ДЭ, том 7 Человек

Необычайно сложен мир неживой природы. Разве не удивительно строение вещества, из которого состоят окружающие нас предметы, и разве не величественна картина бесконечного космоса? Еще более сложен мир живой природы — растения и животные. Но самое высокое в природе — человек. Он познал многие сокровенные тайны окружающего и научился управлять явлениями природы, изменять их.

Присмотритесь к вещам, среди которых вы живете. Почти все они созданы или преобразованы людьми. Наша одежда, наши дома, наши фабрики и заводы с их бесчисленными машинами, железные дороги, автомобили и самолеты, телеграф и телефон, радио и телеаппараты — все это сделано человеком; даже растения и животные, которыми пользуются люди для удовлетворения своих потребностей, человечество научилось совершенствовать: выводить новые замечательные сорта растений, улучшать породы животных и т. п.

Но самое удивительное достижение человека — это создание того мира, который мы называем миром духовных явлений: мира науки — знаний об окружающей действительности, о самих людях и о человеческом мышлении; мира искусств — художественной литературы, музыки, танца, живописи, скульптуры и зодчества.

На что мы бы ни направили мысленно свой взор, во всем мы находим печать труда и мысли человека, его творческой воли.

Вещество. Человек не только заглянул в мир атома и разгадал многие тайны его строения. Он научился делить, расщеплять атом, управлять скрытой в нем энергией и превращать одно простое вещество в другое. Изучив законы сложных химических соединений, человек стал создавать новые материалы с такими чудесными свойствами, какими не обладает ни один материал в природе.

А наша Земля? Разве можно рассказать сейчас о ее географии, скинув со счетов деятельность человека? Каналы, построенные людьми, разрезают континенты и соединяют моря, реки меняют свое течение, пески бесплодных пустынь отступают, а растения продвигаются рукой человека далеко на север. Лик земной поверхности меняется, и, может быть, не так далеко время, когда люди, заставив таять льды, сковывающие полюса Земли, будут регулировать ее климат.

Вселенная, космос — мир далеких звезд! Человек распахнул для себя двери и в этот мир. Сегодня он еще только на пороге его, но первые посланцы — построенные им космические лаборатории-спутники, космические корабли с людьми на борту — уже летают за пределами нашей Земли. Все ближе эпоха, когда человек покорит космос. Ведь возможности развития человеческих сил, человеческого гения безграничны.

ЧЕЛОВЕК — ПРОДУКТ РАЗВИТИЯ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА

Поистине удивительное существо — человек! Уже с древних времен люди стали размышлять о том, что такое человек. Они видели великие дела и подвиги, которые человек способен совершать, и слагали об этих подвигах легенды. Они удивлялись могуществу человеческого разума и понимали, что нет на Земле существ, равных человеку. Но в те времена люди еще почти ничего не знали о действительной природе

человека. Думали, что человек имеет неземное происхождение и главное в человеке его душа, что она движет его разумом, чувствами и поступками и принадлежит особому, «потустороннему» миру. Фантазия людей населила этот потусторонний мир богами. Люди стали считать их творцами не только всей природы, но и самого человека, которого, в отличие от животных, боги якобы наделили бессмертной, как и они сами, душой. Человек стал казаться им проводником силы и воли богов. Способности, свойственные человеку, называли «дарами богов»; когда человеку удавалось совершить что-нибудь замечательное, то говорили: «Бог ему помог»; когда же он терпел неудачу или погибал, то говорили: «Такова божья воля». Наш язык до сих пор еще хранит следы этих старых верований.

По мере того как развивалась практическая деятельность людей, все более расширялись и их знания об окружающем мире. Постепенно накапливались знания и о живых организмах, о строении тела животных и человека. Так начали складываться специальные науки, которые прежде всего отвечали потребностям медицины, — анатомия и физиология животных и человека.

Сравнивая между собой устройство организма различных животных, ученые не могли не обратить внимания на черты сходства между ними. Шаг за шагом вырисовывалась картина постепенного перехода от более простых организмов к более сложным и наконец к человеку. Это и привело к величайшему достижению науки: к созданию учения о постепенном развитии (эволюции) животных, которое позднее было распространено и на человека. Как известно, законы, управляющие процессом эволюции, были открыты великим естествоиспытателем Чарлзом Дарвином. Дарвин научно объяснил происхождение не только разных видов животных, но и человека. Стало совершенно очевидным, что предками человека были особенно высокоразвитые, ныне вымершие животные (ближе всего к ним стоят современные человекообразные обезьяны). Так было установлено, что человек имеет естественное, животное происхождение. Это явилось огромным завоеванием науки, оно нанесло смертельный удар сказкам о божественном происхождении человека.

Однако далеко не все особенности человека могли быть поняты как результат действия законов биологической эволюции. Оказалось, что законы эти бессильны объяснить как раз те особенности человека, которые ставят его неизмеримо выше даже самых высокоразвитых представителей животного мира: способность производить орудия, служащие для целесообразного воздействия на природу в процессе труда, в производстве; способность пользоваться языком для обмена мыслями и накопленными знаниями; способность создавать науку и произведения искусств.

Что же породило все эти способности человека, которые так высоко вознесли его над миром животных? Ответили на этот вопрос не биологические науки, а науки об обществе, о его историческом развитии. Великие ученые Карл Маркс и Фридрих Энгельс, открывшие законы развития человеческого общества, открыли и происхождение этих способностей людей. Они показали, что подлинно человеческое в человеке формируется не в процессе его инстинктивного приспособления к природной среде, а в процессе развития труда и общества.

Жившие многие десятки тысячелетий тому назад полулюди-полуобезьяны в борьбе с природой вынуждены были объединиться, чтобы совместно производить

средства для своего существования. Так возникло человеческое общество, основой которого стал труд — производство благ, необходимых для жизни членов общества.

Когда люди начали сообща трудиться и изготовлять орудия и средства труда, они делали их для определенных целей. Вместе с этим у них появилась потребность общаться друг с другом при помощи языка, понятного всем участникам трудового процесса. Так возникли первые разумные человеческие действия, совершаемые не голой рукой, а вооруженной орудием, которое во много раз увеличивало силы и возможности человека; действия каждого человека были согласованы с действиями других членов трудового коллектива с помощью языка, в процессе речевого общения между людьми. Таким образом, труд и речь были самым главным, что превратило людей, которые еще не вполне вышли из животного состояния, в настоящих людей. Ф. Энгельсу принадлежит замечательная мысль, высказанная им более ста лет назад: «Труд создал самого человека».

В дальнейшем процесс развития орудий, средств производства и отношений между людьми, а также самого человека стал полностью подчиняться действию новых законов — законов общественно-исторического развития.

Это значит, что изменение условий, в которых живут люди, и самого образа жизни, какой они вынуждены вести, стало зависеть теперь главным образом от исторически складывающихся обстоятельств, а не от природной среды. В самом деле, что важнее для жизни человека, для его судьбы, для того, кем он становится и какие способности у него формируются, — то ли, что он живет, например, в субтропиках или в средней полосе, или то, что он живет, скажем, в условиях рабовладельческого общества или социалистического? Конечно, решающее значение для развития человека имеют общественно-исторические условия его жизни. Именно от этих условий зависит, как живут люди и кем они становятся, какие черты и способности у них развиваются.

Итак, действие законов биологической эволюции только подготовило появление на Земле людей, которые объединились для совместного труда. Эти законы объясняют, как произошел человек, как он появился на Земле, но дальнейшее развитие общества и самого человека стало управляться уже законами общественно-историческими. Это и позволило человеку развить в себе такие особенности, какие не могут появиться ни у одного животного. Почему? Да потому, что самый процесс, самый путь развития людей стал совершенно другим. Попробуем разобраться.

НАКОПЛЕННОЕ ПОКОЛЕНИЯМИ

Каждому отдельному животному свойственны определенные врожденные черты. Это касается не только устройства его тела, но и особенностей его поведения. Всякое животное родится с определенными способностями и инстинктами. Присмотритесь к поведению, например, кошки. Каждый знает, как чутко прислушивается она к малейшему шороху, как при появлении движущегося предмета сначала настораживается, а потом стремительно бросается за ним. Это — врожденное (инстинктивное) поведение, наблюдающееся у всех кошек. Оно очень характерно для этих животных и играет существенную роль в их жизни, в приспособлении к среде.

Что же представляет собой инстинктивное поведение животных? Это поведение, вырабатываемое в процессе эволюции. В нем закреплен опыт, накопленный предше-

ствующими поколениями. Благодаря действию закона наследственности он передается каждому отдельному животному, принадлежащему к данному виду. Иначе говоря, это видовое поведение, в котором выражается опыт приспособления к среде, накопленный бесчисленными поколениями предков животного.

Однако поведение животных определяется не только унаследованными ими инстинктами, но и опытом, приобретаемым каждым отдельным животным в жизни. Мозг животного не только «помнит» достижения развития предшествующих поколений. Он способен накапливать и новый, индивидуальный опыт, складывающийся в процессе жизни каждого отдельного животного. Попросту говоря, животные способны научаться приноравливать унаследованное ими поведение к изменяющимся условиям жизни, иногда довольно сложным.

Что же самое существенное у животных — их инстинктивное, унаследованное от предшествующих поколений поведение или поведение, приобретаемое под влиянием их собственного, индивидуального опыта? Конечно, главным, основой, на которой строится поведение любого животного, является унаследованный им опыт. Напротив, все то, что приобретает животное на протяжении собственной жизни, представляет собой только видоизменение унаследованного им видового опыта, заложенных в нем инстинктов.

ЭСТАФЕТА ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Совсем иначе происходит развитие человека. Каждый человек отчасти наделен врожденными инстинктами и задатками, иначе он не мог бы жить и развиваться. Но не это имеет решающее значение, не это делает его настоящим человеком.

Человека иногда характеризуют как существо, изготовляющее орудия и пользующееся ими, как существо, обладающее речью, как существо разумное. Отсюда происходит и латинское название вида «человек» — Homo sapiens (гомо сапиенс), что значит «человек разумный». Все это действительно характерные черты человека. Но обладает ли человек всеми этими чертами от рождения, передаются ли они ему от его предков по законам наследственности? Легко увидеть, что это не так. Человек не родится наделенным инстинктом применения оружия и инструментов, он не начинает инстинктивно говорить на языке окружающих его людей, у него не существует врожденных понятий или способности пользоваться, например, системой десятичного счета и т. п.

Как сами орудия, так и умение пользоваться ими есть продукт длительного процесса исторического развития человечества, результат деятельности многих поколений людей. Но эти умения не закрепляются мозгом так, чтобы они могли наследственно передаваться последующим поколениям. Каждому человеку каждого нового поколения приходится учиться этим способам, овладевать ими в процессе своей жизни. То же и в отношении речи. Ни один человек не обладает врожденной способностью понимать язык, на котором говорили многие поколения его предков, и тем более говорить на нем; ни один человек не имеет врожденных задатков пользоваться той или иной системой счета.

Все эти достижения, приобретенные в период общественно-исторического развития человечества, передаются людьми новых поколений уже не в силу действия законов наследственности (так передаются только такие черты, как, например, цвет

глаз или некоторые общие свойства нервной системы), а совершенно иначе. Люди каждого нового поколения с рождения окружены предметами и явлениями, которые представляют собой продукты деятельности предшествующих поколений. К числу таких явлений принадлежат и язык, и выражаемые языком понятия, знания, а также различные художественные произведения. Для совсем маленького ребенка — это просто физические предметы и явления. Но уже очень рано ребенок вступает в общение с окружающими его людьми. В процессе общения с ними он научается пользоваться окружающими его вещами, учится понимать обращенную к нему речь и говорить, овладевает языком окружающих, усваивает его. Постепенно он овладевает все более широким кругом творений человеческих рук, коллективной человеческой мысли и человеческих чувств. В этом процессе у него и формируются подлинно человеческие способности и свойства. Так он становится настоящим человеком.

В научной литературе описано несколько редких случаев, когда маленькие дети вырастали в лесах, среди животных, никогда не видев ни одного человека, ни одного человеческого предмета. Что же представляли собой эти дети? Кроме внешнего облика, у них не было ничего человеческого. Они не говорили, были неспособны целесообразно пользоваться орудиями, у них не было даже самых простых понятий об окружающем. Они обладали только некоторыми унаследованными ими от далеких животных предков человека инстинктами и сформировавшимся на основе этих инстинктов индивидуальным опытом приспособления к природной среде. Подобные случаи особенно наглядно показывают, что человек становится человеком только среди людей, только живя в обществе.

Можно сказать, что каждый человек учится быть человеком. Чтобы жить и творить, ему недостаточно того, что дала природа. Он должен еще овладеть тем, что было достигнуто людьми в процессе исторического развития человеческого общества. И все это он находит в мире вещей, явлений, среди которых он живет; в том, что он слышит от других людей; в книгах, которые он читает; в картинах, которыми он любуется... Но далеко не все может усвоить человек самостоятельно, без помощи других. Это потребовало бы не одной, а многих человеческих жизней. Поэтому его активно обучают — сначала дома или в яслях и детском саду, потом в школе, на производстве, в институтах и университетах. Но при этом, учится ли он самостоятельно или в школе, он всегда учится сам. И продолжает учиться всю свою жизнь — работая, встречаясь с людьми и даже отдыхая.

Перед человеком целый океан богатств, веками накопленных бесчисленными поколениями людей, единственных существ, населяющих нашу планету, которые стали созидателями. Люди, целые поколения умирают, но созданные ими вещи, накопленные знания и умения переходят к людям следующих поколений, которые их умножают и совершенствуют — несут дальше эстафету человечества.

Человек действительно бессмертен, но только бессмертны в нем не душа, а его дела—то, что он вкладывает своим трудом в сокровищницу человеческих творений.

БИОЛОГИЯ, ИСТОРИЯ, ПСИХОЛОГИЯ

Итак, мы знаем, что человек имеет естественное, животное происхождение. Вместе с тем он и продукт развития общества. Только в условиях общества воз-

никла речь, сознание и сформировались свойственные человеку психические процессы: высшие формы восприятия и памяти, мышления и воображения, волевые процессы и чувства.

Наука издавна пыталась проникнуть в эти непосредственно скрытые от глаз постороннего наблюдателя процессы и порождаемые ими явления: образы, представления, мысли, желания, волевые усилия. Долгое время люди ограничивались лишь описанием этих внутренних процессов и явлений, как они представлялись им по их наблюдению за собой. Стараясь объяснить эти явления, ученые строили различные догадки, часто совершенно фантастические. Ведь явления эти так непохожи на все то, что мы находим в мире, который существует вне нас! Они кажутся совершенно неуловимыми: можно точно описать, например, особенности листа какого-нибудь растения, можно измерить его поверхность, подсчитать среднее число листьев на ветке, можно, наконец, засушить и сохранить этот лист для всякого, кто захочет сам рассмотреть его. Но как опишешь образ этого листа в сознании? Как измеришь его, взвесишь, как покажешь другому? Все это, конечно, невозможно сделать. И вместе с тем образ листа, или мысль о нем, существует так же реально, как и сам лист, который человек видит или о котором он думает.

Тем не менее роль психических процессов и явлений в жизни человека чрезвычайно велика. Отражая мир, психические процессы позволяют ориентироваться в нем. Но они отражают не только окружающую действительность, а и действия самого человека и его собственные свойства. Человек способен поэтому познавать самого себя и сознательно управлять собой, своими действиями и поступками.

Психика человека отражает действительность. Однако психическое отражение вовсе не похоже на отражение зеркальное. Оно похоже скорее на отражение в том сказочном зеркале, в котором можно увидеть не только то, что находится перед ним, но весь мир; не только настоящее, но и далекое прошлое и даже будущее. Все это и дает человеку возможность быть тем, кто он есть: открывателем тайн природы, активным создателем материальных и духовных ценностей, великим провидцем будущего, осуществителем тех целей и планов, которые он строит мысленно — в своей голове.

Но как бесконечно сложна человеческая психика и как трудна задача ее научного познания! Поэтому психологические знания накапливались очень медленно. От первых представлений античных философов о психике человека до того времени, когда психология встала на твердую научную почву и начала успешно развиваться, прошло почти два тысячелетия. Это объясняется тем, что психология составляет такую область знаний о человеке, которая не могла развиваться иначе, как на основе достижений других наук, изучающих человека: наук о жизнедеятельности его организма, и прежде всего его мозга, а также наук о происхождении человека и его общественно-историческом развитии. Из этих наук наиболее важны для психологии антропология, которая рассматривает происхождение человека и изучает особенности человеческих рас, марксистские науки об обществе и его развитии и, наконец, физиология высшей нервной деятельности, объясняющая работу коры больших полушарий головного мозга. Науки эти впервые сложились лишь в прошлом веке, а физиология высшей нервной деятельности даже несколько позже, в конце XIX — начале XX в.

Важную роль в начавшемся быстром развитии научной психологии сыграли также новейшие методы изучения электрических явлений в мозге, некоторые математиче-

ские методы и методы, которыми пользуется кибернетика — наука, изучающая процессы управления в машинах и живых организмах.

Итак, психология хотя и имеет многовековую историю, но начала по-настоящему развиваться позже других наук о человеке. Зато ей принадлежит большое будущее: ведь эта наука о самом замечательном свойстве самого замечательного существа на Земле — человека.

РАЗВИТИЕ УСКОРЯЕТСЯ

От эпохи к эпохе завоевания людей все более множились и человек все выше поднимался над другими существами. Но вот что замечательно: чем дальше шел этот процесс, тем движение его становилось быстрее.

Попробуем выразить ход важнейших завоеваний человеческой цивилизации в какой-нибудь условной шкале времени, которую можно легко себе представить. Представим себе, что от появления первых настоящих, окончательно сложившихся людей до того, как они стали пользоваться металлами, прошел всего только один день. Тогда период, отделяющий эту эпоху (начало бронзового века) от первых попыток применить силу пара, составит на нашей условной шкале около двух часов. Следующий большой шаг — до начала промышленного использования электрической энергии — займет на шкале приблизительно три минуты, а промежуток между веком электричества и началом эпохи атомной энергии составит уже только десятки секунд.

Должны ли мы ожидать, что в будущем прогресс пойдет еще скорее? Да, ипритом гораздо скорее! Главная причина еще большего ускорения развития в будущем заключается в том великом преобразовании самого человеческого общества, которое происходит в наше время и знаменует собой начало новой исторической эры.

На протяжении многих и многих веков в человеческом обществе существовали такие отношения между людьми, которые ставили одних в положение рабов, крепостных или рабочих, вынужденных работать на владельцев земли, хозяев фабрик и заводов, других, составлявших ничтожное меньшинство, — в положение рабовладельцев, помещиков-феодалов или фабрикантов и банкиров, владеющих всеми богатствами. Долей одних был подневольный физический труд, и им были почти недоступны сокровища человеческой культуры. Зато другие широко пользовались за их счет и материальными и духовными благами; если они и трудились, то на их долю приходился главным образом труд умственный. Поэтому развитие людей шло крайне неравномерно и было односторонним: немногие достигали вершин, большинство же людей оставались темными, неграмотными; те и другие испытывали на себе уродующее влияние разделения умственного и физического труда, мешавшее полному и гармоническому развитию их способностей.

Отношения эти делили людей на разные общественные классы и порождали классовую борьбу. Они вызывали все более кровопролитные войны между государствами. В их огне гибли люди, города и заводы, библиотеки и музеи, уничтожалось несметное множество ценностей, созданных человеческим трудом.

Наст/пило, наконец, время, когда эти господствовавшие многие века общественные отношения были впервые в истории разрушены. Это сделала Великая Октябрьская социалистическая революция.

Народы пашей страны, а за ними и народы ряда других стран стали строить социалистическое общество. Это — общество, где, в отличие от того, что происходит до сих пор в капиталистических странах, больше не существует угнетения человека человеком, где все люди трудятся на общее благо и где перед каждым открываются широчайшие возможности.

Развитие производства, науки и культуры ускорилось в этих условиях во много раз и будет ускоряться еще больше. Отсталая, на три четверти неграмотная дореволюционная Россия, став социалистической, догнала в самый короткий исторический срок наиболее развитые страны, где еще сохраняются капиталистические отношения.

Пройдут многие годы, и достигнутое сегодня покажется лишь первыми шагами человечества навстречу прекрасному будущему, которое называется — коммунизм.

Новая эра, в которую вступила история человечества, - это не только эра мирного созидательного труда, замечательных машин, электронных «думающих» устройств и космических кораблей, но и эра нового человека. Человека с большой буквы. В эту эру развитие всех людей пойдет еще более быстрыми, поистине гигантскими шагами. Невиданно могучей станет мысль человека, расцветут его способности, возвышенны будут его чувства, и каждый будет богат богатством всей человеческой культуры.

ЧТО НАЙДЕТ ЧИТАТЕЛЬ В ЭТОМ ТОМЕ ЭНЦИКЛОПЕДИИ

Том этот посвящен человеку. Начинается он с описания животных предков человека и того, как они постепенно превратились в настоящих людей. В этом разделе можно познакомиться с некоторыми современными данными антропологии.

В следующих двух разделах книги рассматривается строение и работа организма человека, рассказывается о его здоровье. Хотя человек имеет общественно-историческую природу, он остается существом телесным, обладающим определенными органами с присущими им функциями. Поэтому знать человека — значит знать также и его анатомию и физиологию.

В специальном разделе рассказано о выдающихся ученых, борцах за жизнь и здоровье человека. Большой раздел отведен психической жизни человека. В нем говорится о некоторых психических процессах и свойствах человека, о его памяти и воображении, о том, как он мыслит и воспринимает мир, и о других сторонах психической жизни. Самостоятельный раздел посвящен нравственному миру человека.

В отдельном разделе даются краткие сведения о физической культуре и о различных видах спорта. Это составляет тоже очень важную сторону жизни человека. Ведь любая его деятельность требует от него также и хорошего физического развития. Заканчивается том справочным разделом. В нем даны таблицы мировых рекордов и олимпийских достижений в спорте, краткий перечень рекомендуемой литературы и словарь-указатель.

Исчерпывает ли этот том весь круг знаний о человеке? Нет, далеко не исчерпывает. ·В нем читатель найдет только некоторые итоги развития важнейших наук о человеке, с которыми должен быть знаком каждый, каким бы предметом он специально ни интересовался, к какой бы деятельности он себя ни готовил.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

ОТ ЖИВОТНОГО К ЧЕЛОВЕКУ

ЧЕЛОВЕК И ОБЕЗЬЯНЫ

Земля — родина человека. Тысячами, миллионами нитей родства он связан с природой Земли, с сушей, водой и воздухом, с животными и растениями. Человеческое тело состоит из тех же веществ и элементов, что и наша планета. И в этом смысле в человеке нет ничего чудесного. Человека породил животный мир, в котором и до сего времени есть много близкородственных человеку видов. Это прежде всего обезьяны. Одни из них менее похожи на чело-

века, например американские — игрунки и капуцины, у других, наоборот, больше сходства с человеком— это обезьяны Африки и Азии, например мартышки, макаки.

Но, оказывается, можно установить и еще более тесное родство человека с такими высокоразвитыми обезьянами, как шимпанзе. По очень многим анатомо-физиологическим особенностям шимпанзе гораздо больше напоминает человека, чем, скажем, мартышки, павианы или макаки. И не случайно эту обезьяну называют человекообразной или антропоидом.

Рост шимпанзе —1,4—1,5 м, вес—50—60 кг. У него нет хвоста. Строение головного мозга тоже очень приближает шимпанзе к человеку. Близкородственны человеку и гориллы. Они, как и шимпанзе, живут в тропических лесах Африки. Гориллы — это великаны среди обезьян: самец достигает 1,8 —2 м, а весит 100—250 кг и даже больше.

К человекообразным обезьянам также относят обитателей лесов Азии — орангутанов и гиббонов. Но если шимпанзе и особенно гориллы проводят много времени на земле, то азиатские антропоиды живут почти исключительно на деревьях.

Орангутаны — крупные, тяжелые обезьяны: самцы весят 100—200 кг и больше, но рост их редко превышает 1,5 м. Из-за большого веса они лазят по ветвям очень осторожно, неторопливо.

Гиббоны, наоборот, редко бывают тяжелее 20 кг; обычно они не выше 1 м и весят 10—15 кг.

Это необыкновенно ловкие акробаты, иногда часами резвящиеся на ветвях. Они легко перелетают с дерева на дерево, преодолевая расстояние до 14 м, бегают друг за другом по толстым ветвям, балансируя руками. По внешнему виду гиббоны напоминают маленьких волосатых человечков. В одной индийской легенде даже рассказывается, будто люди произошли именно от гиббонов, которые научились возделывать землю, стали лучше питаться, а потом потеряли шерсть, сделались выше и тяжелее. Конечно, это всего лишь наивный миф, но он свидетельствует о том, что люди уже давно подметили особое сходство между обезьянами и человеком.

Обезьян на Земле великое множество. Подсчитано, что в одной Индии их около 90 млн., а всего на земном шаре, вероятно, наберется с миллиард, если не больше. Во время путешествий ученые, особенно зоологи, наблюдали обезьян на воле. За последние сто лет они описали жизнь и привычки многих видов обезьян, собрали большие коллекции их черепов, скелетов и шкур.

Когда в 1859 г. появилась эволюционная теория Чарлза Дарвина, уже было собрано очень много научно достоверных сведений о строении человекообразных и других обезьян. В 1863 г. вышла книга друга Дарвина — английского ученого Томаса Гексли — «О положении человека в ряду органических существ». Автор доказал, что к человеку несравненно ближе шимпанзе, чем мартышка, макак или павиан. Еще спустя пять лет была напечатана монография немецкого биолога Эрнста Геккеля «Естественная история миротворения». В ней утверждалось происхождение человека из животного мира, от ископаемой обезьяны.

Таким образом в то время развивалась идея о родстве человека с животными, мысль о его естественном, а не чудесном происхождении. Дарвин уже тогда подготовил рукопись позднее напечатанной книги, в которой рассматривал проблему происхождения человека в свете созданной им теории естественного отбора. Он объяснял, какие животные были предками первых людей на Земле, под влиянием каких причин они начали превращаться в человека, как шло их развитие дальше.

Дарвин писал, что человек, со всеми своими благородными качествами, включая гуманность, с высокими способностями, в особенности разумом, носит в своем физическом строении неизгладимую печать происхождения из животного мира.

Действительно, у каждого человека во внешнем облике и во внутреннем строении можно

подметить массу таких органов и особенностей, наличие которых можно объяснить не иначе, как унаследованием от длинного ряда животных предков, включая обезьян.

Разве на голове и теле человека нет волос, как у млекопитающих? Пусть их мало на теле, но на голове до 100 и даже 150 тыс. Можно указать здесь и на особое сходство человека с обезьянами: у человека, как и у обезьян, волосы на руке от плеча и от кисти направлены к локтю.

Кожные узоры на ладонях и подошвах человека поразительно похожи на обезьяньи. Сюда можно прибавить и кожные узоры на конечных фалангах пальцев.

А если взглянуть на ногти, то и здесь удивительное сходство. Ведь ногти есть у всех обезьян, даже у полуобезьян (лемуров), а также у родственных обезьянам маленьких лесных зверьков — долгопятов. Правда, у человека ногти более плоские и светлые. Скажем кстати, что человек и все названные животные с ногтями объединяются зоологами в одну группу млекопитающих, а именно в отряд приматов (от латинского «примас» — первенствующий).

Человека по форме и строению тела можно в известном смысле считать обезьяноподобным высокоразвитым крупным приматом. В отдельных случаях люди бывают выше и тяжелее горилл: ростом 2,5 м и больше, а весом 150—300—400 кг.

У человека с крупными антропоидами — гориллой, шимпанзе и орангутаном — наблюдается много общего и в процессе

их жизненного цикла. После 8—9 месяцев внутриутробного развития у них, как правило, рождается детеныш весом около 2 кг. До 5—6 месяцев детеныш беспомощен и еще долго питается молоком матери. У него, как и у ребенка, появляется 20 молочных зубов, которые к 12—15 годам заменяются 32 постоянными. Половое созревание у антропоидов наступает в возрасте 8—12 лет, а у самцов горилл даже позже (до 18 лет). Крупные антропоиды живут на воле 40—50 лет.

Из всего сказанного видно, как много общего в анатомии и физиологии человека и антропоидов. Но это еще не все. Тридцать лет назад французский ученый Жан Труазье провел 35 удачных опытов переливания крови от человека к шимпанзе. Теперь известно свыше 150 экспериментов, которые подтвердили, что у человеко-

образных обезьян есть все 4 присущие человеку группы крови. У людей и антропоидов есть 18 общих видов наружных и внутренних паразитов, которые у других млекопитающих не встречаются. Это свидетельствует о тонком биохимическом родстве человека с обезьянами.

Нельзя не упомянуть и еще об одной группе доказательств естественного, а не сверхъестественного, божественного происхождения человека. Речь идет о рудиментарных, т. е. недоразвитых (остаточных), органах; их в теле человека много десятков. Таков, например, червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс). У антропоидов он 20—25 см длины, а у человека около 7 см или меньше и лишь изредка достигает 15—20 см. О рудиментарном характере аппендикса можно судить не только по сильной изменчивости его размеров, но и по частоте заболевания: полагают, что аппендицитом ежегодно болеет на Земле примерно 3 млн. человек.

Рудиментарный характер носят и мышцы ушной раковины человека, так как люди утратили столь развитую у многих животных способность двигать ушами. По форме и размерам ушной раковины человек, вероятно, очень мало отличается от своих ближайших предков.

Наконец, необходимо сказать и о случаях возврата к предкам, или атавизме (от латинского «атавус» — отдаленный предок), в форме и строении различных органов. Едва ли не самый яркий пример такого возврата к предкам — рождение ребенка с хвостиком. Хотя подобные случаи довольно редки, но они заставляют задумываться, почему это происходит. Для ученых совершенно ясно, что более отдаленные предки человека имели хвост, но в процессе эволюции постепенно его лишились.

Таким образом, учение Дарвина о ближайшем родстве человека с антропоидами полностью подтверждается современной наукой. В свете достоверных научных данных совершенно несостоятельной и жалкой, как и все прочие религиозные мифы, выглядит библейская легенда о чудесном сотворении первых людей.

ИСКОПАЕМЫЕ ОБЕЗЬЯНЫ— ПРЕДКИ ЧЕЛОВЕКА

Свыше десяти миллионов лет назад на материках Азии, Европы и Африки жило много разных человекообразных и низших обезьян. Они населяли тропические и субтропические леса, которые покрывали тогда огромные равнинные области и изобиловали различными плодами.

Среди обезьян возникали и крупные человекообразные, например дриопитеки (от греческих «дрис» — дерево и «питекос» — обезьяна). Дарвин считал дриопитеков важным звеном длиннейшей человеческой родословной. При передвижении по деревьям эти обезьяны цеплялись за ветви, подвешиваясь к ним руками, туловище при этом находилось в отвесном положении, а ноги были поджаты. Но, вероятно, по более толстым ветвям дриопитеки могли ходить и даже бегать на двух ногах. Это была первоначальная форма хождения.

Способность к передвижению на двух конечностях, или к прямохождению, очень пригодилась предкам человека, когда на Земле стал сильно меняться климат. Оказывается, что около 15 млн. лет назад, в миоценовую эпоху третичного периода новой, или кайнозойской, эры (см. т. 1 ДЭ), на Земле становилось гораздо суше, массивы джунглей постепенно исчезали, конечно быстрее на севере. Все это было связано с большими преобразованиями поверхности материков и изменениями ландшафтов. В то время возникали огромные горные цепи, менялись направления несущих влагу или засуху воздушных течений, редели леса. В итоге мир обезьян и полуобезьян стал испытывать большие потери: многие виды вымирали, иные уходили в более южные области, а некоторые стали жить на открытой местности.

Вот эти-то громадные перемены и заставили предков человека осваивать наземный образ жизни. Условия оказались здесь менее благоприятны, чем в лесах. Пищи было меньше, да и добывать ее стало гораздо труднее. К тому же на открытой местности несравненно труднее было прятаться от хищных зверей. Поэтому не удивительно, что в таких условиях сумели выжить сравнительно немногие виды обезьян. Из наземных низших обезьян обратим внимание на павианов. Размеры и вес их тела, несомненно, увеличились, морда стала длинной и похожей на собачью. Павианов даже называют «собакоголовыми». У них выросли и сильно заострились клыки. Ногти обрели некоторое сходство с когтями из-за постоянного передвижения по твердой почве, от необходимости переворачивать камни в поисках насекомых или другой пищи.

Вверху: высшие обезьяны — слева горилла, справа орангутан.

Внизу: низшие обезьяны — слева мартышка, справа капуцин.

Таким образом, павианы приобрели черты полухищников. И действительно, они поедают любых мелких животных, которых им удается поймать; бывает, что павианы даже преследуют небольших антилоп. В борьбе с хищниками стада павианов значительно укрупнялись, иногда до нескольких сот животных в одном стаде, Сами животные стали массивнее и сильнее, особенно самцы, вес которых увеличился до 30—40 кг и больше.

По-другому шло развитие двуногих потомков— дриопитеков. В борьбе за существование они начали пользоваться предметами, пригодными для добывания пищи я защиты от хищников. Это был путь к очеловечению.

Наблюдения показывают, что немногие из современных обезьян в природных условиях пользуются камнями для добывания пищи. Так, яванские обыкновенные макаки в поисках пищи разламывают камнем раковины моллюсков, разбивают панцирь крабов, отламывают у них клешни.

Ловко раскалывают камнем орешки американские обезьянки капуцины. Над ними проводились интересные опыты. Например, к потолку так подвешивали плоды, что капуцин с пола не мог до них допрыгнуть; он приносил небольшие ящики, ставил их один на другой и доставал еду рукой, иногда же сбивал ее палочкой. У капуцинов довольно высокий уровень умственной деятельности, хотя в этом они, конечно, уступают горилле и шимпанзе.

