Человеческое тело построено из колоссального числа "кирпичиков" - клеток, и при этом оно никогда не бывает полностью одинаковым даже у одного и того же человека в разные дни. Учёные давно пытались назвать точную цифру, но задача оказалась сложнее, чем кажется: клетки отличаются размерами на порядки, живут разное время и распределены по тканям крайне неравномерно.
Сколько клеток в организме человека на самом деле
Долгое время в популярной литературе кочевала оценка примерно 37 триллионов клеток - она опиралась на расчёты, выполненные в исследовании 2013 года, где суммировали вклад разных типов клеток. Однако позже появились более детальные подходы.
В 2023 году вышла работа, в которой исследователи подошли к вопросу максимально "инженерно": они свели воедино данные более чем из 1500 научных публикаций и пересчитали количество клеток для людей разного пола, возраста и массы тела. Такой метод показал, что универсального числа для всех не существует: организм меняется вместе с параметрами человека, а итоговая оценка - это диапазон, а не магическая константа.
Для условного взрослого мужчины массой 70 кг современные расчёты позволяют говорить примерно о 36 триллионах клеток. Но у женщин, детей и людей с иной комплекцией итог будет другим.
Какие клетки вообще "входят в счёт"
Клетки человеческого тела разнятся по форме, функциям и размерам - выделяют более 200 основных типов. Среди них есть, например, клетки крови, мышечные клетки, клетки печени, эпителия, нейроны и многие другие.
И здесь кроется главный подвох: "много клеток" не равно "много массы". Эритроциты крошечные, зато их невероятно много; крупные клетки некоторых тканей встречаются реже, хотя могут весить больше каждая по отдельности. Поэтому считать клетки "по весу тела" напрямую нельзя.
Интересную закономерность отмечали и исследователи Национальной академии наук США: маленькие клетки в организме обычно представлены в большем количестве, а крупные - в меньшем. То есть природа как будто балансирует "размер" и "численность".
Почему цифра постоянно меняется
Организм - не неподвижная конструкция. Клетки рождаются, делятся, выполняют работу и погибают. У разных тканей - своя скорость обновления.
- Внутренняя поверхность кишечника обновляется особенно быстро: эпителий кишечника практически полностью меняется примерно за пять дней. Это жизненно важно, потому что клетки постоянно контактируют с ферментами и агрессивной средой пищеварения.
- Клетки крови тоже обновляются активно.
Согласно расчётам, в среднем ежедневно в организме обновляется около 330 миллиардов клеток, и примерно 90% этого количества приходится на клетки крови. В исследовании 2021 года подчёркивалось, что именно кроветворение сильнее всего влияет на "клеточную статистику": на клетки крови приходится около 90% клеточного обновления по числу новых клеток.
При этом далеко не все ткани способны на такой темп. Многие нейроны головного мозга сохраняются на протяжении всей жизни, а у сердечной мышцы возможности обновления ограничены. Отсюда вывод: популярная фраза о том, что человек "полностью обновляется каждые семь лет", - миф. Обновление идёт непрерывно, но каждая ткань живёт по своему графику, и не существует момента, когда "всё разом стало новым".
Что влияет на общее количество клеток
Количество клеток у разных людей различается, и дело не только в весах. Влияют:
- рост и масса тела (крупное тело обычно содержит больше клеток);
- возраст (соотношение тканей и скорость обновления меняются);
- пол (в среднем различается пропорция мышечной и жировой ткани, объём крови и другие параметры);
- состав тела: доля мышц, жира, крови, костной ткани.
Поэтому человек ростом 190 см и массой 90 кг, вероятнее всего, будет иметь больше клеток, чем человек ростом 160 см и массой 55 кг. Но простого правила "чем тяжелее - тем больше клеток" всё равно нет: ткани отличаются клеточной "упаковкой", а размеры клеток в разных органах несопоставимы.
Зачем вообще нужно знать, сколько клеток в теле
На первый взгляд это любопытная цифра "для викторины", но практический смысл у подсчёта есть.
