Kroppen — dannet på underfull vis

FORSKERE erkjenner at menneskekroppen er dannet på underfull vis, at den virkelig er et mesterstykke i konstruksjon og ingeniørkunst. Når alle deler av kroppen fungerer normalt, kan vi glede oss over og gjøre ting som er helt utrolige.

Se for eksempel på hendene dine. De er fint konstruert for å kunne utføre mange forskjellige arbeidsoppgaver. Holder du dette bladet i hendene akkurat nå? Hvis du gjør det, er armene bøyd i den rette vinkel, slik at du holder bladet i riktig avstand fra øynene. Fingrene øver et passe stort trykk, slik at det ikke glir ut av hendene dine. Og de samme fingrene blir på en fremragende måte kontrollert av hjernen, slik at de gjør nøyaktig det de skal gjøre når du ønsker å bla om til neste side. Hvilken ulempe ville det ikke være hvis vi ikke hadde hender!

Øynene er også involvert når du leser disse sidene. Et utrolig nettverk av nerver og andre deler av kroppen settes i sving for å overføre ordene og bildene fra den trykte siden til øyet og videre til hjernen. De elektriske impulsene som blir laget i øyet, blir så ledet til hjernen, hvor de blir brukt til å danne synsinntrykk av det som er avbildet på siden. Hvor viktig er ikke synet vårt, og hvor tragisk er det ikke når det går tapt!

Menneskehjernen veier bare cirka 1500 gram og er så liten at du kan holde den i hånden. Men den er et mesterstykke, noe av det mest kompliserte som er skapt i hele universet. Den setter oss i stand til å tenke, se, føle og snakke og å koordinere våre bevegelser. Takket være den innviklede hjernen kan vi glede oss over vakre solnedganger, deilig mat, en sommerbris som stryker hen over ansiktet, storslåtte syn av ærefryktinngytende fjell, et barns latter, duften fra en blomst og et kjærtegn fra noen vi er glad i — og mange av disse tingene kan vi glede oss over uten bevisste anstrengelser fra vår side. Uten denne fantastiske hjernen ville vi ikke kunne glede oss over noe som helst.

Hvor passende er ikke salmistens ord: «Jeg er skapt på skremmende, underfull vis»! — Salme 139: 14.

Men selv med alle disse fine organer, vil kroppen med tiden svikte. Vi blir syke og gamle, og så dør vi. Det er så mye negativt i verden som reduserer våre gleder selv når vi er friske. Vil disse ubehagelige forholdene fortsette å eksistere for alltid? Eller ble kroppen vår egentlig konstruert med tanke på at vi skulle leve evig — fri for sykdom, alderdom og død — slik at vi for alltid kunne glede oss over livet på jorden i langt større utstrekning enn det vi kan nå?

Disse spørsmålene vil bli drøftet i tre numre av Våkn opp! i løpet av de kommende måneder. I dette nummeret vil vi ta opp bare noen få deler av den fantastiske kroppen vår: hånden, øyet og hjernen.

Hånden — ’et ypperlig arbeidsorgan’

SITUASJONEN var kritisk. En ung pike lå ved innkjørselen til sykehuset. Hun hadde fått kuttet over hovedpulsåren i det høyre benet i en motorsykkelulykke. Legen hadde ingen kirurgiske instrumenter for hånden som han kunne bruke for å stoppe blodet, som fosset ut av såret. Hva kunne han gjøre?

«Jeg brukte hånden min som en klemme,» forteller professor Napier i boken Hands, «og presset sammen pulsåren med tommelen og pekefingeren så godt jeg kunne. Til slutt fikk jeg surret en hyssingstump, det eneste som var tilgjengelig, rundt pulsåren og knyttet den stramt. Blodet sluttet å pumpe ut. . . . bare hendene kunne ha taklet en slik krisesituasjon så hurtig og effektivt. Det er svært få pasienter . . . som får vite hvordan en finger plassert på rette sted under en operasjon har reddet livet deres.»

