Fascinující cestu do hlubin lidského organismu
Kniha Billa Brysona Tělo vás vezme na fascinující cestu do hlubin lidského organismu, do historie medicíny a jejích hrdinů a poodhalí vám mnoho ohromujících souvislostí a faktů. Díky jeho vyprávění si uvědomíte, že jsme záhadnější a složitější, než jste si vůbec dokázali představit.
Lidské tělo, v němž trávíme celou svou existenci, přitom často bereme jako úplnou samozřejmost. Přitom lidské tělo za vteřinu provede doslova nespočet úkonů, aniž byste jim museli věnovat pozornost. Během dvou vteřin vytvoří přibližně milion červených krvinek. Naše DNA má přímo vesmírné rozměry: pokud bychom všechny vlákna narovnali do jedné řady, táhla by se do délky 16 miliard kilometrů, tedy za Země až na Pluto. Vezmeme-li odborné odhady, jsou naše těla vesmírem o velikosti 37,2 trilionu buněk, které více méně fungují v dokonalé souhře a jsou nyní výsledkem tří miliard evolučního vylepšování.
Přemýšleli jste ale někdy, kolik by asi stál všechen materiál na výrobu člověka? Královská chemická společnost se to v roce 2013 pokusila spočítat. Více se dočtete v naší ukázce :)
Ukázka:
Jak vyrobit člověka?
Kdysi dávno, když jsem v Americe docházel na druhý stupeň základní
školy, nám učitelka v hodinách přírodopisu říkala, že všechny
chemické látky, které tvoří lidské tělo, se dají koupit v železářství
za pět dolarů nebo tak nějak. Přesnou částku si nepamatuju.
Mohlo to být 2,97 dolaru nebo 13,50 dolaru, ale určitě to i na poměry
šedesátých let vycházelo na velmi málo, a úplně si vybavuju, jak
mě ohromilo, že se i takový nahrbený a poďobaný čahoun jako já
dá vytvořit prakticky za nic.
To zjištění mi naservírovalo tak náramnou dávku pokory, že na
něj dodnes myslím. Otázkou je: Byla to pravda? Opravdu stojíme
tak málo?
Kolik by stál materiál na výrobu člověka, občas zkoušela spočítat,
povětšinou pro zábavu, řada odborníků (za něž si lze patrně dosadit
„bakaláři z přírodovědy, kteří při pátku nemají žádné rande“).
Patrně nejhodnotnější a nejkomplexnější pokus za poslední dobu
provedla Královská chemická společnost (RSC), když v roce 2013
na Vědeckém festivalu v Cambridge spočítala, kolik by stály všechny
prvky nezbytné pro stavbu těla herce Benedicta Cumberbatche.
(Cumberbatch byl hostujícím ředitelem daného ročníku festivalu
a hodilo se, že je to průměrně vzrostlý člověk.)
Dle propočtů RSC je k sestavení lidského těla potřeba celkem padesát
devět prvků. Šest z nich – uhlík, kyslík, vodík, dusík, vápník a fosfor – tvoří 99,1 procenta našeho organismu, ale zbytek je v lecčem
překvapivý. Kdo by řekl, že nebudeme svoji bez trošky molybdenu
nebo vanadu, manganu, cínu či mědi? Nutno zdůraznit, že
některé jsou v našem těle zastoupeny nesmírně skromně a vyčíslují
se na miliontiny, či dokonce miliardtiny. Například potřebujeme
jen dvacet atomů kobaltu a třicet atomů chromu na každých
999 999 999,5 atomu všeho ostatního.