Во-первых, такие оценки помогают строить физиологические модели: как организм расходует кислород, как распределяет лекарства, как быстро восстанавливает ткани после повреждений.
Во-вторых, число клеток и скорость их обновления важны для понимания рисков и механизмов заболеваний. Например, там, где клетки делятся особенно активно, выше вероятность накопления ошибок копирования ДНК - это один из факторов, который учитывают при обсуждении онкологических процессов.
В-третьих, клеточные "балансы" полезны в гематологии и иммунологии: чтобы оценивать, насколько эффективно костный мозг производит клетки крови, как организм реагирует на кровопотерю, воспаление или инфекции.
Почему подсчитать так трудно: неочевидные проблемы
Подсчёт упирается не в математику, а в биологическую неоднородность. Нужно знать:
- сколько в среднем клеток каждого типа;
- каков их средний размер и плотность в тканях;
- как меняются показатели у людей разной комплекции и возраста.
Есть и методические сложности: даже если оценить массу органа, нельзя автоматически перевести её в число клеток - часть объёма занимают межклеточные структуры, сосуды, жидкость, соединительная ткань.
Что кроме "наших" клеток: микробиота
Отдельная история - микроорганизмы, живущие рядом с нами прежде всего в кишечнике, а также на коже и слизистых. Раньше часто повторяли утверждение, будто бактерий в организме в десять раз больше, чем человеческих клеток. Позднее выяснилось, что это сильное преувеличение.
В оценках 2016 года для условного взрослого человека массой 70 кг приводились такие цифры: порядка 38 триллионов бактериальных клеток и примерно 30 триллионов клеток человека. То есть соотношение ближе к 1:1, а не к популярному раньше 1:10. При этом баланс тоже не фиксирован: он меняется при диете, приёме антибиотиков, кишечных инфекциях и даже при смене режима питания.
Ещё несколько факторов, которые сдвигают "клеточную арифметику"
1) Кровопотеря и донорство временно уменьшают число клеток крови, после чего организм постепенно восстанавливает объёмы.
2) Обезвоживание меняет объём плазмы и концентрацию клеток в крови - в анализах это заметно, но "абсолютное" число клеток при этом может колебаться.
3) Беременность сопровождается ростом объёма крови и перестройкой тканей, поэтому и клеточные показатели в среднем меняются.
4) Тренировки и адаптация к высоте способны увеличивать массу эритроцитов и сдвигать вклад крови в общую картину.
5) Воспаления и иммунные реакции кратковременно меняют численность некоторых популяций клеток, особенно в крови и тканях-барьерах.
Важно помнить: организм - это не только клетки
Даже если мы идеально посчитаем все клетки, человек не сводится к их сумме. Значительная часть тела - это межклеточное вещество, коллагеновые структуры, минерализованный матрикс костей, внеклеточные жидкости. Именно поэтому сравнивать людей только по "количеству клеток" бессмысленно без учёта тканей и их состава.
Главное о количестве клеток
- В учебных и популярных текстах часто фигурировала оценка около 37 триллионов (подход 2013 года).
- Более поздние пересчёты (в том числе работа 2023 года на основе 1500+ публикаций) уточняют, что цифра зависит от пола, возраста и параметров тела.
- Для условного мужчины 70 кг ориентир - около 36 триллионов клеток, но это не "число для всех".
- Ежедневно обновляется порядка 330 млрд клеток, и примерно 90% - это клетки крови; быстрый оборот особенно характерен для кишечного эпителия (обновление примерно за 5 дней).
- Миф про "полное обновление каждые 7 лет" не выдерживает проверки: ткани обновляются с разной скоростью, некоторые клетки сохраняются десятилетиями.
- Бактерий в организме не "в десять раз больше": оценки дают соотношение ближе к 1:1 (примерно 38 трлн бактерий против 30 трлн клеток человека у условного взрослого 70 кг).
Чем точнее учёные понимают клеточный "состав населения" организма, тем лучше можно описывать здоровье как систему: где ресурсы тратятся быстрее, какие ткани уязвимее, и почему два внешне похожих человека могут иметь разную внутреннюю биологическую динамику.