Многие ученые исследовали поведение шимпанзе. В условиях эксперимента шимпанзе обнаружили способность выбирать палки определенного сечения, чтобы открывать, как ключом, ящики и брать спрятанные в них плоды. Эти же обезьяны доставали высоко подвешенные плоды, предварительно соорудив для этого подставку из ящиков.

И. П. Павлов считал, что обезьяна — самое умное животное, потому что у нее четыре хватательные конечности, благодаря им развиваются более разнообразные взаимоотношения с окружающей средой. Это, в свою очередь, развивает мышечное чувство, осязание, зрение; обезьяны видят предметы в объеме и цвете.

Важные опыты с шимпанзе проведены советским зоопсихологом Н. Н. Ладыгиной-Коте. На виду у животного в трубку закладывалась конфета, которую нельзя было вытащить пальцами. Но когда шимпанзе дали доску, он зубами отделил от нее щепочку и ею вытолкнул конфету из трубки. В опытах Г. Ф. Хрустова шимпанзе в подобной ситуации вместо доски был дан дубовый круг.

Шимпанзе соединяет две полые палки в одну, чтобы ею достать плоды.

Хотя обезьяна получила довольно трудное задание, все же она расщепила зубами круг вдоль волокон, а затем отделила от сегмента щепку и вытолкнула ею приманку из трубки.

Не менее интересны наблюдения над шимпанзе в условиях тропического леса. Еще Дарвин сообщил о том, как шимпанзе разбивают орехи камнем. Пятнадцать лет назад один ученый наблюдал в Либерии (Западная Африка) шимпанзе, который, держа в руке ветку с орехами, слез с пальмы, сел среди скал, взял камень и стал раскалывать им орехи, чтобы добыть ядра. А американская исследовательница Джейн Гудолл не раз видела в Восточной Африке, как шимпанзе вырывал из земли тростинку и, обломав на ней лишние веточки, всовывал ее в гнездо термитов: когда встревоженные насекомые наползали на тростинку, шимпанзе слизывал их с нее и поедал.

Подобные наблюдения говорят о том, что некоторые современные обезьяны в определенных природных условиях для добывания пищи употребляют камни и палки. Предрасположение к этому, несомненно, есть у орангутанов, горилл и многих других обезьян. В лесу, на деревьях, «орудия» обезьянам практически почти совсем не нужны и они используют их редко. Но когда обезьяна встречается с трудностями в неволе, она нередко делает попытку преодолеть их с помощью тех или иных предметов как «орудий». Можно предположить, что

Шимпанзе соорудил подставку из ящиков, чтобы с нее было легче достать подвешенные к потолку бананы.

то же самое происходило с предками человека в условиях открытой местности, бедной источниками пищи, но кишащей множеством опасных животных.

Употребление таких «орудий» сделалось у наших двуногих предков систематическим, привычным занятием и хорошо помогало им в борьбе за жизнь. Некоторые обезьяны даже начали подправлять другими предметами форму употребляемых камней или палок: вероятно, сначала случайно, инстинктивно, а потом и преднамеренно, чтобы удобнее было ими пользоваться.

Другими словами, появились первоначальные настоящие трудовые действия: в руках

двуногих обезьяноподобных существ оказывались уже настоящие искусственные, специально сделанные орудия, хотя еще и очень простые.

Среди более развитых обезьян, вроде южноафриканских или восточноафриканских австралопитеков (от латинского «австралис» — южный и греческого «питекос» — обезьяна), и была, очевидно, та группа человекообразных, о которых Фридрих Энгельс говорил, что она «далеко превосходила все прочие смышленостью и приспособляемостью».

Ученым за последние 40 лет стало известно много черепов, челюстей, зубов и других остатков от ископаемых человекообразных двуногих обезьян Африки и Азии, а среди них — и от предков человека.

По костям австралопитеков Южной и Восточной Африки можно судить о том, что эти обезьяны имели рост 120—140 см, если не больше, и, вероятно, весили 30—50 кг. Объем мозговой коробки в среднем был равен 500, у некоторых достигал 600—650 см³, а то и больше. В этом они приближались к древнейшим людям.

Особый интерес ученых вызвали недавние находки ископаемых двуногих обезьян в Восточной Африке. Их черепа и кости в 1959 и 1960 гг. нашел и описал палеонтолог Льюис Лики. Этим обезьянам он приписывает следы очень грубой обивки на камнях, обнаруженных им неподалеку от найденных костей и черепов. Но многие специалисты не считают эти камни искусственными орудиями. Все-таки африканские находки, включая новейшее открытие костей чадантропа близ озера Чад в Африке, сделанное тем же Лики, свидетельствуют о возникновении человека из обширной семьи австралопитеков. Но не следует забывать, что подобные костные остатки находили и в Южной Азии, которую многие ученые тоже считают прародиной человечества.

Можно прямо сказать, что творцами орудий были уже не обезьяны, а первые люди. Ведь труд начинается с изготовления орудий. А так как люди жили в обществе себе подобных, в коллективе, то и сам труд носил совместный, общественный характер. Трудовые навыки начали передаваться из поколения в поколение. Обезьяноподобные существа лишь одного вида, вида древнейших людей, стали регулярно изготовлять орудия, правильно их использовали при добывании пищи и в обороне от врагов. Из числа таких «обезьянолюдей» упомянем питекантропа (от греческих «питекос» — обезьяна и

«антропос» — человек). Его черепная крышка и бедренная кость были найдены голландским антропологом Эженом Дюбуа на о-ве Ява в 1891, 1892 гг. Позже были обнаружены костные остатки и от других питекантропов.

В ходе эволюции нового, более высокоорганизованного вида людей развитие головного мозга и высшей нервной деятельности сочеталось с усложнением поведения; все это помогало ему выжить в суровых природных условиях. Некоторые другие высокоразвитые двуногие обезьяны того времени также были своего рода кандидатами на очеловечение, но они оказались неудачными попытками природы и постепенно вымерли. Ученые находят их костные остатки в древних слоях земной коры в пещерах Азии и Африки.

ФОРМИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Возникновение на Земле первых людей с их систематическим трудом обозначило перелом в развитии предкового вида обезьян. Произошел решительный сдвиг в эволюции животного мира. Появилось совершенно новое существо. Пусть самые первые люди, иначе «обезьянолюди», внешне еще не отличались от своих ближайших сородичей — обезьян,. однако трудовая функция и вся их трудовая деятельность уже ставили грань между человеком и животным миром.

Древнейшие люди, или архантропы (от греческих «архайос»—древний, «антропос»— человек), жили первобытными стадами. Они сообща выделывали грубые каменные и, весьма вероятно, деревянные орудия, столь необходимые для добывания пищи и защиты от хищников. Во время работы члены первобытного коллектива должны были как-то общаться друг с другом. При этом они могли пользоваться преимущественно звуками голоса, а также знаками, жестами. На первых порах звуки и жесты были еще почти совсем обезьяньими, но многие из них стали означать совершенно новые, социальные действия и отношения.

На трудовой основе в коллективах новых существ постепенно формировался звуковой язык. Сначала несколько десятков исходных звуков видоизменялись и начинали по-разному сочетаться. Но тогда еще звуковой язык был, разумеется, самым простым, примитив-

Питекантроп (реконструкция скульптора-художника В. А. Ватагина).

ным. Лишь через сотни тысячелетий он смог превратиться в членораздельную речь. Труд и речь благоприятно влияли на развитие головного мозга. Они были двумя главными причинами того, что животное превращалось в социальное трудящееся существо — в человека.

Карл Маркс говорил, что человек, воздействуя в процессе общественного труда на окружающую природу при помощи органов своего тела, пуская в ход голову, пальцы, руки, ноги, вместе с тем изменяет и свою собственную природу.

Исследуя влияние природы и общества на человека, Фридрих Энгельс на основе учений Чарлза Дарвина и Карла Маркса создал трудовую теорию антропогенеза (от греческих «антропос» — человек, «генезис» — происхождение). В ее основе лежит глубокая идея о том, что именно трудовая деятельность сформировала человека. В известном смысле можно сказать, что труд создал самого человека.

Изготовление орудий и совместный труд посредством орудий вели к развитию новых социальных отношений между членами первобытного стада. Начали выделяться более опытные в изготовлении орудий труда и оружия. Вовремя охоты это были преимущественно мужчины. Как писал Карл Маркс, уже очень рано в истории человечества наметилось разделение трудовых обязанностей в зависимости от физиологических различий по полу и возрасту.

Как жили древнейшие люди? Для их первобытного стада очень важное значение имела охота на животных. Стадные объединения первобытных людей для добывания пищи уже напоминали что-то вроде охотничьей орды.

35 лет назад ученым удалось обнаружить очень интересную стоянку «обезьянолюдей», где они жили несколько столетий подряд. В одной пещере, в 54 км к юго-западу от г. Пекина, были найдены черепа и кости древнейших людей, которых назвали синантропами (от латинского «синикус» — китайский).

Судя по длине бедренных костей, рост мужчин достигал 1,63 м, а женщин— 1,52 м. Их головной мозг был больше, чем у крупных обезьян, но меньше, чем у древних людей: он составлял 830—1200 см³ .

Здесь, в пещере, у синантропов находилась, по-видимому, «мастерская» примитивных каменных орудий, служивших им и оружием. Тут же при раскопках обнаружили и разные кости (черепа, челюсти) антилоп, оленей и других животных, на которых охотились синантропы. Питались эти древнейшие люди и растениями.

Синантроп (реконструкция скульптора-антрополога М. М. Герасимова).

Ученые нашли здесь даже сохранившийся с тех пор целый орех. В разных местах пещеры был вскрыт слой золы вперемешку с кусками древесного угля и обожженными костями животных. Все это свидетельствует о том, что синантропы уже знали огонь, поддерживали его; может быть, они умели его и добывать.

Овладение огнем — огромное достижение древнейших людей. Оно помогло преодолеть многие трудности существования, особенно во время наступившей в дальнейшем суровой ледниковой эпохи.

Завоевав огонь, человек поставил себе на службу великую силу природы. Этот факт имел громадное значение для развития первобытной культуры.

Огонь костра согревал группу синантропов, которые ютились в сырой пещере на кишащих насекомыми грязных шкурах. Эти жалкие полулюди, вероятно, еще не носившие никакой одежды, жарили на костре мясо убитых животных. Мясная пища богата важными питательными веществами, которых не содержат растения: она укрепляла организм древнейших людей, способствовала и лучшей работе их головного мозга. Можно полагать, что без мясной пищи формировавшиеся древнейшие и древние люди вряд ли бы достигли высокого разви-

Скелет левой стопы ископаемой человекообразной обезьяны. Найден в Восточной Африке в 1961 г.

тия и приняли бы вид своих потомков — людей современных, или разумных. Постоянная потребность в мясной пище требовала более высокой организации охотничьей орды, более разнообразных форм орудий по сравнению с простейшим ручным рубилом. Иными словами, все это способствовало быстрому прогрессу коллективов первобытных людей.

По мере развития труда и под его влиянием древнейшие люди, теряя некоторые обезьяньи особенности, начали приобретать специфически человеческие, хотя эти предки и были еще очень похожи на крупных бесхвостых человекообразных обезьян. Их позвоночный столб еще не имел поясничного изгиба, а на черепе сохранялся сильно развитый надглазничный костный валик. Лоб их оставался покатым, череп наиболее широк был в нижней трети, как у обезьян.

Головной мозг у ближайших предков человека разрастался интенсивно. Объем их мозговой коробки в среднем был около 700 см³, т. е. больше, чем у современных человекообразных обезьян.

Какие же факторы эволюции так повлияли на развитие головного мозга формировавшихся людей, да еще в столь короткий исторический срок?

Труд и речь были теми двумя главными стимулами, благодаря которым человеческий мозг, весьма похожий в своем основном строении на мозг обезьяны, так резко стал превосходить его по величине и совершенству. Уже у неандертальцев (древних людей) головной мозг достиг в среднем такого же объема, как у современных людей (около 1400 см³).

В формировании современного человека огромную роль играло развитие высшей нервной деятельности, в связи с чем быстрее совершенствовалась центральная нервная система. Наряду с этим несколько уменьшилась мускулатура человека. Это видно из того, что скелет формировавшихся людей был более массивен, череп обладал толстыми стенками, надглазничным валиком и мощным челюстным отделом, а у их потомков — людей сформировавшихся, или, как их называют, «готовых», — кости скелета и черепа стали более тонкими, с гораздо менее выраженным наружным рельефом.

Формировавшиеся древнейшие и древние люди, а именно архантропы и неандертальцы, освоили огонь, начали носить одежду и селиться в пещерах. Но самое главное то, что эти люди жили первоначальными коллективами, по преимуществу охотничьими ордами, с главенством наиболее опытных и храбрых мужчин. Трудовые навыки люди передавали потомству. Делали это они с помощью звукового языка и показа приемов изготовления и употребления орудий и оружия. Короче говоря, люди развивались как существа социальные и все дальше отходили от мира животных.

Люди современного типа строения получили видовое название «человек разумный». Большинство ученых считает, что этот вид произошел от более древнего вида — «человек неандертальский». Такое мнение было подтверждено новыми находками черепов и скелетов. Например, в Ираке, на северо-востоке страны, в пещере Шанидар, с 1951 по 1960 г. амери-

Череп современного человека и черен ископаемой человекообразной обезьяны, найденный в Восточной Африке в 1959 г.

канский исследователь Р. Солецкий обнаружил семь скелетов древних людей, или палеоантропов (от греческого «палайос» — древний). В строении черепа этих людей видно еще много примитивных признаков. Но наряду с этим заметен, правда слабовыраженный, подбородочный выступ. Надглазничный валик развит не сильно. Следовательно, шанидарские древние люди принадлежали к переходному типу, более близкому к «человеку разумному».

Путь очеловечения обезьяны был тяжелый и длительный. Нашим предкам пришлось испытать немало всевозможных лишений и много трудиться, чтобы победить в борьбе с хищниками, прокормиться и, наконец, выжить. В этих условиях сформировались современные люди, или неоантропы («новые люди»). Это было 50—100 тыс. лет назад. Неоантропы (кроманьонцы и другие группы ископаемых людей) относятся уже к виду «человек разумный», к которому принадлежит и все современное человечество.

Возникновение групп людей вида «человек разумный» ознаменовалось усилением их общественно-трудовой деятельности. Появилось много новых типов орудий и оружия, стала применяться загонная охота на крупных млекопитающих. А это, в свою очередь, вызвало резкий скачок в развитии умственной деятельности человека, его мышления, сознания и членораздельной речи.

Каждый человек с момента рождения испытывает на себе влияние других людей, общества. В индивидуальном развитии он вступает в новые и новые отношения с окружающим миром предметов и явлений, созданных предшествующими поколениями людей. В практике жизни, в процессе воспитания, образования, творчества человек познает природу. Его личность формируется в общественном труде, и сам он вносит свою долю в общечеловеческую культуру.

Люди рождаются уже с готовым набором природных качеств, свойственных виду «человек разумный», поэтому воспринять культуру, накопленную человечеством, и внести в нее

свой творческий вклад может каждый человек независимо от расы и расовых черт.

Человечество, конечно, можно более или менее искусственно подразделить на три расы. Нередко их называют белой, черной и желтой, но антропологи предпочитают другие названия: европеоидная, негроидная и монголоидная. Есть много сравнительно небольших расовых групп промежуточного, переходного или смешанного характера, вследствие чего между большими расами нет резких границ. Например, почти невозможно к одной из больших рас целиком отнести эфиопов или дравидов, полинезийцев или айнов. Смешение рас, или метисация, сопровождается появлением здорового потомства, усиливает единство человечества. Все это говорит о том, что расовые особенности имеют второстепенное значение.

Удивительное общее сходство и кровное родство между людьми всех рас объясняются их анатомической общностью, а она, в свою очередь, - единством происхождения современных людей от неандертальского вида наших ближайших предков. Предшествовавшие же неандертальцу древнейшие люди произошли от одного предкового вида обезьян.

В этом и состоит моногенизм, т. е. учение о происхождении человечества от одного

Неандерталец (реконструкция антропологов Н. А. Синельникова и М. Ф. Нестурха, художник с. Г. Оболенский).

предкового вида, как и писал Чарлз Дарвин. Оно опровергает гипотезу полигенизма, по которой еще недавно некоторые реакционные учение пытались доказывать, что будто бы человечество с его расами произошло от трех предковых видов, общих с гориллой, шимпанзе и орангутаном.

Подобного рода взгляды охотно подхватываются и используются расистами, старающимися всячески поддержать лжеучение о «высших» и «низших» расах. Они утверждают, будто одни расы от природы более развиты и лучше других овладевают культурой, способнее к творчеству. С таким же усердием расисты и их единомышленники объявляют, что капиталисты выше рабочих в умственном и других отношениях и что от природы наделены властью над трудящимися массами. В угоду классу эксплуататоров расисты незакономерно подменяют реальную классовую борьбу выдуманной «расовой борьбой». А отсюда понятно, что лжеучение расизма очень охотно принимается империалистами для оправдания своих захватнических, человеконенавистнических целей.

Империалисты пытаются оправдать всякие формы угнетения и эксплуатации трудящихся в колониальных и полуколониальных странах, ссылаясь на якобы прирожденное биологическое неравенство, на выдуманную «недоразвитость» так называемых цветных рас.

Однако теперь уже все видят несостоятельность этой теории. Колониализм рушится, и освободившиеся от империалистического рабства народы Африки, Азии, Латинской Америки самостоятельно строят свою жизнь.

В Советском Союзе на основе ленинской национальной политики уже давно и полностью уничтожены расовые барьеры, разделявшие при царском режиме многочисленные народы нашей страны. Разрушены эти барьеры и в других социалистических странах. Все шире распространяется противостоящая расизму марксистская научная теория социальной и биологической равноценности всех рас и народов.

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

ТАЙНА ЖИЗНИ

Жизнь началась на Земле много миллионов лет назад, когда в бушующих волнах Мирового океана возникла первая капля живого вещества.

Оглядываясь вокруг, мы восхищаемся великим многообразием природы и населяющих ее существ, происшедших из этой капли живого вещества. Они отличаются друг от друга цветом, формой, величиной, сложностью строения. Но всех их объединяет одно — жизнь.

Проникнуть в тайны жизни человек пытался очень давно, чуть ли не на заре своей истории. Но этому препятствовали низкий уровень знаний и религиозный фанатизм. Религия в течение многих веков стояла на пути человека к истинному познанию происхождения жизни. Так возникли понятия «бог», «душа», «мировой дух». Жизнь стала рассматриваться как нечто сверхъестественное, созданное всемогущим богом и недоступное человеческому познанию.

Только развитие естественных наук дало людям ключ к изучению природы и раскрытию

Срезы пробки под микроскопом Гука. Первое изображение клетки.

Рисунки растительных клеток, сделанные А. Левенгуком.

особых процессов, свойственных живым существам. Было доказано, что различие между живой и неживой природой заключается в особом строении живого существа и в специфических химических процессах, постоянно происходящих между живым организмом и окружающей его средой. Совокупность этих процессов и представляет собой основу жизни — обмен веществ.

На всех ступенях развития, начиная с появления первой капельки живого вещества и до самого совершенного организма — человека, обмен веществ происходит непрерывно. С прекращением его наступает смерть.

КЛЕТКИ — ОСНОВА ОРГАНИЗМОВ

Живые существа отличаются от неживой природы не только обменом веществ (хотя это самое существенное, самое главное их отличие), но и своим строением.

Все живые организмы состоят из клеток. Только вирусы — возбудители некоторых инфекционных болезней (например, гриппа, кори, оспы) — не являются сами клетками и не состоят из клеток. Но размножаться они могут лишь в живой клетке.

Клетка впервые была открыта английским физиком Робертом Гуком в 1665 г. Гук конструировал микроскопы, которые давали увеличение в 140 раз. Однажды при исследовании тонких срезов пробки он увидел, что вся пробка состоит из ячеек, или пор. Это и были клетки. Опубликовав свое наблюдение, Гук положил начало изучению клеточного строения живого мира. Но в его описаниях не было даже намека на представление о клетке как об основной структурной единице любого живого организма. Это был просто рассказ о клеточном строении пробки.

Только почти через 200 лет, в 1834г., русским ученым П. Ф. Горяниновым была выдвинута идея о всеобщей закономерности строения и развития растений и животных. Он считал, что все живые организмы состоят из соединенных между собой клеток. Скопления клеток составляют ткани, которые в ходе роста и развития могут изменяться. Эта идея нашла свое подтверждение в трудах немецких ученых — ботаника Маттиаса Шлейдена и зоолога Теодора Шванна, которые, собрав уже накопившийся к тому времени большой фактический материал, сформулировали клеточную теорию строения растений и животных.

Клеточная теория — одно из важнейших открытий человечества. Энгельс считал, что закон сохранения энергии, клеточная теория и теория эволюции Дарвина — три величайших открытия XIX в.

Клеточная теория доказала общность строения растений и животных. Изучая различные живые ткани, ученые убеждались, что все живое состоит из клеток. По мере совершенствования микроскопа клетка подвергалась все более глубокому исследованию. В последние годы с помощью электронных микроскопов, дающих увеличение в сотни тысяч раз, стало возможным изучение внутреннего строения клетки. Хотя клетка и считается простейшей структурной единицей живого существа, сама по себе она представляет очень сложную систему. В клетке происходят обмен веществ, превращение энергии, биосинтез, она обладает способностью к размножению, раздражимостью, т. е. может реагировать на изменение условий среды. Чтобы нагляднее представить себе клетку, посмотрите на схему ее строения, наблюдаемую в электронный микроскоп (стр. 36).

В организме человека есть самые различные клетки, отличающиеся друг от друга структурой и функцией. Например, клетки, из которых состоят мышцы, удлиненные, в них есть особые нити (фибриллы), способные сокращаться. А клетки кожи (эпителиальная ткань) напоминают удлиненные кубики, стоящие плотными рядами. Жировые клетки — круглые, они наполнены каплями жира.

Не будем перечислять всего разнообразия клеток, скажем только, что все клетки и растительного и животного мира, несмотря на их различия, имеют сходное строение. У них всегда есть более плотный наружный слой —оболочка, цитоплазма и ядро.

НЕПРЕРЫВНОЕ ОБНОВЛЕНИЕ

Кроме общности строения, клетки живого организма имеют и общие функциональные особенности. Прежде всего они обладают способностью к использованию и превращению энергии. Кроме того, в живой клетке из более простых веществ происходит синтез (образование) сложных молекул. Эти молекулы крупны и настолько своеобразны, что, встретив их где-нибудь в природе, мы всегда можем быть уверены в их «живом» происхождении. К таким крупным молекулам относятся белки. Образование белка из более простых соединений происходит только в клетке и регулируется находящимися в ней двумя очень сложными, изученными лишь в последнее время веществами. Это дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты. ДНК в основном находится в ядре клетки, а РНК содержится и в ядре, и в особых включениях цитоплазмы, называемых рибосомами. В них и происходит синтез белка, т. е. они являются фабриками белка в клетке.

Белки очень разнообразны. В зависимости от клетки, где они образовались, белки отли-

чаются друг от друга размерами и формой молекул, химическими и физическими свойствами. Но вместе с тем все они построены по одному и тому же объединяющему их принципу. Их сложные молекулы состоят из простых молекул аминокислот, соединенных в определенном порядке в длинные цепочки. Вот этот-то порядок присоединения и распределения аминокислот в молекуле белка зависит от ДНК и РНК. ДНК служит как бы программой, по которой определяется порядок и количество присоединяемых аминокислот, а РНК — основой для построения белковой молекулы. Кроме того, РНК отвечает еще за доставку аминокислот к непрерывно растущей цепочке белковой молекулы. Растет эта цепочка очень быстро. Молекула белка, состоящая из 150—200 аминокислот, строится за 1,5—2 минуты. Весь процесс синтеза белка можно сравните с работой архитектора и инженера-строителя при постройке дома. Архитектор (ДНК) создает план, инженер (РНК) претворяет его в жизнь.

Открытие значения этих веществ в синтезе белка создает реальные возможности искусственного получения белковой молекулы. В лабораториях учеными уже получены наиболее простые белковые молекулы. Можно безошибочно предсказать, что уже в нашем веке человечество сможет искусственно получать белок.

В состав клетки, кроме ДНК, РНК и аминокислот, входят жировые вещества, углеводы, вода и растворенные в ней минеральные соли. Соотношения всех этих веществ в клетке по сравнению с общим ее весом в среднем примерно такие: вода составляет 80—85%, белки— 7 —10%, жировые вещества — 1—2%, углеводы — 1—2%, минеральные соли —1 —1,5%. Все эти вещества активно участвуют в жизненных процессах, происходящих в клетке.

В нашем организме непрерывно происходят два процесса: образование и обновление клеток и их разрушение. Эти внешне противоположные состояния — две стороны обмена веществ в организме. Процесс усвоения веществ, поступающих в организм извне, и образование из них живого вещества клеток называется ассимиляцией; а процесс распада, разрушения веществ и связанного с ним освобождения энергии — диссимиляцией. Они едины и неразрывны, но в течение жизни меняется их соотношение и интенсивность. В детстве и юности, когда идет усиленный рост организма, преобладает ассимиляция, а в старости, наоборот, распад — диссимиляция. Интенсивность этих процессов зависит от состояния организма. Так, во время работы или тяжелой физической нагрузки обмен веществ усиливается, а в покое он ослабевает. Ослабевает обмен веществ и при понижении температуры тела. Ученые заметили это, когда стали изучать зимнюю спячку у сурков, хомяков, сусликов, ежей и других зимнеспящих животных. Зимой, когда трудно раздобыть пищу, эти животные впадают в состояние оцепенения, перестают есть, температура их тела значительно снижается. При этом резко замедляются дыхание и сердцебиение, падает уровень всех других жизненно важных физиологических процессов, направленных на поддержание обмена веществ.

Обмен веществ значительно замедляется и у человека, если искусственно понизить температуру его тела. Это свойство в последние годы широко используется при операциях на сердце и крупных сосудах (см. стр. 194).

Мы пока рассматривали только одну сторону обмена веществ — обновление и построе-

ние клеток. Но человек живет, двигается, занимается умственным и физическим трудом, и вся его деятельность неразрывно связана с расходом энергии. Даже если он находится в полном покое, происходит затрата энергии на работу сердца, дыхательных мышц, внутренних органов и т. п. Следовательно, другая сторона обмена веществ — это освобождение энергии и ее использование.

ОБЩИЙ ЗАКОН ПРИРОДЫ

Закон сохранения вещества и движения впервые сформулировал М. В. Ломоносов. Суть этого закона заключается в том, что материя и энергия не зарождаются и не пропадают, а только видоизменяются.

Спустя сто лет немецкий врач Роберт Майер обнаружил, что цвет венозной крови в тропиках имеет более алый оттенок, чем в северных районах земного шара. Это наблюдение навело его на мысль, что между потреблением и образованием тепла в человеческом организме есть прямая связь. Развивая эту мысль, Майер после изучения баланса между потреблением и выделением тепла организмом, в 1841 г., сформулировал закон превращения и сохранения энергии.

Почти в то же время, но независимо от его работ к аналогичному выводу пришли английский физик Джемс Джоуль и немецкий ученый физик и физиолог Герман Гельмгольц.

После их работ стало очевидным, что этот закон имеет всеобщий характер, т. е. ему подчинены и все процессы, происходящие в живом организме.

Пищевые вещества, попадая в организм, проходят ряд сложных превращений, распадаются на простые по строению вещества и поступают в клетки. Здесь продолжается их дальнейший распад. При этом освобождается энергия, которая в свое время была поглощена при их образовании. Эта освободившаяся энергия и используется организмом.

Организм в целом и каждая его клетка в отдельности могут сохранить свою структуру и нормальную жизнедеятельность только благодаря непрерывному потреблению энергии. Как только прекращается поступление и превращение энергии, прекрасная, стройная структура клетки распадается и ее жизнедеятельность заканчивается. Энергию клетка получает в основном при расщеплении глюкозы¹ и жиров. Процесс этот происходит в особых включениях цитоплазмы, которые называются митохондриями. Митохондрии — это силовые, или энергетические, станции клетки. Каждая клетка содержит от 50 до 5000 митохондрий. В них-то и происходит в результате расщепления глюкозы образование довольно сложного вещества — аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). АТФ— основной источник энергии для большинства

жизненных процессов клетки и организма. Она очень легко расщепляется, выделяет при этом энергию и является, таким образом, аккумулятором, отдающим энергию по мере ее надобности. В виде синтеза АТФ клетка получает более 55% энергии, образующейся при окислении глюкозы. Даже самые блестящие успехи современной техники бледнеют перед таким высоким коэффициентом полезного действия (к.п.д.) этого уникального клеточного механизма.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ

Обмен веществ — это непрерывная цепь сложных химических процессов, протекающих в клетке; им предшествует переваривание пищи в желудке и кишечнике, в ходе которого пищевые вещества расщепляются на более простые составные части. Только они усваиваются клетками, в которых из принесенных кровью веществ образуются новые сложные и разнообразные вещества, освобождается и используется энергия. Если бы мы попробовали химические реакции, происходящие в организме, провести в лаборатории, то потребовались бы высокая температура, повышенное давление и другие несвойственные организму условия.

В чем же дело? Ведь мы знаем, что в организме нет ни очень высокой температуры, ни повышенного давления. Происходит это потому, что в организме есть такие вещества, которые ускоряют ход химической реакции, а сами при этом не изменяются. Их действие подобно химическим катализаторам.

Приведем простой пример. Известно, что вода состоит из водорода и кислорода. При смешении чистого водорода и кислорода вода не образуется, если держать эту смесь даже многие годы. Но если прибавить к этой смеси немного платины, реакция пойдет очень быстро и образуется вода. Платина, не являясь составной частью воды, резко ускоряет эту реакцию, а сама выходит из нее без изменений. Нечто подобное происходит и в организме. Все химические превращения в нашем организме протекают с участием специальных биологических ускорителей, или катализаторов, — ферментов.

Ферменты — сложные органические вещества, во много миллионов раз увеличивающие скорость химических реакций. Это основная и единственная их функция в организме. Клетки нашего тела имеют огромный набор ферментов,

способных произвести все необходимые превращения. Каждый фермент действует только на определенные вещества, определенный процесс или его этап и только при определенной температуре, реакции среды и т. д., т. е. обладает специфичностью и избирательностью действия. По меткому определению одного ученого, фермент подходит к веществу так же, как ключ к замку. Бывают ферменты пищеварительные, дыхательные, окислительные, восстановительные и другие с самым разнообразным характером действия. Одни участвуют в расщеплении поступающих веществ, другие обладают синтезирующей способностью — помогают организму в образовании новых молекул. Словом, ферменты являются необходимыми участниками обмена веществ, без них он невозможен.

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

Обмен веществ, происходящий в организме человека и животных, — это часть общего круговорота веществ в природе. Сложные вещества, которые человек и животные получают с пищей, расщепляются на более простые, усваиваются, а затем в виде углекислоты, воды и некоторых других веществ выделяются наружу и используются растениями. Растения под влиянием солнечной энергии вновь синтезируют из них сложные вещества. И так непрерывно, пока существует жизнь на Земле, будет происходить круговорот веществ в природе.

В состав живых организмов входят практически все существующие в природе химические элементы и соединения. Основную их массу составляют углерод, кислород и азот, поэтому круговорот этих веществ представляет для нас наибольший интерес. Углерод входит в состав очень многих химических соединений. Наш организм получает его с пищевыми веществами и выделяет при дыхании в виде углекислого газа. Из углекислого газа и воды в клетках зеленых растений, содержащих зеленый пигмент — хлорофилл, под влиянием солнечного света образуются сложные органические соединения — углеводы. Этот процесс называется фотосинтезом, в результате его образуются крахмал или другие углеводы, например глюкоза, и выделяется кислород.

Громадная поверхность всех зеленых растений очищает воздух от углекислого газа и выделяет миллиарды тонн кислорода. Так, наши зеленые друзья ежегодно поглощают около 170 млрд. т углекислого газа, выделяют

123 млрд. т кислорода, и запасы кислорода воздуха непрерывно пополняются.

Животные организмы, в конечном итоге, находятся в зависимости от растений, которые обладают способностью перерабатывать неорганические вещества в органические. Благодаря этому запасы органических веществ в природе не истощаются, и нам не угрожает голодная смерть.

Круговорот азота не менее важен для поддержания жизни на Земле, так как азот входит в состав белка. Люди и животные получают нужный им азот с белковой пищей и выделяют его с потом и мочой в виде аммиачных соединений. Растения получают азот из почвы, куда он попадает после разложения белковых веществ, или с азотистыми удобрениями.

Круговорот других элементов тесно связан с круговоротом углерода и азота и подчиняется общему закону природы — закону сохранения материи и энергии. Взаимоотношения живой и неживой природы полностью вытекают из этого закона. Жизненные процессы, происходящие в одних организмах, необходимы для существования других.

ПИЩА И ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Как разнообразна человеческая пища! Каких только блюд не существует на свете! Но все эти лакомства и яства, в конечном счете, состоят из белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. Все, что мы едим или пьем, в нашем организме распадается на эти или еще более простые составные части.

Белки

В начале прошлого столетия стало известно, что из всех тканей животного и растительного мира можно выделить вещества, по своим свойствам очень похожие на белок куриного яйца. Выяснилось, что они близки друг к другу и по составу. Поэтому им и было дано общее название — белки. Затем появился термин «протеины», от греческого слова «протос» — первый, важнейший, что указывает на первостепенную роль белка.