Nejzastoupenější složkou v lidském těle, zaplňující 61 procent
dostupného prostoru, je kyslík. To, že jsme téměř ze dvou třetin
tvořeni plynem bez zápachu, by nás mohlo maličko zarazit. Důvod,
proč nejsme lehcí a neposední jako balonky, tkví v tom, že kyslík
je z velké většiny navázán na vodík (který se na nás podílí deseti
procenty) a společně tvoří vodu – a voda, jak víte, pokud jste se
někdy pokusili hnout s dětským bazénkem nebo jen chvíli chodit
v promočeném oblečení, je překvapivě těžká. Je skutečně paradoxní,
že dvě z těch nejlehčích složek přírody, kyslík a vodík, se svým
spojením přeměňují na jednu z těch nejtěžších, ale to představuje
jen jednu z mnoha hříček přírody. Kyslík a vodík jsou také dva
z těch nejlevnějších prvků v organismu. Všechen kyslík vyjde jen
na 8,90 libry (s kurzem 29,79 koruny za libru na 265 korun, pozn.
překl.), a vodík na něco přes 16 liber, v přepočtu 477 korun (pokud
máte podobné míry jako Benedict Cumberbatch). Dusík (2,6 procenta
vašeho těla) představuje ještě lepší kup, za množství zastoupené
v organismu zaplatíte jen 27 pencí, tedy 8 korun. Ale potom
už se to pěkně prodraží.
Potřebujete kolem 13,6 kg uhlíku a ten vás podle Královské chemické
společnosti bude stát 44 300 liber, respektive 1 319 768 korun.
(Pořizovali přitom jen tu nejčistší formu všech prvků. RSC by
nevyráběla člověka z ničeho podřadného.) Vápníku, fosforu a draslíku
sice obsahujeme výrazně méně, ale přesto se ve svém součtu
vyšplhají na dalších 47 000 liber, tedy 1 400 205 korun. Jednotková
cena většiny zbylých prvků je ještě vyšší, ale naštěstí jsou v těle
přítomny pouze v mikroskopickém množství. Thorium vyjde na
takřka 2 000 liber neboli 59 583 korun za gram, ale je ve vás zastoupeno
pouze z 0,0000001 procenta, takže svůj tělesný podíl si pořídíte za 21 pencí, což je 6 korun. Za všechen potřebný cín dáte
jen 4 pence čili 1 korunu a za zirkonium a niob zaplatíte po 2 pencích.
Těch 0,000000007 procenta, které ve vás vyplňuje samarium,
se zřejmě ani nevyplatí fakturovat. V účtech RSC je u tohoto prvku
uvedena cena 0,00 liber.
Z devětapadesáti prvků obsažených v lidském těle je dvacet čtyři
z nich známo jako „základní stavební“, protože bez nich se doopravdy
neobejdeme. Zbytek je jakousi směsicí. Některé jsou zjevně prospěšné,
některé nám mohou přinášet užitek, ale ještě si nejsme
jistí, jaký přesně, jiné nejsou ani blahodárné, ani škodlivé, jen se
v nás tak nějak naskytly, a pár nám jen zadělává na potíže. Vezměme
si takové kadmium, které je dvacátým třetím nejčastějším
prvkem v těle, a představuje tak 0,1 procenta naší hmoty, ovšem
přitom je výrazně toxické. Máme ho v sobě, ne protože po něm náš
organismus touží, ale protože se z půdy dostává do rostlin a z těch
následnou konzumací do našeho těla. Pokud žijete v Severní Americe,
patrně sníte kolem osmdesáti mikrogramů kadmia denně a ani
zlomek z něj vám nijak neprospívá.
Co se týče prvkového složení těla, překvapivě dost toho teprve
odkrýváme. Vytáhněte z těla téměř jakoukoliv buňku a uvidíte, že
obsahuje milion i víc atomů selenu, nicméně donedávna nikdo netušil,
k čemu tam je. Nyní víme, že selen tvoří dva životně důležité
enzymy a jeho nedostatek je spojen s vysokým krevním tlakem,
artritidou, chudokrevností, některými typy rakoviny, a snad i sníženou
kvalitou spermatu. Takže je očividně dobré do sebe nějaký
selen dostat (je obsažen zejména v ořechových plodech, celozrnném
pečivu a rybách), ale zároveň je dobré mít na paměti, že přílišným
množstvím si můžete nezvratně poškodit játra. Platí tu proto
totéž, co v životě obecně, tedy že nejnáročnější je najít tu správnou
rovnováhu.
