February 13th, 2012

homuncul

О твердой и зыбкой почве

Жизнь, конечно, полна неожиданностей. Однако моя готовность к ним, как кажется, распределена неравномерно.
Речь идет об операции, проделанной кардиохирургами из Texas Heart Institute. Они заменили сердце 55-летнего пациента, который находился на грани смерти от амилоидной дистрофии. Имплантировали ему механический насос. Особенность в том, что прибор обеспечивает непрерывный поток крови, по типу лопастной турбины, т.е. не генерирует пульса. Такое «сердце» не бьется, только еле слышно жужжит. Больной вышел из коматозного состояния и прожил пять недель, пока его почки и печень не отказали окончательно. После имплантации прощупать пульс у такого человека не получится, его попросту нет.




Ранее как-то сама собой сложилась картина, согласно которой любой организм пронизан всевозможными ритмами, пульсациями, циклами. В этом просматривается нечто фундаментальное, присущее живому. Система кровообращения позвоночных, вся их физиология естественным образом настроены на периодические сердечные сокращения. Миллионы лет эволюции оттачивали такую организацию, не предполагая появления искусственных турбинных имплантов. Но более тридцати телят, которым заменили сердца на механические моторы, прекрасно обходились без сокращений. И Крейг Льюис уже на следующий день после операции общался с докторами, принимал пищу. Удивление в данном случае вызывает не только сам факт адаптации к принципиально новому режиму работы, но и то, насколько легко она происходит.

Такие вещи всегда возвращают меня к одному и тому же вопросу: на какую часть своих представлений можно полагаться твердо? Как подчеркивал Уотсон в своих разговорах с Криком, правильная гипотеза не должна удовлетворять всем фактам, поскольку часть из них будет впоследствии опровергнута.

Хорошо известно, что работа нервной системы основана на прохождении электрических импульсов по отросткам нейронов. Механизм этого явления стал ясен еще в 1952 году, когда А.Ходжкин и Э. Хаксли предложили модель, описывающую процессы ионного транспорта через мембрану и прохождение импульса потенциала вдоль мембраны. За что и удостоились потом Нобелевской премии. Данное представление о функционировании нервных клеток выдержало испытание временем, прошло многочисленные проверки экспериментом и относится, безусловно, к той части знания, на которую всецело можно опираться. В самом деле, что тут можно возразить – десятки лет тысячи специалистов основывали свою работу именно на таком понимании, и у них, надо сказать, многое получилось.

Сообщение о «человеке без пульса» вызвало у меня сложную цепь ассоциаций, на конце которой возник датский биофизик Томас Хеймбург (Thomas Heimburg) из Института Нильса Бора. Этот человек давно утверждает, что, наблюдая электрические импульсы, мы видим эпифеномен - побочный продукт, а не механизм явления. Реальное действие нейрона основано не на электричестве, а на механических волнах, прокатывающихся по мембране. У него, разумеется, своя система фактов и рассуждений, в соответствии с которой мембранные белки не играют активной роли каналов (приписываемой им моделью потенциала действия). Иными словами, человек переворачивает картину там, где она переворачиваться не должна. К этому можно было отнестись как к анекдоту, однако совсем недавно Хеймбург получил приличный грант на исследования в рамках своей теории.
Мне его аргументы не кажутся сколько-нибудь убедительными. И думаю, что модель Ходжкина-Хаксли устоит. Но дело в другом. Бессердечный Крейг Льюис своими пятью неделями жизни делает почву более зыбкой. Приходится быть готовым к изменениям даже там, где их раньше не допускал.

/


First ‘Heartless’ Man: You Don’t Really Need A Heart, Or A Pulse
A Shocking Idea: Nerves Might Run on Sound, Not Electricity
Физики опровергают общепринятое представление о природе нервного импульса
T. Heimburg (2010) The physics of nerves
  • Current Music: Whitney Houston "My Love Is Your Love"