Белки — это очень сложные высокомолекулярные соединения. Молекула воды (Н₂ О) состоит всего из трех атомов: одного атома кислорода и двух атомов водорода, молекула же белка состоит из многих десятков и сотен тысяч атомов. В ее состав входят азот, углерод, водород, кислород и некоторые другие элементы. Если нагреть в присутствии кислоты какой-либо белок, то он расщепляется на наиболее простые составные части, названные химиками аминокислотами. В их состав всегда входит азот.

В природе есть очень много разнообразных белков и трудно найти два похожих друг на друга. Между тем состоят они из небольшого количества различных аминокислот — всего около 20.

Чем же объяснить такое исключительное разнообразие белков, если они состоят только из 20 аминокислот? Математики подсчитали, что если из нескольких равных частей составить комбинации, в которых меняется только расположение частей, то число таких возможных комбинаций очень быстро возрастет при увеличении составных частей. Так, из 3 частей можно составить только 6 комбинаций; из 5 частей — 120; из 8 —до 40 тыс., а при 12 составных частях — 500 млн. Из 20 аминокислот можно составить колоссальное количество комбинаций, а так как в белковой молекуле одна и та же аминокислота может повторяться несколько раз и может меняться способ их соединения, то великое многообразие белка станет совершенно понятным.

Белковый обмен в организме происходит постоянно и очень быстро. О его скорости можно судить по обмену азота. Определяя количество азота, введенного с пищей и выведенного из организма, можно установить суточный азотистый баланс. Если количество вводимого и выделяемого азота одинаково, то гово-

Продукты, богатые белками: мясо, рыба, творог, сыр, хлеб, крупа, зерна бобовых растений, орехи, яйца.

рят об азотистом равновесии. Когда азота вводится больше, чем выделяется, то налицо положительный азотистый баланс. Чаще это бывает у детей, когда идет рост организма, или у людей, выздоравливающих после тяжелой болезни. Но бывает, что азота выводится больше, чем вводится, — это отрицательный азотистый баланс. Такое состояние наблюдается при голодании или при инфекционных заболеваниях.

Белки в организме могут строиться только из поступающего с пищей белка, точнее, аминокислот. А так как в живом организме образование белка идет непрерывно, то и поступление белка должно быть постоянным. Более или менее продолжительная недостаточность белка в пище может вызвать очень серьезные расстройства здоровья; ведь организм человека и животных не может синтезировать свой собственный белок из других питательных веществ — жиров и углеводов.

Белки, как мы уже упоминали, в пищеварительном тракте расщепляются на аминокислоты, которые всасываются в кровь. Из этих аминокислот организм синтезирует свой собственный белок. Если же, минуя пищеварительный тракт, ввести чужой белок непосредственно в кровь, то он не только не будет использован нашим организмом, но и вызовет серьезные осложнения: повышение температуры, судороги, нарушение дыхания и сердечной деятельности. Это объясняется строгой специфичностью белков каждого организма. В ответ на проникновение в кровь чужого белка организм вырабатывает специальные вещества — антитела, которые его разрушают.

Вот почему попытки пересадить чужие органы и ткани животному или человеку заканчиваются пока неудачей. Технически хирурги с этой задачей вполне справляются, но возникает белковая несовместимость, и пересаженный орган не приживается.

Примером может служить попытка эквадорских хирургов пересадить чужую руку матросу, лишившемуся руки. Сложная операция прошла блестяще, были сшиты все мышцы, сосуды, нервы, соединена кость. В руке восстановилась циркуляция крови, передавалось раздражение по нервам. Казалось, что все уже в порядке и рука прижилась, но через две недели из-за белковой несовместимости ее пришлось ампутировать, так как чужеродная ткань начала отравлять весь организм.

Только у близнецов, развившихся из одной яйцеклетки матери, нет белковой несовместимости. У них, как правило, бывает полное анатомическое сходство и однородный белковый состав. Поэтому органы и ткани их взаимозаменяемы. В медицине уже известны случаи удачных пересадок органов, в частности почек, от одного близнеца другому.

Мы уже говорили, что белки состоят из 20 аминокислот. Однако не всякий белок имеет полный набор всех аминокислот и не все аминокислоты одинаково важны для организма. Примерно половина из них незаменима, и их поступление в организм обязательно. В зависимости от набора аминокислот, входящих в молекулу белка, белки делятся на полноценные, содержащие необходимые аминокислоты, и неполноценные, не содержащие некоторых из них. Полноценные белки преимущественно животного происхождения (мясо, рыба), неполноценные — растительного, хотя белки бобовых растений содержат полноценный белок.

Пища человека должна содержать столько белка, сколько его нужно для удовлетворения всех потребностей организма (а это 'зависит от возраста, пола, профессии и т. д.). В среднем считается достаточным ежедневное потребление белка в пределах 100—120 г. А при тяжелом физическом труде эта норма повышается до 130—150 г. Белки — это преимущественно строительный материал, хотя они могут быть использованы организмом и как источник энергии.

Углеводы

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Они широко распространены в растительном мире. Это основной источник энергии в нашем организме (они дают 75% всей необходимой нам энергии). Углеводы делятся на простые и сложные. С пищей мы получаем и те и другие, причем простые сразу всасываются в кровь, а сложные вначале должны расщепиться. Сложные углеводы — это крахмал, тростниковый и свекловичный сахар, простые — виноградный сахар, или глюкоза, фруктоза и др. У здорового человека концентрация глюкозы в крови всегда строго постоянна — 80—120 мг в 100 г крови. Излишек ее вновь может синтезироваться в сложный углевод, так называемый гликоген, или животный крахмал, основные запасы которого откладываются в печени, достигая 300 г. Этот резерв организм использует в случае непредвиденного расхода энергии. Гликоген откладывается также и в мышцах.

Продукты, богатые углеводами: овощи, картофель, крупа, хлеб, сахар, варенье.

Если человек сразу потребляет большое количество сахара, то его излишек выделяется с мочой. Это быстро проходит и не опасно для организма. Однако надо помнить, что здоровому человеку не рекомендуется съедать в один прием больше 100 г сахару. Но если сахар обнаруживается в моче в течение длительного времени, то это может быть признаком серьезного заболевания — сахарного диабета.

Углеводы не только источник энергии; они играют очень большую роль и в жизнедеятельности организма как полисахариды, или сложные сахара. Это высокомолекулярные соединения, которые не уступают по своей сложности белкам. Они входят в состав соединительной ткани, костей и хрящей. Кроме того, полисахариды играют очень большую роль в борьбе организма с инфекционными заболеваниями. Антитела, которые вырабатывает организм в ответ на проникновение различных микробов и вирусов, - полисахариды. К полисахаридам относится и очень широко распространенное в животных тканях вещество — гепарин, который предохраняет кровь от свертывания.

В нашей обычной смешанной пище количество углеводов вполне достаточно для удовлетворения потребностей организма, и практически организм никогда не испытывает в них нужды. А если углеводов не хватает, то организм может синтезировать их из белков и жиров.

Жиры

Жиры — это в первую очередь энергетический материал: в 1 г жиров содержится в два раза больше энергии, чем в 1 г углеводов. В пищеварительном тракте жир расщепляется на

жирные кислоты и глицерин. Проходя через слизистую оболочку кишечника и всасываясь в кровь, они вновь соединяются друг с другом и образуют новый, свойственный данному организму жир, во многом отличающийся от потребляемого. Свой собственный жир организм синтезирует при употреблении разнообразных животных и растительных жиров. Но если человек будет употреблять какой-нибудь один вид жира, например свиное сало, то и его собственный жир по своим свойствам будет близок к свиному салу.

Всосавшийся жир откладывается в так называемых «жировых депо»: в подкожной клетчатке, сальнике, околопочечной клетчатке, в области таза.

Жировая клетчатка в организме — это запасной энергетический материал, который способствует теплоизоляции нашего организма и служит амортизатором. Последнее видно из такого примера: мы не замечаем тяжести своего тела, когда стоим. Большую роль в этом играют естественные жировые подушки, которые находятся в области сводов стопы и принимают на себя, амортизируют, весь наш вес. В этом вы легко убедитесь, если станете на колени: очень быстро тяжесть тела даст о себе знать сильной болью.

Жировая клетчатка есть только у теплокровных животных. Особенно она развита у зверей Заполярья — тюленей, моржей, белых медведей. У холоднокровных — лягушек, рыб — ее нет.

Количество жира в человеческом теле индивидуально, но у женщин на долю жира в общем весе тела приходится почти 30 %, а у мужчин— только 10%.

Значительное отложение жира в теле—признак нарушения обмена веществ. У тучного

Продукты, богатые жирами: сливочное масло, подсолнечное масло, шоколад, орехи, желток яйца.

человека обмен веществ протекает медленнее, чем у худощавого. Ожиревший человек теряет бодрость и жизнерадостность, становится вялым, неинициативным. Даже в сказках, этом кладезе вековой народной мудрости, отважные рыцари, умные, энергичные люди, стремящиеся к достижению своих целей, всегда худощавые, а неповоротливые и ленивые — толстые.

Жир — это необходимая составная часть клеток. В организме он находится также в виде жироподобных веществ — липоидов. Липоиды входят в состав нервной ткани, оболочки клетки и являются основой для образования гормонов.

Состав пищевого жира неоднороден, и разные жиры имеют разную биологическую ценность. Для человека наиболее целесообразно содержание жира в пище от 1 до 1,25 г на килограмм веса. Это значит, что если человек весит 70 кг, то он должен в день употреблять от 70 до 100 г жира, а так как жир входит в состав почти каждого пищевого продукта, то в эту норму включается общее количество жиров, поступивших в организм во всех видах. Половина потребляемых жиров должна быть животного, а половина растительного происхождения.

Это важно потому, что, как мы уже говорили, все жиры при расщеплении в пищеварительном тракте распадаются на жирные кислоты и глицерин. Жирных кислот два вида — насыщенные и ненасыщенные. Все жиры содержат и те и другие, но в животных жирах больше насыщенных, а в растительных, наоборот, больше ненасыщенных жирных кислот. Исследования последних лет показали, что ненасыщенные жирные кислоты имеют важное значение для организма. Они повышают его сопротивляемость к различным инфекциям, снижают чувствительность к радиоактивному излучению, входят в соединение с холестерином¹ и препятствуют его отложению в стенках сосудов, предупреждают болезнь сосудов — атеросклероз.

Из ненасыщенных жирных кислот особенно большое значение имеют три — линолевая, линоленовая и арахидоновая. Первые две содержатся в большом количестве в конопляном, льняном и подсолнечном масле, а третья (ее называют витамином F) — главным образом в животном жире — свином сале и яичном желтке. Из всех трех ненасыщенных жирных кислот только арахидоновую организм может синтезировать при наличии линолевой кислоты и витаминов группы В.

Если жир полностью исключить из пищи, организм будет синтезировать его из белков и углеводов.

Таким образом, питательные вещества — белки, углеводы и жиры — необходимые участники обмена веществ, без них он невозможен.

Минеральные соли

Организму нужны не только белки, жиры и углеводы, ему необходимы также минеральные соли и вода. Почти вся периодическая система Менделеева представлена в клетках нашего организма, однако роль и значение некоторых элементов в обмене веществ до сих пор еще недостаточно изучены. Что же касается воды и минеральных солей, то выяснено, что они важные участники процессов построения клетки. Вода и различные соли входят в состав клетки, без них обмен веществ в клетке нарушается. В организме больших запасов солей нет, поэтому необходимо обеспечить их регулярное поступление. Сделать это нетрудно, так как в состав пищевых продуктов входит большинство минеральных веществ.

Больше других солей мы употребляем поваренную соль. Она состоит из натрия и хлора. Это единственные элементы, поступающие к нам почти в чистом виде. Натрий участвует в регулировании количества воды в организме, а хлор, соединяясь с водородом, образует соляную кислоту желудочного сока, который очень важен для пищеварения. Недостаточное употребление поваренной соли приводит к усиленному выделению из организма воды и недостаточному образованию соляной кислоты желудочного сока. При употреблении же большого количества поваренной соли, как это делают некоторые любители соленого, вода задерживается в организме и могут появиться отеки.

Калий необходим для поддержания нормальной возбудимости нервной и мышечной тканей. Вместе с натрием он способствует также регулированию содержания воды в тканях. Соли калия есть в картофеле, бобовых растениях, капусте и других овощах.

Соли кальция и фосфора нужны для нормального развития костной ткани, а фосфор очень важен и для нервной ткани. Кальций в большом количестве содержится в молоке, твороге, сыре, рыбе.

Для всех клеток необходимо регулярное поступление в организм солей магния. Их много в печени, бобах, горохе, соевой и овся-

¹ Холестерин — органическое вещество; синтезируется в основном самим организмом.

ной муке, ржаном хлебе. Если человек питается преимущественно белым хлебом, то организм испытывает недостаток в магнии.

Железо входит в состав гемоглобина — вещества, которое переносит кислород из легких к клеткам и тканям. Всего в организме содержится 3 г железа, из которых 2,5 входит в состав гемоглобина, а 0,5 г находится в остальных клетках тела. При недостатке железа развивается малокровие. Из пищевых продуктов наиболее богаты железом яичный желток, мясо, фрукты и овощи.

Фтор входит в состав зубной эмали, поэтому у людей, живущих в тех местностях, где в питьевой воде его мало, чаще портятся зубы.

В некоторых районах, преимущественно высокогорных, люди часто заболевают зобом. Это болезнь щитовидной железы. Одна из причин болезни — недостаточное содержание йода в питьевой воде. Йод необходим для образования гормона щитовидной железы — тироксина.

Для нормальной деятельности организма нужны также сера, медь, марганец, цинк, стронций и другие микроэлементы.

Вода в организме

Вода участвует во всех обменных процессах. Все питательные вещества и соли могут всосаться в кровь только растворенными в воде. И все химические процессы в клетках возможны лишь в присутствии воды.

Вода — важнейшая часть человеческого тела. Она составляет 65% нашего веса, а у детей даже 80%.

Если без пищи человек может прожить 30— 40 дней, то без воды только 4—5.

Количество воды в разных органах и тканях колеблется в значительных пределах. Так, в крови ее около 83%, в мозге, сердце, мышцах — около 70—80%, в костях — 15—20%.

Вода участвует в регуляции температуры тела: выделяясь с потом, она испаряется и, охлаждая тело, предохраняет его от перегрева. Потребность в воде в среднем составляет 2— 2,5 л в сутки. Эта потребность удовлетворяется приблизительно так: 1 л в виде питья, 1 л содержится в пище и 300—350 мл образуется в организме в результате химических превращений, происходящих во всех клетках и тканях.

Выводится вода из организма почками, потовыми железами и легкими. Количество выпитой и выделенной воды приблизительно

одинаково. Правда, потребность в ней часто зависит от качества и количества пищи, температуры окружающего воздуха и т. д.

Человеку следует употреблять столько жидкости, сколько надо, чтобы покрыть весь ее расход, иначе произойдет обезвоживание организма и наступят серьезные нарушения жизнедеятельности. Так и было с американским космонавтом Купером. У него во время полета оказались неполадки в системе подачи воды, и в течение почти 34 часов он ничего не пил. За это время Купер потерял около 3 кг веса и был сильно обезвожен. Продолжайся этот полет немного дольше, в его организме могли произойти очень серьезные нарушения.

При длительной нехватке воды страдает нервная система, появляются психические расстройства. Периоды полной апатии и сонливости сменяются зрительными и слуховыми галлюцинациями и судорогами. Нарушается деятельность жизненно важных нервных центров — дыхательного и сердечно-сосудистого. Если эти явления нарастают, может наступить смерть.

Здоровый человек не должен ограничивать себя в питье, но полезно пить часто и понемногу. Выпивать сразу много жидкости, как это делают некоторые любители пива или чая, вредно — можно перегрузить сердце; ведь вся жидкость всасывается в кровь, и пока ее излишек не будет выведен почками, сердцу дается излишняя нагрузка.

Витамины

Итак, мы видим, что для жизни необходимы белки, углеводы, жиры, минеральные соли и вода. Но, оказывается, всего этого еще недостаточно для нормальной деятельности организма.

До конца прошлого столетия человечество не знало, что некоторые тяжелые болезни возникают из-за отсутствия в пище свежих овощей и фруктов.

В 1881 г. русский врач Н. И. Лунин произвел опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, а других — искусственной смесью, куда входили белки, жиры, углеводы, соли и вода, в тех же пропорциях, как и в молоке. Животные второй группы вскоре погибли. Лунин решил, что в пище есть еще какое-то незаменимое вещество, необходимое для поддержания жизни.

Позже голландец Эйкман, работавший тюремным врачом на о-ве Ява, подтвердил, что

Лунин прав. Он обратил внимание на то, что куры, питавшиеся на тюремном дворе отбросами пищи заключенных, главным образом полированным рисом, страдают параличами. Признаки их заболевания очень напоминали распространенную в то время в странах Азии болезнь — бери-бери.

В 1911 г. польский химик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее параличи голубей, питавшихся только полированным рисом. Химический анализ этого вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» — жизнь и «амин»— содержащий азот). Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название, как это часто бывает в жизни, осталось. (Ведь мы до сих пор говорим «стрелять», а не «пулять», хотя стрелу давным-давно заменила пуля.)

Витамины — это биологически активные вещества, действующие в очень незначительных количествах. Они способствуют нормальному протеканию биохимических процессов в организме, т. е. обмену веществ.

Витамины близки к ферментам, но ферменты образуются клетками и тканями нашего организма, а витамины поступают только с пищей.

Витамины входят в состав почти всех ферментов, которые, как вы уже знаете, являются катализаторами, т. е. ускорителями всех процессов обмена веществ. Следовательно, они необходимы для нормального обмена веществ в организме.

Открыто уже около 30 витаминов. Обозначаются они специальными названиями или буквами латинского алфавита — А, В, С, D, Е и т. д.

Ученые много работают над тем, чтобы полностью выяснить действие витаминов на организм, определить их химические формулы и получать синтетическим путем.

Открытие и получение некоторых витаминов дало врачам могучее средство для лечения не только тех болезней, которые возникают от авитаминоза, т. е. недостатка витаминов в организме, но и многих других.

Все витамины делятся на две большие группы — растворимые в воде и растворимые в жирах. Водорастворимые витамины: — это все витамины группы В и витамин С, а жирорастворимые — A, D, E и К.

Витамин A. Дошедшие до нас древнейшие источники медицины говорят о том, что у некоторых людей еще в те времена наблюдалась странная болезнь: днем, при ярком свете, эти люди видели хорошо, а с наступлением сумерек почти совсем теряли зрение. Эту болезнь назвали ночной или «куриной» слепотой. Еще за 1500 лет до н. э. древние китайские врачи рекомендовали больным употреблять в пищу печень. Многим это помогало, но только в 30-х годах нашего века было установлено, что в печени и в жирах содержится специальное вещество, названное витамином А. Многочисленные исследования подтвердили, что витамин А очень важен для большинства жизненных функций организма. Он участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в обмене белков, углеводов и минеральных солей, воздействует на деятельность желез внутренней секреции. Но самую главную роль витамин А выполняет в жировом обмене, в формировании костного скелета, в стимуляции процессов роста организма, в повышении защитных свойств кожи и слизистых оболочек различных органов человека, в том числе и глаз.

Витамин A содержится главным образом в жире печени трески, морского окуня, в сливочном масле, яичном желтке, молоке, сливках, сметане.

В продуктах растительного происхождения витамин А находится в виде каротина — желтого пигмента, которому морковь обязана своим цветом. Каротин, попадая в организм человека, превращается там в витамин А.

Особенно много каротина в моркови, тыкве, шпинате, салате, томатах, абрикосах, персиках. Суточная потребность организма в витамине А—1,5—2,5 мг.

Витамин D. В 1650 г. английский врач Глиссон описал болезнь, наблюдавшуюся у детей в графствах Дорсет и Сомерсет. Он назвал ее рахитом.

При рахите происходит искривление костей ног и грудной клетки, дети отстают в развитии и часто болеют инфекционными болезнями.

Теперь мы знаем, что рахит развивается при недостатке в организме витамина D. Он регулирует обмен кальция и фосфора. Если этого витамина не хватает, из организма выводится большое количество солей кальция и фосфора. Костная ткань, которая является почти единственным местом их накопления, быстро начинает терять кальций и фосфор. Кости от этого становятся мягкими, искривляются и легко ломаются. Витамин D повышает всасывание кальция и фосфора из кишечника и предупреждает, таким образом, расход этих солей из костной системы.

Человек получает витамин D двумя путями: с пищей и из собственной кожи, где он образуется под действием ультрафиолетовых лучей. Вот почему, если дети растут без солнца, у них, как правило, развивается рахит. Наиболее богаты витамином D рыбий жир, печень трески, камбалы и других рыб. Много его в икре, желтках яиц, печени, молочных продуктах.

Витамин К необходим организму для. нормального свертывания крови.

Содержится витамин К главным образом в листьях шпината, капусты, крапивы. В продуктах животного происхождения его почти нет, только небольшое количество находится в печени, молоке, яйцах.

Основной источник витамина К у человека — кишечные бактерии, которые населяют тонкий и толстый кишечник и снабжают организм достаточным количеством этого витамина. Но всасываться в кишечник он может только в присутствии жира и желчи. Поэтому у людей, страдающих желтухой, при которой желчь не поступает в кишечник, наблюдается повышенная кровоточивость. ·, Это происходит от недостатка витамина К, который хотя и вырабатывается в кишечнике бактериями, но не может всосаться из-за отсутствия желчи.

Некоторые заболевания желудочно-кишечного тракта и печени также могут приводить к повышенной кровоточивости из-за нарушения всасываемости витамина К.

Как мы уже говорили, к водорастворимым витаминам относятся витамины группы В: витамин B₁ (тиамин), витамин РР (никотиновая кислота), витамин В₂ (рибофлавин), витамин В₆ (пиридоксин), витамин В₁₂ и ряд других, а также витамин С.

Витамин B₁, или тиамин, - первое вещество, с которого началось изучение витаминов. История этого витамина связана с изучением болезни бери-бери.

Впервые эту болезнь подробно описал японский военно-морской врач Такаки, Он высказал предположение, что бери-бери появляется от недостатка в пище какого-то вещества. Это его предположение подтвердили Эйкман и Функ, который и выделил из рисовых отрубей витамин B₁, или тиамин.

Сейчас B₁ — один из наиболее изученных витаминов. Влияние его на организм очень разносторонне. Тиамин необходим нам для нормальной функции нервной системы, регулирования тканевого дыхания и всех видов обмена веществ — белкового, углеводного, жирового и минерального. При его недостатке страдают

сердечно-сосудистая система и железы внутренней секреции, повышается восприимчивость к инфекции и понижается сопротивляемость организма. Такое широкое действие тиамина позволяет с успехом применять его при лечении многих болезней.

Витамин B₁ в большом количестве содержится в дрожжах, в неочищенных зернах риса, ржи и пшеницы, а также в бобовых растениях и в продуктах животного происхождения — мясе, печени, мозге, яичном желтке.

Ржаной и пшеничный хлеб из муки грубого помола — очень хороший источник витамина В₁. Суточная потребность в нем организма—2—3 мг,

Витамин РР, или никотиновая кислота, свое название получил от первых букв — «предупреждающий пеллагру». Пеллагра — это болезнь, при которой нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта, появляются нарушения психики, на коже образуются пузыри и пятна.

Никотиновая кислота необходима для окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, нормальной деятельности коры больших полушарий мозга и сердечно-сосудистой системы.

В медицине очень широко используется свойство никотиновой кислоты расширять кровеносные сосуды.

Наиболее богаты никотиновой кислотой дрожжи, арахис, неочищенный рис. Из продуктов животного происхождения относительно много ее в печени, яичном желтке, в крабах и креветках. Суточная потребность в ней человека — 15 мг.

Витамин B₂, или рибофлавин, содержится главным образом в дрожжах, печени, почках, яйцах, а также в некоторых плодах и овощах (хотя содержание его в овощах и плодах невелико).

Относительно богаты витамином B₂ такие напитки, как чай, кофе, какао.

От недостатка в пище рибофлавина нарушаются окислительно-восстановительные процессы, происходит неполноценный обмен белков, жиров и углеводов, появляются расстройства центральной нервной системы, нарушается обмен веществ в роговице и сетчатке глаза, от чего страдает зрение, возникают болезни кожи и слизистых оболочек. Суточная потребность в рибофлавине — 3—5 мг .

Наша повседневная пища содержит достаточное количество рибофлавина, и только при некоторых заболеваниях потребность в нем организма повышается.

Витамин B₆, или пиридоксин, необходим в первую очередь для нормального белкового обмена. В его присутствии осуществляется правильное использование железа, а это обеспечивает своевременное созревание эритроцитов. Кроме того, он участвует в жировом обмене и помогает протеканию основных обменных процессов в печени и коже.

Организм редко испытывает недостаток в витамине В₆, так как он в сравнительно больших количествах синтезируется нашей кишечной флорой. Довольно много его в печени, почках, мясе, яичном желтке, дрожжах, горохе и других бобовых растениях. Суточная потребность в нем у человека достигает 2—3 мг и полностью удовлетворяется деятельностью его кишечных бактерий. Однако она резко возрастает при лечении такими медикаментами, как сульфамиды (стрептоцид, сульгин, сульфодимезин и др.) и антибиотики, подавляющими рост и жизнедеятельность кишечных бактерий.

Витамин B₁₂ необходим для нормального кроветворения, т. е. для образования и созревания эритроцитов. Когда его не хватает в организме, количество эритроцитов резко уменьшается, развивается анемия (малокровие) и организм страдает от недостатка кислорода. Это происходит потому, что гемоглобин, содержащийся в эритроцитах, — единственный переносчик кислорода к тканям и органам. Если не обеспечить своевременное снабжение организма витамином В₁₂, то очень быстро, иногда через несколько недель, наступает смерть от злокачественного малокровия.

Еще в древние времена обратили внимание на то, что употребление полусырой печени излечивает больных анемией. Конечно, тогда врачи еще ничего не знали о витаминах и не могли объяснить, почему печень помогает таким больным. А исцеление людям, страдавшим анемией, приносил витамин В₁₂, который содержится в печени. В 1948 г. удалось раскрыть химическую природу витамина В₁₂ и искусственно получить этот чудодейственный препарат, который многим больным спасает жизнь. Суточная потребность в этом витамине невелика, всего 2—5 гамм (1 гамма = 0,001 доля мг), но влияние на организм очень благотворно. Витамин В₁₂ не только помогает кроветворению, но и улучшает почти все обменные процессы, которые протекают в большинстве органов и тканей.

Витамин C, или аскорбиновая кислота. Если его нет в пище, люди болеют цингой. До недавнего времени цинга была бичом путешественников, если они были лишены свежих овощей и фруктов. Малейший ушиб вызывал у них на коже кровоизлияние, зубы шатались и выпадали, десны кровоточили, люди быстро теряли вес и в конце концов, совершенно истощенные, умирали. Только фрукты и овощи могли спасти их от смерти. Сейчас мы можем купить аскорбиновую кислоту в любой аптеке, а цинга стала очень редкой болезнью.

Организм человека не может синтезировать аскорбиновую кислоту, поэтому поступление ее в организм должно быть непрерывным. В большом количестве витамин С содержится в шиповнике, черной смородине, лимоне, апельсине, капусте, шпинате, луке, петрушке. Суточная потребность организма в нем 75—100 мг.

Здесь перечислены наиболее важные витамины, без которых резко нарушается нормальная жизнедеятельность организма.

НЕИССЯКАЕМЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

Как мы уже говорили, источники энергии человеческого организма — белки, жиры и углеводы. При их распаде освобождается затраченная на их образование энергия, которая используется организмом.

Известно, что по общему закону сохранения и превращения энергии она не может зарождаться и исчезать, энергия лишь видоизменяется, переходя из одного вида в другой. Так, механическая энергия может превращаться в тепловую, или наоборот. Этим воспользовались для измерения расхода энергии организмом. Если измерить все количество тепла, отданного организмом в окружающую среду, то можно получить величину всей затраченной человеком энергии. Единицей измерения количества тепла служит большая калория, под которой понимают количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть 1 л воды на 1°Ц.

Существуют способы, позволяющие с большой точностью измерить количество выделенного организмом тепла. Наблюдения показали, что выделение тепла человеком, т. е. расход энергии, различно и зависит от характера работы. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем выше расход энергии. Но энергия расходуется даже и при полном покое, так как работают дыхательные мышцы, сердце, внутренние органы, поддерживается постоянная температура тела. Установлено, что при полном покое,

натощак, при температуре 18—20°Ц на 1 кг веса здорового взрослого человека в течение одного часа расходуется одна большая калория. Следовательно, если человек весит 70 кг, то за сутки расход энергии будет равен 70x24=1680 большим калориям только для поддержания жизни. Если человек работает, то расход энергии увеличивается.

Люди разных профессий в зависимости от степени мышечной деятельности тратят в течение дня разное количество калорий. Можно выделить несколько групп.

К первой группе, с затратами до 3000 калорий, относятся преимущественно работники умственного труда — инженеры, врачи, педагоги, ученые, студенты и др.

Вторая группа, с затратами 3500 калорий, - рабочие механизированного физического труда — токари, фрезеровщики, строгальщики, инструментальщики и лица других профессий, не занятые тяжелым физическим трудом.

Третья группа — рабочие, занятые тяжелым физическим трудом, требующим затрат в 4000 калорий, — кузнецы, слесари, водопроводчики, колхозники и др.

Четвертую группу составляют люди, выполняющие чрезвычайно тяжелый физический труд, с затратами в 4500—5000 калорий. Это лесорубы, шахтеры, землекопы, грузчики.

Мы уже выяснили, что энергию организм получает при окислении и распаде белков, жиров и углеводов. Сколько же выделяется энергии при окислении 1 г этих веществ и сколько их надо получить, чтобы удовлетворить потребность организма в энергии?

Установлено, что при распаде 1 г жиров выделяется 9,3 большой калории, а при распаде 1 г белков или углеводов — 4,1 большой калории. Зная содержание в пище белков, жиров и углеводов, легко рассчитать всю полученную организмом энергию. Так, если за день человек съел 110 г белков, 500 г углеводов, 60 г жира, то он получил энергию в количестве 3059 больших калорий.

Калорийная ценность большинства пищевых продуктов обычно приводится в специальных таблицах. В среднем пища взрослого человека должна состоять из 100—120 г белков, около 100 г жиров и 400—500 г углеводов.

СЛАЖЕННАЯ РАБОТА

Как же организм получает сигнал о том, что нужно усилить процессы диссимиляции, чтобы

получить дополнительную энергию для мышечной работы или для сохранения температуры тела в холодную погоду? И когда нужно усилить процессы ассимиляции в том или другом органе, чтобы создать новые клетки? Ведь происходящие во всех клетках организма сложные химические процессы непрерывны и взаимосвязаны, согласованы. В качестве примера регулирования обмена веществ в организме можно привести «поведение» организма при таких исключительных условиях, какие создает длительный голод.

Наш организм требует периодического поступления пищи, он привыкает к определенному ритму еды — завтрак, обед, ужин. Конечно, человек может прожить без пищи довольно долго. Вспомните, Герой Советского Союза летчик Маресьев 18 суток выходил из вражеского тыла зимой, не имея ни куска хлеба.

Посмотрим, что происходит в организме в период голодания (мы говорим о полном голоде, но при наличии воды).

Физиологи сравнительно хорошо изучили голодание, экспериментируя на животных и на здоровых людях, добровольно в интересах науки не принимавших пищу 40 и даже более дней. При полном голодании резко изменяется обмен веществ. Первые 3—4 дня организм приспосабливается к изменившимся условиям и его энергетические затраты устанавливаются на возможно низком уровне. Дыхание становится менее глубоким и более резким, как и сердечные сокращения; кровяное давление понижается. Усиливаются периодически повторяющиеся сокращения мышц стенок желудка и кишечника. Эти движения, впервые изученные в лаборатории И. П. Павлова, получили название голодных движений. Их сопровождает мучительное чувство голода, его в народе называют «сосет под ложечкой». Если в желудок не поступает пища, то организм начинает расходовать свои собственные запасы, в первую очередь углеводы. Ими очень богата печень, которая в первые же дни голодания теряет около 20% своего веса. Затем наступает период, когда организм уже более или менее приспособился к отсутствию пищи. В эти дни углеводы расходуются более экономно, а свои нужды организм удовлетворяет за счет распада жиров и белков, причем энергетические затраты покрываются на 82 % жирами, на 15% белками и только на 3 % углеводами.

Происходит постепенное уменьшение веса тела. Человек теряет 400—800 г в сутки; муки голода ослабевают. Физическую работу он

еще способен выполнять, но быстро утомляется, должен более длительно отдыхать. Если же голодание продолжается, то наступает третий, предсмертный период. Вес тела значительно падает, появляется резкая мышечная слабость, угнетение деятельности центральной нервной, системы, снижается температура тела на 2—3°Ц. К этому моменту все основные запасы жира и углеводов уже израсходованы и начинается интенсивный распад собственного белка; размеры клеток уменьшаются на 60—70%.

Жировая ткань теряет 97% своего веса, печень — 53%, мышцы—30%, меньше всего теряет в весе мозг — 3,9% и сердце — 3,6%; значит, организм не щадит большинство органов и тканей, чтобы поддержать почти на нормальном уровне обмен в мозге и сердце, как в самых жизненно важных органах.

Вот почему даже при агонии, развившейся от голода, можно еще спасти организм от смерти.

Смерть наступает при потере 30—40% первоначального веса.

ТО, О ЧЕМ НЕЛЬЗЯ ЗАБЫВАТЬ

Пища должна быть разнообразной. Здоровый человек любого возраста (все, что сказано в настоящей статье, относится к здоровым людям) должен есть все, и, чем разнообразнее пища, тем лучше. Из этой пищи легко синтезируются необходимые организму соединения.

Однообразное питание вредно отражается на здоровье. При таком питании человек получает либо излишек аминокислот, жирных кислот и т. д., либо ему их не хватает. В том и в другом случае обмен веществ нарушается.

