Lidské tělo si lze představit jako dokonalý stroj. Při svém provozu využívá stejné fyzikální zákonitosti a důmyslné vynálezy, které umožnily rozvoj lidské civilizace.
V ideálním případě funguje bez větších poruch mnoho desítek let a většinu závad dokáže za pochodu samo opravit. Naše tělo se skládá přibližně z padesáti tisíc miliard buněk, které tvoří všechny tkáně, orgány a celé orgánové soustavy. Vše přitom musí pracovat ve vzájemné shodě. Takový složitý komplex samozřejmě vyžaduje neuvěřitelně výkonný řídicí systém. A také ho má. V lidském mozku najdeme asi sto miliard nervových buněk. Vypadají jako roztodivní pavouci s množstvím výběžků, které se usilovně natahují k dalším neuronům. Jediná nervová buňka se může propojit až s několika tisíci sousedy. Vzniká tak nepředstavitelně složitá síť až sta trilionů možných spojení, ve kterých máme zakódované veškeré vzpomínky, dovednosti, zapamatované znalosti či zkušenosti a způsoby reakcí na různé podněty. Při své koordinační činnosti mozek vykonává desítky milionů jednotlivých operací současně a v jediné chvíli stíhá vyhodnocovat informace z okolního prostředí i vydávat povely jednotlivým částem těla, jak se s nastalou realitou vyrovnat. V hlavě nám tak pracuje snad nejdokonalejší počítač v celém známém vesmíru.
ŽIVÝ SUPERPOČÍTAČ
Stejně jako skutečný počítač má i mozek jednotlivé části, které vykonávají určité úkoly nutné pro zvládnutí celého těla. Rozdělení úloh přitom do značné míry kopíruje vývoj, kterým nervové centrum prošlo od dob našich dávných předků až do své dnešní podoby. Nejstarší části mozku, kterým říkáme souhrnně mozkový kmen, řídí většinu základních reflexů udržujících naše tělo při životě. Má to svou železnou logiku – primitivní ryby sice nepotřebovaly řešit kvadratické rovnice, ale jistě by se neobešly bez dýchání a fungujícího krevního oběhu. Později částem mozkového kmene přibyla i funkce jakési sběrnice, která přepojuje signály do vyšších oddílů mozku. Jedním z nich je mozeček, díky kterému můžeme například psát na počítačové klávesnici články do časopisů. Právě on totiž koordinuje naše pohyby a stará se o to, abychom neztratili rovnováhu. Provazochodcům umožňuje předvádět dech beroucí artistické kousky a zároveň stojí v pozadí toho, že nám občas cesta z restaurace trvá dvakrát déle než trasa opačným směrem. Poruchy přenosu signálů v systému vedou k nepřesnostem při jeho funkci – to je ve věku rychlých počítačových procesorů notoricky známá věc. Skutečným vrcholem evoluce je však náš koncový mozek. Je bezkonkurenčně největším oddílem celého mozku a ještě je zvrásněný mozkovými závity jako podivný mořský korál, aby jeho šedý povrch byl co největší. Právě tam jsou soustředěna těla nervových buněk a probíhá tu horečná duševní činnost. Zde vyhodnocujeme mnoho smyslových informací přicházejících od jednotlivých preceptorů, skladujeme vzpomínky a znalosti nebo skládáme slova do vět, které pak sdělujeme ostatním lidem. Asi největší fintou mozku je však to, že jeho jednotlivé části nikdy nepracují osamoceně. I při vyhodnocování jednodušších podnětů je vždy aktivních několik oblastí najednou. Souběžným a sladěným fungováním celého mozku také vzniká jeden z nejzáhadnějších jevů světa kolem nás – lidské vědomí a osobnost.
POTRUBÍ I KANALIZACE
Všechny buňky našeho těla potřebují ke svému životu živiny a kyslík. Největším konzumentem je přitom právě mozek. V dospělosti spotřebuje celou pětinu veškeré energie, kterou do sebe s jídlem i pitím dostaneme. U malých dětí tělu odčerpá dokonce až polovinu denního přídělu. S kyslíkem je to podobné – bez jeho přísunu odumírá řídící centrum do několika málo minut. Životodárné látky k jeho vytíženým buňkám proudí krčními tepnami, které se v hlavě rozdělují na cévy zásobující jednotlivé části živoucího počítače i jeho okolí. Odpadní látky pak odvádí soustava hlavových žil. Mozkové žíly i tepny jsou součástí přívodního a zároveň kanalizačního systému, náš krevní oběh, který by hravě strčil do kapsy veškeré stoky i vodovody kterékoli ze světových metropolí. Kdybychom poskládali všechny naše cévy do jedné přímky, obtočila by svou délkou přes sto tisíc kilometrů asi třikrát naši planetu nebo by dosáhla do čtvrtinové vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem. Nejmenší vlásečnice, které protkávají všechny orgány, jsou tak tenké, že se jimi krevní buňky sotva protlačí. V největších tepnách naopak panuje při srdečním stahu takový tlak, že by z nich při jejich protržení krev stříkala více než metr vysoko. V srdečnici proudí životodárná tekutina rychlostí asi 33 centimetrů za sekundu, v tenkých vlásečnicích se však rychlost proudění až stonásobně zpomalí. Tak má krev dostatek času předat buňkám potřebné živiny a vyzvednout si od nich odpadní látky. Stahováním či roztahování cév v různých částech těla navíc naše kanalizace sama určuje, kam poteče hlavní proud krve – při námaze do svalů, po obědě k vnitřním orgánům a v horku zase pod kůži, kde krev předává své teplo okolí.
