Пламенный насос. Естественная история сердца - Билл Шутт

На начальных стадиях процесса все водорастворимые жиры медленно вытягиваются из образца и заменяются ацетоном – органическим соединением, столь же токсичным для человека, сколь и легковоспламеняющимся. В полном соответствии с предупреждением «Не пытайтесь повторить это дома» сердце синего кита потребовало в общей сложности 22 276 литров этого вещества. Сердце находилось в ацетоне 80 дней при низких температурах, холод ускорял потерю воды из клеток и ее замену ядовитым растворителем.

Затем сотрудники Пластинария подвергли сердце процессу под названием «форсированная импрегнация», в ходе которого ацетон заменили жидким пластиком, а именно силиконовым полимером. Для этого орган поместили в вакуумную камеру и постепенно понизили давление воздуха. В такой среде ацетон начал испаряться из клеток, а образовавшееся пустое пространство замещалось полимером. Поскольку большая часть клеток теперь была заполнена жидким полимером, процесс в прямом смысле превратил ранее живую ткань в пластик. Затем работники Пластинария обработали силикон отвердителем, что заняло еще три месяца.

Наконец в мае 2017 года полностью отвердевшее сердце синего кита отправили обратно через океан, где оно стало центральным элементом тщательно продуманной выставки, которую создали в Королевском музее Онтарио, желая показать во всей красе этот удивительный экземпляр. Для понимания размеров сердце выставили рядом с автомобилем Smart, а рядом с потолка свисал скелет синего кита из Траут-Ривер. Весящее после обработки 200 килограммов, пластинированное сердце синего кита никогда не будет разлагаться и пахнуть. Огромный насос за четырехмесячное звездное турне в Торонто рассмотрели сотни тысяч посетителей музея.

Книга, которую вы держите в руках, – это история о сердцах и связанных с ними кровеносных системах. Большие, маленькие, холодные и даже несуществующие сердца. Еще это история некоторых примечательных структур, жидкостей, находок и связанных с ними сюрпризов. История наших попыток понять функцию сердца и кровеносной системы долгая и до сравнительно недавнего времени изобиловавшая ошибками. Например, в медицинских сообществах XVII–XVIII веков бытовало убеждение, что кровь несет в себе сущность личности ее владельца. Такие термины, как «голубая кровь», «кровожадный», «хладнокровный» и «горячая кровь», – языковые пережитки из совершенно другого мира. Вооружившись знаниями о том, насколько иным был тот мир, вы сможете легче понять, почему в истории сердечно-сосудистой медицины нет недостатка в странных теориях и причудливых методах лечения.

Эта работа, конечно, не учебник, и моя цель не в том, чтобы охватить каждый тип сердца и каждый аспект любой системы кровообращения. Но я буду путешествовать по этим обширным темам, делая интересные остановки по пути. Для тех из вас, кто и раньше сопровождал меня в исследованиях, таких съездов с дороги покажется многовато. Большинство из них коснутся зоологических или исторических перспектив. Некоторые из этих, казалось бы, мимолетных остановок будут необходимы, чтобы лучше объяснить плохо или неправильно понятые концепции, а другие помогут разобраться, как работают сердца и системы кровообращения, охватывая такие темы, как диффузия, гематоэнцефалический барьер и Мотра.

Сердца и связанные с ними системы кровообращения являют высокую степень разнообразия у беспозвоночных, таких как насекомые, ракообразные и черви, – и на это есть веские причины. Среди существ, у которых есть позвоночник – будь то рыба, птица или фермер, – различий гораздо меньше. Но в дополнение к изучению некоторых ярких примеров сердечно-сосудистого разнообразия в животном мире мы узнаем, как некоторые из этих существ теперь спасают жизни и дают ответы на трудные вопросы о здоровье сердца и больном человеческом сердце.