RSC uvedla, že výroba nového lidského těla dle vzoru ochotného
Benedicta Cumberbatche vyjde sečteno podtrženo na 96 546,79
libry neboli 2 876 129 korun. Samotná práce a DPH by náklady
samozřejmě dále navýšily. Asi byste měli kliku, kdybyste si takto
na míru vytvořeného Benedicta Cumberbatche odnesli domů za prodejní cenu pod 200 000 liber čili necelých šest milionů korun –
což s ohledem na povahu věci nepředstavuje zas takové jmění, ale
zcela jistě to není těch pár dolarů, o nichž mluvila naše učitelka
přírodopisu. V kontrastu k právě řečenému je potřeba zmínit, že
tvůrci Novy, dlouholetého televizního pořadu o vědě na americké
stanici PBS, provedli v roce 2012 ekvivalentní analýzu v rámci dílu
nazvaného Hunting the Elements (Honba za prvky) a hodnotu základních
složek lidského těla vyčíslili na částku 168 amerických
dolarů (tedy s kurzem 23,60 koruny za dolar na 3 965 korun), což
dokazuje – a nebudeme tomu moct v této knize utéct –, že pokud
jde o lidské tělo, jsou detaily velmi často překvapivě nejisté.
Ovšemže na tom vlastně nezáleží. Nesejde na tom, kolik zaplatíte,
nebo jak pečlivě ty prvky sestavíte dohromady, lidského tvora
nestvoříte. Mohli byste shromáždit ty nejchytřejší lidi na světě, ať
už žijící dnes, nebo v minulosti, a obdařit je veškerým lidským
věděním, a přesto by nebyli schopni vytvořit jedinou živou buňku,
natož repliku Benedicta Cumberbatche.
To je na nás na lidech bezpochyby to nejvíc ohromující – že jsme
jen souborem inertních složek, stejných látek, které bychom našli
v hromadě hlíny. Už jsem to napsal v jiné knize, ale domnívám se,
že je to třeba zopakovat: na prvcích, které nás tvoří, je mimořádné
pouze to, že tvoří nás. To je zázrak života.
V té teplé hroudě masa trávíme celou svoji existenci, ale bereme
ji skoro jako úplnou samozřejmost. Kolik z nás alespoň přibližně
ví, kde je slinivka nebo co dělá? Nebo zná rozdíl mezi šlachami
a vazy? Nebo co mají za úkol naše lymfatické uzliny? Kolikrát za
den asi mrknete, co myslíte? Pětsetkrát? Tisíckrát? Nemáte ponětí,
viďte. Pro vaši informaci mrknete čtrnácttisíckrát – tolikrát, že
přes den máte oči zavřené celé dvacet tři minuty. Ale nikdy na to
nemusíte myslet, protože každičkou vteřinu každého dne provede
vaše tělo doslova nespočet úkonů – biliardu, kvintilion, oktilion,
deciliardu (to jsou skutečné jednotky); na každý pád číslo za hranicí
vaší představivosti –, aniž byste tomu na jediný okamžik museli
věnovat pozornost. Během vteřiny nebo dvou, co jste začali číst tuto větu, vám tělo
vyrobilo milion červených krvinek. Už ve vás obíhají, razí si cestu
vaším krevním řečištěm a udržují vás při životě. Každá ta červená
krvinka bude po těle po stejné trase kroužit 150 000krát, aby buňkám
opakovaně dodala kyslík, než se schvácená a dále nevyužitelná
dostaví k jiným buňkám, aby ji pro vaše vlastní dobro tiše zlikvidovaly.
Se vším všudy nás tvoří sedm tisíc kvadrilionů (což se číslicemi
zapisuje jako 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 neboli sedm
kvadriliard) atomů. Nikdo nedokáže říct, proč právě těch sedm tisíc
kvadrilionů atomů tak naléhavě touží stát se vámi. Jsou to přece bezduché
částice, neschopné jediné vlastní myšlenky nebo názoru. A přece
budou po celé trvání vaší existence budovat a udržovat všechny ty
četné soustavy a struktury, nezbytné k tomu, abyste mohli fungovat.
Díky nim jste tím, kým jste, dávají vám podobu a tvar, a nechají vás
užívat si toho vzácného a vrcholně příjemného stavu, kterému se říká
život.
