Уявіть собі, що ви — ціле місто, з мільярдами працівників, які безперервно щось будують, перевозять, ремонтують і передають повідомлення. За оцінками сучасної науки, у «місті» під назвою людське тіло працює близько 30 трильйонів клітин, і більшість з них — зовсім не м’язи чи нерви, а крихітні клітини крові. Про це докладно розповідає матеріал Interesting Engineering.
Що відомо коротко
- У середньому в тілі дорослої людини масою близько 70 кг налічується приблизно 30 трильйонів клітин.
- Близько 70% усіх клітин організму становлять червоні кров’яні клітини — еритроцити.
- Еритроцити живуть приблизно 120 днів, після чого руйнуються і замінюються новими.
- Людський мозок містить близько 86 мільярдів нейронів, але це менш ніж одна третина відсотка всіх клітин тіла.
- Співвідношення бактеріальних і людських клітин у тілі людини нині оцінюють як приблизно 1:1, а не 10:1, як часто вважали раніше.
Як вчені «перерахували» людське тіло
Довгий час у підручниках можна було побачити цифри від 10 до 100 трильйонів клітин — це були дуже грубі оцінки. Згодом дослідницькі групи, зокрема під керівництвом Єви Б’янконі (Eva Bianconi) та Анабізи Пйовезан (Annalisa Piovesan), а потім Рона Сендера (Ron Sender), Шая Фухса (Shai Fuchs) і Рона Міло (Ron Milo), підійшли до питання інакше.
Замість того, щоб уявляти тіло як одну велику «масу», вони окремо оцінювали кількість клітин у різних органах, тканинах і крові. Потім складали ці частини, наче конструктор. Такий підхід дозволив суттєво звузити розкид оцінок і зупинитися на числі близько 30 трильйонів для середньостатистичної дорослої людини.
Ця цифра не є сталою: вищі люди мають більше клітин, ніж нижчі, а на загальну кількість впливають вік, стать, склад тіла та об’єм крові.
Чому більшість ваших клітин — це кров
Коли ми думаємо про «клітини тіла», уявляємо м’язи, шкіру чи мозок. Але за кількістю лідерами виявляються саме еритроцити — червоні кров’яні клітини, що переносять кисень. Вони мають лише 7–8 мікрометрів у поперечнику, тобто приблизно у десятки разів менші за товщину людської волосини.
Через такі мікроскопічні розміри в крихітному об’ємі крові можуть вміститися мільярди еритроцитів. Вони становлять до 70% усіх клітин організму за кількістю, але водночас — лише невелику частку від його маси. Це як мати місто, де більшість мешканців — листоноші: їх дуже багато, вони маленькі, швидко змінюються, але вагають набагато менше, ніж будівлі чи дороги.
Ще одна особливість: зрілі еритроцити людини не мають ядра. Так вони звільняють більше місця для гемоглобіну, а отже можуть переносити більше кисню. Живуть вони приблизно 120 днів, після чого руйнуються й утилізуються, а кістковий мозок безперервно виробляє нові мільйони клітин щосекунди.
Гіганти і карлики серед клітин
Не всі клітини однакові за розміром і формою, і саме це так ускладнює точний підрахунок. Людська яйцеклітина — найбільша клітина організму, її можна побачити навіть без мікроскопа. Вона нагадує величезний «яйцеподібний склад», що містить усе необхідне для старту нового життя.
На протилежному полюсі — сперматозоїди. Це одні з найменших клітин, спроєктовані не на запас поживних речовин, а на рухливість і швидкість.
Частина клітин може бути дуже довгою. Деякі нейрони тягнуться на понад метр, передаючи електричні сигнали від спинного мозку до ступень. Окремі м’язові волокна простягаються на кілька сантиметрів і за об’ємом належать до найбільших клітин тіла.
Через таку різноманітність одна жирова клітина може займати тисячі разів більший об’єм, ніж еритроцит. Тому кількість клітин і вага тіла зовсім не обов’язково пов’язані напряму.