Slike bevegelser ville ha vært umulige hvis ikke det hadde vært for sadelleddet i tommelen. (Se illustrasjonen.) Dette leddets konstruksjon gjør at det er nesten like bevegelig som kuleleddet i skulderen, men i motsetning til kuleleddet trenger ikke sadelleddet støtte fra omkringliggende muskelvev. Tommelen kan derfor utføre effektive bevegelser mot fingertuppene.

Forsøk å ta opp en liten gjenstand eller å bla om til neste side i dette bladet uten å bruke tommelen. En lege i Sør-Afrika sa: «Jeg har spjelket mange skadede tomler, og når pasientene kommer tilbake, forteller de som regel at de ikke visste hvor avhengig de var av tommelfingeren.»

Menneskehånden med tommelen, som kan beveges mot de øvrige fingrene, er et svært allsidig redskap. Hvordan skulle du kunne klare å skrive et brev, ta et fotografi, slå i en spiker, bruke telefonen eller træ en nål uten å bruke hendene? Takket være hendene kan pianister spille vakre musikkstykker, kunstnere male nydelige bilder og kirurger utføre vanskelige operasjoner. «Apene, som har korte tomler og lange fingrer, har et handikap når det gjelder fingerferdighet,» sier The New Encyclopædia Britannica.

Det er også en annen viktig forskjell på en menneskehånd og hånden til en ape. Cirka en fjerdedel av det motoriske barkområdet i menneskehjernen er viet styring av musklene i hendene. Menneskets motoriske barkområde er ifølge professor Guytons Textbook of Medical Physiology «helt forskjellig fra [det tilsvarende organ] hos dyrene» og gir oss «en enestående evne til å bruke hånden, fingrene og tommelen til å utføre arbeidsoppgaver som krever håndbevegelser».

I tillegg har nervekirurger oppdaget et annet område i menneskehjernen som de kaller «et område for fingerferdighet». Fingerferdighet krever følsomme reseptorer (sanseorganer). Det finnes svært mange tynne nerveendinger i hånden, og særlig i tommelen. En lege som ble intervjuet av Våkn opp!, sa: «Når noen mister noe av følelsen i tuppen av tommelfingeren, finner de det vanskelig å plassere små ting, for eksempel skruer.» Armene dine har andre typer følsomme reseptorer som gjør at du kan plassere hendene dine på rett sted selv i mørke. Når du ligger i sengen om kvelden og det er bekmørkt, kan du derfor for eksempel klø deg på nesen uten å slå deg selv i ansiktet.

Selv en så enkel ting som det å strekke ut armen og gripe rundt et glass med vann er noe vi kan undres over. Hvis grepet er for løst, kan du miste glasset. Dersom grepet er for hardt, kan du knuse det og kutte opp fingrene dine. Hvordan klarer du å holde glasset med det rette faste grep? Reseptorer for trykk i hånden sender beskjed til hjernen, som sender tilbake de rette instruksjoner til musklene i den utstrakte armen og hånden.

Uten at du trenger å se på glasset, blir det i neste øyeblikk ført mot munnen og kommer i lett berøring med leppene. Oppmerksomheten din kan i mellomtiden være rettet mot et fjernsynsprogram eller konsentrert om en samtale med venner. «Det faktum at glasset blir løftet opp til leppene uten at det blir slått kraftig mot ansiktet og går i stykker,» sier dr. Miller i boken The Body in Question, «viser hvilken fantastisk vurderingsevne den utstrakte armen har. Og det faktum at glasset forblir ved munnen selv om det blir lettere når det tømmes, viser hvor punktlig informasjonene blir oppdatert.»

Det er ikke så rart at menneskehånden har fått mange tenkende mennesker til å undre seg. «Hvis det ikke fantes noen andre beviser, ville tommelen i seg selv overbevise meg om at det finnes en Gud,» skrev den kjente vitenskapsmannen Isaac Newton. «Vi kan sende mennesker til månen,» sier professor Napier, «men selv med all den kunnskap vi har om mekanikk og elektronikk, kan vi ikke fremstille en kunstig pekefinger som er følsom og kan gjøre tegn.» The New Encyclopædia Britannica sier at menneskehånden sannsynligvis er «det ypperligste biologiske arbeidsorgan», og at den «skiller [menneskene] fra alle andre levende primater».