Je to mnohem náročnější práce, než si uvědomujete. Kdybychom
vás rozbalili a rozložili, jste obrovští. Kdyby se vám rozprostřely
a uhladily plíce, pokryly by tenisový kurt a dýchací cesty by se táhly
z Londýna až do Moskvy. Všechny své krevní cévy byste dvaapůlkrát
omotali kolem Země. Nejpozoruhodnější je ovšem vaše
DNA. V každé buňce jí máte nacpaný celý jeden metr a těch buněk
je tolik, že pokud byste všechna ta vlákna DNA vyrovnali do jedné
řady, táhla by se až do délky šestnácti miliard kilometrů, ze Země
až za Pluto. Představte si: jste tak dlouzí, že byste mohli opustit
Sluneční soustavu. Máte doslova vesmírné rozměry.
Vaše atomy jsou nicméně jen stavební kameny, samy o sobě nejsou
živé. Kde přesně začíná život, je těžké říct. Základní životní
jednotkou je buňka – na tom se všichni shodnou. Buňka má
spoustu pilných částí – ribozomů a bílkovin, DNA, RNA, mitochondrií
a řadu dalších mikroskopických dílků –, ale žádná z nich není
sama o sobě živá. Samotná buňka je jen ohraničený prostor – jakýsi
druh malinkaté komůrky: buňky jako obytné jednotky –, co je
v sobě pojímá, a je tedy neživá jako každá jiná komora. Až když všechny ty součásti spojíte dohromady, nějakým způsobem získáte
život. Jakým, to vědě ještě stále uniká. Malinko doufám, že to tak
zůstane.
Nejpozoruhodnější je, že to nic neřídí. Každá složka buňky reaguje
na signály ostatních složek a všechny do sebe vrážejí a strkají
jako autíčka na autodromu, ale přesto je z veškerého tohoto nahodilého
hemžení plynulá koordinovaná součinnost nejen napříč
buňkou, ale také napříč celým tělem, v rámci níž spolu komunikují
buňky z různých koutů vašeho osobního vesmíru.
Srdcem buňky je jádro, nukleus. To obsahuje její DNA – celý metr,
jak jsme již zmínili, zmáčknutý do prostoru, který lze oprávněně
označit za nepatrný. Tolik DNA se do jádra buňky vejde proto,
že vlákna DNA jsou výjimečně tenká. Museli byste jich vedle sebe
naskládat dvacet miliard, aby získaly tloušťku nejjemnějšího lidského
chloupku. Každá buňka v těle (přesněji řečeno každá buňka
s jádrem) obsahuje dvě kopie vaší DNA. Proto jich máte dost na to,
aby dosáhly až za Pluto.
DNA existuje za jediným účelem – aby tvořila další DNA. Vaše
DNA je jednoduše příručkou k vaší výrobě. Molekula DNA, jak si
jistě vzpomenete z řady televizních programů, pokud tedy ne ze
školy, sestává ze dvou vláken spojených příčkami, což vytváří ten
slavný točitý žebřík, známý jako dvoušroubovice. Po délce je DNA
rozdělena do segmentů nazývaných chromozomy a kratších jednotek
označovaných jako geny. Soubor všech vašich genů je genom.
DNA se vyznačuje extrémní stálostí. Dokáže přežít desítky tisíc
let. Díky tomu jsou dnes vědci schopní zmapovat vývoj člověka
až do daleké minulosti. Patrně nic, co dnes vlastníte, žádný dopis
ani šperk ani drahocenná rodinná památka, nebude za tisíc let
existovat, ale vaše DNA téměř určitě přetrvá a bude možné ji získat,
pokud by se někdo obtěžoval ji hledat. DNA předává informace
mimořádně věrně. Chybuje zhruba jedenkrát na každou miliardu
replikovaných písmen. Přesto to dělá kolem tří chyb, respektive
mutací, na jedno buněčné dělení. Většinu těchto mutací dokáže
tělo ignorovat, ale příležitostně mohou mít trvalé následky. A to
je evoluce. Všechny složky genomu mají jeden prostý účel – udržet vaši existenční
linii. Když si člověk uvědomí, že geny, které v sobě nese,
jsou nesmírně staré a patrně – nebo alespoň zatím – věčné, začne
o vlastním životě přemýšlet o něco pokorněji. Vy zemřete a pomalu
se vytratíte i z paměti ostatních, ale vaše geny budou přežívat
v dalších generacích, dokud se vaši potomci budou rozmnožovat.