Пожалуй, самое большое зло — излишнее питание, чревоугодие. Многие люди жиреют, особенно в пожилом возрасте, не из-за каких-либо глубоких нарушений обмена веществ, а от переедания. Такие люди перестают есть только тогда, когда уже невозможно протолкнуть в желудок лишний кусок. Это очень вредно. Человек должен есть до утоления голода и, встав 'из-за стола, не ощущать тяжести в желудке.

ПИЩЕВАРЕНИЕ

Жизнь человека, как и всякого живого существа, связана с непрерывной затратой энергии, которая нужна для работы всех органов. Энергия никогда не возникает из ничего и не исчезает бесследно, происходит лишь превращение одного вида энергии в другой. Откуда же организм получает необходимую ему энергию?

Точно установлено, что единственный ее источник — богатые скрытой химической энергией белки, жиры и углеводы пищи, иными словами, органические вещества, которые входят в состав тела животных и растений. Молекулы этих веществ слишком велики, чтобы проникнуть через стенку кишки в кровь. Необходима предварительная их переработка, или переваривание, т. е. расщепление на менее сложные вещества, молекулы которых значительно мельче и могут растворяться в воде.

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ СОКИ

Переваривание питательных веществ, происходит под влиянием соков: они вырабатываются в пищеварительных железах. Такие

железы находятся в различных участках органов пищеварения. Около полости рта есть три пары больших слюнных желез, а в полости живота, позади желудка, одна большая железа— поджелудочная.

От каждого участка этих желез отходят тонкие трубочки. Они соединяются друг с другом и в конце концов образуют широкую трубку, по которой сок вытекает из железы. Многочисленные мелкие пищеварительные желе-

Строение слюнной железы (полусхема): 1 — отдельные дольки железы; 2 — вскрытые дольки (видны железистые клетки и начало протоков); 3 — выводной проток железы.

зы, имеющие вид трубочки или мешочка, находятся в стенках полости рта, желудка и кишки. Соки, которые вырабатываются этими железами, могут переваривать белки, жиры и углеводы потому, что в них содержатся особые «ускорители» химических процессов — ферменты.

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ

Пищеварительный тракт— это путь, по которому проходит попавшая в рот пища. У человека он достигает примерно 6—8 м в длину. Изо рта пища попадает в пищевод, а оттуда в желудок — самую широкую часть пищеварительного тракта. У здорового взрослого человека желудок, растягиваясь, может вместить 2—3 л пищи, а у подростка примерно вдвое меньше.

Очень вредно сразу много есть и пить. От этого мышцы стенок желудка становятся дряблыми, желудок постоянно растянут.

На границе между пищеводом и желудком расположен толстый слой кольцевых мышечных волокон. Когда пища попадает в желудок, эти волокна сокращаются, запирают вход в него и не позволяют пище вернуться обратно в пищевод. Еще более толстый слой мышечных волокон запирает выход из желудка.

Желудок человека. Внизу поперечный разрез желудка: слева — до еды; справа — после еды.

В желудке пища в зависимости от ее состава остается от 3 до 10 часов. За это время она частично переваривается, переходит в полужидкое состояние и становится похожей на кашицу.

Когда кольцевая мышца расслабляется и открывает выход, пищевая кашица попадает в самую длинную часть пищеварительного

Такая окружность соответствует длине кишечнике человека.

тракта — кишечник, состоящий из тонкой и толстой кишки.

Ближайший к желудку участок тонкой кишки — двенадцатиперстная кишка. Сюда по желчному протоку попадает желчь — вырабатываемый печенью сок, способствующий перевариванию жиров. Избыток желчи накапливается в желчном пузыре; оттуда по мере надобности желчь выделяется в кишку. По другому протоку в двенадцатиперстную кишку попадает сок поджелудочной железы. Он действует и на белки, и на жиры, и на углеводы.

В кишечнике пищевая кашица медленно продвигается сначала по тонкой, затем по толстой кишке. В тонкой кишке пища продолжает перерабатываться под влиянием кишечного сока, который, подобно поджелудочному, действует на все питательные вещества. Переваренные питательные вещества всасываются через стенку тонкой кишки в кровь.

Если рассматривать в лупу внутреннюю поверхность тонкой кишки, нетрудно заметить, что она как бы покрыта ворсом. Отдельные ворсинки — это тонкие длинные выступы на внутренней слизистой оболочке кишки. Их можно назвать органами всасывания. Они в несколько раз увеличивают поверхность слизистой оболочки и тем самым облегчают и ускоряют всасывание.

Через стенку кишки могут всасываться не только питательные, но и вредные для организма вещества, попавшие в кишечник. Мно-

Клетки печени могут захватывать вредные вещества и обезвреживать их.

гие вредные и ядовитые вещества целиком или частично задерживаются в печени, куда прежде всего попадает кровь, идущая от кишечника. Здесь большая часть ядовитых веществ обезвреживается, а затем выделяется с желчью обратно в кишечник и выводится из организма.

В начале толстой кишки, там, где она соединяется с тонкой, есть расширение в виде мешка — это так называемая слепая кишка. От нее отходит тонкий червеобразный отросток — аппендикс. У очень отдаленных предков человека аппендикс играл какую-то роль в пищеварении, но с тех пор прошло много миллионов лет, и он, по-видимому, потерял свое значение. Вместо пользы он иногда приносит вред. Бывает, что попавшая в него пища застаивается, загнивает и вызывает воспаление. А воспаление червеобразного отростка (аппендицит) может вызвать опасные осложнения, если вовремя не удалить воспаленный отросток.

Толстая кишка, как бы окаймляющая полость живота, - последний участок пищеварительного пути.

НА ЗАРЕ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ

Строение органов пищеварения было изучено сравнительно давно. Однако попытки

уяснить, как происходит их работа, долго оставались безуспешными.

Когда-то, более 2 тыс. лет назад, греческий врач Гиппократ утверждал, что пищу переваривает «желудочный жар». Позднее римский врач Гален описал в своих книгах, как переваренная пища поступает в печень и там чудесным образом превращается в кровь. Средневековые алхимики¹ обнаружили, что желудок по своему внешнему виду похож на реторту, которой они пользовались для перегонки жидкости.

В XVIII в. французский ученый Реомюр решил проверить на опыте, что же происходит с пищей в желудке.

Было известно, что хищные птицы могут извергать обратно через рот перья, кости или какие-либо предметы, проглоченные с пищей, но оставшиеся непереваренными. Этим обстоятельством и воспользовался Реомюр. Он давал птицам проглатывать туго набитые мясом трубочки с дырочками в стенках. Примерно через сутки птицы извергали трубочки через рот обратно. И каждый раз мясо в этих трубочках растворялось и как бы исчезало бесследно.

Позднее ученый произвел подобные опыты на собаках. Были изготовлены полые внутри серебряные шарики с несколькими дырочками. Шарики можно было открыть и наполнить пищей. К каждому шарику привязывалась длинная нитка. Реомюр наполнял шарики мясом и заставлял собаку глотать их. Вытянутые через некоторое время из желудка собаки шарики оказывались пустыми.

Другой ученый — итальянец Спалланцани давал животным глотать губку с привязанной к ней ниткой. В желудке она пропитывалась соком. Вытянув губку за нитку обратно, ученый отжимал ее и таким образом получал желудочный сок.

Испытывая его действие, он доказал, что мясо растворяется под влиянием желудочного сока.

Эти опыты говорили о том, что, попадая в желудок, нища подвергается химическим изменениям и растворяется.

¹ Алхимия — средневековое название химии, целью которой в этот период было главным образом найти способ превращения неблагородных металлов (медь, свинец) в благородные (золото, серебро) с помощью «философского камня» (фантастическое вещество, которому приписывались чудодейственные свойства). Обычно алхимическим называют донаучный период в развитии химии.

«НЕНАСЫТНЫЙ ПОЖИРАТЕЛЬ»

Это было давно, около двухсот лет назад. На площади одного шотландского городка расположился бродячий цирк. Уже с утра толпа любопытных обступила стоявшего на помосте толстого, причудливо одетого человека. Размахивая шляпой с длинным пером, он зазывал народ на представление.

До проходившего в это время через площадь местного врача Стивенса донеслись слова толстяка:

- Ненасытный пожиратель! Ест все, что попадется. Когда нет хлеба, кормим его камнями. По требованию публики все проглоченное извергает обратно.

Вечером Стивенс пошел в цирк. «Ненасытный пожиратель» так поразил врача, что он отыскал артиста и стал у него допытываться, в чем состоит его фокус.

- Покажите мне, как это делается, - попросил Стивенс. Артист охотно показал снова свое искусство удивленному врачу. Врач убедился, что тут нет никакого обмана, и все же не мог понять, как может человек по своему

желанию выбрасывать обратно проглоченные камешки.

Оказывается, в этом нет ничего удивительного. Некоторым людям после соответствующей тренировки удается производить сильные рвотные движения по собственному желанию. Именно это и умел делать цирковой артист.

В уме пытливого врача родилась мысль воспользоваться замечательной способностью «ненасытного пожирателя» и проверить на человеке то, что Реомюр установил в опытах на животных.

После разговора с цирковым артистом Стивенс приступил к делу. Он заказал небольшие круглые металлические коробочки с маленькими дырочками в стенках, наполнил их мясом и дал проглотить «ненасытному пожирателю». Через несколько часов «пожиратель» извергнул их обратно. Когда коробочки открыли, оказалось, что находившееся в них мясо за время пребывания в желудке успело раствориться. Следовательно, желудочный сок, проникая через отверстия в коробочке, воздействовал на пищу и растворил ее.

Результаты этого оригинального опыта доказали, что и у человека в желудке пища переваривается.

ОХОТНИК С ПРОСТРЕЛЕННЫМ ЖЕЛУДКОМ

Более ста лет назад в Канаде с одним молодым охотником произошел несчастный случай: он был тяжело ранен. Пуля попала в желудок и образовала отверстие, в которое можно было всунуть палец. После длительного лечения рана зажила, но края отверстия желудка плотно срослись с краями раны: на коже образовался незарастающий свищ — узкий канал, соединяющий полость желудка с поверхностью тела. Через этот свищ, или фистулу, содержимое желудка, т. е. все, что больной съедал или выпивал, выходило наружу. Чтобы съеденная пища не выпадала через свищ, больной должен был постоянно носить специальный пояс, прикрывающий отверстие на животе.

Врач Бомон, лечивший больного, воспользовался этим исключительным случаем, который предоставила ему природа. Он наблюдал постепенное изменение пищи в желудке и определял, сколько времени требуется для превращения пищи в полужидкую кашицу. Но это были случайные наблюдения. Для науки они не представляли большой ценности.

ОПЕРАЦИЯ ХИРУРГА БАСОВА

Случай с канадским охотником был описан в медицинских журналах и очень заинтересовал московского хирурга профессора В. А. Басова. Он решил искусственно создать такие условия, при которых можно было бы точно установить, что происходит в желудке во время пищеварения. Для этого он произвел операцию на желудке собаки и сделал в нем искусственное отверстие — фистулу, позволяющую в любой момент извлечь из желудка все, что в нем находится, и таким образом проследить за ходом пищеварения.

В 1842 г. на заседании Московского общества испытателей природы Басов продемонстрировал собравшимся ученым собак; у каждой из живота торчала заткнутая пробкой металлическая трубка, другой ее конец находился внутри желудка. Впервые в истории физиологии Басов сделал собаке искусственную фистулу желудка, которая не мешала нормальному пищеварению и с которой животное могло долго жить.

Казалось, что такое искусственное окно поможет науке выяснить процессы, происходящие в желудке во время пищеварения. Однако ни Басову, ни другим ученым не удалось получить из фистулы желудка чистый сок; он всегда оказывался смешанным с попадавшей изо рта слюной и пищей. Если же нельзя следить за нормальным отделением чистых пищеварительных соков, то, конечно, невозможно установить, как работают органы пищеварения.

ПОЧЕМУ НЕ УДАВАЛИСЬ ОПЫТЫ

Трудность изучения работы органов пищеварения, и прежде всего тех желез, в которых вырабатываются пищеварительные соки, заключалась не только в том, что из фистулы невозможно получить чистый сок. Была и другая причина, тормозившая изучение пищеварения.

На примере скелетных мышц и сердца было точно установлено, что нашими органами управляет нервная система. В чем же выражается влияние нервной системы на деятельность пищеварительного аппарата? Долгое время не удавалось найти ответ на этот вопрос. Некоторые видные ученые стали даже думать, что выделение соков вообще не связано с нервной системой.

Этим вопросом заинтересовался наш великий соотечественник, тогда еще молодой физиолог Иван Петрович Павлов. В опытах на собаках он пытался определить влияние нервной системы на работу поджелудочной железы. Незадолго до начала опыта собаку кормили. Это вызывало у нее отделение поджелудочного сока. Затем начиналась сложная операция. Вскрывалась брюшная полость; отыскивался проток поджелудочной железы, по которому ее сок попадает в кишку. Проток перерезался, и в него вставлялась тонкая стеклянная трубочка. Казалось, что теперь можно будет следить, как из трубочки капля за каплей вытекает сок. Однако почти всегда к концу операции сокоотделение приостанавливалось и никакими мерами не удавалось восстановить его. В результате опыт приходилось прекращать.

Во время одного из таких неудачных опытов внезапная мысль осенила Павлова:

Собаке наносили сильнейшие болевые раздражения; по центростремительным нервам волны возбуждения шли в мозг, а оттуда к железе направлялись ответные волны возбуждения, тормозившие ее деятельность.

НОВЫЕ ПУТИ

«Во время опыта собака не должна испытывать никаких сильных раздражений, тогда не будет и рефлекторного торможения работы поджелудочной железы, — размышлял Павлов. — Опыт надо ставить так, чтобы не нарушать нормальной деятельности органа».

И Павлов со свойственным ему упорством ставил опыт за опытом, стремясь найти правильный путь исследования. Вскоре он добился полного успеха. В 1879 г. впервые в истории физиологии ученый произвел операцию, в результате которой получил постоянную фистулу поджелудочной железы. Вокруг одного из двух

ее протоков он вырезал небольшой участок кишки, а образовавшееся в кишке отверстие зашил; вырезанный кусок кишки вшил в кожную рану так, чтобы сок мог по протоку вытекать наружу. Другой проток железы оставался на месте. По этому протоку сок продолжал изливаться в кишку, и нормальное пищеварение не нарушалось. Через некоторое время рана зажила, и ученый приступил к опытам.

Операция, сделанная Павловым, коренным образом отличалась от тех, которые обычно производились для изучения работы различных отделов пищеварительного тракта. Впервые появилась возможность изучать на здоровом животном выделение одного из пищеварительных соков в чистом виде — без примеси пищи. Собаки с фистулой поджелудочной железы жили в павловской лаборатории годами.

Разработав способы, позволяющие проводить опыты на здоровом организме, и тем самым проложив новые пути исследования, Павлов сумел глубоко изучить работу органов пищеварения. Оказалось, что она начинается еще до того, как пища попадает в рот, и продолжается в течение многих часов.

НЕРВНЫЙ КОНТРОЛЬ

Если перед вами новое, совершенно незнакомое блюдо, то, прежде чем приняться за еду, вы постараетесь узнать его вкус, запах, возможно, спросите, из чего оно приготовлено и как называется.

Иное дело привычное блюдо. Казалось бы, его незачем и проверять. Однако в действительности мы всегда контролируем любую, даже хорошо знакомую нам пищу, хотя очень часто не замечаем этого.

Такого рода контроль осуществляется рефлекторно, при участии нервной системы. Запах пищи раздражает находящиеся в полости носа окончания обонятельных нервов. Во рту пища раздражает окончания вкусовых, а также осязательных нервных волокон. Возникшее возбуждение по соответствующим нервам передается в центральную нервную систему. Получив необходимую информацию, мозг посылает по другим нервам ответные волны возбуждения к слюнным железам, жевательным мышцам, мышцам языка. В результате мы либо разжевываем, а затем проглатываем пищу, либо выплевываем ее, если она оказывается негодной.

В этом контроле принимают участие и глаза. Они нередко помогают распознать не только сорт пищи, но и ее качество.

КАК РАБОТАЮТ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

Чтобы изучить работу слюнных желез, Павлов вместе со своим учеником Глинским разработал новый способ операции, который позволял в любой момент собрать чистую слюну без примесей пищи.

Как известно, слюна выделяется в полость рта по специальным выводным протокам. Надо было направить слюну не в полость рта, а наружу. Для этого конец протока одной из слюнных желез вместе с небольшим кусочком слизистой оболочки рта Павлов отделил от соседних тканей. Затем через отверстие, проделанное в стенке полости рта, он вывел конец протока наружу и прикрепил его к коже. Уже через несколько дней после операции конец протока, окруженный слизистой оболочкой, хорошо приживился и позволил приступить к опытам.

Работа слюнных желез оказалась очень сложной и разнообразной. С изумительной точностью и постоянством железы отвечают на различные раздражения.

Вот один из обычных опытов на собаке с выведенным наружу протоком околоушной железы.

Собака с выведенным наружу протоком околоушной слюнной железы. Слюна через воронку стекает в пробирку.

Собака стоит в станке. У нее на коже щеки хорошо виден бугорок — здесь приживлен наружный конец протока. Стоит дать собаке пищу, как из отверстия посредине бугорка начинает выделяться слюна.

Экспериментатор приступает к опыту. Сначала прикрепляется воронка к выстриженному

вокруг бугорка участку кожи. Дождавшись полного покоя слюнной железы, к воронке подвешивают маленькую пробирку для собирания слюны. Проходит минута, другая, третья — из воронки не вытекает ни одной капли слюны. Затем подставляют кормушку с нарезанными кусками сырого мяса. Собака принимается за еду. Ровно через минуту после начала еды пробирку снимают и смотрят, сколько выделилось слюны.

Спустя несколько минут, когда отделение слюны полностью прекращается, подвешивают новую пробирку и испытывают действие другого сорта пищи.

Опыт показывает, что на различные раздражители выделяется слюна неодинаковая по количеству и по составу. Например, если собаку кормят мясом, выделяется немного густой слюны, богатой слизью; слизь обволакивает мясо, и это облегчает его проглатывание.

Чтобы выяснить, как влияет на работу слюнных желез сухая пища, в лаборатории Павлова применяли порошок из сухарей или высушенного мяса. Когда собака ела такой порошок, выделялось очень много слюны. Это и понятно: чтобы проглотить сухую пищу, надо ее предварительно хорошо смочить большим количеством жидкой слюны.

Выделение слюны из околоушной железы собаки при введении в рот различных веществ. В пробирках показано количество выделившейся слюны.

Если влить в рот собаки кислоту, слюна также выделяется в большом количестве, но более щелочная. Это предохраняет слизистую оболочку рта от вредного действия кислоты.

Обычно, когда пища попадает в рот, слюна выделяется из всех желез, но каждая из них работает по-своему. В ответ на одни раздражители слюна выделяется преимущественно из подчелюстной железы, в ответ на другие — из околоушной. Некоторые раздражители вызывают примерно одинаковую работу всех слюнных желез.

ПОЧЕМУ «ТЕКУТ СЛЮНКИ»

Каждый из нас с детства знает, что нередко при одном только виде пищи, а иногда даже при мысли о ней «текут слюнки». Стоит лишь вспомнить о вкусе лимона и представить себе, что кладешь кусочек его в рот, как чувствуешь отделение слюны.

Когда нища попадает в рот, она вызывает здесь возбуждение окончаний центростремительных нервов. В ответ на это рефлекторным путем начинает отделяться слюна. При виде пищи происходит такой же рефлекс, но только начинается он с нервных окончаний не в полости рта, а в глазу.

Есть, однако, весьма существенное различие между рефлекторными ответами на введение пищи в рот и на ее вид.

Рефлекс на введение мяса в рот такой же постоянный, врожденный, как и рефлекс отдергивания руки при уколе.

Иное дело вид какого-нибудь вещества или исходящий от него запах. Рефлекс на вид или запах нищи не постоянный и не врожденный. Он приобретается в течение жизни в результате жизненного опыта.

УПРАВЛЯЮТ ЛИ НЕРВЫ РАБОТОЙ ЖЕЛУДОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ?

Когда Павлов приступал к изучению органов пищеварения, считалось, что для работы желудочных желез нервы не нужны. Иного мнения придерживался Павлов. Он был глубоко убежден, что работой всех органов тела, в том числе и желудочных желез, управляет нервная система.

Наблюдения над некоторыми больными показали, что достаточно пище попасть в рот, чтобы началось выделение желудочного сока. Так, у одной женщины срослись стенки пищевода и пища не могла попадать в желудок. Больная неминуемо погибла бы от голода, если бы ей срочно не сделали фистулу желудка, через которую ее и кормили. Всякий раз, когда женщина брала в рот что-нибудь сладкое или кислое, у нее через отверстие фистулы начинал выделяться желудочный сок, хотя пища изо рта в желудок не попадала. Это подтверждало, что нервы управляют работой желудочных желез.

Но Павлов не ограничился такими наблюдениями и вместе со своей сотрудницей Шумовой-Симановской сделал собаке, уже имевшей фистулу желудка, еще одну дополнительную

операцию: обнажил верхнюю часть пищевода, перерезал его, вывел оба конца наружу и укрепил их по краям раны.

После операции пища, которую собака съедала, вываливалась наружу через отверстие перерезанного пищевода.

Если перед собакой ставили миску с несколькими кусочками мяса, она начинала с жадностью их поедать. Однако каждый проглоченный кусок тотчас же падал обратно в миску, вываливаясь через отверстие пищевода.

Мнимое кормление собаки. Из желудка через фистулу вытекает чистый желудочный сок.

Стоя в станке, собака с фистулой желудка и с перерезанным пищеводом несколько часов подряд глотала одни и те же куски мяса и не могла насытиться ими. При таком мнимом кормлении, как и предполагал великий ученый, из фистулы желудка выделялся совершенно чистый сок, не смешанный ни с пищей, ни со слюной. Вывод ясен. Если для отделения желудочного сока достаточно, чтобы пища попадала в рот, но не достигала желудка, значит, работа желудочных желез действительно подчинена нервной системе и управляется ею.

«ФАБРИКА» ЖЕЛУДОЧНОГО СОКА

По выражению Павлова, оперированное животное становится «неистощимой фабрикой» желудочного сока. Оно может выделять через фистулу каждый день по 800—400, а иногда и до 700 мл желудочного сока без вреда для своего здоровья. Павлов никогда не забывал, что важнейшая задача физиологии — помогать врачу в борьбе с болезнями. Вот почему в одной из комнат физиологической лаборатории Института экспериментальной медицины, где работал тогда Павлов, было организовано производство натурального желудочного сока.

В станках стояло 10 собак. За 6—7 часов мнимого кормления они давали несколько лит-

ров сока, который после очистки мог быть использован для лечения людей при некоторых желудочных заболеваниях.

КРИВОЕ ЗЕРКАЛО

Итак, одна задача была решена. По способу Павлова оказалось возможным в любое время получать чистый желудочный сок без примеси других соков и пищи. Но как следить за отделением сока и его свойствами во время процесса пищеварения? Надо найти способ собирать чистый желудочный сок в то время, когда пища находится в желудке.

Еще раньше немецкому физиологу Гейденгайну удалось вырезать небольшой кусок желудка и сделать из него «мешок» с пришитым к коже отверстием. Таким образом желудок был разделен на две части. В одну, большую часть по-прежнему через пищевод попадала пища. Здесь она переваривалась, а затем поступала в кишечник. Другая, меньшая часть желудка была полностью отделена от большого желудка и не сообщалась с ним. Такой обособленный, или изолированный, желудок имеет только один выход — отверстие в брюшной стенке, через которое наружу выделяется чистый желудочный сок.

Казалось, теперь-то задача полностью разрешена: искусственный «мешок», сделанный из части стенки желудка подобно зеркалу отразит работу всего желудка. Собирая из маленького желудка сок и исследуя его состав и свойства, можно подробно проследить за работой большого желудка. Однако зеркало оказалось кривым. Оно неправильно отражало работу большого желудка. Так, например, опыты с мнимым кормлением всегда сопровождались большим отделением желудочного сока. А между тем из маленького желудка при мнимом кормлении не выделялось ни одной капли. Павлов предположил, что плохая работа изолированного желудка объясняется тем, что при его выкраивании были перерезаны нервные волокна.

«Надо устранить этот недостаток, — думал Павлов. — И тогда маленький изолированный желудок будет точно, как зеркало, отражать работу большого желудка».

ИЗОЛИРОВАННЫЙ ЖЕЛУДОК

Вместе со своим помощником доктором Хижиным Павлов долго и настойчиво разрабатывал новый способ операции. И в конце концов

Влияние секретина на работу поджелудочной железы: 1— пища поступила в желудок; 2 — кислая пищевая кашица попала в двенадцатиперстную кишку, в стенке которой начинает образовываться секретин; 3 — секретин попадает в кровь; 4 — секретин с кровью достигает поджелудочной железы; 5 — в поджелудочной железе секретин вызывает образование сока; 6 — по протоку железы поджелудочный сок попадает в кишку.

добился успеха: изолированный желудок был сделан так искусно, что не были повреждены не только кровеносные сосуды, но и нервы.

Опыты на собаках с павловским изолированным желудком показали, что желудочные железы не хуже слюнных реагируют на характер поступающей в желудок пищи и соответственно меняют свою работу.

Каждый опыт начинался с кормления животного определенным количеством того или иного продукта, например мяса, хлеба или молока. Оказалось, что переваривающая сила сока, иными словами, скорость, с которой он действует на содержащиеся в пище белки, неодинакова при кормлении разными пищевыми продуктами. Наибольшей переваривающей силой обладает сок, который выделяется после кормления хлебом, а слабее всего переваривает сок, выделяющийся после кормления молоком.

«Желудочные железы,—писал Павлов, — работают с большой точностью, давая на пищу

всякий раз столько, сколько нужно для данного материала по раз установленной норме».

КАК РАБОТАЕТ ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

Поджелудочная железа также постоянно приспосабливается в своей работе к количеству пищи и ее составу. В зависимости от характера пищи она выделяет в двенадцатиперстную кишку сок в неодинаковом количестве и с различным содержанием ферментов.

Первые капли поджелудочного сока выделяются из фистулы уже через две минуты после начала кормления, но дальнейшая работа поджелудочной железы в значительной мере поддерживается поступлением пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Каким же образом поступление пищевой кашицы в кишку может влиять на работу поджелудочной железы?

Вначале Павлов полагал, что и в этом случае все объясняется только рефлексом, осуществляемым при участии нервной системы. Однако в дальнейшем выяснилось, что поступление желудочного сока в кишку может влиять на работу поджелудочной железы и другим путем. Было установлено, что под воздействием кислоты желудочного сока в стенке двенадцатиперстной кишки образуется особое вещество, названное секретином. Секретин всасывается в кровь, разносится с ней по всему организму и, попадая в поджелудочную железу, вызывает отделение сока.

Образование секретина происходит до тех пор, пока кислая пищевая кашица попадает из желудка в двенадцатиперстную кишку. Вот почему все это время поддерживается отделение поджелудочного сока. Однако это вовсе не означает, что работа поджелудочной железы может происходить независимо от нервной системы. Специальные опыты доказали, что действие секретина тоже проявляется и регулируется при участии нервной системы.

В двенадцатиперстной кишке пищевая кашица не задерживается. Благодаря сокращениям мышц она постепенно продвигается все дальше и дальше. Многочисленные железы, находящиеся в стенке тонкой кишки, выделяют богатый ферментами сок.

Немало времени нужно для того, чтобы съеденная пища прошла через весь пищеварительный тракт. И на всем этом длинном пути органы пищеварения работают с удивительной точностью и согласованностью.

ЗАЩИТНЫЕ РЕФЛЕКСЫ

Иногда в рот попадает что-нибудь несъедобное, очень невкусное или имеющее неприятный запах. Такую пищу мы выплевываем. Но обоняние и вкус не всегда оказываются достаточным контролем: мы можем, например, съесть пищу, не заметив, что она испорчена.

Вредные вещества, содержащиеся в съеденной испорченной пище, раздражают нервные окончания в стенке желудка. Рефлекторным путем возникают одно за другим сокращения мышечной стенки переднего отдела тонкой кишки. Но в этом случае волны сокращения распространяются не по направлению от желудка к толстым кишкам, а в обратном направлении — в сторону желудка. Такие же обратные волны сокращения возникают в стенках желудка и в пищеводе. В результате появляются тошнота и отрыжка. Если же одновременно сильно сократятся мышечные стенки желудка, кишечника и стенки живота, пища направится вверх по пищеводу и наступит рвота. Рвота помогает быстро освободиться от непригодной пищи, попавшей в желудок, а отчасти и в верхний отдел тонкой кишки.

Случается, что недоброкачественная пища проникает еще дальше, тогда организм может освободиться от нее и иным путем: вредные вещества, раздражая слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызовут резкое усиление мышечных сокращений кишечника, поэтому пищевая кашица, не задерживаясь, быстро пройдет через кишки и будет удалена наружу.

Опыты, проведенные на животных, показали, что и понос и рвота, вызванные пищевым отравлением, - это защитная деятельность пищеварительного тракта. Она протекает под контролем нервной системы.

В ОТВЕТ НА СИГНАЛЫ

Работа органов пищеварения может быть точной и согласованной лишь при условии непрерывного контроля и управления. Эта задача осуществляется нервной системой, и в особенности высшим отделом мозга — корой больших полушарий, которая получает информацию обо всех изменениях в организме. В зависимости от того, какие сигналы поступают от органов чувств, от мышц и внутренних органов, мозг посылает ответные распоряжения: по многочисленным нервам бегут волны возбуждения к различным органам, заставляя их начинать

свою работу, усиливать, ослаблять, изменять или прекращать ее.

Многие сигналы становятся источником условных рефлексов (см. стр. 149), связанных с работой органов пищеварения. Сигналы, возвещающие о возможности получить пищу, вызывают у животного работу слюнных, желудочных и других пищеварительных желез. Эти же сигналы заставляют животное пуститься в погоню за добычей. Так, кошка, почуя мышь, настораживается, замирает на месте и затем точным прыжком настигает свою жертву. А органы пищеварения за это время уже подготовились к предстоящей работе — началось отделение соков.

Иначе действуют на организм сигналы, возвещающие об опасности. Представьте себе, что та же кошка, поймав мышь, заметила приближающуюся собаку. Новый сигнал тормозит работу органов пищеварения, ослабляет или даже прекращает отделение желудочного и других пищеварительных соков. Кошка бросает мышь и пускается наутек.

Окружающая обстановка никогда не остается постоянной. Она меняется, меняются условия жизни. Все это ведет к появлению новых сигналов, к образованию новых условных рефлексов. Чем многочисленнее и разнообразнее сигналы, тем сложнее и совершеннее становится деятельность всего организма, а вместе с ним и органов пищеварения.

ЭТО НУЖНО ПОМНИТЬ

Когда И. П. Павлова спросили о том, какая пища полезнее, он ответил: «Та, которую человек ест с аппетитом». К такому выводу он пришел после многолетнего изучения работы пищеварительных желез. На пищу, съеденную без аппетита, изливается меньше пищеварительных соков, поэтому она медленнее и хуже переваривается и приносит человеку меньше пользы.

У здорового человека всегда будет хороший аппетит, если он заботится о правильном режиме питания, т. е. садится за стол в определенные часы, ест не торопясь, в спокойной обстановке, с удовольствием.

Но встречаются люди, для которых еда чуть ли не главное наслаждение в жизни. Их мысли поглощены одним стремлением — повкуснее и побольше поесть. Таковы, например, персонажи гоголевских произведений — старосветские помещики и Петр Петрович Петух. По-

Для него еда — величайшее наслаждение в жизни.

добные чревоугодники ради своего желудка отказываются от других человеческих потребностей.

В такую крайность культурный человек никогда не должен впадать.

Есть, однако, другая, не менее вредная крайность — это пренебрежительное и даже, как говорит Павлов, презрительно-невнимательное отношение к еде.

Каждый из нас стремится возможно лучше организовать свой труд: учебный, производственный, общественный. Но, увлекаясь работой, чтением, спортивными играми, мы не всегда правильно организуем свое питание, не оставляем достаточно времени, чтобы спокойно, не спеша позавтракать, пообедать. Такое отношение к питанию плохо действует на здоровье и работоспособность.

В 1895 г. Павлов прочитал несколько лекций для врачей. Особое внимание он уделил вопросам правильного питания.

- Систематическое невнимание к еде, - говорил он, - конечно, готовит в более или менее близком будущем расстройство пищеварительной деятельности со всеми его последствиями. Аппетитного, запального сока нет или очень мало; отделительная деятельность разгорается медленно; пища остается в пищеварительном канале гораздо дольше, чем следует, при недостаточности соков подвергается брожению, в таком виде чрезмерно раздражает оболочку канала, и, таким образом, естественно подготовляется и развивается болезненное состояние его.

Павлов подробно говорил о важнейших правилах еды: есть надо не торопясь, в спокойной обстановке; нельзя во время еды читать или

вести серьезные разговоры; надо по возможности отвлечься от деловых мыслей, от текущих забот; вокруг все должно быть опрятно и чисто.

«Аппетит приходит во время еды» — гласит старая поговорка. Иногда как будто нет аппетита, но стоит проделать все привычные приготовления к еде: вымыть руки, сесть за стол, взять хлеб и т. д., как уже начинаешь чувствовать аппетит. Все это превратилось в обычные условные раздражители, способствующие работе пищеварительных желез.

Такие блюда, как вареное мясо, рыба, каша или картофель, сами по себе не вызывают обильного отделения пищеварительных соков, но если предварительно съесть суп, будет обеспечено хорошее переваривание и второго блюда. Если же приходится обедать без первого блюда, то обычно, когда врачи не запрещают это вследствие какой-либо болезни, прибавляют ко второму блюду соленые, кислые или горькие приправы (подливки с уксусом, помидоры, соленые огурцы, горчицу и т. п.). И тогда отделение пищеварительных соков усиливается.