Як швидко ви «оновлюєтесь»
Хоча в організмі близько 30 трильйонів клітин, це не застигла конструкція. Шкіра постійно позбувається старих клітин і формує нові, клітини, що вистилають кишечник, живуть лише кілька днів, а еритроцити — кілька місяців, перш ніж їх замінять свіжі.
Деякі кісткові клітини також безперервно оновлюються, перебудовуючи скелет протягом життя. Натомість багато нейронів у мозку можуть зберігатися десятиліттями, а деякі, ймовірно, — від народження до смерті.
Тому популярне твердження, що «тіло повністю оновлюється кожні сім років», насправді є міфом. Різні тканини мають радикально різну швидкість оновлення: одні змінюються дуже швидко, інші залишаються майже незмінними.
Людські клітини і «сусіди» мікроби
Ще один давній міф — що бактерій у нас у десять разів більше, ніж власних клітин. Новіші оцінки показують, що співвідношення набагато ближче до 1:1. Тобто в середньому ми носимо приблизно стільки ж бактеріальних клітин, скільки й людських.
Це співвідношення змінюється протягом дня залежно від травлення та роботи кишечника. Усі ці мікроорганізми разом називають мікробіомом людини. Вони беруть участь у травленні, підтримці імунної системи та впливають на загальний стан здоров’я, фактично формуючи на нашому тілі й усередині нього цілий «невидимий заповідник» життя.
Що означають 30 трильйонів на практиці
Число 30 000 000 000 000 настільки велике, що майже втрачає сенс. Спробуймо уявити: якщо рахувати по одній клітині щосекунди, не зупиняючись на сон чи їжу, знадобилося б близько 950 000 років, щоб перелічити всі клітини вашого тіла.
Ваш мозок містить близько 86 мільярдів нейронів — це сама по собі вражаюча цифра. Але навіть вона становить менш ніж одну третину відсотка від загальної кількості клітин організму. І хоча еритроцити складають приблизно 70% усіх клітин за числом, через свої мікроскопічні розміри вони додають дуже мало до маси тіла.
Людське тіло — не просто набір органів, а живий екосвіт із десятків трильйонів клітин, кожна з яких має свою роль: одні переносять кисень, інші передають електричні імпульси, борються з інфекціями, будують кістки чи лагодять ушкоджені тканини.
FAQ
Це точна цифра 30 трильйонів клітин чи лише оцінка?
Йдеться про найкращу на сьогодні наукову оцінку, отриману з урахуванням багатьох органів і типів клітин. Точне число відрізняється від людини до людини і може змінюватися протягом життя, але порядок величини — десятки трильйонів — вважається обґрунтованим.
Чи можна «порахувати» свої клітини індивідуально?
Ні, безпосередньо це зробити неможливо. Дослідники користуються моделями й обчисленнями, що базуються на середній масі органів, густині клітин у тканинах і складі крові, тож для конкретної людини це буде лише приблизна оцінка.
Чому раніше вважали, що бактерій в нас у 10 разів більше?
Старі оцінки ґрунтувалися на обмежених даних та спрощених припущеннях про об’єм і склад кишківника. З появою точніших вимірювань і кращих моделей з’ясувалося, що кількість бактеріальних клітин приблизно дорівнює кількості людських.
Чи можна вплинути на свій мікробіом?
Наукові дані свідчать, що на мікробіом впливають харчові звички, медикаменти й умови життя, але конкретних універсальних рецептів для всіх не існує. Дослідження тривають, і поки що рано робити категоричні висновки про однозначно «правильний» спосіб його зміни.
🤯 Те, що ми звично називаємо «я», виявляється зібраним із трильйонів крихітних, здебільшого короткоживучих клітин, які діють разом настільки злагоджено, що створюють свідомість, рух і досвід життя. Усередині кожного з нас ховається гігантське, але невидиме місто, і кожен подих або думка — результат безперервної роботи цього мікроскопічного мегаполіса.