Природничі науки. 1 частина. 11 клас. Гільберг

Як зароджується нове життя

Молодість — час серйозної та великої любові, пошуку супутника чи супутниці життя, створення сім’ї. Сімейне життя саме створюють, воно не виростає просто із сексуального потягу партнерів одне до одного. Можливість створити сім’ю ґрунтується на сумісності в багатьох сферах життя: особистих пріоритетах, фінансовій спроможності, кар’єрних планах, культурному й соціальному оточенні. Багато хто вважає, що все це можна здолати, якщо є любов (мал. 9.3).

Мал. 9.3. 1. «Сміються, плачуть солов’ї і б’ють піснями в груди... Цілуй, цілуй, цілуй її, — Знов молодість не буде!»1 На світлині — фонтан «Поцілунок студентів», Тарту, Естонія. 2. «Буду шукать тебе всюди, Линуть до тебе...»2. На світлині — пам’ятник на честь українки Мокрини Юрзук та італійця Луїджі Педутто, Київ, Україна

Проаналізуйте малюнок 9.3. Якому з його фрагментів (1 чи 2) більше підходить термін «закоханість», а якому — «кохання»? Чи є на це запитання однозначна відповідь? Аргументуйте свою думку.

Кохання засліплює! Протилежності притягуються! Шлях до серця лежить через шлунок. Чи справді це так? Що відбувається з нашим тілом унаслідок кохання? Як можна витлумачити з погляду науки деякі поширені фрази?

Шлях до серця лежить через шлунок

Закохані продукують гормон фенілетиламін (мал. 9.4), який зменшує апетит. Під час романтичної вечері закохані пари також виробляють більше гормону «ласкавості» окситоцину, що теж сприяє зменшенню апетиту. Однак коли пари вже тривалий час перебувають у стосунках, усе виглядає інакше. Щасливі парочки в середньому важать більше за одинаків. Одна з причин — менша загроза конкуренції в щасливому партнерстві.

Мал. 9.4. Модель молекули фенілетиламіну C8H11N

Обчисліть відносну молекулярну масу фенілетиламіну.

1 Олександр Олесь — Олександр Іванович Кандиба (1878-1944, Україна), «Чари ночі».

2 Іван Юхимович Коваленко, дисидент, поет-шістдесятник, політв’язень за радянщини, учитель (1919-2001, Україна).

Метелики в животі

У фазі закоханості процеси в людському тілі, окрім інших, регулюють також гормони статі тестостерон та естроген (мал. 9.5), чоловічий та жіночий відповідно. Ці гормони зазвичай виділяються внаслідок стресу й спричиняють неспокій у шлунково-кишковому тракті. У закоханих, які зустрічають об’єкт свого почуття, виробляється стресовий гормон адреналін, який разом з гормонами щастя стає причиною поколювання в животі.

Мал. 9.5. Модель молекул тестостерону С19Н28О2 — основного чоловічого статевого гормона (1) естрадіолу С18Н24О2 — основного жіночого статевого гормона (2)

Порівняйте молекулярні формули тестостерону й естрадіолу і їхні найпростіші формули.

Не переносити когось на дух

Молекули на поверхні клітин регулюють розпізнавання імунною системою того, друг перед нею чи ворог, і відповідають за виникнення відповідних запахів. Через нюхові рецептори вони потрапляють до мозку, який потім вирішує — підходить йому людина чи ні. Якщо зовсім не підходить, то в організмі можуть виникнути автоагресивні клітини, які атакують власні тканини й спричиняють автоімунні захворювання.

Кохання засліплює

Дофамін, або допамін (мал. 9.6) — це гормон, який викликає в мозку відчуття закоханості й сприяє тому, що людина особливо не бере до уваги вади об’єкта жадання. А викид ендорфінів забезпечує відчуття щастя й задоволення. Якщо ж до цього додати ще й тактильні дотики, активується й «ласкавий» гормон окситоцин. Через нього виникає триваліший зв’язок, ніж закоханість, що триває зазвичай не довше шести тижнів.

Мал. 9.6. Модель молекули дофаміну C8H11NO2

Не вдаючися до обчислень, визначте, масова частка якого хімічного елемента в дофаміні найменша.

Хімія кохання

У коханні спрацьовує гасло: чим чужіший, тим ліпший. При цьому йдеться про імунні гени, які відіграють важливу роль у захисті від захворювань. Що різноманітнішим є генофонд матері й батька, то краще діти захищені від можливих збудників хвороб.

За Александером Фройндом, Інною Завгородньою

Секс як хімічний процес: залежність, пристрасть та гормони

Якщо розглядати це на найпростішому рівні, коли кохання означає розмноження, то секс є не найпершим складником у ланцюжку реакцій кохання, але необхідним. Коли кажуть, що кохання — це серце, а мозок — розум, то обманюють. І кохання, і розум — усе мозок, але з різним співвідношенням речовин і міжклітинних зв’язків. Якщо говоримо про кохання: коли запускається якась реакція на певну людину, то відбувається дуже багато окремих складних реакцій, запущених тим самим першим поглядом чи сукупністю ознак, які організм оцінив підсвідомо.

