Юный техник 1977-05, страница 31
В результате эволюции многие организмы получили специальный орган — легкие. Еще сравнительно недавно представление ученых о легких было предельно простым впутри грудпой клетки находится пустой мешок. При вдохе грудная клетка расправляется — мешок наполняется воздухом При выдохе мышцы сжимают грудную клетку и мешок — воздух выходит наружу. Ученые были не так уж далеки от истины, если говорить, например, о птицах. Их легочные мешки примерно так и устроены. Но нпое дело человек. Чтобы упрятать внутрь легочный мешок площадью 75 квадратных метров, его грудная клетка должна была бы стать громоздкой, словпо тапк. Но природа очепь изобретательна. Наши легкие похожи на ветвистое дерево, перевернутое вверх стволом. От ствола-трахеи, пустотелой трубки, которая соединена непосредственно с носоглоткой, последовательно разветвляясь, словпо сучья, отходят все более и более мелкие трубочки. Разветвлепие это происходит 24 раза и заканчивается, как дерево листьями, маленькими пузырьками — альвеолами. Размеры каждой альвеолы очень малы. Ее радиус равен примерно 0,05 мм — толщине человеческого волоса. Зато их число превышает количество листьев любого дерева — 300 миллионов! Что дает такое строение? А то, что легкие, при относительно малом объеме, имеют огромную поверхность. Если бы мы расправили все альвеолы полностью, то их поверхность покрыла бы целиком теннисный хсорт. Понятно, чем меньше альвеола, тем большее их количество уместится в данном объеме, тем выгоднее это живому существу. Однако на пути уменьшения альвеол природа столкпулась с очень сложным нрепятстви ем — с силами поверхностного натяжения жидкости. Вспомните школьный опыт — намазанная жиром иголка лежит на поверхности воды. Утопуть ей не дают те же самые поверхностные силы натяжения, которые удерживают воздух и внутри известного вам мыльного пузыря. Французский математик XVHI века Пьер Симон Лаплас установил зависимость между давлепием, необходимым для раздувания мыльного пузыря, его радиусом и силами поверхностного натяжения на стенках. Согласно выведенному им закону, чем мепьше размеры пузыря, тем больше поверхностное натяжение и тем большее давление нужно приложить, чтобы его раздуть. Законом Лтпласа и воспользовался Неерхард, вполне резонно решив, что воды в легких предо-статочпо. Не случайно же выдыхаемый нами воздух насыщен ее парами, особсппо хорошо видимыми в морозном воздухе? Шведский учепый предположил, что поверхностное натяжение альвеолярной жидкости примерно с=50 дин/см, радиус альвеолы такой же, как у плазмы крови — г = 0,005 см. Тогда давление Р, необходимое для поддержания альвеолы в расправленном виде, можно найти из равенства: Р = 2 — = ~ = 20 (XX)-1"" 0,005 см- Этот вывод казался курьезным и никем пе воспринимался всерьез до тех нор, пока во второй половине нашего века за дело пе взялся англичанин Пэтл. Будучи пытливым и наблюдательным ученым, оп подметил, что пузырьки пены которые ипогда выступают на губах больных людей, долго не исчезают. Они «живут» намного дольше обычных мыльных пузырей. Почему? «По 19 |
