Тончайшие древовидные выросты, являющиеся частью слизистой оболочки, выстилающей внутреннюю поверхность тонкой кишки, доставляют переваренные продукты в кровь и лимфу. Эти крошечные выросты, носящие название ворсинок, состоят из центрально расположенного одиночного лимфатического сосуда и капиллярной петли. Каждая ворсинка покрыта одним слоем клеток, вырабатывающих слизь, которые служат барьером между системой пищеварения и сосудами, расположенными внутри ворсинок. Всего насчитывается около 5 миллионов ворсинок, расположенных так тесно друг к другу, что это придает внутренней поверхности кишки бархатистый вид. Процесс усвоения пищи базируется на тех же основных принципах, что и происходящее в легких усвоение кислорода. Концентрация и давление каждого пищевого вещества в кишечнике выше, чем в крови и лимфе, протекающих через ворсинки. Поэтому мельчайшие молекулы, в которые превращается наша пища, легко проникают через поры на поверхности ворсинок и попадают в расположенные внутри них мелкие сосуды.
Глюкоза, аминокислоты и часть жиров проникают в кровь капилляров. Остальные жиры поступают в лимфу. С помощью ворсинок кровь усваивает витамины, неорганические соли и микроэлементы, а также воду; частично вода поступает в кровь и через толстую кишку.
Несомые кровотоком основные питательные вещества попадают в воротную вену и доставляются прямо в печень, величайшую железу и самый крупный «химический завод» организма человека. Здесь продукты пищеварения перерабатываются в другие необходимые телу вещества, откладываются про запас или же без изменений вновь направляются в кровь. Отдельные аминокислоты, попадая в печень, превращаются в такие белки крови, как альбумин и фибриноген. Другие перерабатываются в белковые вещества, необходимые для роста или восстановления тканей, а остальные в своей простейшей форме посылаются к клеткам и тканям тела, которые подхватывают их и тут же используют в соответствии со своими нуждами.
Часть поступающей в печень глюкозы непосредственно направляется в систему кровообращения, которая разносит ее в растворенном в плазме состоянии. В этом виде сахар может быть доставлен к любой клетке и ткани, нуждающимся в источнике энергии. Глюкоза, которая в данный момент организму не нужна, перерабатывается в печени в более сложный сахар — гликоген, который откладывается в печени про запас. Как только количество сахара в крови падает ниже нормы, гликоген вновь превращается в глюкозу и поступает в систему кровообращения.
Так благодаря реакции печени на сигналы, поступающие из крови, содержание в теле транспортабельного сахара поддерживается на относительно постоянном уровне.
Процессу усвоения клетками глюкозы и превращения ее в мышечную и другие виды энергии помогает инсулин. Этот гормон поступает в кровь из клеток поджелудочной железы. Детальный механизм действия инсулина до сих пор неизвестен. Известно лишь, что отсутствие его в крови человека или же недостаточная активность вызывает тяжелое заболевание — сахарный диабет, для которого характерна неспособность организма использовать углеводы в качестве источников энергии.
Около 60 % переваренных жиров поступает с кровью в печень, остальное количество попадает в лимфатическую систему. Эти жировые вещества откладываются в качестве резервов энергии и используются в некоторых самых ответственных процессах, происходящих в организме человека. Некоторые молекулы жира, например, участвуют в образовании таких биологически важных веществ, как половые гормоны.
Жир является, по-видимому, важнейшим средством для создания запасов энергии. Примерно 30 граммов жира способны выработать вдвое больше энергии, чем равное количество углеводов или белков. По этой причине излишки сахара и белков, которые не выделяются из тела, превращаются в жир и откладываются в виде резерва.
Обычно жир откладывается в тканях, носящих название жировых депо. По мере надобности в дополнительной энергии жир из депо поступает в кровь и переносится в печень, где он перерабатывается в вещества, способные превращаться в энергию. В свою очередь эти вещества из печени поступают в кровь, которая переносит их к клеткам и тканям, где они и используются.