Зараз багато науковців пояснюють відчуття до іншої людини багатьма закономірностями, тотожними тим залежностям, що виникають від психотропних речовин чи під час певних захворювань. Від того, що ми визнаємо існування таких реакцій, ми не знецінюємо кохання. Навпаки, ми розуміємо, з чим маємо справу й що із собою робити, коли почуваєшся залежним. Як і в будь-якій залежності, у коханні залучені мотиваційні шляхи й пов’язані з ними нейромедіатори: дофамін, адреналін, норадреналін тощо. Не забуваймо про системи задоволення, зумовлені дією ендорфінів, ендоканабіноїдів.

Некоректно казати, мовляв, була «хімія», а потім люди звикли одне до одного, і «хімія» зникла. Ні, вона не зникла. Просто співвідношення нейромедіаторів, які беруть участь у цій «хімії», змінилося. Якщо говорити не про кохання до однієї конкретної людини, а про часту зміну партнерів і пошук нових, то це яскравий приклад роботи дофамінової системи й системи окситоцину-вазопресину (мал. 9.7). Це схоже на наркотичні проблеми. Людина вже не отримує задоволення й водночас щоразу боїться втратити щось краще, тому й змінює партнерів і партнерок.

Мал. 9.7. Моделі молекул окситоцину C43H66N12O12S2 (1) та вазопресину C46H65N15O12S2 (2)

З інтерв’ю Громадському радіо кандидатки біологічних наук, клітинної біологині, популяризаторки науки Ольги Маслової 13 березня 2018 року

Характеристикою, яка більшою мірою відрізняє репродукцію людини від репродукції інших тварин, є те, що народження дитини відбувається в сім’ї, щоби задовольнити потреби дитини в медичному обслуговуванні, освіті, харчуванні, одязі, відпочинку тощо. Тому кожна вагітність має бути бажаною. Вступаючи в сексуальні стосунки, потрібно думати про можливі наслідки. Рання вагітність, особливо в підлітковому віці, окрім фінансових труднощів пов’язана ще й із фізіологічними, соціальними й психологічними. Зокрема, у вагітних дівчат-підлітків частіше стаються викидні, порушується гормональний баланс організму. Також доведено, що частота материнських смертей під час пологів більш ніж удвічі вища в матерів віком 15-19 років порівняно з матерями віком 20-24 роки. Молоді матері частіше залишають навчання, стають безробітними, уживають алкоголь і наркотичні речовини та здійснюють самогубство, ніж їхні бездітні однолітки. Крім того, у багатьох країнах позашлюбні діти й матері-підлітки потерпають від дискримінації і соціального приниження. На жаль, часто хлопці-підлітки не визнають свого батьківства й залишають матір і дитину напризволяще. Тому розвинені держави приділяють значну увагу психологічній, соціальній та економічній підтримці молодих матусь.

Використання різноманітних методів контрацепції та контрацептивів (мал. 9.8) дає змогу запобігти небажаній вагітності.

Мал. 9.8. Контрацептиви

Контрацепція є дуже важливим інструментом планування сім’ї. Чоловічі презервативи функціонують, створюючи фізичний бар’єр між сперматозоонами та яйцеклітиною й унеможливлюють потрапляння сперми до статевих шляхів жінки.

Презервативи найчастіше виготовляють з латексу. Це — молочний сік каучукового дерева гевеї (Які ще рослини-каучуконоси вам відомі?).

Латекс міститься в мережі дрібних судин під корою. Коли її видаляють, починає сочитися біла рідина (мал. 9.9).

Латекс — стабільна дисперсія (емульсія) полімерних мікрочастинок у водному середовищі. Натуральний латекс містить 34-37 % каучуку, 52-60 % води, а також білки, смоли, вуглеводи й неорганічні речовини. З латексу каучук коагулюють органічними кислотами, промивають водою і прокатують у листи, які сушать і коптять димом. Копчення захищає каучук від окиснення та дії мікроорганізмів.

У натуральному каучуку міститься 91-96 % вуглеводню поліізопрену (С5Н8)n (мал. 9.10), а також білки й амінокислоти, вищі жирні кислоти, каротин, невеликі кількості солей Купруму, Мангану, Феруму тощо.

Мал. 9.9. Латекс — «сльози» гевеї

Мал. 9.10. Полімеризація ізопрену

Як виробляють презервативи

1-й етап виробництва — збирання рідини, 2-й — приготування суміші, потім надання форми й тестування. З кожної партії для тестування беруть щонайменше 315 презервативів. Кожен виріб надягають на стержень тестувальної машини, на який подають напругу 1200—1500 вольт, а спеціальна струмопровідна щіточка перевіряє, чи немає у виробі мікроотворів. Машина сортує протестовані презервативи: якісні ідуть на фасування, а браковані утилізують. Для перевірки терміну придатності продукції використовують жарову шафу. Окремо тестують упаковку. Кожний презерватив упаковують у бар’єрну плівку з трьома шарами захисту. Наостанок роблять тести на розрив і вибух. За нормами, презерватив вміщує до 18 л повітря. Деякі здатні зберегти цілісність навіть тоді, коли об’єм закачаного повітря понад 50 л.