ПИЩА ДОЛЖНА ВЫТЬ РАЗНООБРАЗНОЙ И ВКУСНОЙ

Источник нашего питания — растения и животные. Углеводы мы получаем почти исключительно из растительной пищи. Белки и жиры содержатся и в растительной и в животной пище. Но не все белки и жиры одинаковы. Очень важно, чтобы часть их была получена из животной пищи, потому что животные белки по своему составу ближе к белкам человеческого тела,

а животные жиры (главным образом сливочное масло) содержат некоторые необходимые витамины.

Вот почему пища должна быть смешанной: состоять из продуктов растительного и животного происхождения.

Чтобы пища была полноценной и содержала все вещества, необходимые для нормальной деятельности организма: белки, углеводы, жиры, витамины и минеральные вещества, - она

должна быть разнообразной и состоять из крупы и мучных продуктов, мяса и рыбы, молока и молочных продуктов, картофеля и других овощей, свежей зелени и фруктов. Не менее важен вкус пищи. А вкусы у людей различны. Вот почему нельзя составить меню, которое следовало бы рекомендовать всем людям.

Но знать основные правила здорового питания и руководствоваться ими должен каждый.

Игрушечная собачка

В 1882 г. великий английский ученый Чарлз Дарвин получил звание почетного доктора Кембриджского университета.

Присуждение этого звания сопровождалось торжественной средневековой церемонией. Она начиналась с шествия в старинных костюмах, после чего происходил обряд «посвящения» в доктора. При «посвящении» Дарвина с хоров (балкон парадного зала) студенты спустили на веревочке в руки ученого маленькую игрушечную обезьянку. Этот подарок символизировал его огромные заслуги в исследовании развития животного мира и происхождения человека.

Прошло 30 лет, и звание почетного доктора Кембриджского университета получил великий русский ученый И. П. Павлов.

Это было в 1912 г. Во время торжественного «посвящения» что-то белое и пушистое спустилось на веревочке в руки Павлова. Все увидели кудрявую игрушечную собачку, унизанную трубочками — фистулами.

Павлов очень ценил этот подарок. И до сих пор в одной из комнат квартиры-музея, где он жил и умер, на книжном шкафу стоит эта игрушечная собачка. Она напоминает о заслугах великого русского физиолога в изучении и объяснении сложной и разнообразной работы органов пищеварения.

Когда-то, еще студентом, Павлов мечтал, что, изучая физиологию, он отдаст все свои знания на пользу народу. И ученый сумел эти мечты претворить в жизнь.

КРОВЬ

С незапамятных времен люди поняли, какое важное значение для организма имеет кровь. Неоднократно им приходилось видеть, что раненое животное или человек, потерявшие много крови, умирают. Жизнь покидает их вместе с вытекающей из организма кровью. Эти наблюдения привели людей к мысли, что именно в крови заключается жизненная сила.

Многие века истинное значение крови для организма оставалось загадкой, хотя изучать процесс кровообращения ученые начали с давних времен. Сначала им приходилось скрывать свои исследования, потому что за смелые попытки раскрыть тайны природы всемогущая в те времена церковь жестоко карала. Но вот миновало мрачное средневековье. Наступила эпоха Возрождения, освободившая науку от церковного гнета. XVII век дал человечеству два замечательных открытия: англичанин Уильям

Гарвей (см. стр. 214) открыл закон кровообращения, а голландец Антони ван Левенгук (см. стр. 215) создал микроскоп, позволивший изучать строение всех тканей человеческого организма и клеточный состав самой удивительной ткани — крови. В это время и возникла наука о крови — гематология.

Однако подлинный прогресс гематологии начался с XIX в.; тогда многие ученые за границей и в России занялись изучением состава, свойств и роли крови в организме.

Ученые выяснили, что через стенки тончайших кровеносных сосудов — капилляров кровь снабжает все ткани и клетки организма кислородом, водой, питательными веществами, солями и витаминами. Вместе с тем кровь уносит из тканей вредные продукты, образовавшиеся в процессе обмена веществ: углекислоту, аммиак, мочевину, мочевую кислоту и другие про-

Великий английский ученый Уильям Гарвей рассказывает своим ученикам о движении крови в организме.

дукты распада. Наружу они выводятся через легкие, ночки, кишечник и кожу.

Благодаря своей подвижности кровь поддерживает постоянную связь между всеми органами и тканями человеческого тела, а содержащиеся в ней химические вещества, главным образом гормоны (см. стр. 102), осуществляют их взаимное влияние друг на друга.

ЧТО ТАКОЕ КРОВЬ И КАКОВЫ ЕЕ СВОЙСТВА

Кровь — это особая жидкая ткань красного цвета, слабощелочной реакции, постоянно движущаяся по кровеносным сосудам живого организма. У человека количество крови составляет ¹/₁₃ веса тела, т. е. у взрослого примерно 5 — 6 л, а у подростка — 3 л.

Если взятую у человека кровь поместить в сухую пробирку и, предохранив от свертывания, дать ей отстояться, то она разделится на два слоя. Сверху будет слой, состоящий из прозрачной светло-желтой жидкости — плазмы (около 60% объема крови), а снизу — осадок из клеток крови. В плазму крови входит множество простых и сложных веществ. 90% плазмы составляет вода и только 10% ее приходится на сухой остаток. Но как разнообразен его состав! Здесь и сложнейшие белки (альбумины, глобулины и фибриноген), жиры и углеводы, металлы и галоиды — все элементы таблицы Менделеева, соли, щелочи и кислоты, различные газы, витамины, ферменты, гормоны и пр.

Любое вещество содержится в плазме крови и имеет определенное и важное значение. Белки — строительный материал нашего организма, жиры и углеводы — источники энергии. Соли, щелочи и кислоты поддерживают постоянство внутренней среды, изменение которой опасно для жизни. Ферменты, витамины и гормоны обеспечивают правильный обмен веществ в организме, его рост, развитие и взаимное влияние органов и систем.

ЧИСЛО с 12 НУЛЯМИ

Что же представляют собой клетки — форменные элементы крови? Это красные кровяные тельца — эритроциты, белые кровяные тельца — лейкоциты и кровяные пластинки — тромбоциты.

Основная масса форменных элементов крови — эритроциты. Они выполняют очень важную функцию — переносят кислород. Это мельчайшие, видимые только под микроскопом шарики, сплющенные посередине в форме двояковогнутого диска. Они напоминают тончайшую губку, все норы которой заполнены особым веществом — гемоглобином, легко захватывающим и также легко отдающим кислород и углекислоту. Эритроциты содержат 60% воды и 40% сухого остатка. 90% этого сухого остатка приходится на гемоглобин, остальные 10% состоят из белков, сахара, солей и других разнообразных веществ, содержащихся в плазме крови. Диаметр эритроцита — 7—8 мк (микрон составляет 0,001 мм), толщина — около 2 мк.

В 1мм³ крови содержится 4—5 млн. эритроцитов, а всего в крови человека их 25 триллио-

Основную массу форменных элементов крови составляют эритроциты. В 1 мм³ крови их содержится 4 — 5 млн., а всего в крови человека — 25 триллионов эритроцитов. Это число с 12 нулями!

нов. Это огромное число с 12 нулями: 25 000 000 000 000! Если положить все эритроциты друг на друга, то получится «столбик» высотой в 62 тыс.км - на оси такой длины могло бы вращаться несколько таких планет, как наша Земля.

Общая поверхность всех эритроцитов составляет 3800м². Это в 1500 раз больше всей поверхности человеческого тела. Огромная общая поверхность эритроцитов помогает им захватывать и переносить такое количество кислорода, которое полностью обеспечивает жизнедеятельность всех органов и тканей. Перенос кислорода — настолько важная задача, что для наиболее полноценного ее выполнения эритроциты человека в процессе развития даже лишились своего клеточного ядра и уже не могут сами размножаться. Но зато место ядра в них заполняется гемоглобином, и поэтому эритроциты человека могут захватывать больше кислорода, чем эритроциты низших животных, например лягушки. Так на высоких ступенях развития животного мира отдельные клетки «приносят себя в жертву» всему живому организму.

ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО

Гемоглобин — это соединение сложного белка — глобина с особым красящим веществом, содержащим железо, - гемом. В 100 г крови человека содержится в среднем 16,7 г гемоглобина (это количество условно принято за 100 единиц). Гемоглобин обеспечивает организм кислородом. При уменьшении количества кислорода в окружающей среде увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина. Так, при подъеме на большие высоты, где воздух разрежен и содержит мало кислорода, количество эритроцитов и гемоглобина увеличивается.

Железо гемоглобина легко захватывает кислород из воздуха, образуя с ним нестойкое соединение оксигемоглобин.

При подъеме человека на гору наступает кислородное голодание. Организм компенсирует это состояние увеличением числа эритроцитов.

Попадая с током крови в легкие, эритроциты соприкасаются там с вдыхаемым человеком воздухом. Содержащийся в них гемоглобин захватывает кислород. Обогащенная кислородом алая артериальная кровь поступает из легких в сердце, затем через специальные кровеносные сосуды — артерии — проталкивается по всем органам и тканям, принося им необходимый для жизни кислород. Образующаяся в тканях углекислота переходит через стенки капилляров в кровь. Более темная, насыщенная углекислотой (венозная) кровь уже по другим сосудам — венам — приносится в сердце, а пройдя через сердце, по легочным артериям

Через стенки тканевых капилляров эритроциты отдают тканям приносимый ими кислород. Из тканей в кровь поступает углекислота.

поступает в легкие. Из легких углекислота с выдыхаемым воздухом выделяется наружу, а из вдыхаемого воздуха гемоглобин эритроцитов вновь захватывает кислород.

Эритроциты живут в крови около 80—100 дней, а затем разрушаются, главным образом в селезенке и печени.

При разрушении эритроцитов в организме их красящее вещество — гемоглобин постепенно распадается. После ушибов в местах подкожных кровоизлияний (всем известных синяков) можно видеть, как бы в модели, различные фазы распада гемоглобина: они характеризуются сменой оттенков и цветов — от синего до желтого.

Гемоглобин и продукты его распада — это основные красящие вещества в нашем организме. Цвет кожи, губ, мышц, жира, желчи, кала и мочи — результат окраски их гемоглобином. С помощью химических реакций гемоглобин можно выделить в виде мелких кристаллов. У разных животных они различны. У человека кристаллы гемоглобина и биохимические свойства строго определены, по ним всегда можно отличить человеческую кровь от крови животных. Эти свойства гемоглобина часто помогают раскрывать преступления.

ВЕРНЫЕ ЗАЩИТНИКИ

Рассматривая под микроскопом кровь человека или животного, вы увидите среди множества безъядерных клеток эритроцитов небольшое количество клеток с ядрами. Они крупнее эритроцитов и в неокрашенном препарате

крови выглядят прозрачными. Это белые кровяные тельца, или лейкоциты.

В 1 мм³ крови здорового человека содержится от 4 до 8 тыс. лейкоцитов. Количество их непостоянно. Даже у здорового человека оно может изменяться» в течение суток в зависимости от приема пищи и физической нагрузки.

При большом увеличении микроскопа, лучше в специально окрашенных препаратах крови, можно видеть, что лейкоциты неодинаковы по своему строению. В цитоплазме некоторых из них есть зернышки (гранулы); такие лейкоциты называются гранулоцитами (зернистыми). У других лейкоцитов зернышек в цитоплазме нет, их называют агранулоцитами (незернистыми). Гранулы зернистых лейкоцитов неодинаковы по своим свойствам: в одних лейкоцитах они окрашиваются в красный, в других — в синий, в третьих — в фиолетовый цвет. Среди незернистых лейкоцитов есть небольшие круглые клетки с круглым, очень темным ядром — лимфоциты и клетки большей величины с ядром неправильной формы — моноциты. В крови здорового человека соответствие между различными видами лейкоцитов строго определенно.

При многих заболеваниях количество содержащихся в крови лейкоцитов изменяется. Это настораживает врача и помогает поставить правильный диагноз болезни.

Лейкоциты обладают способностью самостоятельно двигаться, проходить через тканевые щели и межклеточные пространства. Они выполняют в организме человека разнообразные функции; самая важная из них — защитная. Лейкоциты — наши верные защитники от бо-

Лейкоциты — наши защитники. Они устремляются ( 1) к вредным микробам, попадающим в организм, захватывают (2) их и уничтожают (3). Великий русский ученый И. И. Мечников открыл это явление и назвал его фагоцитозом.

лезнетворных микробов. Стоит проникнуть в организм коварному врагу — микробу, как полчища белых кровяных телец вступают в смертельную схватку с ним, поглощают его и переваривают. Это явление, называемое фагоцитозом, было открыто в 1883 г. великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Интересна история этого замечательного открытия.

Летом 1882 г. Мечников жил в Италии на побережье Средиземного моря. Здесь он проводил научные исследования и наблюдал жизнь подвижных клеток — лейкоцитов — в прозрачной личинке морской звезды. Ученый отчетливо видел эти клетки, но их назначение было ему неясно. Он решил проверить, как будут вести себя таинственные блуждающие клетки, если внутрь прозрачных личинок ввести инородный предмет. В садике перед домом Мечникова росли розы. Он обломал шипы и вставил несколько этих иголочек под наружную оболочку прозрачных личинок. На другой день ученый увидел поразившую его картину: подвижные клетки со всех сторон обленили шипы. Мечников назвал подвижные клетки пожирающими — фагоцитами. Упорными многолетними исследованиями он доказал, что фагоцитоз — способность подвижных клеток (лейкоцитов) переваривать вредные для организма инородные тела — существует и у человека.

Так была создана фагоцитарная теория защиты организма от посторонних вредных веществ. Творец фагоцитарной теории — И. И. Мечников приобрел всемирную известность и стал впоследствии лауреатом Нобелевской премии¹ .

Чтобы лучше понять, в чем заключается защитная роль лейкоцитов, вспомните, что происходит, когда вы пораните и загрязните палец. Сначала образуется небольшой нарыв с маленькой головкой, из которой вытекает капелька гноя, а после этого начинается заживление.

Почему же это происходит? Кто заступается за вас и избавляет от вредоносных бактерий, которые могут распространиться по всему организму и вызвать тяжелую болезнь — заражение крови? Это делают лейкоциты.

Как только в рану попадают вредоносные бактерии, они начинают выделять яды — токсины.

Макрофаги уничтожают вредные для организма вещества.

Это сигнал для организации защиты. И первыми на сигнал откликаются подвижные лейкоциты — гранулоциты. В огромном количестве устремляются они к месту внедрения инфекции. В зараженной ткани происходит смертельная схватка лейкоцитов — микрофагов, а также тканевых фагоцитов — макрофагов с бактериями, которые выделяемыми ядами — токсинами отравляют организм. В этой борьбе обе стороны несут тяжелые потери. Однако бактерии оказываются побежденными, так как лейкоциты, умирая, выделяют вещества, убивающие бактерии. Погибшие клетки накопляются в отечных тканях и образуют густой гной. Вокруг гноя, скопляющегося обычно в центре воспаленной ткани, образуется почти сплошная стена из лейкоцитов, не участвовавших в «сражении». Нарыв к этому времени вскрывается, гной выделяется наружу, а фагоциты способствуют быстрому восстановлению поврежденной ткани и ее заживлению. Если же подвижным лейкоцитам не удается победить микробов и инфекция начинает распространяться, на помощь приходят лимфатические узлы, извилистые каналы которых выстланы большим коли-

¹ Международные премии. С 1901 г. ежегодно присуждаются из процентов на капитал, завещанный для этой цели шведским инженером и предпринимателем Альфредом Нобелем, за выдающиеся открытия в области точных и гуманитарных наук, за достижения в области литературы, а в последнее время и за деятельность в пользу мира.

честном фагоцитирующих клеток. Лимфатические узлы служат как бы барьером-фильтром, через который инфекция не может дальше пройти. Микробы задерживаются в них и погибают. Если же микробы (или другие вредные вещества) проникают все-таки в общий ток крови, то и тогда лейкоциты вместе с другими защитными механизмами приходят на помощь организму в его борьбе с врагами.

Однако защитная роль лейкоцитов не ограничивается только фагоцитозом. Круглоядерные клетки крови — лимфоциты и родоначальные лимфоидные клетки вырабатывают и посылают в кровь специальные белки — глобулины. Эти белки (называемые антителами) обладают самостоятельными защитными свойствами. Механизм этой защиты заключается в связывании вредных для организма чужеродных белков (антигенов) в безвредные комплексы, которые затем подвергаются разрушению. Таким образом, лейкоциты не только фагоцитируют (уничтожают) вредные для организма частицы, но и активно участвуют в неклеточном иммунитете, осуществляемом с помощью вырабатываемых ими продуктов — белков-глобулинов. Лейкоциты не только выполняют защитные функции, но играют значительную роль и в обмене веществ, особенно белковом и жировом.

БОРЬБА ОРГАНИЗМА С КРОВОТЕЧЕНИЕМ

Рассматривая под микроскопом окрашенный мазок крови¹ человека, можно увидеть, что, кроме эритроцитов и лейкоцитов, в ней есть местами одиночные, местами собранные в кучки мелкие образования (диаметром 2—3 мк), густо заполненные красновато-фиолетовой зернистостью. Это третий форменный элемент крови — кровяные пластинки, или тромбоциты. В 1 мм³ крови здорового человека содержится от 150 до 350 тыс. тромбоцитов. Они активно участвуют в процессе свертывания крови, т. е. в образовании сгустка, закупоривающего отверстие в поврежденном кровеносном сосуде. Если бы при ранении кровеносных сосудов кровь не свертывалась и образовавшийся сгусток не закупоривал отверстия, то любая рана или глубокий укол грозили бы человеку смертельным кровотечением. Так и бывает при некоторых редких заболеваниях, связанных с

нарушением свертывания крови. Однако у здорового человека это никогда не случается, и вот почему. Как только кровь начинает вытекать из поврежденного сосуда наружу, растворенный в ее плазме белок-фибриноген переходит в нерастворимое состояние — фибрин и выпадает в виде плотный нитей. Нити фибрина образуют сгусток. Этот сгусток — тромб закупоривает отверстие в поврежденном сосуде, и кровотечение прекращается.

Но естественный процесс свертывания крови предохраняет человека от потери крови лишь в том случае, если поражен небольшой сосуд. Ранение крупных кровеносных сосудов (особенно артериальных), в которых кровь течет под большим давлением, требует немедленной медицинской помощи, так как потеря человеком около половины всей крови смертельна.

Свертывание крови — замечательное явление, защищающее человека от кровопотери. Основные этапы свертывания крови были изучены русским ученым А. А. Шмидтом. В настоящее время точно известно как это происходит. Выделено большое количество свертывающих и противосвертывающих факторов. Некоторые из них удается даже получить искусственно — химическим путем. Благодаря этим открытиям медицина обогатилась многими средствами для лечения больных с повышенной кровоточивостью или, наоборот, с чрезмерной наклонностью крови к свертыванию, которая также может быть причиной некоторых болезней.

РАЗГАДАННАЯ ТАЙНА КРОВИ

В специальной лаборатории за несколько минут можно получить точные данные о содержании гемоглобина в крови человека, о количестве эритроцитов и лейкоцитов в 1 мм³ ее. Для этого употребляются простые приборы: гемометр, микроскоп и так называемые счетные камеры. Но самые ценные данные получаются при изучении под микроскопом окрашенного мазка крови.

Удивительная картина открывается взору: в окрашенном мазке крови, взятой у здорового человека, можно увидеть множество округлых медно-красных телец с небольшим просветлением посредине — это эритроциты. Среди них то по одному, то кучками разбросаны тромбоциты и единичные лейкоциты. Лейкоциты сложны по своему строению. Цитоплазма лейкоцитов у здоровых людей обычно розовая, а зернистость в одних клетках красная, в других

¹ Мазок крови — капля крови, размазанная по лабораторному стеклу.

фиолетовая, в третьих темно-синяя, а в некоторых ее нет совсем. Разнообразная окраска дает возможность различать лейкоциты между собой и судить о нормальном или измененном составе крови. Еще сто лет назад врачи, не зная окраски крови, не умели разобраться во всем разнообразии ее клеток. Тогда подобные попытки считались бесполезным занятием.

Но история науки не знает застоя. Она постоянно обогащается исследованиями ученых-новаторов. Таким был и немецкий ученый Пауль Эрлих. Он обработал мазки крови специальной краской и таким образом разделил лейкоциты на зернистые и не зернистые.

В дальнейшем эти исследования углубил русский ученый Д. Л. Романовский. Составленный им раствор для окрашивания мазков крови помог раскрыть многие ее тайны: узнать, какие пути проходят клетки крови в своем развитии, как «фабрика» крови — костный мозг и другие кроветворные органы — бесперебойно в течение всей жизни человека ежедневно вырабатывают сотни миллиардов разнообразных клеток крови, как восполняет эта «фабрика» ежедневные физиологические разрушения ее. Это открытие вошло в мировую науку как знаменитый «принцип окраски Романовского» и оказало ученым большую помощь в изучении заболеваний крови и лечении многих из них.

Если из капли кроветворного костного мозга, находящегося в концах трубчатых костей и в плоских костях (ребра, тазовые кости) человека, приготовить тонкий мазок, окрасить его по принципу Романовского, а затем рассматривать под микроскопом, увеличивающим в 900 раз, то можно увидеть клетки самой различной формы, величины и окраски. Ядра одних нежны и прозрачны, как тончайшее кружево, других, напротив, плотны и напоминают маленькие вишенки. А какие чудесные переливы красок от небесно-голубого и фиолетово-синего до нежно-розового! И все так четко отграничено: ядро, протоплазма, зернистость. Однако разобраться в этом многообразии, казалось, на первый взгляд почти невозможно. Но вот за изучение крови взялись немецкий ученый Артур Паппенгейм и русский ученый А. Н. Крюков. Много лет Паппенгейм и Крюков упорно изучали клетки крови и костного мозга. Тысячи мазков крови окрасили они, живя в разных государствах, но используя один принцип окраски крови — по Романовскому. Работа их увенчалась полным успехом. Им удалось «расставить все клетки крови по полкам» и создать стройную теорию кроветворения.

«ФАБРИКА» КРОВИ

Красный костный мозг — это огромная «фабрика» крови. В течение всей жизни человека изо дня в день поставляет он в кровь свежие кровяные клетки. Масштабы его работы грандиозны даже и в нормальных условиях. А бывают такие условия, которые требуют усиленной работы костного мозга.

Вот несколько примеров. Раненый потерял много крови; что делается в костном мозге? Мобилизуются миллиарды специальных клеток — и через несколько недель количество эритроцитов в крови восстанавливается. В организм человека внедрились микробы, вызывающие тяжелую болезнь, скажем воспаление легких. Костный мозг немедленно усиливает образование и поступление в кровь лейкоцитов — они помогут организму победить вредоносных бактерий.

Многообразная и напряженная работа костного мозга — рождение и созревание клеток крови, их поступление в кровяное русло — осуществляется в течение всей жизни человека. Это происходит благодаря слаженной работе всех его органов и необыкновенно экономичному использованию костным мозгом продуктов, необходимых для построения и созревания клеток крови (белков, витаминов, железа).

Так, для нормального вызревания эритроцитов необходимо, чтобы в костный мозг ежедневно поступало лишь несколько миллионных долей грамма особого вещества — витамина В₁₂. Недостаток этих бесконечно малых количеств витамина В₁₂, абсолютно необходимого для нормального развития и созревания эритроцитов, приводит к тяжелейшему заболеванию — злокачественному малокровию, которое еще не так давно считалось неизлечимым.

В тяжелом и совершенно безнадежном положении были эти больные еще всего 35 лет назад. Желтовато-бледные, одутловатые, потерявшие способность не только ходить, но даже просто твердо стоять на ногах, лежали они в ожидании неизбежной и близкой смерти. И как ни боролись за их жизнь самые замечательные врачи, болезнь всегда оказывалась сильнее — количество гемоглобина и эритроцитов продолжало уменьшаться, нарастали тяжелые расстройства организма и больные погибали.

Загадочная болезнь привлекала к себе внимание ученых разных стран: Советского Союза, Германии, США, Польши. И постепенно, шаг За шагом стали раскрываться ее тайны. Сначала с помощью тонких окрасок Эрлиха и Романов-

ского удалось выяснить, что происходит при злокачественном малокровии на «фабрике» крови — в костном мозге. Оказывается, там накапливается огромное количество больших неполноценных молодых эритроцитов (так называемых мегалобластов). Чего-то, очевидно, им не хватает, чтобы созреть и превратиться в полноценных переносчиков кислорода!

Если бы узнать чего! Ведь тогда можно было бы спасать жизнь больных, лишенных этого таинственного «чего-то».

Многое перепробовали врачи: и лекарства, и сложные операции, и специальные диеты... Наконец, труд и упорство принесли свои плоды. Впервые удача пришла к американскому врачу Майноту. В 1925 г. он первый в истории медицины спас жизнь больному злокачественным малокровием с помощью диеты, содержавшей сырую телячью печенку. Вначале Майноту не поверили. Однако вскоре десятки таких больных стали выздоравливать благодаря паштету Из сырой печенки.

Что же за таинственное вещество содержится в сырой печени? Многие пытались ответить на этот вопрос, но самым упорным и настойчивым оказался американский сельский врач, ныне знаменитый Касл. Его долголетние исследования, подкрепленные данными советских и польских ученых, раскрыли загадку этой болезни и дали верное средство для борьбы с ней.

Оказалось, что «таинственный благодетель» человека, без которого невозможно созревание

Витамин В₁₂ способствует созреванию эритроцитов.

эритроцитов, - содержащийся в пище витамин B₁₂. В желудке здорового человека он под влиянием специальных веществ, имеющихся в желудочном соке, становится активным, а затем в активном виде откладывается в печени, откуда и поступает по мере необходимости в костный мозг. Вот почему сырая печень помогает больным злокачественным малокровием.

В чем же беда этих больных? Почему у них в костный мозг не попадает активный витамин В₁₂ ? Оказывается, слизистая оболочка желудка у таких больных вырабатывает неполноценный желудочный сок. Он неспособен превращать витамин В₁₂ в активный фактор созревания эритроцитов. Поэтому костный мозг больных злокачественным малокровием переполнен незрелыми эритроцитами, и больные, если их не лечить, погибают от недостатка в крови зрелых эритроцитов.

Теперь больные уже не умирают от злокачественного малокровия. Достаточно ввести в мышцу такого больного всего 20—30 миллионных долей грамма витамина В₁₂, чтобы не только спасти его жизнь, но и возвратить к труду, вернуть ему радость жизни. При отсутствии витамина В₁₂ спасительными оказываются специальные препараты печени или даже просто сырая печенка.

Так благодаря упорному труду ученых и врачей разных стран мира побеждена еще одна тяжелая болезнь и открыт механизм кроветворения.

Огромным вкладом в изучение не только злокачественного малокровия, но и многих других болезней крови было открытие профессором М. И. Аринкиным метода исследования костного мозга живого человека. Усовершенствованная модель иглы для такого исследования сконструирована в 1938 г. советским гематологом И. А. Кассирским. Взятие костного мозга из грудины стало совершенно безопасным для больного и открыло перед наукой огромные возможности. Прижизненное исследование костного мозга показало, что происходит в организме больного при всех заболеваниях системы крови.

Наши знания о крови — ее строении, функции, развитии и разрушении — пополняются каждый день. На помощь ученым-биологам и врачам приходят точные и технические науки— математика, физика, электроника. В наше время даже подсчет гемоглобина и форменных элементов крови осуществляется автоматическими аппаратами, сконструированными по принципу фотоэлементов.

Уже сконструированы микроскопы, увеличивающие клетки крови до размеров классной доски! Под микроскопом удается рассмотреть самое детальное их строение, проследить малейшие изменения в процессе их развития. С помощью современных методов исследования всесторонне изучается химический состав клеток крови. Выявляются различия между «здоро-

выми» и «больными» кровяными клетками на разных этапах их созревания.

Как далеко ушла сегодняшняя наука от наивных представлений прошлого о крови! Сейчас кровь широко используется с лечебной целью.

«НОСИТЕЛЬНИЦА ЖИЗНИ»

Еще в древние времена люди считали кровь «носительницей жизни» и пытались использовать ее чудесные свойства для спасения раненых, возвращения здоровья больным и молодости старикам.

Но в те времена, так же как и в средние века, врачи не знали законов кровообращения и поэтому применяли кровь только как «целебный напиток»: больным давали пить кровь животных или здоровых людей. Конечно, особого успеха от такого «лечения» не было. Идея о вливании крови в кровеносные сосуды — вены или артерии — родилась только в XVII в., после открытия Гарвеем законов кровообращения.

Вначале для переливания крови человеку врачи пытались использовать кровь животных.

В 1667 г. во Франции врачами Дени и Эммерезом было произведено первое в истории человечества внутривенное переливание крови человеку. Обескровленному умирающему юноше перелили кровь ягненка. Первое переливание случайно оказалось удачным. Хотя чужеродная кровь и вызвала тяжелую реакцию, больной перенес ее и выздоровел. Успех окрылил ученых. Они стали переливать кровь животных другим больным. Однако последующие попытки были неудачными: больные погибали. Родственники умерших возбудили против врачей судебный процесс, и переливания крови были запрещены законом. Но ученые не переставали думать о спасении жизни людей с помощью переливания крови. В конце XVIII в. было доказано, что неудачи, тяжелые и смертельные осложнения, которые возникали при переливаниях человеку крови животных, зависели от того, что эритроциты животного склеиваются и разрушаются в кровяном русле человека. При этом из них выделяются вещества, действующие на человеческий организм как яды. И тогда стало понятным, что для переливания крови человеку надо использовать только человеческую кровь.

Первое в мире переливание крови от человека человеку было сделано в 1819 г. в Англии. В России его произвел впервые в 1832 г. петербургский врач Вольф. Успех этого переливания

Древние греки пытались спасти умирающих, давая им пить теплую кровь животных.

После открытия Гарвеем законов кровообращения делались первые попытки переливания крови от животных в кровяное русло человека.

В XIX в. уже были сделаны первые попытки — переливания крови от человека человеку.

был блестящим: жизнь женщины, находившейся при смерти из-за большой кровопотери, была спасена.

Врачи всех стран, и в особенности русские ученые С. Ф. Хотовицкий, И. В. Буяльский, В. В.Сутугин, А. М. Филомафитский, горячо взя-

лись за внедрение в жизнь нового замечательного метода лечения. Однако уже с самого начала стало ясно, что переливание и человеческой крови не всегда безопасно для жизни больного. В одних случаях перелитая кровь действовала прекрасно, в других — больные умирали. При этом наблюдались такие же точно явления, как и при гибели тех людей, которым в XVII в. переливали кровь животных. Значит, кровь разных людей также не всегда совместима, и кровь одного человека чем-то отличается от крови другого? В чем же эти отличия? Почему в одних случаях чужая кровь отлично «приживается» в организме нового «хозяина» и спасает ему жизнь, а в других разрушается и вызывает тяжелую, подчас смертельную реакцию?

На эти вопросы дали ответ ученые австриец Карл Ландштейнер и чех Ян Янский. Они установили, что все люди по биологическим свойствам крови делятся на 4 группы. Принадлежность к той или иной группе крови — врожденное, постоянное, никогда не меняющееся свойство.

Определить, к какой группе относится кровь каждого человека, можно по свойству эритроцитов склеиваться, собираться в кучки и разрушаться при попадании их в плазму или сыворотку крови другой группы.

К I (0) группе относится кровь, эритроциты которой не склеиваются в плазме или сыворотке других групп, поэтому кровь I группы можно переливать всем людям.

Ко II (А) группе относится кровь, эритроциты которой склеиваются и разрушаются в плазме или сыворотке крови I и III групп. Кровь этой группы совместима с кровью II и IV групп.

ее можно переливать только людям с этими группами крови.

К III (В) группе относится кровь, эритроциты которой склеиваются и разрушаются в плазме или сыворотке крови I и II групп, но совместимы с III и IV группами. Кровь этой группы можно переливать людям с кровью III и IV групп.

К IV (АВ) группе относится кровь, эритроциты которой склеиваются в плазме или сыворотке всех других групп. Поэтому кровь этой группы можно переливать только людям, имеющим ту же, т. е. IV, группу крови.

Групповая принадлежность крови зависит от содержания в эритроцитах и сыворотке особых веществ — аглютиногенов (в эритроцитах) и аглютининов (в сыворотке).

Определяют группы крови по особым стандартным сывороткам, получаемым заранее из крови людей, у которых уже была до этого установлена группа крови.

После открытия групп крови переливание крови стало могучим средством в борьбе за спасение человеческой жизни. Однако, по мере того как переливания крови стали все больше и больше входить в повседневную практику медицины, было установлено, что даже при переливаниях совместимой по групповому признаку крови, в особенности повторных, у некоторых больных наступают осложнения, такие же, как при переливаниях несовместимой крови. Оказывается, на поверхности эритроцитов располага-

ются не только те белки-антигены, которые определяют их групповую принадлежность. Так, эритроциты у большинства людей обладают очень важным антигеном (который обнаруживается у обезьян-мартышек резус), называемым резус-фактором. Люди, эритроциты которых обладают этим резус-фактором, называются резус-положительными. Таких людей 85%. У 15% людей резус-фактор на эритроцитах отсутствует. Эти люди — резус-отрицательны. При переливаниях резус-положительной крови резус-отрицательным реципиентам (так называют тех, кому делают переливание крови) у реципиента происходит выработка антител к чужеродному белку — резус-антигену. Повторное переливание резус-положительной крови этому человеку приводит к встрече резус-антигена с накопившимися антителами и развитию реакции несовместимости, такой же, как при переливании несовместимой по групповому признаку крови.

