состоит из клеток – основных структурных единиц организма, которые слаженно работают и выполняют различные функции, необходимые для поддержания жизни.
Тело человека массой 70 килограммов состоит в среднем из 30 триллионов клеток. Причем самые многочисленные из них – эритроциты, на их долю приходится 84 %. Затем идут тромбоциты – 4,9 %, клетки костного мозга – 2,5 %, эндотелиальные клетки сосудов – 2,1 %, лимфоциты – 1,6 %, гепатоциты – 0,8 %. Мышечные и жировые клетки составляют 0,1 % от полного клеточного числа [1].
Чтобы организм мог правильно функционировать, в нем осуществляется непрерывный процесс замены старых клеток новыми. Каждую секунду происходит обновление около 3,8 миллиона клеток, а в сутки – почти 330 миллиардов. Даже когда человек умирает, пройдет еще некоторое время, прежде чем все клетки организма погибнут.
Исследователи из Каролинского института (Швеция) под руководством биолога Джонаса Фрисена рассчитали продолжительность жизни отдельных клеток, выяснив, что они меняются по-разному – в зависимости от типа [2]. Например, клетки эпидермиса, образовывающие кожу человека, обновляются каждые две недели. Эритроциты, переносящие кислород от легких к тканям тела, живут четыре месяца, а нейтрофилы – тип лейкоцитов – всего два дня. Жизнь клеток печени составляет от 300 до 500 дней. Эпителиальные клетки, выстилающие поверхность кишечника, существуют всего пять дней, а потом заменяются новыми, – они являются одними из самых короткоживущих в организме. Если их не учитывать, то средний возраст всех клеток кишечника составляет 15,9 года. Клетки скелетных тканей живут около 10 лет, а реберных мышц – 15,1 года [3].
Но не все клетки обновляются: например, клетки сетчатки и хрусталика не меняются на протяжении жизни. Этим объясняется естественное ухудшение зрения с возрастом. Долгое время считалось, что нервные клетки тоже живут столько же, сколько и человек, погибают по мере старения и не обновляются. Однако последние данные показали, что новые нейроны образуются из стволовых клеток, но еще неизвестно, насколько полноценными с функциональной точки зрения они могут быть. По оценкам ученых, в мозге взрослого мужчины содержится 86,1 ± 8,1 миллиарда нейронов [4].
По словам Фрисена, средняя продолжительность жизни человеческой клетки составляет 7–10 лет. Данное утверждение породило популярное ошибочное мнение о том, что «тело человека становится новым каждые семь лет». Это не соответствует действительности, поскольку процесс замещения клеток происходит непрерывно: в разных участках организм обновляется с той или иной скоростью в зависимости от нужд и функций.
Атомы
На более фундаментальном уровне клетки состоят из молекул, а они, в свою очередь, – из атомов (от др.-греч. ἄτομος – «неделимый»). Тело взрослого человека массой 70 килограммов содержит примерно 6,7 октиллионов (6,7 × 1027) атомов, 96,5 % из которых составляют такие химические элементы[6], как водород, кислород, углерод и азот. Около 4 % занимают другие элементы: кальций, фосфор, натрий, калий, сера и т. д.
Химический элемент – это тип атомов, имеющий определенные химические свойства. –
