– И это все?
– В принципе, да.
– Как-то не романтично получается.
– Это биология.
– Но вы же обещали что-то про любовь.
– Ладно, расскажу еще пару деталей.
Давайте вернемся к самому началу, примерно к третьей неделе существования эмбриона. На этом этапе ваш наследник имеет форму шара. Представьте конфету: снаружи твердый слой шоколада, а под ним мягкая сладкая начинка. Затем у этой конфеты появляются три обособленных образования: голова, грудь и живот – как у снеговика. Пока все просто. Но как образуются те трубки, по которым внутрь тела будет попадать воздух и пища? А вот как: в одном месте конфеты появляется углубление, достаточно глубокое. Нечто похожее происходит, когда вы надавливаете пальцем на воздушный шарик. Таким образом, часть шоколадной оболочки оказывается внутри начинки, образуя что-то вроде трубки. Из нее-то потом и формируются дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт. На протяжении нескольких дней трубка растет в длину, а затем разделяется на переднюю и заднюю части. Из передней развиваются воздухоносные пути, из задней – пищевод, а немного позднее и желудок с кишечником. Если разделение произошло с ошибками, между пищеводом и дыхательными путями может возникнуть «короткое замыкание» – так называемая фистула, или свищ. Для новорожденного это представляет опасность, поскольку через фистулу пища может попасть в дыхательные пути, вот почему сразу после родов подобный дефект устраняется оперативным путем. Первые четыре недели беременности крайне важны для развития легких, впрочем, как и для всех других органов. Эмбрион, как правило, не может пережить возникшие на этой стадии органические дефекты.
Рис. 3. Дыхательная и кровеносная системы соединяются в области альвеол. Мельчайшие кровеносные сосуды контактируют с тонкими стенками альвеол, за счет чего обеспечивается обмен кислорода и углекислого газа между воздухом и кровь
Но если данная фаза прошла без проблем, то примерно через 25 дней после зачатия на нижнем конце трубки уже можно обнаружить небольшие утолщения – правое и левое легкое. В последующие четыре недели появляются тонкие «щупальца» бронхов, которые дают первые разветвления. Правое легкое делится в виде исключения на три части (поэтому в правом легком выделяют три доли, а в левом – только две), в остальном же все соответствует строго заданной программе, бронхи делятся на каждой стадии ровно на две ветви. Это происходит всякий раз, когда один из воздухоносных канальцев достигает определенной длины. Тонкие каналы бронхов пронизывают начинку и постепенно вытесняют ее. Но и сама начинка играет важную роль в созревании легких. Во-первых, она является исходным материалом для поддерживающей соединительной ткани дыхательных путей. Из ее хрящей и мышечных клеток образуются характерные кольцеобразные утолщения, которые позволяют бронхам сохранять стабильную форму. Во-вторых, она оказывает помощь в рождении второй стороны нашей любовной истории – кровеносных сосудов легких, образующихся не из легочной трубки, а из крошечного сердечка, которое формируется в начинке неподалеку от легких примерно на 30-й день беременности. Этот маленький клубочек сосудов сразу же отправляется на поиски своего суженого. На ощупь, словно слепой, он пробирается сквозь тьму начинки, желая добраться до растущих дыхательных путей. Это напоминает долгую, очень долгую игру в жмурки. Тепло. Холодно. Еще холоднее. Теплее. Тепло. Горячо! Наконец, на седьмой неделе беременности, слепое нащупывание приводит к результату, возникает первый контакт между кровеносными сосудами и дыхательными путями. Все происходит случайно, как бы само по себе и незаметно для обоих партнеров, потому что требуется некоторое время, прежде чем из них образуется настоящая любовная пара. Момент такого первого прикосновения нашел свое отражение в одном из самых прекрасных стихотворений английской поэтессы Кристины Россетти:
Как жаль, что я не помню первый день,
И час, и встречу первую с тобою.
А вы помните? Как отразилась у вас в памяти первая встреча с вашим будущим мужем, партнером, женой, подругой? Нет, не первое свидание и не первый поцелуй. Это было бы слишком просто. Где вы впервые увидели друг друга? На сайте знакомств? Да уж, вы явно не поклонник романтики. Но в утробе матери все происходит по старинке, иначе человеческому существу не родиться.
После первой встречи кровеносные сосуды неизменно следуют тем же маршрутом, что и дыхательные пути, обвиваются вокруг них, словно виноградная лоза. Они все время чуть-чуть отстают, находятся на пару шагов позади. Тот, кто неосторожно сбивается с дороги, несет наказание, в результате не каждой невесте суждено встретить своего жениха. В полностью сформировавшихся легких примерно на 20 процентов больше кровеносных сосудов, чем дыхательных путей.