[Bilder på side 5]

Tommelens sadelledd er unikt sammenlignet med tilsvarende ledd i fingrene

[Bilder på side 6]

Menneskehånden med tommelen, som kan beveges mot de øvrige fingrene, er et svært allsidig redskap

[Bilde på side 6]

Følsomme reseptorer i hendene og armene gjør at hjernen kan sette i gang kompliserte bevegelser

Øyet — «informatikerens ønskedrøm»

NETTHINNEN er en tynn hinne som kler innsiden av øyeeplet. Den er tynn som papir og inneholder over 100 millioner nerveceller fordelt på forskjellige lag. I boken The Living Body sies det at «netthinnen er en av de mest bemerkelsesverdige vev i menneskekroppen». Den er «informatikerens ønskedrøm og utfører cirka ti milliarder beregninger hvert sekund,» sier Sandra Sinclair i boken How Animals See.

Akkurat som et kamera fester et bilde på en film, fester øyet et bilde av det vi ser, på netthinnen. Men som dr. Miller sier, kan en film «på ingen måte måle seg med netthinnens overordentlige følsomhet». Med den samme «filmen» kan vi se i måneskinn eller i sollys, som er 30 000 ganger sterkere. Netthinnen kan dessuten skjelne fine detaljer ved en gjenstand selv om deler av den er fullt opplyst og deler av den ligger i skyggen. «Dette kan ikke et kamera gjøre,» sier professor Guyton i boken Textbook of Medical Physiology, «fordi det er begrenset hvor stor variasjon det kan være i lysstyrken hvis filmen skal bli riktig eksponert.» Derfor er fotografer avhengige av blitzlamper.

«Netthinnens overordentlige følsomhet» skyldes til dels de 125 millioner stavene. De reagerer på små mengder lys og gjør det derfor mulig for oss å se i mørke. I tillegg er det cirka 5,5 millioner tapper som reagerer på sterkere lys, og som gjør at vi har et detaljert fargesyn. Noen tapper reagerer mest på rødt lys, noen på grønt og noen på blått. Deres evne til å reagere samtidig setter oss i stand til å se alle slags farger på en gang. Når alle de tre typene av tapper stimuleres i like stor grad, vil det du ser, være helt hvitt.

De fleste dyr har en begrenset evne til å se farger, og mange dyr kan ikke se farger i det hele tatt. «Fargesynet gjør livet ufattelig mye mer glederikt,» sier kirurgen Rendle Short. Han legger til: «Av alle de av kroppens organer som ikke er absolutt livsnødvendige, er kanskje øyet det mest vidunderlige.»

’Mirakuløst samarbeid’

Bilder treffer netthinnen opp ned akkurat som de gjør på filmen i et kamera. «Hvorfor ser vi ikke verden opp ned?» spør dr. Short. Han forklarer at det er «fordi hjernen har utviklet evnen til å snu synsinntrykket».

Man har laget spesialbriller som snur bildet opp ned. Noen som gikk med slike briller i forbindelse med et vitenskapelig eksperiment, så alt opp ned. Etter noen dager hendte det imidlertid noe helt utrolig. De begynte å se normalt! «Hjernens og øyets mirakuløse samarbeid kommer til uttrykk på mange måter,» sies det i The Body Book.

Når du lar øynene følge denne linjen, skiller tappene den sorte sverten fra det hvite papiret. Netthinnen kan imidlertid ikke oppfatte bokstavene i et menneskelagd alfabet. Vi lærer å sette sammen bokstaver til meningsfylte ord i en annen del av hjernen. Derfor er det nødvendig med en overføring av informasjonene.