Эта книга – еще и история о том, что произошло, когда один относительно новый вид млекопитающих решил, будто сердце – нечто гораздо большее, чем орган, поддерживающий жизнь каждого, что оно является не чем иным, как центром эмоций и вместилищем души. Откуда пошло это верование? Почему оно пересекает так много культурных границ? Почему оно продолжает существовать? И, что не менее важно, есть ли какое-то зерно правды в теории о связи сердца и разума?

К концу этого путешествия вы по-новому оцените, насколько жизненно важную роль играет сердце в природном и человеческом мире – в качестве мотора, приводящего в движение систему кровообращения, и в качестве таинственного органа, лежащего в основе человеческой культуры и самой человеческой природы. От скопления клеток с уникальной способностью укорачивать свою длину до сердца синего кита размером с гольф-кар, от верований о происхождении любви и души до ранней сердечно-сосудистой медицины, терапии будущего и так далее, – я надеюсь, что вы никогда больше не будете думать об этих темах так же, как думали раньше.

На самом деле это желание моего сердца.

В августе 2018 года я отправился в Королевский музей Онтарио в Торонто вместе с художницей Патрисией Дж. Уинн, чтобы осмотреть знаменитое сердце синего кита. Мы с Патрисией работаем вместе в Американском музее естественной истории с середины 1990-х годов, дружим, и она иллюстрировала каждую статью, главу и книгу (художественную и документальную), которые я когда-либо написал. Хотя выставка синих китов уже закрылась и экспонат хранился в отдельном здании, исследователь Билл Ходжкинсон распаковал сердце перед нашим прибытием. В комнате размером с небольшой авиационный ангар законсервированное сердце кита было установлено на стержне из нержавеющей стали толщиной пять сантиметров, что выглядело так, будто его проткнули снизу. Нижний конец стержня крепился к деревянной подставке на полу, а верхний соединялся с невидимой для зрителей металлической арматурой, которая служила постоянным внутренним каркасом сердца.

Официальные размеры экспоната составляют 1,07 метра по вертикали и 97 сантиметров в ширину, и я был весьма удивлен, обнаружив, что он возвышается надо мной на высоту примерно два метра. Объяснение дополнительной высоте крылось в массивных кровеносных сосудах, расположенных в верхней части пластинированного органа. Над всем остальным находилась дуга аорты и ее ответвления, пара сонных артерий3, которые когда-то несли насыщенную кислородом кровь от левого желудочка сердца к голове животного. Если, как уже упоминалось, предсердия можно назвать приемными камерами сердца (левое и правое предсердия получают кровь из легких и тела соответственно), то желудочки – это насосные камеры сердца: правый желудочек перекачивает бедную кислородом и богатую СО2 кровь в легкие, а левый – насыщенную кислородом кровь для снабжения клеток организма.

Во время пластинирования сердца синего кита в кровеносные сосуды ввели особый вид окрашенного силиконового полимера, и поэтому вены и артерии теперь можно было различить: вены – синие, артерии – красные. Разноцветное сердце было действительно очень красивым, и меня сразу же привлек вырез в форме иллюминатора, который проделал в правом желудочке специалист по пластинации Владимир Череминский. Окно позволяет зрителям заглянуть внутрь камеры сердца, где, помимо всего прочего, они могут увидеть странно выглядящую конструкцию из мышечных нитей толщиной 2,5 сантиметра, которые тянутся вдоль стенок желудочка. Эти нити известны врачам и анатомам под названием trabeculae carnae (лат. «мясистые гребни»), их более мелкие версии можно обнаружить у многих млекопитающих, в том числе у человека. Гребни увеличивают площадь поверхности стенок желудочков в сравнении с гладкой стенкой, упаковывая больше мышечных волокон в ограниченное пространство. Это важно, потому что дополнительные мышцы обеспечивают более сильные сокращения желудочков, выталкивающие кровь из сердца. Другие функции этой странно выглядящей поверхности камеры еще предстоит исследовать.