Aksamitna zbroja ludzkiej maszyny, skóra, nie tylko chroni jej wnętrze przed niekorzystnymi czynnikami otoczenia ale też jest odbiornikiem informacji z otoczenia, podobnie jak wysoko wyspecjalizowane odbiorniki, oczy i uszy. Bez informacji płynących ze skóry, oczu i uszu ludzka maszyna nie mogłaby się poruszać, rozwijać i wykorzystywać swoich pozostałych niezwykłych umiejętności. Jednak nie tylko odbiór informacji z otoczenia jest kluczem do sukcesu tej fenomenalnej konstrukcji. Ludzka maszyna posiada również zdolność komunikowania się z otoczeniem.

A wszystko dzięki parzystym białym fałdom błony śluzowej zlokalizowanym na ścianach bocznych krtani, nazywanych strunami głosowymi. Za sprawą mięśni i więzadeł, mogą one zamykać znajdującą się między nimi tzw. szparę głośni. Zbliżone do siebie struny głosowe wibrują, co umożliwia modulowanie przepływu strumienia powietrza z naszych płuc. Ich działanie można przyrównać do wibracji strun gitary. Przy niskich dźwiękach struny nie przylegają do siebie ściśle i wibrują wolniej a przy bardzo wysokich wibrują ściśle przylegając do siebie. Wysokość dźwięku jest również zależna od długości strun głosowych, u mężczyzn są one dłuższe niż u kobiet. Struny głosowe są połączone z układem sterowania w centralnym systemie nerwowym przez najdłuższy z nerwów czaszkowych, sięgający od głowy aż do brzucha, tzw. nerw błędny.

co skutkuje paraliżem jednej lub obu strun, w efekcie zaburzeniami głosu, a nawet całkowitą afonią. Głos jest dla nas tak naturalnym zjawiskiem, że nie zdajemy sobie sprawy z tego, jak ogromną pracę wykonują struny głosowe. Mogą one drgać z prędkością nawet 440 razy na sekundę. Żadna inna część ludzkiej maszyny nie podlega tak obciążającym siłom i nie wykonuje tak ciężkiej pracy. W ciągu 2-godzinnego koncertu struny głosowe wokalisty zbliżają się do siebie i oddalają od siebie blisko pół miliona razy. Elastyczność i odporność na takie obciążenia zapewniają im dwa włókniste białka, elastyna i kolagen, obecne również w chrząstkach stawowych. Podobnie jak w chrząstce stawowej właściwe uwodnienie strun głosowych jest ważnych czynnikiem warunkującym ich sprężystość, a zapewniają ją chłonące wodę proteoglikany. Niesteroidowe środki przeciwzapalne, stosowane tak chętnie i często bez umiaru, hamują produkcję proteoglikanów i tym samym przyspieszają zarówno degenerację chrząstki stawowej, jak i strun głosowych. Artykułowanie dźwięków to jednak nie tylko struny głosowe. Dźwięk na bazie wprawionego w wibracje powietrza powstaje wyżej, w gardle, i w jego tworzeniu współdziałają usta, język i nos. To dzięki tej współpracy dźwięk staje się unikatowy, charakterystyczny dla każdego z nas.

Jednym z objawów paraliżu strun głosowych jest również duszność, spowodowana trudnościami z otwieraniem szpary głośni koniecznym do prawidłowego przepływu powietrza przez krtań. Mowa to tak naprawdę tylko efekt uboczny, czegoś dużo ważniejszego. Główną rolą przepływu powietrza, wprawiającego w wibracje struny głosowe, jest oddychanie. Bez niego, w ciągu zaledwie kilku minut cudowna ludzka maszyna przestałaby działać. Z każdym oddechem nasze usta i nasz nos zasysają więcej niż pół litra powietrza, 20 tysięcy razy dziennie. Zarówno śpiew i mowa, jak i oddychanie nie byłyby możliwe, gdyby nie mięśnie oddechowe, czyli przepona i rozpięte na żebrach mięśnie międzyżebrowe. Pod wpływem skurczu mięśni oddechowych klatka piersiowa zwiększa swoja objętość, a to skutkuje wytworzeniem w znajdujących się w niej płucach podciśnienia, siły zasysającej i wtłaczającej powietrze do układu oddechowego. Powietrze przemieszcza się przez górne drogi oddechowe, czyli gardło i nos, do dolnych dróg oddechowych, które rozpoczyna krtań, a dalej tchawicą dociera do dwóch oskrzeli, które rozgałęziając się na przewody o coraz mniejszej średnicy, tworząc w płucach tzw. drzewo oskrzelowe. W drogach oddechowych powietrze jest filtrowane, oczyszczane, ogrzewane i nawilżane.

Wprost przeciwnie, świadczą o tym, że drogi oddechowe prawidłowo oczyszczają przepływające przez nie powietrze. Im bardziej zanieczyszczone jest powietrze, którym oddychamy, tym częściej kichamy i pokasłujemy, dzięki czemu nasze drogi oddechowe pozbywają się zanieczyszczeń. Ten fantastyczny system samooczyszczania układu oddechowego opiera się na idealnie skoordynowanym ruchu rzęsek, w które wyposażone są komórki wyściełające drogi oddechowe nazywane nabłonkiem migawkowym. Wytworzona przez ruch rzęsek tzw. fala migawkowa przesuwa zanieczyszczenia w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu wdychanego powietrza.