Чтобы избежать осложнений, связанных с переливаниями крови, несовместимой по этому признаку, в настоящее время считается обязательным определение не только групповой, но и резус-принадлежности крови реципиента и донора (человека, дающего для переливания свою кровь).

Сначала врачи переливали кровь только непосредственно от человека человеку. Это были так называемые «прямые» переливания крови. Но потом, когда метод лечения переливанием крови стал применяться все шире и шире, возникла необходимость предварительной заготовки большого количества крови разных групп, взятой у здоровых людей.

Где же взять так много крови, как сделать, чтобы она не свертывалась во время хранения и не теряла своих целебных свойств?

Ученые многих стран стали работать над этой очень сложной проблемой. В нашей стране она уже полностью разрешена: у нас организована постоянная широкая донорская сеть. Здоровье доноров в СССР специально охраняется. Кровь у них берется в небольших количествах и через продолжительные промежутки времени, они получают усиленное питание — таким образом, это совершенно безопасно для их здоровья. И наконец, учеными были найдены способы консервирования крови. Оказалось, что если к только что взятой у донора крови прибавить немного безвредного для человека раствора лимоннокислого натрия, то такая кровь (она называется «цитратная») не свертывается и может храниться при температуре 4—6° несколько месяцев. Действие цитратной крови ничем не отличается от действия свежей. Сейчас в каждой больнице есть постоянный запас крови разных групп. Она разлита и запакована в специальных ампулах. На каждой ампуле есть наклейка: на ней указана группа крови, находящейся в ампуле, фамилия донора и дата заготовления крови. Теперь консервированную кровь можно перелить больному срочно.

В последнее десятилетие стали применять не только внутривенные, но и внутриартериальные переливания крови. Этот способ переливания крови возвращает к жизни людей с остановившимся дыханием и прекратившейся работой сердца, т. е. таких, которых, казалось бы, можно считать уже мертвыми.

В самые последние годы стали широко применять переливания отдельных составных частей крови: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы — в зависимости от того, в каких составных частях крови больше нуждается больной.

Успешные переливания крови, получившие широчайшее распространение во всем мире, и особенно в нашей стране, ежедневно спасают тысячи жизней, возвращают здоровье больным. Неоценимую роль сыграло переливание крови во время Великой Отечественной войны.

Однако медицина не могла удовлетвориться этими успехами. Ведь всякое переливание крови рассчитано на временную помощь организму. Оно может спасти жизнь тогда, когда и собственный костный мозг больного способен справляться со своими обязанностями, т. е. ког-

да он полноценен. Ну, а как быть с теми больными, у которых по каким-либо причинам костный мозг опустошен? Такие болезни существуют. Причины их различны. Лечение очень трудно. Естественно, что у врачей возникла мысль о том, чтобы не только переливать от человека к человеку кровь, но и приживлять костный мозг.

Эта задача оказалась очень трудной. Как заготовить нужные количества кроветворного костного мозга? Как хранить его? Как избежать реакции несовместимости? Первые две задачи сейчас уже можно считать решенными. Установлено, что взять нужное для введения больному количество кроветворного костного мозга можно без вреда для донора. Сохранять кроветворный костный мозг можно в специальных холодильных установках. При этом он не теряет своей активности очень долго. Самое трудное — это подобрать донора и реципиента Здесь возникает сложнейшая проблема, а именно: надо преодолеть барьер несовместимости тканей донора с тканями больного человека, иными словами, создать возможность приживления в организме чужого костного мозга.

Эта задача чрезвычайно сложна, так как ткани разных людей в большинстве случаев отличны друг от друга по своей белковой структуре. Внесение в организм одного человека тканей другого приводит к накоплению антител против этого чужеродного белка и разрушению пересаженных тканей. Сложна, таким образом, и задача пересадки костного мозга. Ведь в нем содержатся разнообразные клетки с разнообразной белковой структурой.

Однако и эта трудность, по-видимому, будет преодолена. Пока при специальном лабораторном подборе донора удается добиться лишь кратковременного приживления костного мозга — на несколько недель.

Так постепенно раскрывает наука тайны крови. Мы уже немало знаем о ней, умеем использовать ее «жизненные силы», лечить многие болезни крови. Но ученые не останавливаются на достигнутом, а жизнь каждый день ставит перед ними новые задачи.

Продолжается изучение строения и свойств крови, борьба с ее болезнями, совершенствуются методы ее применения в медицинской практике.

КРОВООБРАЩЕНИЕ

Чувствует ли себя человек счастливым, постигло ли его несчастье, угрожает ли ему опасность, работает ли он, занимается ли спортом — все это, вся жизнь человека отражается на деятельности его сердца.

Часто люди говорят: «сердце замирает от страха», «сердце трепещет в груди от радости». Это значит, что ритм работы сердца изменяется в зависимости от состояния человека.

Поэты воспевают сердце, прозаики пишут о сердце, ашуги складывают песни о нем. С работой сердца связывают начало и конец жизни.

Если сердце справляется со своей нагрузкой, то кровь своевременно и в нужном количестве доставляет нашим органам кислород и питательные вещества и уносит углекислоту и другие продукты распада.

Деятельность сердца тесно связана с другими органами и находится под влиянием центральной нервной системы.

Человек может выносить большое физическое напряжение: лыжник — ставить мировые рекорды, альпинист — подниматься на неприступные горные вершины, а водолаз — спускаться в морские пучины, если сердце вместе с другими органами приспосабливается к изменившимся условиям и начинает больше и быстрее накачивать кровь, обеспечивая организм необходимым количеством кислорода и питательных веществ.

Такую работу сердце может выполнить, если о нем заботиться и тренировать его.

Что же надо делать, чтобы иметь здоровое и тренированное сердце? Для ответа на этот вопрос надо знать, как оно устроено и какие процессы совершаются в нем.

ВЕЛИКИЙ НАУЧНЫЙ ПОДВИГ

С очень давних времен люди пытались познать свой организм, интересовались функциями

различных органов и, конечно, работой сердца. Нет почти ни одного мыслителя древнего мира, который не затрагивал бы этих вопросов. В их трудах есть и правильные представления, и много ошибочного.

Например, «отец медицины» Гиппократ (он жил в Греции 2400 лет назад) считал, что сердце — очаг теплоты и что в левом его желудочке находится не кровь, а поступающая туда из воздуха особая жизненная сила — пневма.

Другой выдающийся греческий мыслитель Аристотель, спустя сто лет после Гиппократа, анатомируя и исследуя животных, пришел к заключению, что кровь и теплота образуются в сердце, кровь «одухотворяется» особой жизненной силой и течет по венам, а в артериях находится воздух.

Выдающийся римский мыслитель и врач Гален (II в.) исправил некоторые ошибки Аристотеля, но не создал правильного представления о кровообращении. Гален считал, что кровь образуется из пищи в печени и по полой вене поступает в правую половину сердца. В левый же желудочек из легких поступает жизненная пневма. Через поры в перегородке, отделяющей правую половину сердца от левой, пневма смешивается с венозной кровью и «одухотворяет» ее. В результате венозная кровь превращается в алую, текущую по артериям. Связи между артериями и венами Гален не допускал.

Конечно, никаких пор в перегородке, отделяющей левую половину сердца от правой, нет. Не видел их и Гален. Но он допускал их существование, так как это отвечало состоянию науки той эпохи и его научным представлениям.

Ошибочные представления Гиппократа, Аристотеля и Галена с теми или иными небольшими поправками держались почти 20 веков, и человечество все это время находилось в заблуждении. Эти взгляды превратились в догму¹ и не подлежали критике. Вот отрывок из присяги, которую принимали студенты Болонского университета в Италии: «Ты должен поклясться, что будешь хранить и защищать то учение, которое публично проповедуется в Болонском университете и в других знаменитых школах согласно тем авторам, уже одобренным столькими столетиями, которые объясняются и излагаются университетскими докторами и профессорами. Именно, ты никогда не допустишь, чтобы перед тобою опровергали или уничтожали Аристотеля, Галена, Гиппократа и других и их принципы и выводы».

Только в 1628 г. вышла в свет книга выдающегося английского ученого Уильяма Гарвея под названием «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных». В этой книге автор излагал новое стройное учение о кровообращении. И. II. Павлов в предисловии к русскому переводу его книги пишет: «Труд Гарвея не только редкой ценности плод его ума, но и подвиг его смелости и самоотвержения» .

И действительно, это был великий научный подвиг. Ведь еще не развеялся дым костра, на котором был сожжен Джордано Бруно, писавший в ночь перед казнью: «Было во мне все-таки то, в чем не откажут мне будущие века, и потомки скажут: страх смерти был чужд ему, силой характера он обладал большой и ставил выше всех наслаждений жизни борьбу за истину». Погиб на костре испанский ученый Сервет, открывший малый круг кровообращения. Перед генеральным инквизитором² был поставлен на колени семидесятилетний Галилей. Его заставили отречься от своего учения. Потрясенный, молчал французский ученый Декарт.

Тренированное сердце легко переносит большую физическую нагрузку и быстро приспосабливается к изменяющимся условиям.

¹ Догма — положение, утверждение, не допускающее возражений.

² Глава судебно-полицейского учреждения католической церкви, созданного в XIII в. для борьбы со всеми, кто не был согласен с церковниками.

Строение сердца различных классов позвоночных: рыбы — одно предсердие и один желудочек; земноводные — два предсердия и один желудочек; пресмыкающиеся — два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой; млекопитающие —два предсердия и два желудочка.

толической церкви и созданного ею страшного суда — инквизиции надо было иметь большое мужество, чтобы выступить с опровержением того, что было освящено церковью. Но Гарвей решился на это.

Ему пришлось выдержать большую борьбу не только с церковью, но и со многими учеными той эпохи. Его оклеветали. Он почти полностью лишился врачебной практики, потерял состояние и чуть не был заключен в дом умалишенных. С особенно большим ожесточением боролись против Гарвея профессора медицинского факультета Парижского университета Гюи Патен и Риолан. Эта борьба нашла отражение и в художественной литературе. Французский драматург Мольер в «Мнимом больном» высмеял Патена в образе доктора Диафуаруса. А французский поэт Буало откликнулся на эту борьбу в своем произведении «Забавный случай».

Так в непрерывной борьбе со старым и отжившим рождается новое в науке и жизни.

Гарвей принадлежит к числу немногих ученых той эпохи, которым посчастливилось увидеть торжество своего учения. С его именем связано начало современной научной физиологии и создание учения о кровообращении.

НЕУТОМИМЫЙ ОРГАН

Всю нашу жизнь центральный орган кровеносной системы — сердце — непрестанно работает. Оно начинает работать, когда мы еще не родились, и последним прекращает свою работу. Сокращаясь, сердце придает движение крови, которая циркулирует в организме, не останавливаясь ни на одну секунду.

Сердце — небольшой полый мышечный орган. У человека оно с кулак и весит всего около 300 г, это примерно 0,4—0,5% веса всего тела.

Размер и вес сердца тесно связаны с характером деятельности человека. Особенно влияют на размер и вес сердца тяжелая длительная мышечная работа и занятия спортом. От систематических занятии спортом сердце увеличивается в своих размерах. Но это не болезнь, а только разрастание мышечных стенок, которым почти каждый день приходится выполнять большую работу. Такое сердце принято называть спортивным. Большое сердце, например, у бегунов на дальние дистанции, боксеров, людей, занимающихся тяжелой атлетикой.

Большое, но нездоровое сердце у людей, злоупотребляющих спиртными напитками, особенно пивом. Постоянное употребление пива приводит к тому, что сердце, кроме крови, дополнительно систематически перегоняет поступающую в кровь излишнюю жидкость. Такое сердце, в отличие от спортивного, ожиревшее, слабое.

Строение сердца в процессе развития животного мира усложнялось и совершенствовалось. Самое сложное и совершенное по своему строению сердце у человека, наиболее простое — у рыб. У них оно состоит из двух отделов: предсердия и желудочка. Через сердце рыб проходит только венозная кровь. Из него она направляется в жабры, где насыщается кислородом и превращается в артериальную. Из жабр кровь растекается по всему телу.

С появлением легочного дыхания усложнилось и строение сердца. Например, в сердце лягушки три отдела: два предсердия и один желудочек. А сердце теплокровных, в том числе и человека, имеет четыре отдела — два предсердия и два желудочка. Их называют левое

правое предсердие и левый и правый желудочек. Предсердие с предсердием и желудочек с желудочком не сообщаются. Они отделены друг от друга непроницаемой перегородкой, которая делит сердце на левую и правую половину. Но левое предсердие сообщается с левым желудочком, а правое предсердие — с правым желудочком. Между предсердиями и желудочками тоже есть перегородки. В них находятся отверстия, через которые предсердия и желудочки сообщаются между собой. В этих отверстиях есть клапаны: между правыми предсердием и желудочком — трехстворчатый, а между левыми предсердием и желудочком — двухстворчатый, или митральный. Створчатые клапаны открываются только в сторону желудочка. В сторону предсердий они открываться не могут, так как к их краям и к мышечным выступам сердечной мышцы прикреплены сухожильные нити.

При сокращении сердечной мышцы эти нити натягиваются и препятствуют выворачиванию клапанов в сторону предсердий. Благодаря такому устройству кровь у здорового человека свободно поступает из предсердий в желудочки и ни кайли ее не может попасть обратно из желудочков в предсердия. Система клапанов сердца этим не ограничивается. Есть еще клапаны, расположенные между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией. Эти клапаны называются полулунными. Они похожи на кармашки и своим открытым концом направлены в сторону сосудов. Поэтому, когда кровь течет из сердца, клапаны прижимаются к стенкам и свободно пропускают ее. При обратном токе крови они наполняются и плотно прижимаются краями друг к Другу. Этим устраняется какая-либо возможность возврата крови в желудочки.

Схема работы всасывающего и нагнетательного насосов (рисунок воспроизведен при оцифровке, в томе 7 ДЭ его нет - опечатка).

Сердце работает по принципу насоса. Вспомним устройство насоса (см. рис.). Между трубками А и В и полостью насоса П имеются клапаны К₁ и К₂, а в трубке Б находится поршень. Что же произойдет при оттягивании поршня, если трубка А погрузится в жидкость? В полости насоса образуется более разреженное пространство, тогда под давлением жидкости клапан К₁ между трубкой А и полостью насоса откроется и жидкость всосется в насос. А если опустить поршень? Тогда давление в полости насоса повысится и под давлением жидкости клапан К₁ плотно закроется. Но при этом откроется находящийся у трубки В другой клапан - К₂, и жидкость из полости насоса начнет поступать в трубку В. При повторном оттягивании поршня вновь откроется К₁, а жидкость из трубки В, стремясь вернуться в полость насоса, плотно закроет К₂.

Рис. 1: а — створчатые клапаны сердца; б — створчатые клапаны открыты, в — створчатые клапаны закрыты.

Рис. 2: а — полулунные клапаны аорты, б — полулунные клапаны открыты, в — полулунные клапаны закрыты.

Сердце, подобно насосу, в течение всей жизни человека перекачивает и перегоняет кровь по всем кровеносным сосудам тела. В нем нет поршня и давление на кровь осуществляется сокращением сердечной мышцы. Клапаны сердца, подобно клапанам насоса, обеспечивают односторонний ток крови, так как открываются под ее давлением только в одном направлении.

Работа сердца: I — сокращение сердца начинается с сокращения стенок предсердий, благодаря чему кровь из предсердий переходит в желудочки; II — за сокращением предсердий следует сокращение желудочков; III и IV — даже в период отдыха сердечной мышцы кровь поступает в предсердия. 1 — вена; 2 — предсердие; 3 — желудочек; 4 — аорта; 5 — створчатый клапан; 6 — полулунные клапаны.

СТРОГО РИТМИЧНО

Сердечная мышца сокращается четко и точно 60—70 раз в минуту. Промежутки между сокращениями и их продолжительность абсолютно точны. Однако не все отделы сердца сокращаются одновременно, между их сокращениями существует определенная последовательность. Кроме того, в деятельности сердца есть момент, когда мышцы предсердий и желудочков одновременно расслаблены. В это время, длящееся 0,4 секунды, мышца сердца отдыхает. А кровь в организме движется непрерывно. Даже в период отдыха сердечной мышцы она поступает

в сердце и наполняет расслабленные предсердия, а отчасти протекает и в желудочки.

Но вот прошли 0,4 секунды, отдых кончился — пора приняться за работу. Начинается сокращение сердца. Вначале сокращаются стенки предсердий, а желудочки остаются еще расслабленными. Предсердия во время отдыха успели наполниться кровью, поэтому их сокращающиеся стенки давят на эту кровь и выталкивают ее в желудочки. Створчатые клапаны этому не мешают, так как они свободно открываются в сторону желудочков. Сокращение предсердий длится всего около 0.1 секунды. За этот очень короткий промежуток времени они успевают сократиться и перекачать вею находящуюся в них кровь в желудочки. За сокращением предсердий следует сокращение желудочков. Стенки желудочков, сократившись, оказывают большое давление на кровь. Под повышенным кровяным давлением створчатые клапаны закрываются, и единственными выходами для крови остаются аорта и легочная артерия. Находящиеся у выхода в аорту и легочную артерию полулунные клапаны прижимаются к их стенкам, и кровь с силой выбрасывается в эти сосуды. Сокращение желудочков длится 0,3 секунды, а потом вновь наступает период отдыха, и цикл повторяется снова. При каждом сокращении желудочков порция крови объемом 60— 70 см³ выбрасывается из правого желудочка в легочную артерию и из левого желудочка в аорту. Кровь из левого желудочка выбрасывается в аорту под давлением 140—150 мм рт. ст., с силой ударяется о стенки аорты и растягивает их. Но стенки аорты, как и все артерии, эластичны и поэтому стремятся вернуться к своему исходному положению; в результате происходит их колебание. Эти колебания распространяются но стенкам всех артерий, и если слегка прижать стенку артерии там, где она ближе к поверхности тела, то их можно ощутить. Это пульс. Его можно сосчитать, если слегка прижать стенки артерий к кости, напри-

мер к лучевой, на шее, на висках. Количество пульсовых колебаний строго соответствует частоте сердечных сокращений.

Опытный врач, прощупав пульс, получает представление о работе сердца. Для записывания пульса есть специальный прибор — сфигмограф. При записи пульса сфигмографом получается довольно сложная кривая. На ней видны подъем, спуск и дополнительные колебания. Первый круговой подъем соответствует сокращению, а спуск — расслаблению желудочков. Дополнительные колебания имеют иные причины, они связаны с эластическими свойствами артериальной стенки.

Описанные ритмические колебания стенок сосудов, или пульсовая волна, как ее обычно называют, распространяются в среднем со скоростью 9 м/сек.

ВОПРОС, ОСТАВШИЙСЯ БЕЗ ОТВЕТА

Среди блестящих имен эпохи Возрождения видное место занимает имя Андрея Везалия — врача, основателя научной анатомии. Своим трудом «О строении человеческого тела», изданным в 1543 г., Везалий положил начало современной анатомии. Достаточно сказать, что он вскрыл 200 ошибок Галена, чем нанес смертельный удар его учению.

Блестящие исследования Везалия привели его к столкновению с католической церковью. Доведенный своими врагами до отчаяния, он прекратил научную деятельность в Италии, сжег свои рукописи и стал придворным врачом в Мадриде, где и случилось то, что привело этого гениального анатома к гибели.

Однажды Везалий вскрывал труп, чтобы установить причину смерти. Каков же был ужас самого Везалия и всех присутствующих, когда после вскрытия грудной клетки трупа они увидели слабо сокращающееся сердце! Об этом узнала инквизиция, и Везалий был обвинен во вскрытии живого человека. Инквизиция приговорила его к смерти (см. стр. 211).

Но почему же все-таки сокращалось сердце трупа? Неужели такой выдающийся врач, каким был Везалий, принял за мертвеца еще живого человека?

Ответить на этот вопрос не мог никто, даже сам Везалий — ведь уровень знаний той эпохи был еще очень низок. Ответ на него человечество получило только через три столетия.

РАЗГАДКА

Древнегреческий мыслитель Аристотель в свое время изучал развитие куриного зародыша. Он брал через определенные промежутки времени из-под наседки яйцо, разбивал его и рассматривал содержимое. Оказалось, что через сутки в яйце появляется пульсирующая точка. Аристотель назвал ее «прыгающей точкой». Он был первым человеком, наблюдавшим это явление. Ученый не смог скрыть своего волнения и воскликнул: «Живое в живом!»

Что же за «прыгающую точку» увидел Аристотель?

Зародыш развивается в курином яйце больше трех недель. А если разбить яйцо, взятое из-под наседки всего только через 20—30 часов после того, как она начала его высиживать? В нем не только не будет цыпленка, но даже

Везалий и его ученики во время вскрытия увидели, что сердце трупа слабо сокращается.

Долго размышлял Аристотель над загадкой «прыгающей точки».

на глаз нельзя заметить каких-либо изменений. Однако в яйце уже будет «прыгающая точка». Направьте на нее лупу — и вы увидите одно из поразительных явлений природы, а именно: клетки, которые в курином зародыше начинают сокращаться первыми, когда нет еще ни мозга, ни перьев, ни кровеносных сосудов, ни крови. Из них сформируется сердце будущего цыпленка. Значит, «прыгающая точка» и есть будущее сердце. Один ученый проделал такой опыт: он извлек из яйца «прыгающую точку», поместил ее в сосуд с кровью, менял кровь и поддерживал ее постоянную температуру. Так ему удалось сохранить «прыгающую точку» три месяца.

Легче всего наблюдать работающее сердце у холоднокровных¹ животных, например у лягушки. После вскрытия видно, как предсердия наполняются кровью, затем они сокращаются

и перегоняют кровь в желудочек, который тоже сокращается и прогоняет кровь по сосудам, Сердце лягушки можно вырезать. И в таком виде оно будет сокращаться, при этом последовательность сокращений отделов сердца сохраняется, но кровь в него не поступает и из него не выбрасывается. Оно работает как бы вхолостую, но все равно сокращается. Сердце можно разрезать на части — и отдельные его части будут сокращаться.

Сердце лягушки можно долго сохранять, если пропускать через него специальный раствор, содержащий в определенной концентрации поваренную соль, хлористый калий, хлористый кальций и двууглекислую соду.

Так же можно наблюдать работу сердца и теплокровных животных: кошки, кролика и др.

Однако условия для работы изолированного сердца (так называется сердце, извлеченное и| организма) теплокровных животных иные. Они более сложные. Раствор хотя и содержит те же соли, что и в опыте с сердцем лягушки, но концентрация их иная. Кроме того, в раствор добавляют глюкозу, насыщают его кислородом и нагревают до 37—38°. Если пропускать такой раствор через изолированное сердце любого теплокровного животного, то оно сокращается многие часы.

Конечно, такое изолированное от организма сердце, когда все нервные связи прерваны, дает лишь приблизительное представление о деятельности сердца в самом организме.

Но как же объяснить все эти опыты и наблюдения? Почему извлеченное из организма сердце продолжает работать? Как объяснить роковой случай с Везалием?

Дело в том, что в сердце, как теперь известно, кроме обычных мышечных волокон, есть скопления клеток и другого типа. Эти клетки очень возбудимы. Их особенность заключается в том, что они обладают автоматизмом, т. е. возбуждение возникает в них самих, а не приходит из других участков нервной системы.

В сердце есть два таких скопления клеток. или, как их называют, узла: одно в правом предсердии у места впадения верхней полой вены; другое в том же предсердии, но у перегородки, отделяющей предсердие от желудочка. От него отходят пучки, которые пронизывают всю сердечную мышцу. В этих скоплениях, или узлах, и возникает возбуждение, обусловливающее работу сердца. Первое возбуждение появляется в самом сердце, в правом предсердии, в узле у места впадения верхней полой вены. Отсюда начинается и сокращение. Этот же участок по-

¹ Температура тела холоднокровных животных равна температуре окружающей среды; теплокровные животные имеют определенную температуру тела при любой температуре среды.

следним перестает биться при остановке сердца. Возбуждение, возникшее в этом узле, передается на другие отделы сердца и вызывает его деятельность.

Таким образом, ритм работы сердца обусловлен ритмом возникающих в этом участке сердца волн возбуждения. И если удается сохранить жизнь извлеченного из организма сердца или оживить сердце трупа, то это в первую очередь связано с сохранением или пробуждением деятельности тех участков сердца, где есть узлы. Вот здесь-то и кроется разгадка секрета работы изолированного сердца.

Иногда у человека после смерти автоматическая деятельность сердечных узлов в слабом виде сохраняется еще некоторое время. Это бывает очень редко, однако Везалий, видимо, при вскрытии трупа натолкнулся именно на такой случай. Но ни он, ни его современники ничего не знали о сердечных узлах и об их автоматической деятельности.

Было бы ошибочно думать, что и в целом организме сердце работает самостоятельно, независимо от общего состояния организма. Работа сердца находится под контролем центральной нервной системы, и его деятельность изменяется под влиянием возбуждения, поступающего из головного мозга. Изменение деятельности сердца направлено на то, чтобы как можно лучше обеспечить потребности организма.

Слева — нервы сердца; справа — проводящая система сердца: 1 — узлы проводящей системы; 2 — пучки, передающие возбуждение от узлов.

Влияние центральной нервной системы на сердце передается двумя нервами: блуждающим и симпатическим. Блуждающий нерв замедляет его работу, а симпатический ускоряет. Наш гениальный ученый И. П. Павлов открыл еще одну функцию симпатического нерва. Он доказал, что этот нерв влияет на питание сердечной мышцы, иначе говоря, на ее обмен веществ.

Несмотря на то что влияние этих двух нервов диаметрально противоположно — блуждающий замедляет, а симпатический ускоряет и усиливает сокращение сердца, - в организме они действуют согласованно. Только благодаря их согласованной работе деятельность организма протекает нормально, а сердце приспосабливается к изменяющимся условиям жизни организма.

Сердце, как мы уже говорили, сокращается 60—70 раз в минуту и при каждом сокращении выбрасывает в сосуды 60—70 см³ крови. Но частота сердечных сокращений зависит от характера деятельности человека.

Если человек спокойно лежит или сидит, деятельность сердца замедляется. Если он занят легким физическим трудом, работа сердца ускоряется, а при тяжелой физической нагрузке или во время спортивных занятий частота сердечных сокращений резко увеличивается. Например, у спортсменов-бегунов во время бега на спортивных соревнованиях частота сердечных сокращений может доходить до 250 в минуту. Кончился бег — сердце постепенно успокаивается, и вскоре устанавливается его обычный ритм сокращений. У детей и у взрослых сердце сокращается с разной частотой: у детей до года — 200—100 сокращений в минуту, в 10 лет — 90, а в 20 лет и старше — 60—70; после 60 лет число сокращений учащается и доходит до 90—95. Работа сердца, как и любая другая работа, измеряется произведением веса подня-

Если бы можно было использовать работу сердца, то за 8 часов удалось бы поднять человека на высоту здания Московского университета (около 240 м), а за 30—31 день — на вершину Джомолунгмы — высочайшую точку земного шара (8848 м).

того груза (в килограммах) на высоту (в метрах). Попробуем подсчитать работу сердца; окажется, что она очень велика. За день, если человек не совершает тяжелой работы, сердце сокращается свыше 100 000 раз; за год— около 40 000 000 раз, а за 70 лет жизни — почти 3 000 000 000 раз. Какая внушительная цифра — три миллиарда сокращений!

Умножьте теперь частоту сокращений сердца на количество выбрасываемой крови, и вы увидите, какое громадное количество ее оно перекачивает. Произведя расчет, вы убедитесь, что за час сердце перекачивает около 300 л крови, за сутки — свыше 7000 л, за год — 2 500000, а за 70 лет жизни — 175 000 000 л. Кровью, которую перекачивает сердце в течение жизни человека, можно наполнить 4375 железнодорожных цистерн, или 18 танкеров¹, по 10000 т водоизмещением каждый. Если бы сердце перекачивало не кровь, а воду, то из перекаченной им за 70 лет воды можно было бы создать озеро глубиной 2.5 м, шириной 7 км и длиной 10 км.

Работа сердца очень значительна. Так, при одном его ударе совершается работа, с помощью которой можно поднять груз в 200 г на высоту 1 м. За 1 минуту сердце подняло бы этот груз на 70 м, т. е. на высоту почти двадцатиэтажного дома. Если бы можно было использовать работу

сердца, то за 8 часов удалось бы поднять человека на высоту здания Московского университета (около 240 м), а за 30—31 день на вершину Джомолунгмы — высочайшую точку земного шара (8848 ж)! Вот как грандиозна работа этого маленького органа величиной с кулак!

Совершаемая сердцем работа придает крови движение и обеспечивает непрерывное течение ее по кровеносным сосудам. А это непременное условие жизни: если прекратится движение крови, то прекратится и жизнь.

В организме все органы совершают определенную работу. Мышцы грудной клетки и диафрагма непрерывно сокращаются и обеспечивают дыхание человека. Почки безостановочно выделяют мочу, печень — желчь, сердце придает крови движение и т. д. Все эти процессы протекают и тогда, когда человек спит, но интенсивность их в это время несколько понижается.

Вся деятельность человека, а также отдельных органов его тела связана с расходом энергии. Энергия тратится даже тогда, когда человек неподвижно лежит или спит.

Источник энергии нашего организма — питательные вещества: белки, углеводы и жиры. Кровь разносит их по всему организму.

Однако она не только разносит питательные вещества, но и снабжает клетки кислородом, без которого невозможен обмен веществ.

В процессе обмена веществ образуется углекислота и много других вредных для организма продуктов распада. Все они поступают в кровь, доставляются ею к органам выделения и через них удаляются из организма.

Теперь представим, что произойдет, если движение крови приостановится: клетки перестанут получать питательные вещества и кислород, прекратится обмен веществ и удаление из клеток и тканей отравляющих организм продуктов распада. Ясно, что, если движение крови не восстановится, наступит смерть.

ИССЛЕДОВАНИЕ СЕРДЦА

На протяжении многих веков ученые исследуют и изучают деятельность сердца. Особенно важно исследование работы сердца у человека. Изобретены разные способы изучения сердца, простые и сложные.

Наиболее простой способ — ощущение сердечного сокращения. Если приложить ладони к грудной клетке немного ниже левого соска, то можно ощутить ритмические легкие удары. Это удары сердца во время сердечного сокра-

¹ Танкер — грузовое судно для перевозки жидкостей без тары.

щения. С помощью специального прибора можно даже записать сердечные толчки.

О размерах и расположении сердца можно узнать путем выстукивания грудной клетки. Для этого один или два пальца прикладывают к грудной клетке, а пальцем другой руки стучат по ним. По звуку можно совершенно точно определить, что находится под тем местом, по которому стучат, - сердце или легкие.

Способ выстукивания, или, как называют его врачи, перкуссии, предложил в 1761 г. австрийский врач Л. Ауэнбруггер. Но он не встретил поддержки у современников. Более того, этот способ был признан «недостойным врача». Ауэнбруггер умер, не дождавшись признания своего метода. Только через полвека он занял достойное место в практике медицины.

Во времена Ауэнбруггера не умели и выслушивать сердце человека, да и не только сердце, но и вообще грудную клетку. Ведь кажется, какая простая вещь — через самую обыкновенную деревянную трубку выслушивать сердце и легкие. Но только в начале XIX в. французский врач Лаэннек изобрел слуховую трубку—стетоскоп — и ввел в медицинскую практику способ выслушивания больного, или, по медицинской терминологии, аускультацию.

При выслушивании сердца довольно четко различаются два звука, быстро следующих друг за другом. Их называют тонами сердца.

Первый звук, или тон, слышится во время сокращения сердца. Он протяжный, глухой, низкий и зависит от дрожания створчатых клапанов и сокращения сердечной мышцы. Второй тон слышен при расслаблении сердца. Он, в отличие от первого, короткий и высокий, зависит от захлопывания полулунных клапанов.

При различных заболеваниях сердца, особенно при его пороках, тоны изменяются: они

Слева — перкуссия (выстукивание грудной клетки); справа аускультация (выслушивание грудной клетки).

теряют чистоту, так как к ним примешиваются шумы. Врач, выслушивая сердце, может установить характер заболевания.

Конец XIX и начало XX в. ознаменовались двумя важными для исследования сердца открытиями.

Первое связано с именем выдающегося физика Рентгена. В 1895 г. он открыл лучи загадочной природы, назвав их лучами «икс». Теперь во многих странах эти лучи называют именем Рентгена. Оказалось, что новые лучи обладают одним изумительным качеством — они проникают через тела, непроницаемые для видимого нами света. Это свойство было широко использовано в медицине. Рентгеновскими лучами просвечивают насквозь все ткани и органы. Проницаемость тканей различна: более плотные частично задерживают эти лучи. Поэтому получаются тени более темные и более светлые. Проходя через грудную клетку, рентгеновские лучи в разной степени задерживаются ребрами, мышцей сердца и наполненными воздухом легкими.

Второе открытие относится к самому началу XX в. В 1903 г. голландский физиолог Эйнтховен создал специальный прибор для записи электрических явлений в сердце. В организме все возбудимые ткани — нервы, мышцы, железы — в покое имеют положительный электрический заряд. Но когда возникает возбуждение, заряд возбужденного участка меняется на отрицательный. Так происходит и с сердцем. Когда возбуждение охватывает какой-либо участок, то он становится электроотрицательным, а заряд соседнего невозбужденного участка остается положительным и между этими участками возникает разность потенциалов. С распространением возбуждения электроотрицательными становятся все новые и новые участки, а следовательно, и в них возникает разность потенциалов, или ток действия (так называется ток, который регистрируется при действии органа). Возникающие в сердце токи действия распространяются по всему телу. Поэтому нет необходимости для их записи прикладывать электроды непосредственно к сердцу, а достаточно их соединить с правой рукой и левой ногой, с правой и левой рукой или с левой рукой и левой ногой.