Одно из основных различий между животными и растениями заключается в способности животных эффективно накапливать энергию в виде плотного жира. Поскольку плотный жир значительно легче и не столь громоздок, как углеводы (основное хранилище энергии растений), животные лучше приспособлены для передвижения — они могут ходить, бегать, ползать, плавать или летать. Большинство растений, согбенных под бременем запасов, приковано к одному месту из-за своих малоактивных источников энергии и ряда других факторов. Разумеется, существуют исключения, причем большинство из них относится к микроскопически малым морским растениям.
Одновременно с питательными веществами кровь переносит к клеткам различные химические элементы, а также мельчайшие количества определенных металлов. Все эти микроэлементы и неорганические химические вещества играют важнейшую роль в жизненных процессах. О железе мы уже говорили. Но и без меди, играющей роль катализатора, производство гемоглобина было бы затруднено. Не будь в организме кобальта, способность костного мозга вырабатывать красные кровяные тельца могла бы снизиться до опасных пределов. Как известно, щитовидная железа нуждается в йоде, костям нужен кальций, для зубов и мышечной работы необходим фосфор.
Кровь разносит также гормоны. Эти сильнодействующие химические реагенты поступают в систему кровообращения непосредственно из эндокринных желез, которые изготовляют их из сырья, получаемого из крови.
Каждый гормон (это название происходит от греческого глагола, обозначающего «возбуждать, побуждать»), по-видимому, играет особую роль в управлении одной из жизненных функций организма. Одни гормоны связаны с ростом и нормальным развитием, другие оказывают влияние на умственные и физические процессы, регулируют обмен веществ, половую деятельность и способность человека к воспроизведению.
Железы внутренней секреции снабжают кровь необходимыми дозами вырабатываемых ими гормонов, которые по системе кровообращения попадают к нуждающимся в них тканям. Если же в производстве гормонов отмечается перебой либо в крови наблюдается излишек или недостаток подобных сильнодействующих веществ, это вызывает различного рода аномалии и нередко приводит к смерти.
Жизнь человека зависит также от способности крови удалять из организма продукты распада. Если бы кровь не справлялась с этой функцией, человек погиб бы от самоотравления.
Как мы уже отмечали, углекислый газ — побочный продукт процесса окисления — выделяется из организма через легкие. Другие отходы подхватываются кровью в капиллярах и переправляются в почки, которые действуют подобно огромным фильтрующим станциям. В почках имеется примерно 130 километров трубок, по которым проходит кровь. Ежесуточно почки фильтруют около 170 литров жидкости, отделяя от крови мочевину и другие химические отходы. Последние концентрируются примерно в 2,5 литрах мочи, выделяемой за сутки, и удаляются из организма. (Небольшое количество молочной кислоты, а также мочевины выделяется через потовые железы.) Оставшаяся отфильтрованная жидкость, составляющая примерно 167 литров в сутки, возвращается в кровь. Этот процесс фильтрации жидкой части крови многократно повторяется. Кроме того, почки служат регулятором содержания минеральных солей в крови, отделяя и выбрасывая любые излишки.
Для здоровья и жизни человека решающее значение имеет также поддержание водного баланса организма. Даже при обычных условиях организм постоянно выделяет воду через мочу, слюну, пот, дыхание и другими путями. При привычной и нормальной температуре и влажности воздуха на 1 квадратный сантиметр кожного покрова каждые десять минут выделяется около 1 миллиграмма воды. В пустынях Аравийского полуострова или в Иране, например, человек ежедневно теряет примерно 10 литров воды в виде пота. Для возмещения этой постоянной потери воды в организм все время должна поступать жидкость, которая будет разноситься по крови и лимфе и тем самым способствовать установлению необходимого равновесия между жидкостью тканей и циркулирующей жидкостью.