Z tego powodu drogi oddechowe palacza nie oczyszczają się prawidłowo, co skutkuje zaleganiem w jego płucach toksyn i śluzu. Jednym z typowych objawów pojawiającym się wkrótce po zaprzestaniu palenia produktów nikotynowych jest kaszel. Nabłonek migawkowy ma zdolność szybkiej regeneracji i powracając do prawidłowego funkcjonowania intensywnie usuwa zanieczyszczenia zalegające w płucach nie tylko osób palących wyroby tytoniowe ale również wdychających samą nikotynę w papierosach elektronicznych. Paraliż rzęsek nabłonka migawkowego nie jest jednak jedynym negatywnym skutkiem nałogu nikotynowego. Wędrujące drogami oddechowymi powietrze wreszcie dociera do znajdujących na zakończeniach najcieńszych oskrzelików, pęcherzyków płucnych. W każdym z płuc ponad 3 miliardy pęcherzyków płucnych kurczy się i rozszerza, a ich powierzchnia równa jest powierzchni boiska tenisowego. Ściana pęcherzyków płucnych zbudowana jest z zaledwie jednej warstwy komórek, dzięki czemu tlen zawarty w powietrzu łatwo przemieszcza się przez nią do światła oplatających je naczyń krwionośnych. Krwinki czerwone transportują bezcenny i niezbędny do życia tlen z płuc do każdej z bilionów komórek naszego ciała. Równocześnie w odwrotnym kierunku podróżuje odpad procesów oddechowych, dwutlenek węgla. U palaczy substancje smoliste powstające w wyniku spalania tytoniu pokrywają wnętrze pęcherzyków płucnych i tym samym utrudniają efektywną wymianę gazową, co prowadzi do niedotlenienia całego organizmu.

Dla wielu z nich posiadamy specjalne detektory zlokalizowane głęboko w początkowym odcinku górnych dróg oddechowych, w nosie. Dzięki tym detektorom jesteśmy w stanie docenić zapach truskawek i morza, jak również z daleka wyczuć odór brudnych skarpetek. Lotne substancje obecne w powietrzu stają się zapachami dzięki 40 milionom komórek węchowych stłoczonych na obszarze ok. 5 cm2. W błonie komórek węchowych znajdują się setki rodzajów białek nazywanych receptorami, które mają zdolność wiązania się z lotnymi substancjami chemicznymi.

Te same substancje chemiczne, które są źródłem przyjemności odczuwanej w pijalni czekolady znajdziemy w fermentowanej soi, której zapach jest trudny do zniesienia przez Europejczyka. Ponieważ dla naszego systemu detekcji ma znaczenie nie tylko rodzaj substancji, ale też ich ilość i kompozycja. Większość z nas rozważa zapachy co najwyżej w kategoriach przyjemności lub uczucia dyskomfortu. Jednak informacja jaką jest zapach jest niezwykle ważna dla funkcjonowania ludzkiej maszyny. Nabłonek węchowy, za pomocą nerwu węchowego przekazuje informacje do opuszki węchowej, a z niej do innych obszarów mózgu analizujących tą informację i wydających ludzkiej maszynie dyspozycje o sposobie reagowania na nie. Zapach jest jednym z zasadniczych elementów stosunków międzygatunkowych i wewnątrzgatunkowych, również w przypadku człowieka. Badania naukowe pokazują, że w doborze partnera seksualnego decydujący jest tzw. kompleks histokompatybilny, rodzaj genów odpowiedzialnych za część układu immunologicznego. Od genów tych zależy również rodzaj feromonów wydzielanych przez nasze ciało.

Ma to głębokie podłoże ewolucyjne i jest związane z instynktownym wyborem partnera, który zapewni największe szanse na potomstwo. Okazuje się, że antykoncepcja hormonalna zmienia i zaburza preferencje kobiety, co do wyboru partnera. Wiąże się ten fakt ze zmianami w odbieraniu bodźca w postaci feromonów. Zapach jest także elementem systemu ostrzegania, informuje nas o groźnych do życia toksynach, czy o jakości pożywienia. Co ciekawe mimo, że informacja jaką jest zapach jest wynikiem obiektywnej reakcji pomiędzy substancją chemiczną a białkiem receptorowym, to jednak odbiór tej informacji jest wybitnie subiektywny. Zależy od tego, czy zapach „pasuje” do otoczenia, w którym się znajdujemy, od tego czy jesteśmy zmęczeni i w jakim jesteśmy nastroju. Nie bez znaczenia jest również ślad pamięciowy w naszym mózgu, dotyczący okoliczności odczuwania danego zapachu w przeszłości.

Drogi oddechowe ludzkiej maszyny są wybitnie wielofunkcyjnym narzędziem. Wraz z skórą, okiem i uchem stanowią część systemu detekcji warunków otoczenia a równocześnie pozwalają na komunikowanie się z nim. Spośród wszystkich wspaniałych funkcji, zdolność oddychania jest najistotniejsza dla funkcjonowania ludzkiej maszyny. Na nic jednak zdałoby się wtłaczanie w płuca powietrza z tlenem gdyby nie dystrybutor tlenu, jakim jest krew. W następnym odcinku naszej podróży po fenomenalnej ludzkiej maszynie zapraszamy więc do spotkania z pompą umożliwiającą tą dystrybucję, z sercem.