Via millioner av nervetråder sender netthinnen kodede signaler til en del av hjernen som ligger nesten bakerst i hodet. «Projiseringen fra netthinnen til hjernebarken,» forklarer boken The Brain, «er svært godt organisert og ordnet. . . . Hvis hver enkelt ulik del på netthinnen blir belyst med en liten lysstråle, reagerer en tilsvarende del i [hjernens] synssenter.»

[Bilder på side 7]

Øyet er i motsetning til et kamera ikke avhengig av blitzlamper fordi netthinnen er så lysfølsom

[Bilde på side 8]

I netthinnen finnes det millioner av nerveceller, som kalles tapper, og som reagerer på grønt, rødt eller blått

Hjernen — «mer enn en datamaskin»

ET ANNET enestående organ er menneskets hjerne. Den blir sammen med nervesystemet ofte sammenlignet med menneskelagde datamaskiner. Datamaskiner er selvfølgelig konstruert av mennesker, og skritt for skritt utfører de instruksjoner som er forutbestemt av menneskelige programmerere. Likevel tror mange at det ikke var noen intelligens som stod bak og «programmerte» den menneskelige hjerne.

Selv om en datamaskin arbeider svært raskt, kan den bare utføre én operasjon av gangen, mens menneskenes nervesystem behandler millioner av informasjoner samtidig. Når du for eksempel går en tur om våren, kan du glede deg over det vakre landskapet, høre fuglene synge og kjenne duften av blomstene. Alle disse behagelige sanseinntrykkene sendes til hjernen på likt. Samtidig strømmer det informasjon fra reseptorene i lemmene som gir hjernen opplysninger om hvilken posisjon de til enhver tid inntar, og hvilken tilstand alle musklene er i. Øynene registrerer eventuelle hindringer på veien foran deg. På grunnlag av all denne informasjonen sørger hjernen for at du går forsiktig.

I mellomtiden styrer de nedre områdene av hjernen hjerteslagene, åndedrettet og andre vitale funksjoner. Men hjernen kan gjøre mye mer. Samtidig som du går, kan du synge, snakke, sammenligne ting du ser, med ting du har sett før, eller legge planer for framtiden.

«Hjernen,» konkluderer boken The Body Book, «er mye mer enn en datamaskin. Ingen datamaskin kan avgjøre om den kjeder seg, eller om den kaster bort sine evner og burde begynne et nytt liv. Datamaskinen kan heller ikke gjøre drastiske endringer i sine egne programmer. Før den kan gjøre noe nytt, må en person med en hjerne omprogrammere den. . . . En datamaskin kan ikke slappe av, dagdrømme eller le. Den kan ikke bli inspirert eller være kreativ. Den kan ikke føle bevissthet eller oppfatte betydningen av noe. Den kan ikke bli forelsket.»

Den mest fantastiske av alle hjerner

Dyr som elefanter og noen store sjødyr har større hjerne enn det et menneske har, men i forhold til størrelsen på kroppen er menneskets hjerne den største. Richard Thompson forteller i boken The Brain at «gorillaen er fysisk større enn et menneske, men dens hjerne er bare en fjerdedel så stor som den menneskelige hjerne».

Antall forskjellige utløpere som knytter nevronene (nervecellene) i hjernen sammen, er astronomisk. Dette kommer av at nevronene har så mange forbindelser. En nevron kan ha forbindelse med over 100 000 andre. «Antall mulige forbindelser i hjernen er så godt som uendelig,» sier Anthony Smith i boken The Mind. Det er større «enn det totale antall atomer som utgjør hele det kjente univers,» sier nerveforskeren Richard Thompson.

Men det er noe som er enda mer bemerkelsesverdig. Det er måten dette omfattende nettverk av nevroner er blitt knyttet sammen på, slik at menneskene kan tenke, snakke, høre, lese og skrive. Og dette kan de gjøre på to eller flere språk. «Språk er den avgjørende forskjellen mellom mennesker og dyr,» sier Karl Sabbagh i sin bok The Living Body. Dyrenes måte å kommunisere på er svært enkel i forhold til menneskenes. Forskjellen «er ikke bare en ubetydelig forbedring av dyrenes evne til å lage lyder — det er den grunnleggende egenskapen som gjør mennesker til mennesker, og den kommer til uttrykk gjennom vesentlige ulikheter i hjernens konstruksjon,» sier evolusjonisten Sabbagh.

