стоить 13 миллионов долларов. Таким образом, ваше тело всегда было машиной для зарабатывания денег. Проблема состоит в том, как именно извлекать свои драгоценные металлы, чтобы получить прибыль, поскольку вам, возможно, придется прибегнуть для этого к некоторым очень неприятным методам.

Магнитные поля

Магнетизм необходим для поддержания жизни. Магнитное влияние Солнца, например, защищает нашу планету от космического излучения. А без магнитного поля Земли солнечная радиация разрушила бы нашу атмосферу и убила бы нас, как муравьев под увеличительным стеклом. Но магнитные силы не ограничиваются только небесными телами. Формы жизни также генерируют свой собственный магнетизм, и мы не исключение. Магнетизм производит электрический ток, поэтому каждый объект, внутри которого протекают электрические токи, также имеет магнитное поле. А поскольку люди работают на электричестве, протекающем через нашу нервную систему, оно генерирует магнитные поля внутри и вокруг нашего тела. Каждый из наших органов работает на определенном количестве электричества, поэтому у каждой части тела есть собственное магнитное поле.

Считается, что сила магнитного поля на поверхности человеческого тела составляет одну десятимиллионную от силы магнитного поля Земли. Магнитное поле мозга, между тем, примерно в 200 миллионов раз слабее, чем у нашей планеты. Победителем среди органов с наиболее сильными магнитными полями является сердце. Его магнитное поле всего в миллион раз слабее магнитного поля Земли. Магнитное поле сердца настолько сильно, что оно выходит за пределы тела и, как полагают, влияет на определенные биологические процессы. Как видите, магнитные силы человеческого тела очень слабые. Но это не помешало некоторым людям утверждать, что они достаточно намагничены, чтобы притягивать металл. С другой стороны, непонятно, какие преимущества есть у способности приклеивать ложки к телу.

Звездная пыль

Этот пункт более всеобъемлющ, чем остальные, потому что звездная пыль не только есть в наших телах, но мы фактически сделаны из нее. Идея о том, что люди состоят из звездной материи, существует уже несколько десятилетий, но недавно мы смогли доказать, что это реальность. В начале зарождения Вселенной существовали только основные элементы, такие как водород и гелий. Когда эти химические вещества соединились, образовав первые звезды, внутри этих тел начали образовываться более тяжелые и сложные элементы. Такими элементами были углерод, азот, кислород, фосфор, железо и сера. Эти элементы, в свою очередь, почти полностью составляют и тело человека.

Каким образом эти элементы попали на Землю? Когда заканчивается жизнь звезд, они обычно взрываются, выбрасывая наружу внешние слои с большим количеством различных элементов. После долгого путешествия на большие расстояния остатки этих взорвавшихся звезд падают на поверхность Земли, где смешиваются с остальной почвой. Затем растения поглощают эти элементы, рассеянные в почве, и мы делаем то же самое, поедая эти растения. С годами материя, образующаяся внутри звезд, становятся частью наших тел. Два года назад ученые обнаружили, что 97 процентов атомов в человеческом теле относятся к тому же типу, что и атомы в звездах. Более того, считается, что 93% массы тела - это звездная пыль.

Свет

Давно известно, что человеческое тело испускает световое излучение. Например, тепло нашего тела производит инфракрасный свет, электромагнитное излучение, который люди не могут видеть, в отличие от других животных. Можно подумать, что излучение человеком света видимого спектра невозможно. Как и почти вся материя во Вселенной, мы отражаем свет, но не излучаем его, верно? Не совсем. В 2009 году ученый из Технологического института Тохоку (Tohoku Institute of Technology) (Япония) Масаки Кобаяши (Masaki Kobayashi) решил исследовать биолюминесценцию человека - нашу способность излучать свет. Для этого он нанял пять человек и в течение трех дней каждые три часа в течение 20 минут фотографировал их обнаженные тела. Фотографии были сделаны с помощью камер, чрезвычайно чувствительных к свету. Результаты показали, что определенные участки тела, такие как шея и голова, постоянно излучали свет, который был максимально ярким около четырех часов дня.

Вероятно, это является следствием наших биологических часов, в соответствии с которыми мы тратим больше энергии в конце дня. Ученые полагают, что наша биолюминесценция производится маленькими молекулами - флуорофорами, которые испускаются фотонами после взаимодействия с электронами, высвобождаемыми клеточным дыханием. Но если мы излучаем свет, почему мы не светимся как фонарики с глазами? Ответ довольно ироничен: видимый свет, который мы производим, слишком слаб, чтобы мы могли его видеть. На самом деле, такой свет в тысячу раз менее интенсивен, чем то, что способны воспринимать наши глаза. Но этот свет выходит из нас каждую секунду. Так что вы не только сделаны из звездной пыли, но и сияете, как звезда. Ну, ладно, не так ярко.

Антивещество

Материя и антиматерия ненавидят друг друга. Когда эти два вещества сталкиваются, они взаимно аннигилируют, высвобождая энергию. Но, несмотря на то, что антиматерия во Вселенной изменчива, внутри нас она присутствует постоянно. Чтобы понять, как такое возможно, нам нужно вспомнить калий-40, который, как мы ранее говорили, есть в организме человека. Как уже говорилось, калий-40 является одним из радиоактивных изотопов или разновидностей калия, мягкого металла. Такой изотоп распадается - то есть превращается в другой элемент после того, как его атомы теряют энергию. Для этого калий-40 может быть преобразован в кальций-40 посредством процесса, называемого бета-минус распадом.

Из рыбьей чешуи созданы компоненты для гаджетов

В ходе этого процесса атом калия-40 теряет некоторые частицы и генерирует другие, в том числе частицу антиматерии, называемую антинейтрино. И вот тут начинается математика. Подсчитано, что в секунду в организме человека распадается 5000 атомов калия-40. Около 89,25% этих атомов подвергаются бета-минусовому распаду. Таким образом, каждый час в организме человека генерируется по меньшей мере 16 миллионов антинейтрино. Между тем калий-40 также может быть преобразован в изотоп аргон-40. Это происходит, когда каждый из атомов калия-40 высвобождает позитрон, антиматериальную версию электрона. Однако этот процесс происходит очень редко, в 0,001 процента случаев. Но даже при этом, учитывая количество распадающихся в секунду атомов калия-40, человеческое тело генерирует около 180 позитронов в час.

И это результат распада всего лишь одного радиоактивного изотопа, трансформирующегося внутри тела. Но у нас есть и другие элементы, которые распадаются таким же образом, производя свои собственные античастицы. Итак, поздравляем, вы также являетесь реактором, производящим антивещество.