Zamysleme se tedy, jak ohromující je, že za ty tři miliardy let, co se
na Zemi objevil život, nebyla vaše osobní linie ani jednou přerušena.
Abyste tu mohli být, musel každý váš předek úspěšně přenést
svůj genetický materiál do další generace dříve, než zmizel z povrchu
zemského nebo byl jinak vyřazen z reprodukčního procesu.
A to už je pořádná šňůra úspěchů.
Geny dělají konkrétně to, že poskytují instrukce ke stavbě bílkovin.
Ty představují většinu užitečných věcí v těle. Některé urychlují
chemické změny a říká se jim enzymy. Jiné nesou chemická sdělení
a říká se jim hormony. Další napadají patogeny a jsou označovány
za protilátky. Nejdelší z našich bílkovin se nazývá titin a napomáhá
svalové pružnosti. Jeho chemický název má v angličtině 189 819
písmen, což by z něj v daném jazyce dělalo nejdelší slovo, ale slovníky
chemické názvy nezahrnují a nepřipouštějí. Nikdo neví, kolik
různých druhů bílkovin v sobě máme, ale odhady se pohybují od
pár set tisíc do milionu i víc.
Paradoxem je, že navzdory tomu, jak se od sebe navzájem velmi
lišíme, jsme geneticky prakticky identičtí. Z 99,9 procenta se DNA
všech lidí shoduje, ale žádní dva jedinci nejsou stejní. Moje a vaše
DNA se budou odlišovat ve třech až čtyřech milionech bodů, což
z hlediska celku představuje malý podíl, avšak při srovnání dvou
jedinců dostatečný na to, aby vytvořil spoustu odlišností. Sami
máte uvnitř stovku vlastních mutací – kusů genetických informací,
jež neodpovídají genům předaným oběma rodiči, což znamená, že
jsou výhradně vaše.
Jak to všechno do detailu funguje, je pro nás stále záhadou. Pouze
dvě procenta lidského genomu přenášejí kód pro tvorbu bílkovin,
což jinými slovy znamená, že jen dvě procenta dělají něco průkazně
a jednoznačně užitečného. Co dělá zbytek, není tak úplně jasné. Zdá se, že velkou část genomu máme jen tak, jako pihy na kůži. Některé
části nedávají smysl. Jedna konkrétní krátká sekvence, známá jako
element Alu, se v genomu opakuje více než milionkrát, a to i uprostřed
důležitých bílkovinotvorných genů. V této sekvenci je splácáno
jedno přes druhé, alespoň k takovému názoru zatím všichni
došli, nicméně tvoří deset procent veškerého našeho genetického
materiálu. Té záhadné části genomu se dlouho říkalo odpadní DNA,
ale dnes je důstojněji nazývána temnou hmotou genomu, což naznačuje,
že nevíme, co dělá a proč tam je. Částečně se podílí na
regulaci genů, ale na zbytek musejí odborníci teprve přijít.
Tělo je často přirovnáváno ke stroji, ten ale daleko překonává.
Celé desítky let funguje čtyřiadvacet hodin denně, aniž by (povětšinou)
potřebovalo pravidelně provádět údržbu nebo namontovat
nové díly, jeho pohonem je voda a pár organických látek, je měkké,
pěkně se na něj kouká, dá se snadno přemisťovat a skládat, rozmnožuje
se s nadšením, dělá vtipy, cítí emoce, obdivuje červánky
a vychutnává si chladivý vánek. Kolik znáte strojů, které by všechno
tohle zvládly? Není o tom pochyb. Jsme skutečným zázrakem.
Ale tím je rovněž, přiznejme si, i žížala.