Hjernens fantastiske konstruksjon har oppmuntret mange til å gjøre bedre bruk av dens potensiale ved å bli flink i et yrke, lære å spille et musikkinstrument, lære et nytt språk eller bygge videre på et hvilket som helst talent som kan gi livet større glede. «Når du har lært noe nytt,» skriver legene R. og B. Bruun i boken The Human Body, «trener du nevronene til å knytte nye forbindelser. . . . Jo mer du bruker hjernen, jo mer effektiv vil den bli.»

Hvem laget den?

Kunne noe som er så godt organisert og ordnet som hånden, øyet og hjernen, ha blitt til ved en tilfeldighet? Hvis menneskene blir tillagt æren for å ha laget verktøy, datamaskiner og film, burde selvfølgelig også noen bli æret for å ha laget hånden, øyet og hjernen, som er enda mer imponerende. «Herre,» sa salmisten, «jeg takker deg fordi jeg er skapt på skremmende, underfull vis. Underfulle er dine verk, det vet jeg så vel.» — Salme 139: 1, 14.

Menneskekroppen utfører mange vidunderlige funksjoner uten at vi bevisst anstrenger oss. Senere numre av dette bladet vil ta for seg noen av disse forbausende mekanismene og også komme inn på hvorvidt alderdom, sykdom og død kan bli overvunnet, slik at vi kan glede oss over livet for evig.

[Ramme på side 10]

De fantastiske nevronene

EN NEVRON er en nervecelle med alle dens utløpere. Nervesystemet består av mange typer nevroner, og til sammen er det cirka 500 milliarder av dem. Noen av dem er reseptorer som sender informasjon fra forskjellige deler av kroppen til hjernen. Nevroner i den øvre delen av hjernen virker som en videokassettopptager. De kan permanent lagre informasjon som opptas gjennom øynene og ørene. Senere kan du «spille av» det du har sett og hørt, sammen med tanker og andre sanseinntrykk som ingen menneskelagd maskin kan ta opp.

Menneskenes hukommelse er fremdeles et mysterium. Det har noe å gjøre med hvordan nevronene danner forbindelser. «En vanlig hjernecelle,» sier Karl Sabbagh i sin bok The Living Body, «står i forbindelse med cirka 60 000 andre, og enkelte celler står i forbindelse med inntil en kvart million andre celler. . . . Nervecellenes forbindelser i den menneskelige hjerne kan inneholde minst 1000 ganger så mye informasjon som et stort leksikon på 20—30 bind.»

Men hvordan overfører en nevron informasjon til en annen? Skapninger med et mindre komplisert nervesystem har mange nerveceller som er knyttet sammen. I slike tilfelle krysser en elektrisk impuls broen fra en nevron til den neste. Denne kryssingen kalles en elektrisk synapse. Det går raskt og er ganske ukomplisert.

De fleste nevroner i menneskekroppen sender merkelig nok meldinger via en kjemisk synapse. Denne metoden er tregere og mer komplisert, og den kan sammenlignes med et tog som kommer til en elv hvor det ikke er noen bro, og som må fraktes over. Når en elektrisk impuls kommer til en kjemisk synapse, må den stoppe fordi en spalte atskiller de to nevronene. Her blir signalet «fraktet over» ved hjelp av en kjemisk forbindelse. Hvorfor benyttes denne kompliserte elektrokjemiske metoden for å overføre nerveimpulser?

Forskerne ser mange fordeler ved en kjemisk synapse. Den sikrer at meldinger blir sendt bare én vei. Den blir også omtalt som plastisk fordi dens funksjon og struktur lett kan endres, og den kan også omforme signaler. Når hjernen blir brukt, blir noen kjemiske synapser styrket, mens andre forsvinner når den ikke blir brukt. «Vi kunne verken lære eller huske dersom nervesystemet bare hadde hatt elektriske synapser,» sier Richard Thompson i sin bok The Brain.