Прибор, записывающий токи действия сердца, называется электрокардиографом, а запись на движущейся фотопленке — электрокардиограммой.

Метод электрокардиографии очень точный и чувствительный. Малейшее нарушение нор-

Все тело пронизано кровеносными сосудами (сильное увеличение).

мальной деятельности сердца немедленно отражается на рисунке электрокардиограммы. Вот почему этот метод широко применяется для изучения деятельности здорового и больного сердца. Записав электрокардиограмму, врач может совершенно точно установить характер заболевания и даже больной участок сердца.

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ

«Тело построено из кровеносных сосудов», - писал голландский врач Ван-Хорн еще 260 лет назад. Он был поражен картиной, которая открылась перед его глазами, когда в препарате артерии были наполнены окрашенной массой. Видом этих изумительных препаратов был покорен Петр I, купивший их за 30 000 гульденов.

И действительно, сосуды пронизывают все участки нашего тела и нет такого участка, куда бы они не подходили. Вместе с другими тканями они составляют наше тело.

Все сосуды человеческого тела делятся на артерии, вены и капилляры. По артериям кровь течет от сердца, по венам — к сердцу. Как правило, по артериям течет артериальная, а по венам венозная кровь. Но есть артерии, по которым течет венозная кровь, и вены, несущие артериальную кровь. Например, по легочной артерии, отходящей от правого желудочка, к легким поступает венозная кровь, а по легочной вене в левое предсердие — артериальная.

Самый крупный кровеносный сосуд — аорта. Поперечное сечение ее примерно 5 см². Аорта разветвляется на артерии, артерии — на более мелкие сосуды —артериолы, а артериолы — на капилляры.

Сердце-насос нагнетает кровь в артериальную систему. Она течет по разветвляющимся и суживающимся артериям до артериол. На всем протяжении этого пути обменных процессов не происходит. Наконец, кровь поступает в тончайшие и коротенькие сосудики—капилляры. Их длина всего 0,5 мм. Через стенки капилляров и происходит обмен: кислород и питательные вещества поступают в клетки, а углекислота и отработанные вещества — в кровь.

Капилляры постепенно переходят в венулы, которые, укрупняясь, образуют вены, впадающие в два крупных сосуда — верхнюю и нижнюю полые вены. По ним кровь притекает к сердцу. Вен в человеческом организме гораздо больше, чем артерий: на каждую артерию приходится две вены.

Таким образом, кровеносная сосудистая система — это замкнутая система, по которой непрерывно циркулирует кровь.

Толчком к «путешествию» крови служит сокращение сердца. При этом кровь из левого желудочка под большим давлением выбрасывается в аорту, оттуда переходит в артерии, капилляры, собирается в венулы, вены и по нижней и верхней полым венам поступает в правое предсердие. Этот путь от левого желудочка до правого предсердия называется большим кругом кровообращения.

Кровь, поступившая в правое предсердие, переходит в правый желудочек, а оттуда через легочные артерии направляется в легкие. Здесь она растекается по капиллярам легочных альвеол, отдает углекислоту, насыщается кислородом и через легочные вены возвращается в левое предсердие. Этот более короткий путь — от правого желудочка до левого предсердия — называется малым кругом кровообращения.

Кровообращение сердца происходит по своей особой системе. От аорты, непосредственно у полулунных клапанов, к сердечной мышце отходят венечные сосуды (так называются сосуды, снабжающие сердце кровью). В сердечной мышце они распадаются на капилляры, которые переходят в вены. Вены впадают в правое предсердие. С поражением капилляров сердца связаны многие заболевания: стенокардия, или грудная жаба, закупорка и спазмы сосудов сердца, инфаркты¹ и пр.

¹ Инфаркт — омертвевший участок органа, образовавшийся из-за прекращения притока крови.

Мышечные стенки правого и левого желудочков по толщине отличаются друг от друга: стенки левого желудочка намного толще стенок правого. Это объясняется тем, что левому желудочку приходится перегонять кровь через все тело, а это длинный и тяжелый путь, требующий больших усилий. Правый же желудочек, перегоняющий кровь только через легкие, выполняет сравнительно небольшую работу. Это один из примеров приспособления органа к условиям его деятельности.

Артерии и вены отличаются друг от друга по своему строению: стенки артерий толще, эластичнее и состоят из мышечных и эластичных волокон. Такие стенки приспособлены к тому, чтобы выдерживать высокое кровяное давление, - ведь кровь выбрасывается из сердца в артерии под большим давлением. Кроме того, толстые стенки артерий способствуют движению крови. Об этом будет рассказано ниже.

В течение жизни кровеносная система постепенно изменяется. Это не заболевание, не нарушение нормальной деятельности организма. С годами у людей начинается умеренное утолщение и уплотнение стенок артерий (артериосклероз). Иногда стенки артерий резко уплотняются, теряют свою эластичность. Это часто сопровождается повышением кровяного давления, и человек заболевает гипертонией. Может наступить момент, когда затвердевшая, хрупкая, потерявшая эластичность стенка сосудика не выдержит повышенного кровяного давления и разорвется — произойдет кровоизлияние. Так, при разрыве сосудов мозга развивается кровоизлияние в мозг; оно сопровождается параличами.

Раннему наступлению артериосклероза способствуют курение и алкоголизм.

Как уже отмечалось, стенки вен, в отличие от стенок артерий, тонки и дряблы. Но вены отличаются от артерий не только этим. Почти на всем протяжении крупных вен, за исключением нижней и верхней полых вен, недалеко друг от друга находятся полулунные (кармашкообразные) клапаны. Они открываются в сторону сердца. Такое устройство клапанов не мешает току крови к сердцу, но зато препятствует ее обратному току. Они наполняются кровью и закрывают просвет вен.

В движении крови по венам большое значение имеют мышечные сокращения. Сокращаясь, мышцы давят на стенки вен, которые сжимаются и выдавливают кровь из вен по направлению к сердцу, так как клапаны, расположенные выше места сдавливания, открываются, а находящиеся ниже закрываются и препятствуют обратному току крови. Таким образом, мышечные сокращения все время нагнетают кровь к сердцу. Вот почему утренняя физкультурная зарядка, физический труд, ходьба улучшают венозное кровообращение.

ЧУДЕСНАЯ СЕТЬ СОСУДОВ

Об артериях и венах человечество знало более двух тысяч лет назад. О капиллярах же люди узнали только в конце XVII в., после того как голландский биолог Левенгук создал микроскоп.

Почти 250 лет назад итальянский физиолог Мальпиги, впервые увидев под микроскопом кровообращение в капиллярах, воскликнул: «Я с большим правом, чем некогда Гомер, могу сказать: поистине великое я вижу своими глазами».

Прошли столетия. Много изумительных открытий сделали ученые в разных областях науки. И несмотря на это, каждый человек, рассматривая кровообращение под специально скон-

Слева — артерия молодого человека; справа — склеротическая артерия старика.

Схема действия клапанов вен: слева — мышцы расслаблены;

справа — мышцы сокращаются. Клапаны вен способствуют

Итальянский физиолог Мальпиги, увидев впервые под микроскопом кровообращение в капиллярах, был поражен этим зрелищем.

струированным капилляроскопом или современным микроскопом, с трудом отрывается от окуляра, очарованный восхитительной картиной циркулирующей крови.

Капилляры были названы волосяными сосудами. Этим подчеркивалось, что они тонки, как волос. На самом деле капилляры намного тоньше волоса: площадь их поперечного разреза не более 0,00008 мм², а радиус 0,005 мм, радиус же волоса равен 0,15 мм. Через просвет капилляра может пройти только одно кровяное тельце. Эритроциты, проходя через них, даже несколько сплющиваются. Длина капилляра не превышает 0,5 мм. Именно здесь, в этих коротеньких и тоненьких сосудиках, протекают жизненно важные процессы. Они заключаются в том, что через стенки капилляров кровь отдает кислород в ткани и получает из них углекислоту. Кроме того, через них из крови в ткани переходят питательные вещества, а из тканей в кровь поступают продукты распада, или отработанные вещества.

Выполнению этой функции соответствует строение капилляров. Их стенки лишены мышц и состоят только из одного слоя клеток. Поэтому кислород и углекислота, а также разные вещества легко проходят из крови в ткани и из тканей в кровь.

Капилляров очень много — несколько миллиардов. Одна только верхняя брыжеечная артерия распадается на 72 млн. капилляров. Такое обилие их резко

увеличивает поверхность соприкосновения, а это в свою очередь способствует лучшему обмену между кровью и тканями. Приведем небольшой расчет. Окружность одного капилляра равна 22 мк (1 мк — 0,001 мм); если учесть, что верхняя брыжеечная артерия распадается на 72 млн. капилляров, то сумма их окружностей составит 1584 м; между тем окружность верхней брыжеечной артерии 9.4 мм.

Капилляры намного тоньше волоса (увеличено в 200 раз).

Таким образом, сумма окружностей всех капилляров, которые образуются верхней брыжеечной артерией, в 170 тыс. раз больше окружности; самой артерии. Значит, кровь соприкасается с поверхностью, которая почти в 170 тыс. раз больше поверхности артерий.

Общая длина капилляров человеческого организма — 100 000 км. Вытянув их в одну линию, можно два с половиной раза обмотать земной шар по экватору.

Обильная и густая капиллярная сеть имеет еще одну очень важную особенность. Сравнительные наблюдения над мышцей, находящейся в покое и в состоянии работы, показали, что количество капилляров, по которым течет кровь, зависит от состояния мышцы. В покоящейся мышце открыта лишь незначительная часть капилляров (примерно от 2 до 10%), и только

по ним течет кровь. Остальные капилляры плотно закрыты. Когда же мышца начинает работать, раскрывается почти вся густая капиллярная сеть. Вот некоторые примеры.

Количество капилляров на 1 мм² поперечного разреза мышцы животных

Почти полное раскрытие всей капиллярной сети в работающей мышце имеет большое физиологическое значение. Раскрывшаяся сеть капилляров способствует усиленному снабжению мышцы кислородом и питательными веществами и выводу продуктов распада. Это очень важно, так как во время работы в связи с повышенной затратой энергии потребность мышцы в кислороде и питательных веществах резко возрастает. Одновременно увеличивается количество продуктов распада и возникает необходимость быстрого их удаления.

Широко раскрытая во время физической работы капиллярная сеть, обильно омывая кровью ткани и снабжая их кислородом и питательными веществами, обеспечивает наилучшие условия для жизнедеятельности организма.

В разных отделах кровеносной системы давление крови различно.

Вот почему умеренный физический труд, спорт, утренняя гимнастика и т. п. вызывают бодрость и хорошее самочувствие. Важное условие длительного сохранения работоспособности в течение жизни, позднего наступления старости — сочетание умственного и физического труда с самых ранних лет.

ДВИЖЕНИЕ КРОВИ

Кровь движется непрерывно. Неутомимое сердце перекачивает ее, придает ей поступательное движение. Сокращаясь, сердечная мышца оказывает сильное давление на находящуюся в желудочках кровь. Мышца левого желудочка, поскольку она более толстая и мощная, с гораздо большей силой давит на порцию крови в желудочке, чем мышца правого. Это приспособительное изменение мышцы левого желудочка, как уже указывалось, объясняется тем, что путь большого круга кровообращения, который начинается от левого желудочка, намного длиннее пути малого круга кровообращения.

При сокращении сердечной мышцы давление крови в левом желудочке доходит до 140— 150 мм рт. ст. Под таким давлением кровь поступает в аорту, где давление ее уже несколько ниже — 130—140 мм рт. ст. И чем дальше движется кровь, тем ниже и ниже становится давление. В артериях оно составляет 120— 130 мм рт. ст. Особенно резко оно падает в мелких артериях и артериолах — до 60— 70 мм рт. ст., а в капиллярах — до 30 — 40 мм рт. ст. В мелких венах давление 5 — 10 мм рт. ст., а в крупных венах оно становится даже отрицательным, т. е. ниже атмосферного давления почти на 5 мм.

Чем же объяснить, что давление в крови с удалением от левого желудочка сердца падает,

а в венах становится даже отрицательным? Куда тратится энергия, сообщенная крови сокращением сердечной мышцы?

Дело в том, что кровь, протекая по кровеносным сосудам, преодолевает трение об их стенки и тратит на это значительную часть энергии, сообщенной ей сокращением сердца. Давление крови в артериях и капиллярах резко падает потому, что кровь здесь встречает очень большое сопротивление. Так, например, поперечное сечение аорты 5 см², длина несколько сантиметров, а площадь ее поверхности примерно 15—20 см². Поперечное же сечение всех капилляров — 2200 см², а общая их поверхность — 6300 м². Эти цифры говорят о том, что в капиллярной сети кровь встречает сопротивление в несколько тысяч раз большее, чем в аорте. Большая часть давления и тратится на то, чтобы преодолеть это сопротивление.

Уровень кровяного давления у человека с возрастом меняется. От 16 до 50 лет давление крови равно 110 —125 мм рт. ст. К 60 годам оно повышается до 135—140 мм рт. ст. У некоторых людей по разным причинам кровяное давление стойко поднимается выше 150 мм рт. ст. Это уже заболевание — гипертония. Однако не всякое повышение кровяного давления есть заболевание. У спортсменов во время соревнований кровяное давление поднимается до 200 мм рт. ст. и более. Но после соревнований оно падает и возвращается к нормальному уровню. Кровяное давление также временно меняется при тяжелом физическом труде, при эмоциональном возбуждении (гневе, испуге) и даже после приема пищи.

У здорового человека такие колебания давления крови нельзя считать угрожающими. Стенки артерий эластичны и настолько прочны, что их не может повредить любое повышенное кровяное давление. Сонная или другие крупные артерии человека выдерживают давление больше 20 атмосфер, а это давление пара в современном паровозе.

ЧЕЛОВЕК НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЕСАХ

Кровь составляет примерно 7% веса человека. Если человек весит 70 кг, то крови у него будет около 5 л. Но не вся кровь, а только половина ее циркулирует по организму в кровеносных сосудах. Другая половина находится в запасе, в так называемых «кровяных депо». Такие «депо» крови — печень, селезенка и

Если человек, лежащий на строго уравновешенной доске, начнет решать простую арифметическую задачу, то голова его немедленно перевесит.

кожа. Печень содержит до 20%, селезенка — 16% и подкожные сосуды — 10% общего количества крови. Таким образом, в «кровяных депо» находится около 46% крови. Когда возникает необходимость в пополнении крови, что бывает при усиленной мышечной работе или кровопотере, кровь выбрасывается из «депо» в кровеносные сосуды и нормальная деятельность организма продолжается. Когда же тяжелая работа прекращается, часть крови вновь заполняет сосуды печени, селезенки и кожи.

Та половина крови, которая циркулирует в кровеносных сосудах, строго распределяется между различными органами, получающими разное количество крови. Особенно много крови получает работающий орган. Если на длинную доску, находящуюся на клинообразной подпорке, положить человека и уравновесить, то можно достигнуть его строго горизонтального положения. Получаются своеобразные весы. Если добавить небольшой груз к ногам, то доска наклонится в сторону ног, а если перенести груз к голове, то доска наклонится в сторону головы. Предложите человеку, который лежит на строго уравновешенной доске, решить небольшую арифметическую задачу, и доска наклонится в сторону головы.

Что же произошло? Когда человек начал думать над задачей, сосуды его мозга расширились, к голове поступило больше крови, голова стала тяжелее и перевесила, нарушив равновесие горизонтальной доски. Даже одна только мысль о работе может изменить кровоснабжение мышц. Если человеку, лежащему на уравновешенной горизонтальной доске, предложить подумать, что он ногами совершает физическую

работу (едет на велосипеде и т. п.), равновесие нарушится, и доска наклонится в сторону ног. Мысль о том, что он совершает работу ногами, вызвала расширение сосудов, а следовательно, прилив крови к мышцам ног. Таким образом, к усиленно работающему органу всегда приливает больше крови. Когда человек занимается умственной работой — готовит ли ученик уроки, пишет ли ученый статью, обдумывает ли рабочий, как лучше организовать свой труд, — во всех случаях больше крови приливает к мозгу. А после приема пищи кровь перераспределяется по-новому: она приливает к желудку и кишечнику, т. е. органам, которые начинают усиленно работать.

Количество крови, протекающей по сосудам органов пищеварения, увеличивается в это время на 30—50%. Вот почему после обеда появляется сонливость и желание отдохнуть.

Таким образом, в организме непрерывно в зависимости от труда и внешних условий происходит распределение крови: сосуды одних органов сужаются, а других органов расширяются.

Сужение и расширение сосудов осуществляется нервной системой. Еще в начале XIX в. знаменитый французский физиолог Клод Бернар перерезал на правой половине шеи кролика симпатические нервные волокна. В результате сосуды правого уха расширились, ухо покраснело и стало горячим. А когда он нанес электрическое раздражение концу перерезанного нерва, который идет к уху, то сосуды сократились, ухо побледнело и стало холодным. Из этого опыта стало очевидным, что сокращение стенок кровеносных сосудов происходит под влиянием симпатических нервов, а расширение — под влиянием сосудорасширяющих парасимпатических нервов.

Возбуждение, которое идет по этим нервам, возникает в продолговатом мозге, где находится сосудодвигательный центр. Этот центр, в свою очередь, находится под влиянием высших отделов головного мозга.

МАРАФОНСКИЙ БЕГУН

Это было почти две с половиной тысячи лет назад. Шел 490 год до н. э. Персия, собрав большую армию и поставив во главе ее опытных военачальников Датиса и Артаферна, напала на Грецию. Персидская армия, переплыв на многочисленных кораблях Эгейское море, высадилась на Марафонской равнине. Страшная угроза нависла над Афинами — центром культуры того времени. Афиняне решили защищать свою родину и вступили в решительный бой с персидской армией. Бой был длительный и тяжелый. Храбрость, самоотверженность и более высокий моральный дух греческой армии привели ее к победе: персидская армия была разгромлена и спасалась бегством. Чтобы оповестить жителей города Афин о победе, с поля боя был послан воин. Ему приказали бежать как можно быстрее. Пробежав весь путь от Марафона до площади города, где жители Афин ждали вестей с поля боя, гонец сообщил радостную весть о победе, упал и умер: сердце не выдержало.

В честь этого воина в 1896 г. на I Олимпийских играх в Афинах было устроено соревнование в беге между Афинами и Марафоном — местечком, откуда он был послан. С тех пор проводятся соревнования по марафонскому бегу. Расстояние, которое должен пробежать спортсмен, равно 42 км 195 м. Такое расстояние спортсменов не пугает. После тренировки они пробегают его без опасных для себя последствий.

Конечно, не каждый может стать марафонским бегуном. Но марафонский бег говорит о том, какими исключительно большими возможностями обладает сердце, если о нем заботиться, правильно и систематически тренировать.

Пробежав весь путь от Марафона до Афин, гонец успел сообщить и умер: сердце не выдержало напряжения.

ЗАБОТА О СЕРДЦЕ

Не у всех людей сердце одинаковое: у одних оно здоровое и сильное, у других — слабое, у третьих — больное и т. п.

Ошибочно думать, что только больное сердце требует внимания и заботы. Конечно, если сердце больное, то человек должен относиться к нему бережно и выполнять советы врача.

О пороках сердца слышали все. Это заболевание связано с поражением его клапанов.

Когда сердечная мышца сокращается, то двух- и трехстворчатые клапаны, находящиеся между предсердиями и желудочками, плотно закрываются и препятствуют обратному току крови из желудочков в предсердия. Полулунные же клапаны, плотно закрываясь, препятствуют поступлению крови из легочной артерии и из аорты обратно в желудочки при расслаблении сердечной мышцы.

При некоторых болезнях — ревматизме, ангине и других — иногда возникает воспалительный процесс в сердце, который поражает его внутреннюю оболочку. При этом всегда страдают клапаны сердца: они или частично срастаются, или повреждаются их края. В том и другом случае клапаны уже плотно не прилегают друг к другу и между ними образуются промежутки.

Иногда повреждаются только створчатые клапаны, иногда полулунные, а бывает, что одновременно и те и другие.

Если повреждены створчатые клапаны, то при каждом сокращении сердца в аорту будет выброшена не вся кровь, находящаяся в желудочке, а только часть, другая же ее часть через промежутки между клапанами будет поступать обратно в предсердие. Если же повреждены полулунные клапаны, то во время расслабления сердца часть крови из аорты будет возвращаться обратно в желудочек. Это приведет к тому, что организм начнет получать крови, а следовательно, кислорода и питательных веществ меньше. Чтобы удовлетворить потребности организма, такое сердце начнет усиленно сокращаться, мышце левого желудочка придется выполнять гораздо большую работу, из-за чего стенки левого желудочка еще более утолщаются. Такое сердце требует бережного отношения. Его нельзя перегружать, о нем надо серьезно заботиться.

Но и здоровое сердце требует заботы и внимания, только несколько иного характера. Бережное отношение к сердечно-сосудистой системе не означает, что надо бояться каждого лишнего движения и каждой ступени лестницы. Наоборот, сердце надо тренировать, особенно смолоду, а это достигается физическим трудом и спортом.

Тренировкой человек может достигнуть очень больших результатов. Примером этому могут служить различные спортивные состязания, и особенно в марафонском беге.

Если человек не занимается физическим трудом или спортом, то его мышцы становятся дряблыми и слабыми. Даже небольшое физиче-

ское напряжение вызывает у него быстрое утомление, сердце начинает буквально колотиться в груди, и он в изнеможении прекращает работу.

Когда ту же работу совершает тренированный человек, он выполняет ее сравнительно легко. У него почти нет признаков утомления, а об изнеможении и говорить нечего. Биение его сердца хотя и учащается, но остается мощным и ровным.

Сердечная мышца, так же как и остальные мышцы, развивается и укрепляется, если ее упражнять. Лучший способ упражнения — физический труд и спорт.

Очень большое значение имеет утренняя гимнастика. Она вызывает усиленную работу не только скелетных мышц, но и мышцы сердца. Усиленно работая, сердце не только упражняется и тренируется, но и обеспечивает лучшее кровообращение в других органах, чем способствует их работе.

Прекрасно тренирует сердечную мышцу ходьба, поэтому ежедневная ходьба в определенном ритме с постоянным увеличением расстояния должна быть обязательной в дневном режиме человека.

Некоторые думают, что тренированное и здоровое сердце нужно только спортсменам. Это ошибка. Сильное и здоровое сердце нужно

каждому человеку. Человек со слабым сердцем не только не может долго выполнять физическую работу, но и плохо переносит болезни. При высокой температуре сердце начинает работать учащенно, резко увеличивается его нагрузка. Сильное сердце легко справляется с такой работой, а слабое быстро утомляется, не всегда справляется с длительными повышенными требованиями, может не выдержать большой нагрузки.

Вредно действуют на сердце курение и алкоголь. Курильщики табака — это люди, всю жизнь отравляющие себя содержащимся в табаке ядом — никотином. Другим ядом — алкоголем — так же систематически отравляют себя люди, употребляющие спиртные напитки.

Многие годы мы не чувствуем сердца и даже не замечаем, что оно у нас есть. Но оно неутомимо работает и вместе с нами «переживает» все радости и горести. Если вы ленитесь, избегаете мышечной деятельности, вместе с вами разленивается и сердечная мышца. Вы начинаете полнеть — жиром покрывается и ваше сердце. И наступает день, когда вы его начинаете чувствовать. Оказывается, что оно у вас слабое, мышца его дряблая.

Не лучше ли не ждать этого дня, а повседневно тренировать свое сердце?

ДЫХАНИЕ

ПЕРВЫЙ ВДОХ

Настал час, и ребенок появился на свет... Раздался первый крик нового человека; ребенок закричал — он будет жить.

Какое значение имеет этот крик, первая заявка на жизнь?

В период внутриутробной жизни плод связан с матерью пуповиной и плацентой. Через плаценту происходит обмен газов между кровью матери и плода. Так мать снабжает плод кислородом и питательными веществами и отбирает из его крови углекислоту. Через пуповину проходят кровеносные сосуды от плаценты к плоду и от плода к плаценте. Наступает час рождения, при этом пуповину зажимают, перевязывают, а затем перерезают. Связь ребенка с организмом матери прекращается. Мать уже не снабжает его кислородом, и ему некуда отдавать углекислоту, а ее в крови становится все больше и больше. Наконец, углекислоты накапливается столько, что она действует на дыхательный центр. Он возбуждается, возбуждение идет к дыхательным мышцам, мышцы сокращаются, и ребенок делает первый вдох, а затем и выдох. Это и есть первый крик ребенка, доставляющий столько счастья матери. С первым криком воздух устремляется в дыхательные пути, расправляет и наполняет легкие.

По-разному происходит дыхание на разных ступенях развития животного мира. Многие беспозвоночные животные — губки, плоские черви и другие — дышат всей поверхностью тела. Через кожу дышат и многие мелкие насекомые. Но у большинства насекомых появляет-

ся своеобразная дыхательная система — трахейная. Все их тело пронизано ходами; по ним поступает воздух и снабжает клетки и ткани кислородом.

У рыб уже есть специальные органы дыхания — жабры. Это складки нежной ткани, богато снабженные капиллярами. Из воды, омывающей эти капилляры, в кровь поступает кислород.

С переходом животных к наземной жизни дыхательная система еще более усложнилась. Земноводные дышат кожей и уже появившимися легкими, но сравнительно простого строения. Легкие пресмыкающихся, птиц и млекопитающих имеют более сложное строение и достигают высокого развития.

Дыхательные пути человека состоят из двух отделов: воздухоносных путей (нос, глотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы), через которые поступает воздух, и альвеол легких, где происходит обмен газов между организмом и средой (между воздухом, находящимся в альвеолах, и кровью).

О ЧЕЛОВЕЧЕСКОМ НОСЕ

При нормальном дыхании человек дышит через нос. Ртом он начинает дышать только в том случае, если дыхание через нос затруднено, например при насморке.

Строение носа сложно. Его костный остов образуется из 14 костей: двух верхнечелюстных, двух нёбных, лобной, решетчатой, двух слёзных, двух носовых, двух носовых раковин, сошника и клиновидной кости. К костному остову примыкает хрящевая часть носа, выделяющаяся на лице. Внутренняя поверхность носа покрыта слизистой оболочкой, всегда влажной, теплой и богато снабженной кровеносными сосудами. Ноздри изнутри, начиная почти от их края, покрыты волосками. Они задерживают крупные частицы пыли и других веществ, попадающих в нос при вдохе.

Слизистая оболочка носа очень богата железами, выделяющими слизь. Их насчитывается 150 на 1 см². Выделенная слизь липкая и покрывает всю слизистую носа.

Волосками задерживается не вся пыль. Часть пылинок и бактерий пробивается через эту защитную преграду и вместе с воздухом устремляется в извилистые носовые ходы. Но там они встречают новую преграду — липкую слизь и прилипают к ней, как мухи к липкой бумаге.

Слизистая оболочка носа очень богата железами, выделяющими слизь. На 1 см² слизистой оболочки приходится 150 слизистых желез. 1 — слизистая оболочка носа; 2 — 1 см² слизистой оболочки носа при увеличении (а — выводной проток, б — слизистая железа); 3 — железа слизистой оболочки при увеличении.

На этом борьба организма за чистоту воздуха не прекращается. Носовая слизь борется не только пассивно, но и активно. От веществ, содержащихся в ней, бактерии погибают. Более того, в слизистой оболочке много лимфатических узлов, откуда в носовую слизь поступают белые кровяные тельца — лейкоциты. Они вступают в борьбу с бактериями и уничтожают их.

Ученые проделали такой опыт. Под большой колпак, куда поступал воздух с бактериями, поместили кролика. Как обычно, кролик дышал носом, и, хотя в воздухе были болезнетворные бактерии, он не заболел. Под другой такой же колпак посадили второго кролика, но в нос ему вставили стеклянные трубочки. При дыхании воздух в дыхательное горло поступал через трубочки и не соприкасался со слизистой оболочкой носа. Кролик вскоре заболел и погиб.

Однако все же часть пыли и других веществ, прорвавшись через преграды, попадает в легкие. Но природа позаботилась об удалении их из организма. Почти вся слизистая оболочка дыхательных путей покрыта крохотными колеблющимися ресничками, так называемым мерцательным эпителием. Эти реснички колеблются ритмически-волнообразно; каждая из них совершает 40 тыс. колебаний в час. Они напоминают пшеничное поле, колышущееся при слабом ветре. Движение ресничек направлено от легких к дыхательным путям и от внутренних отделов носа к наружным. Безостановочные колебания мерцательного эпителия выводят из самых глубоких уголков легких и из дыхательных путей слизь, а с ней и все инородные тела. Если бы мерцательный эпителий прекра-

тил свою ритмическую работу и не удалял из легких попавшую туда пыль, то в течение жизни человека в них накопилось бы 5 кг пыли! Особенно загрязнен пылью и другими вредными веществами воздух больших городов. Например, по последним данным, частицы угля, выхлопные газы, минеральная [пыль, микробы и бактерии образуют над Парижем купол высотой от 300 до 1000 м. В Париже в 1 мл воздуха содержится 150 млн. минеральных частиц и до 100 тыс. бактерий. Какое же огромное количество пыли и бактерий вдыхает парижанин в течение жизни и какую громадную работу выполняет мерцательный эпителий его дыхательных путей, удаляя все это из организма!

Итак, первая важнейшая функция носа — защитная. Слизистая оболочка носа богато снабжена кровеносными сосудами, по которым обильно протекает кровь. Поэтому она очень теплая, и холодный воздух, проходя через носовые ходы, согревается ее теплом. Так, в легкие поступает согретый, а не холодный воздух. Это вторая функция носа. Третья функция — увлажнение вдыхаемого воздуха. Слизистая оболочка влажная. Она отдает проходящему воздуху много водяных паров. Если воздух очень сухой, он раздражает окончания нервных волокон, находящихся в передней части носа. Возбуждение, возникающее в них, идет в центральную нервную систему и. оттуда к слёзной железе, которая, получив нервный импульс, начинает усиленно функционировать. По слёзно-носовому каналу слёзная жидкость втекает в нос, попадает на слизистую оболочку носа и увлажняет вдыхаемый сухой воздух.

Особенно сильно воздух увлажняется лимфатическими узелками, или миндалинами, носоглотки. В носоглотке есть еще и нёбные миндалины, расположенные по обе стороны корня языка. Они обычно краснеют и набухают при ангине. Миндалины на носоглотке находятся у заднего носового отверстия на стенке глотки. По разным причинам они иногда разрастаются, и развиваются аденоиды. Это чаще бывает у детей 7—8 лет. При таком заболевании затрудняется дыхание носом. Больные дети дышат ртом, как при насморке. Обоняние у них притупляется, рот приоткрыт, нижняя челюсть отвисает —

Вся слизистая оболочка дыхательных путей от носа до легких покрыта мерцательным эпителием. Каждая ресничка колеблется 40 тыс. раз в час. Эти колебания напоминают пшеничное поле при слабом ветре.

возникает так называемое аденоидное выражение лица. Кроме того, нарушается речь: появляется гнусавость и косноязычие; ночью снятся страшные сны. Общее развитие таких детей задерживается, в школе они учатся плохо. Избавиться от этого заболевания несложно. Врач безболезненно удаляет увеличенные носоглоточные миндалины, и ребенок буквально на глазах перерождается. Все нарушения исчезают, и в жизнерадостном мальчугане нельзя узнать вчерашнего апатичного ребенка.

Четвертая функция нашего носа также защитная и связана с предохранением организма от поступления в легкие воздуха, загрязненного нарами вредных веществ.

Слизистая оболочка, богато снабженная артериями и венами, может значительно изменяться в своем объеме. Когда стенки ее сосудов сокращаются, слизистая оболочка сжимается, носовые ходы широко раскрываются и человек легко и свободно дышит носом. Когда вы рано утром выходите в поле, в лес или на берег моря, то чувствуете, как легко дышится. Это происходит потому, что слизистая носа спадается и широко раскрывает носовые ходы, дыхательные пути расширяются и чистый воздух заполняет легкие.

Но бывает, что сосуды расширяются, слизистая оболочка набу-

Частицы угля, выхлопные газы, минеральная пыль, микробы и бактерии образуют над Парижем купол высотой до 1000 м.

Когда воздух загрязнен, дыхательные пути суживаются, предохраняя тем самым легкие от поступления большого количества загрязненного воздуха ( вверху). На чистом воздухе дыхательные пути резко расширяются и открывают воздуху широкий доступ к легкие (внизу).

хает и закрывает носовые ходы. Дыхание резко затрудняется. Это происходит обычно, когда человек входит в помещение с загрязненным удушливым воздухом. Организм, ограничивая дыхание, успешно защищается от загрязненного воздуха.

Все это связано с нервной системой. Допустим, что к носу поднесли флакон с нашатырным спиртом. Пары нашатырного спирта раздражают нервные окончания в слизистой оболочке носа. Возникает возбуждение, которое идет в центральную нервную систему и сигнализирует об угрозе — о том, что в легкие могут поступить пары нашатырного спирта. Из головного мозга возбуждение немедленно передается определенным мышцам и внутренним органам. Слизистая оболочка носа набухает, и носовые ходы суживаются, а иногда и полностью закрываются; суживаются и воздухоносные пути; легкие спадаются; диафрагма становится куполообразной и этим уменьшает объем грудной клетки; деятельность сердца замедляется.

Если же на нервные окончания действует чистый утренний воздух, то опять-таки рефлекторно под влиянием возбуждения, поступающего из центральной нервной системы, набухание слизистой носа уменьшается, воздухоносные пути расширяются, диафрагма становится более плоской, объем грудной клетки увеличивается, сердце начинает работать быстрее — все органы как бы говорят: «добро пожаловать».

