Учёные уточнили, сколько клеток содержится в организме человека
Человеческое тело представляет собой не монолитную систему, а сложное сообщество из клеток, которые отличаются размерами, строением и функциями. Они формируют органы и ткани, переносят кислород, обеспечивают движение, участвуют в иммунной защите и постоянно заменяют друг друга. Поэтому вопрос о том, сколько именно клеток находится в организме, оказался гораздо сложнее, чем может показаться.
Сколько клеток в теле человека
В научно-популярных публикациях долгое время фигурировала оценка примерно в 37 триллионов клеток. Она появилась после исследования 2013 года, авторы которого подсчитали примерное количество клеток разных типов в организме взрослого человека.
Более поздний анализ, опубликованный в 2023 году, позволил уточнить эти данные. Исследователи изучили сведения более чем из 1500 научных работ и сопоставили их с характеристиками людей разного пола, возраста, роста и массы тела. Согласно обновлённым расчётам, у условного мужчины весом около 70 кг насчитывается примерно 36 триллионов человеческих клеток.
Эту цифру нельзя считать универсальной. У ребёнка, взрослой женщины, высокого спортсмена или пожилого человека количество клеток будет различаться. Даже у людей одинакового роста и веса показатели могут не совпадать из-за разного соотношения мышечной, жировой, костной и других тканей.
Какие клетки учитывали
Организм человека включает более 200 основных разновидностей клеток. К ним относятся эритроциты, нейроны, мышечные волокна, клетки кожи, печени, костной ткани, иммунной системы и многих других органов.
Клетки существенно различаются по размерам. Эритроциты очень малы, зато их количество исчисляется триллионами. Нервные клетки и некоторые мышечные волокна намного крупнее, однако их в организме значительно меньше. Поэтому число клеток не всегда напрямую связано с массой конкретного органа или ткани.
Исследования показывают общую закономерность: небольшие клетки обычно представлены в организме в большем количестве, а крупные - в меньшем. Именно поэтому огромное число эритроцитов оказывает заметное влияние на итоговый подсчёт, хотя суммарно они не формируют основную часть массы тела.
Почему клетки постоянно обновляются
Организм нельзя представить как неподвижную конструкцию. Клетки в нём регулярно появляются, стареют, повреждаются и погибают. Скорость этих процессов зависит от типа ткани и условий, в которых она работает.
Самый быстрый обмен происходит в тканях, которые постоянно контактируют с внешней средой. Например, эпителий кишечника практически полностью обновляется примерно за пять дней. Его клетки подвергаются воздействию пищеварительных ферментов, механической нагрузке и химическим соединениям, поэтому должны быстро заменяться.
Клетки крови также производятся с высокой скоростью. По расчётам исследователей, ежедневно в организме образуется около 330 миллиардов новых клеток. Примерно 90% из них приходится именно на клетки крови. Костный мозг постоянно создаёт эритроциты, тромбоциты и различные виды лейкоцитов, поддерживая работу кровеносной и иммунной систем.
Все ли клетки заменяются одинаково быстро
Нет. Скорость обновления тканей сильно отличается. Клетки кожи и кишечника живут сравнительно недолго, тогда как многие нейроны головного мозга сохраняются на протяжении всей жизни. Ограниченная способность к восстановлению характерна и для сердечной мышцы.
Поэтому распространённое утверждение, будто человеческий организм полностью обновляется каждые семь лет, является мифом. Через несколько лет в теле действительно будет больше новых клеток, чем старых, но разные ткани обновляются независимо друг от друга. Нельзя указать момент, когда весь организм одномоментно заменит все свои клетки.
Кроме того, деление клеток не всегда означает полное восстановление ткани. Новая клетка может отличаться по свойствам, а повреждения иногда приводят к образованию рубцовой ткани. На процесс влияют возраст, наследственность, питание, уровень гормонов, физическая активность и наличие заболеваний.
От чего зависит общее количество клеток
Главными факторами являются:
- рост и масса тела;
- возраст;
- биологический пол;
- доля мышечной, жировой и костной ткани;
- размер внутренних органов;
- состояние кроветворной и иммунной систем;
- наличие хронических заболеваний.
В среднем у более высокого и тяжёлого человека клеток больше, чем у человека небольшого роста и массы. Однако простое правило "чем тяжелее тело, тем больше клеток" работает не всегда. Дополнительный вес может быть связан не только с увеличением количества клеток, но и с ростом их размеров, накоплением жировой ткани или изменением содержания жидкости.
Например, мышечная ткань и жировая ткань имеют разную клеточную структуру. Два человека с одинаковой массой могут обладать совершенно разным количеством клеток, если один из них имеет большую мышечную массу, а у другого выше доля жировой ткани.
Как учёные проводят такие расчёты
Подсчитать каждую клетку в организме напрямую невозможно. Поэтому специалисты используют математические модели. Сначала организм разделяют на органы и ткани, затем для каждого участка оценивают массу, средний размер клеток и их плотность.
Информацию получают из анатомических исследований, микроскопии, лабораторных измерений и анализа образцов тканей. После этого данные объединяют в общую модель. Такой подход не даёт абсолютно точного индивидуального результата, но позволяет получить обоснованную оценку для человека с определёнными параметрами.
Сложность заключается и в том, что некоторые клетки имеют необычную форму, могут сливаться друг с другом или существовать в разных состояниях. Например, мышечные волокна представляют собой крупные многоядерные структуры, а клетки крови постоянно перемещаются по организму. Поэтому итоговое число всегда содержит определённую погрешность.
Что происходит с клетками во время болезни
При заболеваниях баланс между образованием и гибелью клеток может нарушаться. Инфекция способна резко увеличить производство иммунных клеток. Кровопотеря стимулирует образование эритроцитов, а повреждение кожи запускает ускоренное деление клеток эпителия.
При некоторых хронических состояниях клетки, напротив, погибают быстрее, чем восстанавливаются. Так происходит при отдельных заболеваниях нервной системы, сердца и печени. Другой вариант - бесконтрольное деление клеток, характерное для онкологических процессов.
Изучение клеточного состава помогает учёным лучше понимать механизмы старения, восстановления тканей и развития болезней. Такие данные важны для создания лекарств, методов клеточной терапии и более точных моделей человеческого организма.
Человеческие клетки и микроорганизмы
В организме постоянно живут бактерии и другие микроорганизмы. Особенно много их находится в кишечнике, где они участвуют в расщеплении пищи, обмене веществ и поддержании работы иммунной системы.
Раньше считалось, что бактериальных клеток примерно в десять раз больше, чем человеческих. Однако последующие расчёты показали, что это утверждение было значительным преувеличением. В исследовании 2016 года для условного взрослого человека массой 70 кг оценили количество бактерий примерно в 38 триллионов, а человеческих клеток - приблизительно в 30 триллионов.
Таким образом, соотношение оказалось близким к 1:1, а не к 1:10. При этом количество микроорганизмов может заметно меняться в зависимости от состояния кишечника, питания, приёма антибиотиков и других факторов.
Главное о количестве клеток
Современная наука оценивает количество человеческих клеток у взрослого мужчины массой около 70 кг примерно в 36 триллионов. Но это ориентир, а не постоянная величина, одинаковая для всех людей.
Организм непрерывно меняется: одни клетки появляются, другие погибают, третьи сохраняются десятилетиями. На итоговое число влияют возраст, рост, масса, состав тканей и состояние здоровья. Именно поэтому правильнее говорить не о единственной точной цифре, а о научной оценке, которая постепенно уточняется по мере развития методов исследования.