A jak dáváme najevo, že si vážíme své existence? Většina lidí tak,
že se minimálně hýbe a maximálně se cpe. Zamyslete se nad všemi
těmi nezdravými hnusy, kterými se ládujeme, a nad tím, jak velkou
část života trávíme v téměř vegetativním stavu rozvalení před
zářící obrazovkou. Naše těla se o nás však navzdory tomu laskavě
a zázračně starají, z rozmanitých potravin, kterými si pěchujeme
žaludky, vytahují živiny a nějak nás drží pohromadě, zpravidla na
celkem dost slušné úrovni, celá desetiletí. Sebevražda životním
stylem trvá věky.
I když děláte skoro všechno špatně, vaše tělo vás udržuje v chodu
a uchovává do budoucna. Většina z nás je toho důkazem. Pět ze šesti
kuřáků nedostane rakovinu plic. Většinu ukázkových adeptů na
infarkt srdeční příhoda nikdy nepotká. Odhaduje se, že každý den
začne v jedné až pěti buňkách bujet rakovina a imunitní systém je
zachytí a zabije. Zamyslete se nad tím. Dvacetkrát až třicetkrát týdně,
více než tisíckrát za rok, máte náběh na to nejobávanější onemocnění dnešního světa a vaše tělo vás pokaždé zachrání. Samozřejmě,
rakovina se velmi příležitostně rozvine do něčeho vážného
a dost možná vás zabije, ale celkově jsou nádorové buňky vzácné:
počet replikací dosahuje u většiny buněk v těle řádů miliard, aniž
by se u nich cokoliv pokazilo. Rakovina je sice častou příčinou smrti,
ale v životě to zas tak běžná událost není.
Naše těla jsou vesmírem o 37,2 trilionu buněk 1, které víceméně
neustále fungují ve víceméně dokonalé souhře. Píchnutí, nával nevolnosti,
nahodilá modřina nebo pupínek jsou za normálních okolností
tím jediným, čím se projevuje naše nedokonalost. Můžou nás
zabít tisíce příčin – konkrétně lehce přes osm tisíc, jak uvádí Mezinárodní
statistická klasifikace nemocí a přidružených zdravotních
problémů sestavená Mezinárodní zdravotnickou organizací – a my
unikneme všem, až na jednu. A za to je asi většina z nás ráda.
V žádném případě nejsme dokonalí, to ani náhodou. Máme potíže
s prořezáváním zubů moudrosti, protože se nám během evoluce
čelisti zmenšily natolik, že se nám do nich nevejdou všechny zuby,
které dostáváme do vínku, a pánev se nám zúžila tak, že porod
se neobejde bez mučivých bolestí. Jsme beznadějně náchylní k bolestem
zad. Naše orgány se povětšinou samy nezregenerují. Když
si dánio pruhované poškodí srdce, dokáže mu tkáň znovu narůst.
Když si srdce poškodíte vy, máte smůlu. Téměř všechna zvířata si
sama produkují vitamin C, my to nezvládneme. My se v tom procesu
dostaneme až na samý konec, ale toho posledního kroku, výroby
jediného enzymu, z nepochopitelného důvodu nejsme schopni.
Zázrakem lidského života není to, že jsme obdařeni nějakými
slabinami, ale že jimi nejsme zahlceni. Nezapomínejme, že naše
geny pocházejí od prapředků, kteří většinu času ani nebyli lidmi.
Někteří byli rybami. Ještě víc jich bylo maličkých a chlupatých a žili
v norách. Od těchto tvorů jsme zdědili stavbu těla. Jsme výsledkem tří miliard let evolučního vylepšování. Byli bychom na tom lépe,
kdybychom mohli začít úplně od nuly a nadělit si těla stavěná pro
konkrétní potřeby našeho druhu Homo sapiens – chodit vzpřímeně
bez toho, abychom si ničili kolena a záda, polykat bez zvýšeného
rizika udušení a přivádět na svět děti tak snadno jako prodejní
automat. Ale na to jsme nebyli stavěni. Svoji cestu jsme započali
jako jednobuněčné drobky plující v teplém, mělkém moři. Vše, co
přišlo následně, bylo jednou velkou pozoruhodnou náhodou, což
jí ovšem neubírá na úchvatnosti, jak vám snad jasně dokáží následující
strany.
https://www.knihazlin.cz/tituly/65937739/telo-prirucka-pro-uzivatele/