У Дніпрі працює єдиний в Україні завод з виготовлення презервативів. «Медпак Україна», заснований 2010 року та сертифікований за міжнародними стандартами, він випускає вироби декількох торгових марок, які продають в Україні й експортують у 50 країн світу.

Головними перевагами чоловічих презервативів є легкість у використанні, доступність, висока ефективність і захист від інфекцій, що передаються статевим шляхом (ІПСШ). До найнебезпечніших ШСШ відносять ВІЛ/СНІД, гепатити, сифіліс, гонорею, хламідіоз тощо.

Гормональні контрацептиви є ефективним методом контрацепції, і найчастіше жінки приймають їх у формі пігулок. Вони містять гормони, які запобігають овуляції і згущують слиз шийки матки, що ускладнює рух сперматозоонів. Приймати гормональні контрацептиви потрібно під наглядом лікаря, оскільки можливі побічні ефекти. Ще одним недоліком гормональних контрацептивів є те, що вони не захищають від ІПСШ.

До групи методів поведінкової контрацепції належать відстежування менструальних циклів і метод переривання статевого акту. Відстежуючи менструальний цикл за календарем або температурою тіла, можна вирахувати приблизний день овуляції. Для стандартного 28-денного циклу найвищі шанси завагітніти є з 10 по 18 день. Для контрацепції потрібно запобігати незахищеним статевим контактам за 4-5 днів до очікуваної овуляції, оскільки сперматозоони можуть виживати в статевих шляхах жінки кілька діб. Метод перерваного статевого акту полягає в тому, що еякуляція відбувається поза статевими шляхами жінки. Утім поведінкова контрацепція не є надійним методом запобігання вагітності. Є й інші методи контрацепції: чоловіча й жіноча стерилізація, протизаплідні спіралі, контрацептивні імплантати, жіночі презервативи та сперміцидні діафрагми тощо.

І ось, ви зважили всі за і проти, й плануєте дитину. І очікування підтверджують ознаки вагітності: відсутність менструації, ранкова нудота, збільшення грудей, часте сечовипускання, підвищена слізливість. Що ж відбувається з організмом жінки під час вагітності? Як організм сигналізує про утворення нової людини?

У результаті запліднення яйцеклітини сперматозооном утворюється одноклітинний зародок — зигота, який вже на сьому добу після зачаття починає прикріплюватися до стінки матки. Приблизно за 40 годин майбутня людина почне виробляти особливий гормон (хоріонічний гонадотропін), який дає сигнал материнському організму про те, що настав час змін. Саме цей гормон стимулює вироблення гормона вагітності — прогестерону, який своєю чергою, блокує настання чергової менструації.

На 4-5 тижні вагітності в крові жінки крім прогестерону можна виявити ще й лактоген — гормон, який продукують клітини плаценти, що розвивається. Завдяки цьому в організмі матері починає активно перебудовуватися обмін речовин (зменшується синтез білка, підвищується концентрація жирних кислот і глюкози). Це необхідно для того, щоби збільшити запас корисних речовин, які в майбутньому підуть на потреби розвитку маляти. Під впливом усіх цих процесів може виникнути ранкова нудота, яка зазвичай ближче до обіду минає. У цей період нерідко змінюються і харчові вподобання жінки. Когось тягне на солоненьке, когось — на гостре, деякі вагітні відчувають непереборний потяг до крейди або попелу. Тож смакові дивацтва цілком можуть вказувати на те, що жінка при надії.

Готуючись до материнства, жіночий організм не тільки дбає про розвиток дитини, а й починає підготовку молочних залоз до майбутньої лактації. Причому відбувається це вже в перший місяць вагітності, а тому досить рано жінка може відчути набухання молочних залоз, збільшення їхнього розміру й болісність сосків. Якщо ця ознака підкріплена ще й відсутністю місячних, шанси на помилку досить малі.

Часті відвідування туалету докучають жінкам не тільки на пізніх термінах вагітності (коли матка починає тиснути на сечовий міхур). На ранніх термінах таке теж трапляється. Гінекологи пояснюють це дією прогестерону, який розслаблює сфінктер сечового міхура, у результаті чого й частішають позиви до сечовипускання.

Емоційна нестабільність — ще одна з ознак вагітності. Якщо цілком спокійна й адекватна жінка раптом починає «божеволіти» то заливаючись сміхом, то вмиваючись сльозами, цілком можливо, що вона стала жертвою гормонів, які активно продукуються у цей момент в її організмі. Буває й інший розвиток подій, коли жінка впадає в якусь прострацію й увесь час спить. Однак, ця ознака не може прямо вказувати на вагітність, утім, як і всі наведені вище. Не ставтеся до них, як до одного з методів діагностики вагітності, адже це всього лише привід насторожитися. Підтвердити або спростувати настання вагітності зможе тільки тест на вагітність або візит до гінеколога. До речі, одне іншого не виключає, оскільки позаматкова вагітність теж може давати позитивну відповідь на тест-системах і тільки лікар зможе вчасно її виявити й запобігти розриву маткової труби.