Неподалеку совершается еще одно чудо. Там растет диафрагма! Этот орган из мышц и сухожилий также формируется на основе внутренней начинки эмбрионального шарика. С четвертой недели беременности грудная полость все больше отделяется от брюшной. На десятой неделе диафрагма впервые приходит в движение! Благодаря этим первым нескоординированным и судорожным сокращениям околоплодные воды засасываются в дыхательные пути плода и выталкиваются оттуда. Диафрагма тренируется в совершении дыхательных движений, но не с воздухом, а с жидкостью, как у рыб. При этом происходит одно очень примечательное событие: первые вдохи неродившегося ребенка вызывают мощный выброс в кровь серотонина – гормона счастья. Нужны ли вам более убедительные доказательства того, что дыхание и счастье взаимосвязаны? Но упражнения диафрагмы не только приводят вашего малыша в состояние эйфории, они имеют куда более важную цель. Дело в том, что к моменту рождения диафрагма должна быть полностью готова к действию. С биологической точки зрения внезапный переход маленького организма от жизнеобеспечения через матку к автономному дыханию представляет собой беспрецедентный и очень рискованный шаг. Любой, кто хоть раз присутствовал на родах, может вспомнить, какими бесконечно долгими кажутся секунды между перерезанием пуповины и первым вдохом, первым криком ребенка.
Поступление околоплодных вод в растущие бронхи в результате движений диафрагмы способствует дальнейшему росту и делению как самих бронхов, так и сопутствующих кровеносных сосудов. Формирующиеся из них пары на протяжении последующих недель занимают все большее пространство в грудной полости. Вскоре мы можем зафиксировать уже 18 точек разветвления дыхательных путей. Свободного места становится все меньше. Дыхательные пути и кровеносные сосуды находятся накануне «свадьбы» и, как многие молодые пары, худеют, ведь надо же покрасивее выглядеть на фотографиях. Первоначально довольно грубые и толстые бронхи с каждым делением становятся все тоньше и нежнее и к концу 20-й недели достигают такого состояния, что газы получают возможность напрямую переходить из дыхательных путей в кровеносные сосуды и наоборот. Альвеолы еще не окончательно сформированы, но уже способны в какой-то мере обеспечивать газообмен (см. рис. 2).
Этот момент «обручения» имеет решающее значение для неродившегося ребенка. Даже если он появится на свет раньше времени, теперь у него будут хорошие шансы на выживание. До 20-й недели альвеолы отсутствуют и газообмен невозможен. Никакой, даже самый совершенный аппарат искусственной вентиляции легких не способен решить данную проблему. Самые ранние из недоношенных живых детей появились на свет после 21-й недели. Но это экстремальные случаи, своего рода медицинские чудеса, бросающие вызов теории вероятности. Большинство же недоношенных младенцев, рождающихся до 24-й недели, погибают. И это трагическая сторона нашей любовной истории. Влюбленные не находят друг друга и умирают. Однако после 20-й недели шансы на выживание резко возрастают с каждым новым днем, а на 30-й неделе они уже превышают 80 процентов. Начиная с 24-й недели идет образование полностью сформированных альвеол. К этому моменту бронхи разделяются в 23-й – и последний – раз и на их нежных окончаниях появляются округлые утолщения, пронизанные кровеносными сосудами. Каждый день возникает все больше новых пар. К тому же после 24-й недели альвеолы начинают вырабатывать стабилизирующую жидкость – сурфактант. По химическому составу сурфактант схож с обычной жидкостью для ополаскивания посуды. Это поверхностно-активное вещество предотвращает коллапс и склеивание альвеол во время выдоха. Производство сурфактанта в альвеолах может быть вызвано гормонами, в частности кортизоном, поэтому в случае угрозы преждевременных родов беременным назначают этот гормон. Кроме того, недоношенным детям после рождения вводят искусственный сурфактант, улучшая их дыхательные функции и повышая шансы на выживание. В идеальном случае у новорожденного в момент появления на свет есть от 50 до 100 миллионов полностью сформировавшихся альвеол. Но история любви на этом не заканчивается. К 15-му году жизни количество альвеол возрастает примерно до 400 миллионов, и лишь потом развитие прекращается. Общая площадь поверхности всех альвеол составляет 90 м2, то есть около половины теннисного корта. Это в три раза больше, чем у кишечника, и в 45 раз больше, чем у кожи.