ČERPADLO MILIARDÁŘ
Motorem pohybu krve celým rozvětveným řečištěm je neúnavné čerpadlo, které nám bije v hrudi. Anatomové minulých věků se domnívali, že je sídlem našich pocitů, lásky a udatnosti. Dnes víme, že je zdrojem neutuchající síly. Kdyby bylo naše srdce za svou oddanou dřinu pro tělo placené a dostávalo symbolickou jednu korunu za každý svůj stah, končilo by život jako obrovský boháč. Dvě a půl miliardy korun už je pro většinu z nás nezanedbatelný majetek. Za každou minutu své nikdy nepřerušované práce by vydělalo průměrně sedmdesát korun a za den by mu tak do pokladničky přibylo poctivých sto tisíc. Za jednu čtyřiadvacetihodinovou směnu takto srdce přečerpá téměř osm tisíc litrů krve a za jedinou minutu jím proteče tolik červené tekutiny, kolik jí máme v celém těle – tedy asi pět litrů. Kdyby ve zdech přehradní nádrže nad Třebenicemi pracovalo místo turbín vodní elektrárny tisíc lidských srdcí, přečerpala by za svůj život do koryta Vltavy celou Slapskou přehradu plnou krve. Srdce přitom funguje jako dvouokruhové čerpadlo, které žene současně okysličenou krev do těla a krev chudou na kyslík do plic. Ačkoli podléhá řízení centrální nervové soustavy, má i své vlastní ústředí starající se o plynulý chod celé pumpy. Dvě uzliny ležící přímo v srdeční tkáni propojené specializovanými vlákny vysílají do srdečního svalu elektrické výboje a nutí ho tím stahovat se postupně od síní ke komorám. Krev tak hladce a stále dokola proudí z čerpadla do srdečnice nebo plicních tepen.
DYNAMICKÁ VENTILACE
Stejně jako motor auta potřebuje i lidské tělo ke spalování živin kyslík ze vzduchu. Bez něho by mu rychle došla energie k udržování základních životních procesů a následovala by jistá smrt. K mikroskopickým spalovacím elektrárnám, které pracují téměř v každé z našich mnoha miliard buněk, ho přivádí neustálý proud krve v tepnách a vlásečnicích. Ke krvi se dostává komplikovaným labyrintem průdušek, průdušinek a sklípků našich plic. Oba tyto pružné měchy se bez přestání smršťují a roztahují pod našimi žebry, aby za minutu klidného sezení na lavičce přečerpaly až devět litrů vzduchu. Když však z lavičky vyskočíme a začneme sprintem stíhat ujíždějící autobus, může se výměna vzduchu v plicích zvýšit i patnáctinásobně. Za jedinou minutu pak nasajeme do plic tolik bezbarvého plynu, že by pohodlně vyplnil tři sudy o objemu sta piv. Všechen vzduch po průchodu mnohokrát větveným průduškovým stromem nakonec skončí v plicních sklípcích, kde předá tělu svůj náklad kyslíku a převezme porci odpadního oxidu uhličitého. Aby mohly plyny stěnou plicních sklípků procházet, je silná pouhý jeden mikrometr a hustě obalená krevními vlásečnicemi. V plicích jediného člověka se nachází více než 300 milionů těchto vstřebávacích komůrek – tedy více, než kolik obyvatel žije ve třetí nejlidnatější zemi světa, Spojených státech. Dohromady přitom pokrývají povrch, který by postačil k postavení solidního bytu pro čtyřčlennou rodinu.
