Учёные подсчитали, сколько клеток на самом деле содержит человеческое тело

Человеческий организм представляет собой одну из самых сложных биологических систем, известных науке. Каждый удар сердца, каждый вдох, каждое движение и даже каждая мысль становятся возможными благодаря слаженной работе огромного числа клеток. По современным научным оценкам, тело среднего взрослого человека состоит примерно из 30 триллионов клеток.

Это около 30 000 000 000 000 клеток — настолько большое число, что его трудно представить. Однако эта оценка не является простой догадкой. Она основана на десятилетиях исследований, в ходе которых учёные подробно подсчитывали клетки практически во всех органах и тканях организма.

Долгое время в учебниках можно было встретить самые разные оценки — от 10 до 100 триллионов клеток. Однако они основывались лишь на приблизительных расчётах. Ситуация изменилась после фундаментальных исследований, проведённых группой Евы Бьянкони и Аннализы Пьовезан, а затем уточнённых Роном Сендером, Шаем Фуксом и Роном Мило. Вместо того чтобы рассматривать организм как единое целое, исследователи отдельно оценили количество клеток каждого типа в различных органах, тканях и крови, а затем суммировали результаты.

Согласно этим расчётам, организм взрослого человека массой около 70 килограммов содержит примерно 30 триллионов собственных человеческих клеток. При этом точное количество может различаться в зависимости от роста, возраста, пола, состава тела и объёма крови.

Одним из самых неожиданных выводов стало то, что большинство клеток организма вовсе не находятся в мышцах, коже или мозге. Около 70 % всех клеток человеческого тела составляют эритроциты — красные кровяные клетки.

Эти клетки переносят кислород и имеют диаметр всего около 7–8 микрометров, поэтому в небольшом объёме крови их помещаются миллиарды. Несмотря на огромное количество, их вклад в общую массу тела относительно невелик.

Эритроциты отличаются и своей структурой. В зрелом состоянии они не содержат ядра, что позволяет увеличить объём для переноса кислорода. Продолжительность их жизни составляет примерно 120 дней, после чего они разрушаются и заменяются новыми. Костный мозг непрерывно производит миллионы новых эритроцитов каждую секунду.

Однако далеко не все клетки одинаковы. Самой крупной клеткой человеческого организма является яйцеклетка — единственная клетка, которую можно увидеть невооружённым глазом. На противоположном конце находятся сперматозоиды — одни из самых маленьких клеток, приспособленные к максимально быстрому движению.

Некоторые клетки также отличаются необычной длиной. Например, отдельные нейроны способны протягиваться более чем на метр, передавая электрические сигналы от спинного мозга к стопам. А отдельные мышечные волокна могут достигать нескольких сантиметров в длину, являясь одними из крупнейших клеток организма по объёму.

Именно столь сильные различия между клетками значительно усложняют их подсчёт. Например, одна жировая клетка может занимать объём, в тысячи раз превышающий объём эритроцита. Поэтому количество клеток и масса тела далеко не всегда напрямую связаны друг с другом.

При этом организм нельзя считать статичной системой. Многие клетки постоянно обновляются. Кожа непрерывно теряет старые клетки и заменяет их новыми. Клетки кишечного эпителия живут всего несколько дней, после чего также обновляются. Эритроциты полностью заменяются примерно каждые четыре месяца, а клетки костной ткани постоянно участвуют в процессах разрушения и восстановления.

В то же время многие нейроны головного мозга способны существовать десятилетиями, а некоторые — практически всю жизнь человека. Именно поэтому популярное утверждение о том, что «организм полностью обновляется каждые семь лет», является мифом. Разные ткани имеют совершенно разную скорость обновления: одни меняются очень быстро, тогда как другие остаются практически неизменными.

Ещё одно распространённое заблуждение связано с бактериями. Долгое время считалось, что бактериальных клеток в организме человека примерно в десять раз больше, чем человеческих. Однако современные исследования показывают, что их соотношение значительно ближе к 1:1. Иными словами, средний человек носит в своём организме примерно столько же бактериальных клеток, сколько и собственных.

Эти микроорганизмы образуют микробиом человека и играют важную роль в пищеварении, работе иммунной системы и общем состоянии здоровья. При этом их количество может изменяться в течение дня в зависимости от пищеварения и других физиологических процессов.

Чтобы представить масштаб 30 триллионов клеток, исследователи предлагают простое сравнение. Если считать по одной клетке в секунду, не делая перерывов на сон или еду, то на подсчёт всех клеток человеческого организма ушло бы около 950 тысяч лет.

Для сравнения, человеческий мозг содержит примерно 86 миллиардов нейронов. Хотя это колоссальное число само по себе, нейроны составляют менее одной трети процента от общего количества клеток организма. А эритроциты, несмотря на то что их около 70 % от общего числа клеток, занимают лишь небольшую долю массы тела благодаря своим крошечным размерам.

Учёные подчёркивают, что человеческий организм — это не просто совокупность органов, а сложнейшая живая экосистема, состоящая примерно из 30 триллионов специализированных клеток. Одни из них транспортируют кислород, другие передают нервные импульсы, третьи борются с инфекциями, формируют костную ткань или восстанавливают повреждения. По отдельности они микроскопические и зачастую недолговечные, однако вместе образуют одну из самых сложных биологических систем на Земле.

Именно согласованная работа этих триллионов клеток делает возможными каждую мысль, каждое движение и каждый удар человеческого сердца.