Сколько отверстий есть в человеческом теле?

Человеческое тело — невероятно комплексная структура, у которой есть определенное количество проходов и выходов. Но сколько отверстий есть у каждого человека? Портал livescience.com разобрался в вопросе при помощи математики и топологии.

Прежде чем считать, нужно уточнить дефиницию — то есть, что вообще можно считать «отверстием». Например, математики понимают отверстия и дыры как единичные сущности — например, дырку в бублике. Одно отверстие, которое проходит через объект целиком и заканчивается на другой его стороне.

Но если выкопать «дыру» на пляже, то, скорее всего, вы не пытаетесь прокопать тоннель на другую сторону планеты. Многие люди считают, что дыры — лишь впадины в твердом объекте, но математика считает, что дыра не является дырой, если у нее есть конец. Точно так же топологи считают дырами только сквозные отверстия: например, подземные тоннели.

Однако у такой логики тоже есть нюансы. Если спросить кого-нибудь, сколько дыр в обычной питьевой трубочке, то можно получить целый спектр ответов: одна, две или даже ноль. И все из-за того, каким количеством способов можно трактовать само понятие дыры.

Для того, чтобы раз и навсегда поставить точку в вопросе, нужно, опять же, обратиться к сфере топологии. На взгляд топологов формы объектов не так важны — данная наука больше заинтересована в фундаментальных свойствах этих форм, и в том, как объекты соединяются в пространстве. По логике топологии объекты можно сгруппировать по количеству отверстий, которыми они обладают. Между мячом для гольфа, бейсбольным мячом и метательной тарелкой, отталкиваясь от этого критерия, нет разницы. Их форму можно изменить вне зависимости от материала, не поменяв количество отверстий.

При этом объекты выше фундаментально отличаются от кренделя, бублика или баскетбольного кольца — потому что у них по центру есть дыра. Точно так же форма цифры 8 с двумя дырами не похожа на крендель с тремя; они расцениваются как разные топологические объекты.

Может, иногда люди говорят, что у трубочки два отверстия, по причине форм-фактора — она длинная и тонкая, а отверстия находятся относительно далеко друг от друга. Но для тополога бублики, баскетбольные кольца и пончики функционально равноценны трубочке с одним отверстием.

Теперь, вооружившись топологическим определением дыры/отверстия, можно вернуться к вопросу человеческого тела. Для начала стоит подсчитать все очевидные проходы. Рот, уретра, анус, ноздри, уши; у женщин — млечные протоки в сосках и влагалища.

Но есть еще четыре не таких очевидных отверстия, которые есть у каждого человека в уголках век — четыре слезные точки, благодаря которым слезы утекают в носовую пазуху. А если приблизить масштаб, то можно причислить к неочевидным и кожные поры. Итого получаются миллионы потенциальных «дыр»… Но можно ли их считать дырами?

На вопрос можно взглянуть иначе. Подумайте, получится ли провести через все эти дыры очень тонкую нить? Если взять нитку толщиной 60 микронов (60 милионных метра), то да, возможно, такая нить смогла бы пройти в пору. Но, что важно, она не смогла бы пройти насквозь, потому что путь ей преградили бы клетки сосудов. То есть, поры функционально похожи скорее на ямы.

Подобный путь размышлений позволяет сразу вычеркнуть все поры, млечные протоки и уретры. Ушные каналы тоже — они отделяются барабанными перепонками. Технически рот, анус и ноздри формируют сквозное отверстие, но к ним также нужно добавить слезные протоки.

А у женщин есть еще один нюанс, ведь влагалище ведет к матке, а она затем ведет к фаллопиевым трубкам. Они открыты с дальнего конца и ведут в брюшную полость рядом с яичниками, и медицине известны случаи, когда яйцеклетка, выпущенная яичником с одной стороны, захватывалась трубкой с другой. Таким образом, гипотетическая тонкая нить могла бы пройти через женский репродуктивный тракт насквозь.