Vitenskapsskribenten Anthony Smith skriver i sin bok The Mind: Det er ikke slik at «nevroner enten utløser eller ikke utløser [en nerveimpuls] . . . de må kunne sende mye mer detaljert informasjon enn ja eller nei. De er ikke bare som en hammer som i varierende tempo treffer neste spiker. De er, for å fullføre denne sammenligningen, en snekkers verktøykasse med skrutrekkere, nebbtenger, knipetenger, klubber — og hammere. . . . Hver nerveimpuls blir omformet på veien, og det skjer bare i synapsene».

Det er også en annen fordel med den kjemiske synapsen. Den tar mindre plass enn en elektrisk synapse, noe som forklarer hvorfor hjernen har så mange synapser. Tidsskriftet Science sier at det kan være så mange som 100 000 000 000 000 av dem — like mange som det er stjerner i hundrevis av galakser på størrelse med Melkeveien. «Vi er det vi er,» sier nerveforskeren Thompson, «fordi hjernen vår vesentlig er et kjemisk og ikke et elektrisk maskineri.»

[Ramme på side 12]

Hvorfor hjernen trenger så mye blod

FØR du hopper ut i et svømmebasseng, dypper du kanskje tærne i vannet. Hvis vannet er kaldt, reagerer små kuldereseptorer i huden raskt. Hjernen registrerer temperaturen i løpet av mindre enn ett sekund. Reseptorer for smerte kan overføre informasjon enda raskere. Enkelte nerveimpulser kan oppnå en hastighet på 360 kilometer i timen — den farten en må ha for å løpe lengden av en fotballbane på ett sekund.

Men hvordan bestemmer hjernen hvor kraftig et sanseinntrykk er? Én måte den gjør det på, er å registrere hvor hyppig en nerveimpuls utløses; noen nevroner utløser 1000 eller flere hvert sekund. Den intense aktiviteten som finner sted blant nevronene i hjernen, ville ha vært umulig hvis ikke det var for det arbeidet som blir utført av pumper og kraftverk.

Hver gang en nevron utløser en nerveimpuls, trenger elektrisk ladede atomer inn i cellen. Hvis disse natriumionene, som de heter, får lov til å samle seg opp i cellen, vil nevronen gradvis miste evnen til å utløse nerveimpulser. Hvordan løses dette problemet? «Hver nevron,» forklarer vitenskapsskribenten Anthony Smith i sin bok The Mind, «har cirka en million pumper — hver og en av dem er en liten kul på cellemembranen — og hver pumpe kan bytte cirka 200 natriumioner med 130 kaliumioner hvert sekund.» Selv når nevronene hviler, arbeider pumpene. Hvorfor? For å motvirke at natriumioner trenger inn i cellene, og at kaliumioner lekker ut.

Aktiviteten i pumpene trenger hele tiden energi. Energien kommer fra små mitokondrier eller «kraftverk», som sitter inni hver celle. For at kraftverkene skal kunne produsere energi, trenger de oksygen og glukose fra blodet. Det er derfor ikke så rart at hjernen trenger så mye blod. «Selv om den utgjør bare to prosent av den totale kroppsvekten,» sier Richard Thompson i sin bok The Brain, «mottar [den] 16 prosent av blodforsyningen . . . Hjernevevet mottar ti ganger så mye blod som muskelvevet.»

Neste gang du kjenner på temperaturen i vannet, burde du være takknemlig for de billioner av pumper og kraftverk i hjernen. Husk også at all denne aktiviteten er mulig takket være oksygen og glukose som blir transportert av blodet.

[Bilde på side 9]

Hjernen behandler millioner av informasjoner samtidig. Når du beveger deg, gir reseptorer i lemmene hjernen opplysninger om hvilken posisjon armene og bena til enhver tid inntar, og hvilken tilstand alle musklene er i

[Bilde på side 11]

Hjernen er langt mer komplisert og allsidig enn en datamaskin