TLAKOVÝ PÍST
Samy o sobě by však plíce nenasály ani jediný půllitr vzduchu. O jejich pravidelný chod se stará pevná podtlaková pumpa – náš hrudník. Jeho fungování si můžeme tak trochu představit jako nasávání vody do injekční stříkačky. Když vytáhneme její píst vzhůru, vytvoříme uvnitř podtlak a voda sama proudí otvorem dovnitř. Když naopak na píst zatlačíme, stříká voda ze stříkačky ven. Hrudník místo plastového pístu používá bránici a mezižeberní svaly. Při nádechu bránice klesá směrem do břicha a svaly mezi žebry roztahují hrudní koš. Tím se zvětšuje podtlak uvnitř hrudní dutiny jako při zdvihání pístu stříkačky, plíce se rozpínají spolu s ní a dovnitř proudí vzduch. Při výdechu se zpravidla tělo nemusí snažit vůbec. Jen povolí svaly, hrudník se samovolně smrští a vytlačí vzduch z plic ven. Při velké námaze, kdy potřebujeme rychle přivádět kyslík ke svalům, však můžeme na svůj hrudní „píst“ aktivně zatlačit i opačným směrem. Pomáhají nám s tím svaly břišního lisu, které se normálně starají například o to, abychom se po vydatném jídle k naší velké úlevě a spokojenosti na toaletě řádně vyprázdnili.
PROČ MUSÍME DO ŠROTU?
Stroje, které se dokážou samovolně obnovovat a množit, jsou oblíbeným námětem vědeckofantastické literatury. V kultovním díle Vesmírná odysea Arthura C. Clarka například pozemšťany těmito vlastnostmi ohromil záhadný černý monolit neznámého původu. Lidské tělo však přesně takovým výtvorem z říše fantazie ve skutečnosti je. Až na některé výjimky se po celý život pilně obnovují veškeré naše buňky a ty starší či poškozené zase zanikají. Celých pět či šest litrů krve v těle se nám vymění třikrát za rok a sliznice střeva se dokonce kompletně obnoví jednou za tři dny. Výsledkem horečné stavební i opravářské činnosti těla je fakt, že je většina z jeho částí ve skutečnosti mnohem mladší než my sami – jednotlivé tkáně bývají zřídka starší deseti let. Proč tedy nakonec zestárneme a naše tělo přestane fungovat? Neměli bychom žít věčně a užívat si toho, že se náš úžasný organický stroj sám od sebe donekonečna omlazuje? Příčin stárnutí může být hned několik. Při rozdělení každé buňky se musí nejdříve zkopírovat veškerá její genetická informace obsahující instrukce pro fungování buňky nové. A právě tohle může být Achillovou patou celého vynálezu. Stejně jako při neustálém kopírování jedné fotografie vždy z kopie předchozí se při mnohokrát opakovaném buněčném dělení zákonitě množí chyby v genetických instrukcích. Ačkoli má tělo v rukávu složité procesy, které takové překlepy vychytávají, nikdy není možné opravit úplně všechno. Za mnoho desítek let života může být předpis pro fungování těla jednoduše tak děravý, že už nemůže sloužit dál. Svůj díl k tomu jistě přidávají i škodlivé látky, které náš organismus i jeho geny každodenně bombardují zvenčí.
TOVÁRNA NENÍ POTŘEBA
Lidské tělo však dokáže víc než jen obnovovat své poškozené součástky. Čas od času předvede zázrak ještě mnohem větší. Vytvoří téměř dokonalou kopii sebe sama – nový organický stroj kombinující vlastnosti obou rodičů, kteří při jeho tvorbě přispěli svou dávkou genů. Evoluční biologové nacházejí i v tom jeden z důvodů, proč stárneme. Každý narozený jedinec představuje zbrusu novou kolekci vlastností, které se vyplatí otestovat přirozeným výběrem. To ale znamená, že mu musí naše staré, okoukané a otlučené tělesné schránky uvolnit místo k životu. Zplození potomka dává tělům rodičů příležitost vyzkoušet další ze svých mnoha patentů. Mužský penis funguje na stejném principu jako dětský skákací hrad, do kterého kompresor žene vzduch pod vysokým tlakem. Během erekce v něm stoupne tlak krve až na desetinásobek normálního stavu, takže může zůstat ztopořený i bez kostěné opory. Ve spolupráci s ženskými pohlavními orgány pak vytvoří dokonale promazané soustrojí. Na konci jeho společného fungování vypustí do ženina těla asi tak půl miliardy spermií. Podle vlastní výkonnosti si tedy může každý muž spočítat, kolik balíčků se svými geny vypustí do světa za jediný měsíc. Těhotenství samotné je jedním z největších výkonů lidského těla. Při něm se ženina děloha zvětší dvacetkrát a její krevní oběh se zrychlí o třetinu. Během vývoje se o spojení plodu s tělem matky stará snad nejdokonalejší obousměrný filtr – placenta s pupečníkem. Zprostředkovává přechod živin z krve matky do plodu a odpadních látek zase ven, aniž by se obě tekutiny smíchávaly. Nejen díky tomu dokáže na cestě ke vznikajícímu životu zadržet i původce některých infekčních chorob. Ochranná funkce placenty však končí ve chvíli porodu, kdy musí nový stroj s lidskou duší začít fungovat sám za sebe.