Итак, воздух, проходя через нос, действует на нервные окончания, которые находятся в разных участках слизистой оболочки носа. Раздражение этих окончаний влияет не только на дыхательные пути, но и на деятельность многих органов: изменяется частота сердечных сокращений, уровень кровяного давления, деятельность дыхательных мышц и т. д.

Теперь вы видите, как важно дышать через нос.

Нос имеет и обонятельную функцию. Он устроен так, что вдыхаемый воздух почти вертикально поднимается вверх и достигает окончаний обонятельного нерва. При этом левая половина носа обладает более высокой остротой обоняния, чем правая. Это связано с естественной кривизной перегородки, отделяющей правую половину носа от левой. У большинства людей она искривлена вправо.

Обоняние у человека очень развито. Например, если в 50 мл воздуха содержится 0,000000000025 г ванилина, то человек уже чувствует его запах. Некоторые другие вещества ощущаются при концентрации в 10 или даже в 100 раз меньшей, чем концентрация ванилина.

У собак и у диких животных обоняние еще более развито, чем у человека. Поэтому собак используют на охоте и при розысках.

Кроме непосредственного ощущения запахов, у людей бывают обонятельные иллюзии и галлюцинации. Обонятельные галлюцинации могут быть и следствием заболевания.

Обонятельная функция носа связана с дыханием и имеет большое значение, потому что происходит как бы проверка воздуха л решается вопрос, разрешить ему вход в легкие или нет. Если «ответ» отрицательный, то. кроме всех описанных, воздвигается еще одна очень существенная преграда, препятствующая поступлению воздуха в легкие. Как только окончания обонятельного нерва поднимут тревогу немедленно закрывается голосовая щель, и на-

столько плотно, что доступ воздуха в легкие полностью прекращается.

Итак, нос — это орган дыхания и обоняния. Но он имеет еще большое значение в речи и в мимике.

В отличие от других частей лица нос растет в течение всей жизни. Поэтому у пожилых людей, как правило, большие носы. Сравните фотографии одного и того же человека, снятого в молодости и в старости, и вы увидите, что размер носа, а иногда и форма его неодинаковы. Но это имеет только эстетическое значение.

ЛАБИРИНТ С МНОГОМИЛЛИОННЫМИ ХОДАМИ

Воздух, пройдя через носовые ходы, очищенный от пыли и бактерий, увлажненный, подогретый, поступает в глотку, гортань, а затем в дыхательное горло, или трахею. Дыхательное горло состоит из хрящевых полуколец. К ним сзади примыкает пищевод. То, что хрящи трахеи представляют собой не полное кольцо, а полукольцо, имеет большое приспособительное значение. Когда человек глотает пищу, пищевод, по которому проходит пищевой комок, несколько растягивается. Это возможно благодаря вырезкам в хрящах трахеи, куда вдается растягивающийся пищевод.

Длина трахеи примерно 15 см. На уровне 4—5-го грудных позвонков трахея делится на два бронха — правый и левый. Каждый бронх входит в легкое, где ветвится на мелкие бронхи, которые в свою очередь разветвляются на бронхиолы толщиной 0,5 мм. Таких бронхиол около 25 млн. Каждая из них оканчивается ходами с группой воздушных мешочков, или альвеол.

Легкие можно сравнить с виноградной кистью, где веточки представляют собой бронхи и бронхиолы, а ягоды — альвеолы. Их насчитывается почти 300 млн. Сюда по многомиллионным ходам поступает вдыхаемый воздух. Альвеолы увеличивают дыхательную поверхность легкого. При сильном вдохе альвеолы растягиваются и могут покрыть площадь 150 м². Это в 75 раз больше, чем поверхность тела человека, которая равна 2 м².

Легкие покрыты тончайшей оболочкой—плеврой. Она покрывает все легкое, переходит на грудную клетку и плотно облегает ее внутреннюю поверхность. Таким образом, плевра двумя листками покрывает и легкое и внутреннюю стенку грудной клетки. Между

этими листками остается плевральная щель. Значение ее очень большое. О ней мы расскажем дальше.

ЧТО ПРОИСХОДИТ В АЛЬВЕОЛАХ

Альвеолы густо оплетены капиллярами. Стенки альвеол очень тонкие: они состоят только из одного слоя клеток. Степки капилляров тоже состоят из одного слоя клеток. Следовательно, находящийся в альвеолах воздух и протекающая по капиллярам кровь отделяются друг от друга только двумя слоями клеток. Вот через эту тоненькую стенку и происходит газообмен. О характере газообмена, происходящего в легких, можно судить, если сравнить состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Мы вдыхаем атмосферный воздух. Он содержит 20,94% кислорода, 79,03% азота и разных инертных газов (аргон, неон, гелий и др.) и 0,03% углекислого газа. Состав выдыхаемого воздуха уже иной: кислорода в нем 16,3%, углекислого газа 4%, азота и других инертных газов 79,7%. Сопоставьте эти цифры. Вы

Дыхательные пути: 1 — гортань; 2 — трахея; 3 — бронхи; 4 — бронхиолы.

видите, что в легких количество кислорода уменьшается, а углекислоты — увеличивается. Кислород из воздуха, находящегося в альвеолах, переходит в кровь, а углекислота покидает кровь и переходит в альвеолярный воздух.

Почему же происходит этот переход газов? Переход газов из окружающей среды в жидкость и из жидкости в воздух подчиняется определенным физическим законам.

Каждый газ растворяется в жидкости в зависимости от своего парциального давления¹. Каково же парциальное давление каждого из этих газов?

Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Следовательно, если воздух оказывает давление, равное 760 мм рт. ст., то парциальное давление кислорода составит 20,94% от общего давления и будет равно 159 мм рт. ст. Парциальное давление азота и других инертных газов составит 79,03% атмосферного давления и будет равно 600,8 мм рт. ст. Углекислого газа содержится очень мало — всего 0,03%. Поэтому и его парциальное давление будет приблизительно 0,2 мм рт. ст. Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем давление (напряжение) этого же газа в жидкости, то газ будет растворяться в жидкости, пока не установится определенное равновесие. Если, например, парциальное давление кислорода в альвеолах будет выше, чем в притекающей венозной крови, то кислород из альвеолярного воздуха будет переходить в кровь.

В силу того же закона, когда напряжение газа в жидкости выше, чем его парциальное давление в воздухе, газ из жидкости будет выходить в окружающий воздух, пока не установится относительное равновесие. Поэтому, когда напряжение углекислого газа в венозной крови будет выше, чем в альвеолярном воздухе, углекислый газ будет переходить из венозной крови в альвеолярный воздух. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 110 мм рт. ст., а в венозной крови — 44 мм рт. ст. Таким образом, имеется разность давления в 70 мм рт. ст.; этого вполне достаточно, чтобы кислород мог переходить из альвеолярного воздуха в кровь.

Потребность человека в кислороде равна 350 мл/мин; при физической работе она доходит до 5000 мл/мин. Ее можно полностью удовлетворить, если учесть, что разности в парциальном давлении в 1 мм рт. ст. достаточно, чтобы в кровь перешло 250 мл кислорода.

Между тем разность между величиной парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и его напряжением в крови составляет 70 мм рт. ст. Это вполне удовлетворяет максимальные потребности организма.

В напряжении углекислого газа в крови и его парциальном давлении в альвеолярном воздухе тоже есть достаточная разность. Она составляет 6—7 мм рт. ст., что обеспечивает переход углекислого газа из крови в альвеолярный воздух.

Кровь, поступив через легочную артерию в легкие, растекается в капиллярах по огромной площади альвеол тоненьким слоем. Это тоже способствует газообмену.

Кислород, переходя из альвеолярного воздуха в кровь, вступает в химическую связь с гемоглобином (см. стр. 61).

Насыщенная кислородом кровь разносится по всему организму и в капиллярах тканей отдает кислород. Здесь же в кровь поступает углекислота. Кислород, который кровь отдает тканям, идет в клетки и вступает в химические процессы обмена веществ.

В химическую связь с гемоглобином входит не только кислород, но и другие газы. Химическая связь гемоглобина с кислородом очень непрочная. Она легко образуется и легко разрушается. Исключительно прочна связь гемоглобина с окисью углерода — угарным газом. Этой прочностью и объясняется отравляющее действие угарного газа. Окись углерода так прочно соединяется с гемоглобином, что кислород уже не может вступить с ним в связь и не поступает к клеткам и тканям — человек погибает от удушья, если не вынести пострадавшего на свежий воздух.

¹ Парциальным давлением называется та часть общего давления, которая приходится на долю каждого газа в смеси газов. Оно зависит от процентного содержания данного газа.

ДЫХАНИЕ НА ЭЛЬБРУСЕ

Обязательное условие нормального дыхания — определенная концентрация кислорода в воздухе. Недостаточность его вызывает в организме различные расстройства.

На высоте 5500 м, т. е. почти на высоте Эльбруса, атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности земли, и равно 380 мм рт. ст. Резко снижается и парциальное давление кислорода. Если при атмосферном давлении в 760 мм рт. ст. оно равно 159 мм рт. ст., то уже на высоте 5500 м падает до 80 мм рт. ст. Это вызывает недостаточное насыщение крови кислородом и, следовательно, недостаточное снабжение им нервной ткани, мышц и других органов. Наступает так называемое кислородное голодание. Особенно заметно это при подъеме на горные вершины или при полетах в самолете на больших высотах, если нет специальных герметичных кабин с постоянной концентрацией кислорода, обеспечивающей нормальное дыхание человека. Когда кислорода недостаточно, пульс и дыхание учащаются, появляются усталость, слабость мышц, синюшность, теряется острота слуха и зрения, а в тяжелых случаях могут быть даже нервно-психические расстройства. Такое состояние называют высотной, или горной, болезнью. Подобные нарушения в организме наступают на высоте 4000 м и более. Высота Эльбруса 5633 м, и концентрация кислорода на его вершине настолько низка, что без предварительной тренировки человек не может там находиться.

На заре воздухоплавания три французских аэронавта совершили полет на воздушном шаре. Они поднялись на высоту 8000 м. Только один из аэронавтов остался живым, но и он опустился на землю в очень тяжелом состоянии. Условия существования человека на больших высотах в то время еще не были известны, и гибель воздухоплавателей послужила толчком к изучению этих вопросов. Выдающийся русский ученый И. М. Сеченов тогда впервые установил, что смерть воздухоплавателей произошла оттого, что им не хватало кислорода из-за разреженности воздуха в верхних слоях атмосферы.

При кислородной недостаточности учащается и углубляется дыхание. При этом за минуту через легкие проходит больше воздуха и насыщение крови кислородом увеличивается, отчего возрастает число эритроцитов в крови и повышается количество гемоглобина, а следовательно, усиливается связывание и перенос кислорода. Сердце также начинает за 1 минуту перекачивать больше крови, чем в обычных условиях, и, что особенно важно, стойкость тканей к недостатку кислорода повышается. Так организм способен компенсировать недостаток кислорода.

Для борьбы с горной болезнью большое значение имеет тренировка. Она хорошо приспосабливает организм к низкой концентрации кислорода.

После тренировки человек может находиться на высоте 5000 м и даже подниматься на большую высоту, не испытывая неприятных проявлений горной болезни. Так, альпинисты тренировкой добивались того, что без кислородных приборов на Памире поднимались на 7495 м, а на Джомолунгме — на 8400 м. Такие большие возможности есть у организма, если его правильно тренировать. Даже тонкие химические процессы, протекающие в клетках, могут приспособиться к условиям жизни.

ВДОХ И ВЫДОХ

Легкие самостоятельно никогда не растягиваются и не сокращаются, они пассивно следуют за грудной клеткой. Полость же грудной клетки расширяется благодаря сокращению дыхательных мышц, к которым в первую очередь относятся диафрагма и межреберные мышцы.

Диафрагма при вдохе опускается на 3—4 см. Опускание же ее на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 250—300 мл. Таким образом, только за счет сокращения диафрагмы объем грудной клетки увеличивается на 1000— 1200 мл. Когда межреберные мышцы сокращаются, они приподнимают ребра, которые несколько поворачиваются вокруг своей оси, в результате чего грудная полость также расширяется.

Легкие следуют за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. От этого создается разность между атмосферным давлением и давлением в легких. Так как давление в легких становится ниже атмосферного, воздух устремляется в легкие и заполняет их. Происходит вдох. За вдохом наступает выдох. При обычном выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, грудная клетка спадается и ее объем уменьшается. При этом легкие тоже спадаются и воздух выдыхается наружу. В сильном выдохе участвует брюшной пресс, который, напрягаясь, давит па внутрибрюшные органы. Они,

в свою очередь, давят на диафрагму, которая еще более выпячивается в полость грудной клетки.

При каждом вдохе человек совершает значительную работу. Этой работой можно поднять 1 кг груза на высоту 8 см. Если бы эту энергию можно было использовать, то за час груз в 1 кг был бы поднят на 86 м, а за ночь— на 690 м.

Мужчины и женщины дышат по-разному. У мужчин брюшной тип дыхания, а у женщин— грудной. Разный тип дыхания зависит от того, какие мышцы преимущественно участвуют в дыхательных движениях. У мужчин это диафрагма, а у женщин — межреберные мышцы. Но эти типы дыхания не постоянные, они могут меняться в зависимости от характера и условий работы.

Мы уже говорили о плевральной щели. Она образуется между двумя листками плевры и герметически закрыта. Давление в ней ниже атмосферного. Это очень важно, так как дыхание невозможно, если при ранении грудной клетки воздух попадает в плевральную щель и давление в ней становится равным атмосферному.

Поступление воздуха в плевральную щель (или полость плевры) при нарушении целостности ее стенок называется пневмотораксом. Он с успехом применяется при лечении туберкулеза легких. Врач специальной иглой прокалывает грудную клетку и впускает в плевральную щель определенное количество газа. Давление в ней искусственно повышается, и движение легких значительно ограничивается, а это создает покой больному органу. Клетки плевры обладают способностью поглощать воздух, поэтому через некоторое время они полностью удаляют газ из плевральной щели и в ней опять устанавливается пониженное давление.

ЖИЗНЕННАЯ ЁМКОСТЬ ЛЕГКИХ

Вам, наверное, не раз приходилось на медицинском осмотре дуть в специальный прибор— спирометр. При этом вы делали глубокий вдох до отказа и также до отказа выдыхали весь воздух в прибор. Спирометр помогает установить жизненную ёмкость легких — так называется объем выдохнутого вами воздуха. В среднем человек выдыхает 3500 мл воздуха. У людей с хорошо развитой грудной клеткой, особенно у спортсменов, жизненная ёмкость легких достигает 5000—5500 мл. Но это не значит, что человек

Спирометр — прибор для определения жизненной ёмкости легких.

обычно каждый раз вдыхает и выдыхает несколько тысяч миллилитров воздуха. При спокойном дыхании он вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этого достаточно, чтобы обеспечить все протекающие в организме процессы кислородом. Но если человек совершает мышечную работу, глубина и частота его дыхания меняется. Теперь он уже вдыхает и выдыхает не 500 мл, а значительно больше и дышит не 16 —18 раз в минуту, как обычно, а 40—45 раз. Поэтому количество воздуха, проходящего через легкие в 1 минуту, резко увеличивается: если в обычных условиях за 1 минуту через них проходит 6—8 л воздуха, то при мышечной работе — до 120 л.

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР

Человек дышит ритмично. С первого и до последнего часа жизни ритм дыхания у него не нарушается, изменяется лишь его частота.

Новорожденный ребенок 60 раз в минуту совершает дыхательные движения, пятилетний — 25; с 15—16 лет частота дыхания устанавливается 16—18 раз в минуту и сохраняется такой до старости, а в старости вновь учащается. Некоторые животные дышат очень редко: кондор совершает 6 дыхательных движений в 1 минуту, а хамелеон—одно в 30 минут. Его легкие соединены с особыми мешками. В них он набирает воздух и при этом сильно раздувается. Из этих мешков кислород постепенно расходуется на обмен веществ. Такая особенность дыхания хамелеона служит ему защитой и помогает подолгу не обнаруживать своего присутствия даже дыханием.

Чем же определяется ритм дыхания? От чего он зависит?

Еще в прошлом веке ученые обнаружили в продолговатом мозге участок, разрушение которого вызывало остановку дыхания и смерть. Этот участок назвали дыхательным центром. Сначала его именовали даже «жизненным узлом», потому что от его нормальной деятельности зависит жизнь организма. Из дыхательного центра возбуждение регулярно поступает к дыхательным мышцам, они сокращаются, и человек совершает вдох. Затем возбуждение перестает поступать к мышцам, они расслабляются — совершается выдох. Такая ритмичность в деятельности дыхательного центра определяется в первую очередь самим процессом дыхания. Дело в том, что когда легкие растягиваются, то находящиеся в них нервные окончания раздражаются, в них возникает возбуждение. Оно идет по нервам к дыхательному центру и тормозит его. Тогда из дыхательного центра возбуждение перестает поступать к дыхательным мышцам и они расслабляются: наступает выдох, легкие спадаются. Раздражение нервных окончаний прекращается. К дыхательному центру возбуждение из легких больше не идет: его торможение проходит, и вновь наступает вдох.

На дыхание сильно влияет кора головного мозга. Человек может по своему желанию изменить ритм, частоту и глубину дыхания.

Однако, кроме влияния нервной системы, в деятельности дыхательного центра большое значение имеет содержание углекислоты в крови. Попробуйте задержать дыхание. Это может продолжаться секунд 30—40, а затем, несмотря на все усилия, вы неизбежно сделаете вдох. Так происходит потому, что при задержке дыхания углекислота не удаляется и ее количество в крови повышается. А это возбуждает

дыхательный центр, и дыхание неизбежно возобновляется. Совершенно иное явление наблюдается, если добиться понижения концентрации углекислоты в крови. Этого можно достигнуть учащенным и усиленным дыханием. Углекислота будет усиленно выдыхаться, и ее количество в крови резко уменьшится. Тогда дыхательный центр долгое время не будет возбуждаться и дыхание прекратится, пока концентрация углекислоты вновь не повысится. Подобным приемом пользуются ныряльщики. Опытные ловцы жемчуга остаются под водой до 5—7 минут. Этого времени достаточно для удачных поисков жемчужных раковин.

ЗА ЧИСТЫЙ ВОЗДУХ

Теперь вы уже знаете, как важно дышать чистым воздухом. Когда он чист, все дыхательные пути широко раскрыты и воздух обильно поступает в легкие. Все процессы, протекающие в организме, совершаются нормально, повышается обмен веществ, появляется бодрость и прекрасное самочувствие.

Но за чистый воздух надо бороться. Прежде всего это борьба с пылью. Конечно, воздух загрязняется и выхлопными газами автомашин, и газами промышленных предприятий, и другими веществами, отравляющими наш организм. Всем этим, как уже мы говорили, особенно загрязнен воздух больших городов. Ученые-гигиенисты многих стран работают над вопросом очистки воздуха городов от вредных примесей. Но больше всего воздух загрязняет пыль.

Пыль есть почти везде. Только в море в 1000—1200 км от берега и на очень большой высоте пыли нет. Даже на вершинах Альп в 1 мл воздуха содержится 200 пылинок. А в таком же объеме городского воздуха пылевых частиц более полумиллиона. В деревне пыли меньше, но и там в 1 мл воздуха до 5 тыс. частичек пыли. Ветер переносит ее на очень далекие расстояния: в Норвегии, например, обнаружена пыль пустыни Сахары, а в Европе — вулканическая пыль с островов Индонезии.

Пыль очень вредна для человека. Она травмирует мерцательный эпителий дыхательных путей, предохраняющий своей неутомимой работой наши легкие от скопления в них пыли. Но пыль опасна для организма и по другим причинам.

Ведь в воздухе, кроме вредных примесей, есть много бактерий. В магазинах, театрах, на

выставках, где бывает очень много людей, в 1 мл воздуха может быть до 12 млн. бактерий и более. Бактерии не носятся в воздухе свободно. Они — «пассажиры» частиц пыли и переносятся только с нею. Вот почему борьба за чистый воздух — это борьба с заразными болезнями. Чем меньше пыли, тем меньше бактерий в воздухе, а следовательно, тем меньше их попадает к нам в дыхательные пути и легкие.

Несмотря на то что люди вдыхают так много бактерий, заболевают лишь немногие. Это объясняется тем, что большая часть бактерий не опасна для человека и лишь некоторые могут вызвать заболевание. Но и против них в организме есть защитные приспособления, и человек заболевает только в том случае, если организм ослаблен и болезнетворных бактерий попадает слишком много.

В комнатах пыли в 10—20 раз больше, чем на улице. Надо чаще проветривать помещение.

Наружный воздух особенно чист ночью и рано утром. Проветривание уносит не только пыль, но и другие вредные примеси, например угле- кислый газ.

В классе, если помещение не проветривается, углекислого газа к 11 часам становится почти в 3 раза больше, чем перед началом занятий. Гораздо меньше пыли бывает после поливки улиц, дворов, садов и т. д. Даже в большом городе днем, когда в воздухе очень много пыли, количество ее, а следовательно, и бактерий после поливки уменьшается наполовину.

Очень оздоровляют воздух зеленые насаждения. В пробах воздуха, взятых в сквере и на улице, оказалось разное количество всяких вредных примесей: в воздухе сквера их вдвое меньше, чем в воздухе улицы. Берегите деревья, кусты и цветы не только потому, что они украшают наши города и села, но и потому, что они сохраняют наше здоровье.

КОЖА

НАДЕЖНАЯ ЗАЩИТА

Тело человека покрыто плотным кожным покровом. Вместе с лежащей под ним подкожной клетчаткой он надежно защищает организм от различных внешних воздействий.

Любопытная картина представляется взору, когда рассматриваешь строение кожи под микроскопом. Наружная часть кожи — надкожица, или эпидермис, — состоит из многих слоев клеток, хотя толщина ее и не превышает нескольких десятых долей миллиметра. Первое, что бросается в глаза, — это отсутствие в ней кровеносных сосудов.

В основании надкожицы, тесно соприкасаясь друг с другом, словно плитки брусчатой мостовой, в один ряд расположены клетки. Они находятся в непосредственном соседстве с густой сетью кровеносных сосудов, легко получают из крови питательные вещества и кислород и отдают в кровь углекислоту и другие ненужные вещества.

В сущности говоря, только один этот основной слой надкожицы можно на звать по-настоящему живым и полноценным. Его клетки остаются жизнеспособными в течение всей жизни человека. Они все время растут и размножаются. Вновь образовавшиеся молодые клетки располагаются над основным слоем надкожицы. Они оттесняют находящиеся здесь другие клетки кверху; через некоторое время их в свою очередь оттесняют более молодые, позднее образовавшиеся клетки.

Так, непрерывно старые клетки под напором молодых все больше удаляются от основного слоя надкожицы и от находящихся под ним кровеносных сосудов. А это значит, что старые клетки обречены на гибель, потому что им становится все труднее получать питательные вещества и освобождаться от ненужных отбросов.

И действительно, клетки, раньше отделившиеся от клеток основного слоя и находящиеся ближе к поверхности кожи, сильно изменяются становятся почти неузнаваемыми. Они делаются более плоскими, их вещество перерождается

Самые же старые клетки, расположении в верхних слоях надкожицы, окончательно погибают, роговеют, т. е. делаются похожими на то вещество, из которого состоят ногти и волосы человека, рога и копыта животных Такие отмершие клетки, едва заметные под микроскопом, склеиваются друг с другом и постепенно слущиваются с поверхности кожи

Железы внутренней секреции: I— Гипофиз. II — Щитовидная железа. III — Околощитовидные железы. IV — Поджелудочная железа. V — Надпочечники. VI —VII — Половые железы.

Казалось бы, что мертвые клетки уже бесполезны для организма. Однако это не так. Они, как тяжелые доспехи средневекового рыцаря, принимают на себя все удары и сохраняют невредимыми живые клетки основного слоя надкожицы. Щит из мертвых клеток не пропускает ни воды, ни растворенных в ней веществ.

Под плотным слоем живых клеток надкожицы находится собственно кожа. В ней гораздо меньше клеток, и расположены они на значительном расстоянии друг от друга. Пространство между клетками заполнено особым волокнистым веществом, которое придает коже упругость. А сколько здесь кровеносных сосудов, сколько тончайших нервных веточек!

Толщина этого слоя—1—2 мм. В нем находятся корни волос, сальные и потовые железы. Множество окончаний чувствительных нервных волокон, расположенных на различной глубине, имеют разное строение и возбуждаются при действии только определенных раздражителей. Раздражение одних нервных окончаний вызывает ощущение боли, других —прикосновения, третьих — давления. Особенно сложно строение нервных окончаний, чувствительных к холоду и теплу. Возникшее возбуждение — это источник информации, которая передается по нервам в мозг. Разнообразие нервных окончаний дает нам возможность раздельно ощущать прикосновение к коже, боль, тепло, холод и тем самым вовремя предохранять себя от повреждений или от действия каких-нибудь вредных, раздражающих веществ, устранять вредное влияние слишком высокой или низкой температуры.

В наружной части собственно кожи очень много упругих волокон. Но чем дальше от поверхности, тем их становится меньше, ткань делается более рыхлой и в ней начинают появляться жировые клетки. Эти клетки могут захватывать из крови частицы жира, сохранять их в виде запаса, а по мере надобности вновь отдавать в кровь. Другие клетки нашего тела также могут содержать в себе маленькие частички жира, но в жировых клетках его так много, что он заполняет их почти целиком.

В глубине кожи все чаще встречаются жировые клетки. Сначала они расположены поодиночке или отдельными маленькими группами, затем их становится все больше и больше, и, наконец, они заполняют целиком всю ткань. Так незаметно кожа переходит в подкожную, или жировую, клетчатку, толщина которой в некоторых местах тела достигает нескольких сантиметров.

Кожа вместе с подкожной клетчаткой ослабляет толчки и удары, направленные на тело. Представьте себе человека, укутанного с ног до головы в толстые мягкие одеяла. В таком облачении можно без боязни подставить грудь под удар боксера или решиться на смелый прыжок. Для нашего тела таким одеялом как раз и служат кожа и подкожная клетчатка.

В теле животного всегда происходит обмен веществ, т. е. непрерывное разрушение, распад на части живого вещества и столь же непрерывное его восстановление за счет питательных веществ. Распад веществ сопровождается образованием тепла, а поверхность тела, подобно любому нагретому предмету, отдает тепло окружающей среде, если ее температура ниже температуры тела. У млекопитающих и птиц температура тела постоянна, у остальных животных она изменчива.

В теле человека за один час образуется столько тепла, сколько нужно, чтобы вскипятить 1 л ледяной воды. И если бы тело вместо кожи было покрыто непроницаемым для тепла футляром, то уже через час температура тела поднялась бы примерно на полтора градуса, а часов через сорок достигла бы точки кипения воды.

Во время тяжелой физической работы обмен веществ, а следовательно, и образование тепла увеличивается в несколько раз. Несмотря на это, температура нашего тела постоянна, и у здорового человека она не превышает 37°. Постоянная температура у человека поддерживается почти исключительно путем регуляции отдачи тепла. Облегчает эту регуляцию одежда.

Кожа человека обладает замечательным свойством: при одной и той же температуре воздуха ее способность отдавать тепло может резко меняться. Иногда кожа отдает очень мало тепла. Но она способна отдавать много тепла, даже если температура воздуха выше температуры тела, что на первый взгляд может показаться невероятным. Это свойство кожи связано с работой потовых желез. В жаркую погоду, когда температура воздуха становится выше температуры тела, кожа должна бы не отдавать тепло, а сама нагреваться от чрезмерно теп-

У беспозвоночных животных, а также у рыб, земноводных и пресмыкающихся температура тела лишь незначительно выше температуры окружающей среды. Однако она может значительно подняться при интенсивном движении животного. Температура шмеля повышается, например, на 10—12°. Млекопитающие и птицы сохраняют постоянную или почти постоянную температуру тела и в холодную погоду, и в жаркий солнечный день.

лого воздуха. Тут-то и выступают на первый план потовые железы. Выделение пота резко усиливается. Испаряясь с поверхности тела, пот охлаждает кожу и отнимает у нее много тепла. При очень высокой температуре (например, во время работы в горячих цехах) может выделиться более 2 л пота в час. Потоотделение может иметь значение также и при невысокой температуре воздуха, например во время тяжелой физической работы, когда резко повышается обмен веществ, а с ним и образование тепла. Чем суше воздух, тем легче испаряется пот с поверхности тела. В воздухе, насыщенном водяными парами, выделившийся пот не испаряется, а стекает каплями и перестает помогать отдаче тепла. Вот почему так трудно находиться в бане, особенно в парильне.

РАБОТА СОСУДОВ

Не меньшее значение для регуляции отдачи тепла имеет свойство кровеносных сосудов кожи менять свой просвет: то суживаться, то расширяться. Когда сосуды расширяются, по ним протекает много теплой крови, и кожа согревается. А теплая кожа, по законам физики отдает больше тепла в окружающую среду. При сильном сужении сосудов количество протекающей в них крови резко уменьшается, кожей становится холодной и потеря тепла организмом снижается.

Наши ощущения тепла и холода зависят от температуры кожи. Нам тепло, когда сосуды расширяются и кожа становится теплой. Если же сосуды суживаются и кожа охлаждается,

мы ощущаем холод, хотя бы температура нашего тела была очень высокой.

Во время лихорадки человека трясет от холода и он не может согреться, сколькими бы одеялами ни накрылся. Это происходит оттого, что резко суживаются сосуды кожи. Кожа при этом становится холодной, отдача тепла сильно уменьшается, больше тепла сохраняется в организме и температура тела, повышаясь, может достигнуть 40—41°. Некоторое время спустя сосуды кожи расширяются. Горячая кровь нагревает кожу, и больному становится жарко. Однако, несмотря на ощущение тепла, температура тела начинает понижаться, так как разгоряченная кожа усиленно отдает тепло.

Таким образом, человек может ощущать холод при повышении температуры тела и тепло при ее понижении.

В холодную погоду отделение пота незначительно и отдача тепла регулируется почти исключительно расширением и сужением сосудов кожи.

ОТЧЕГО ПОГИБ «ЗОЛОТОЙ» МАЛЬЧИК?

Четыре с половиной века назад, в последние дни 1496 г., в роскошном замке миланского герцога Моро готовились к новогоднему празднику. Герцог собирался показать своим гостям такие чудесные представления, каких никогда еще не видывал свет. Еще бы! Устройством праздника руководил великий художник и никем не превзойденный механик Леонардо да Винчи. Он задумал восславить золотой век мира, который наступил после многих лет железного века с его опустошительными войнами.

Для изображения железного века кузнецы под наблюдением Леонардо да Винчи сделали огромную фигуру лежащего рыцаря, закованного в латы. А золотой век должен был изображать голый мальчик, с головы до ног покрытый золотой краской. Это был сын бедного пекаря. Отец за деньги предоставил его для увеселения герцога.

В самый разгар праздничного веселья в огромном освещенном факелами зале появилась

фигура рыцаря. Из его чрева вышел «золотой» мальчик с крыльями и большой лавровой веткой в руке. Испуганно смотрел он на окружающих, произнося заученное приветствие герцогу. Праздник не удалось довести до конца, потому что внезапно заболела жена герцога. Гости разъехались. Погасли огни. О мальчике, конечно, забыли... Он остался один в огромном холодном полутемном зале. Лишь на следующий день Леонардо да Винчи увидел его в темном углу. Ребенок дрожал и жалобно плакал. Леонардо закутал его в плащ, отнес к себе домой и три дня ухаживал за ним, пытаясь спасти. Но на четвертый день мальчик умер.

Прошли века. История «золотого» мальчика, связанная с именем великого художника, не была забыта. А причина его гибели долгое время оставалась непонятной и вызывала разные толкования. Почему погиб мальчик? Быть может, потому, что его покрытая золотой краской кожа не могла дышать?

Ведь известно, что у лягушки дыхание, г. е. обмен газов между кровью и наружным воздухом, может происходить через кожу. Лягушка остается живой, если у нее перевязать дыхательную трубку, или трахею, и тем самым прекратить доступ воздуха в легкие. Но она гибнет, если ее кожу покрыть мазью, не пропускающей воздух.

Может быть, и человек дышит кожей? На этот вопрос наука дала отрицательный ответ. Точно установлено, что через кожу может проникать лишь самое незначительное количество

Появился «золотой» мальчик с лавровой веткой.

кислорода и углекислого газа. Это количество кислорода настолько мало, что никакого практического значения не имеет.

Было сделано другое предположение: мальчик умер потому, что кожа перестала выделять пот с находящимися в нем различными ненужными и даже вредными для организма веществами.

В середине прошлого века один немецкий ученый решил проверить, может ли человек жить, если его кожа сплошь покрыта каким-нибудь веществом, не пропускающим ни влаги, ни воздуха. Он тщательно покрыл лаком всю кожу двух людей. Один «лакированный» человек пробыл в таком состоянии 24 часа, а другой — 8 дней. Оба они перенесли опыт легко, без каких-либо неприятных последствий. Это объясняется тем, что у человека выделение вредных веществ обеспечивается почками. Через кожу они выделяются в таком небольшом количестве, что это не имеет практического значения.

Значит, миланский мальчик погиб не от того, что через его кожу перестали выделяться вредные вещества.

Тогда не потому ли он умер, что покрывавшая его тело золотая краска препятствовала выделению и испарению пота, а тем самым и нормальной отдаче тепла через кожу? Но опыт показал, что если температура воздуха не очень высока, то человек с покрытой лаком кожей чувствует себя хорошо.

Если бы мальчик находился в жарко натопленной комнате или выполнял тяжелую физическую работу, а его позолоченная кожа не выделяла пот, тогда организм перегрелся бы. Но этого не было. Значит, и не прекращение работы потовых желез было причиной гибели ребенка.

Опыт показал, что люди, кожа которых покрыта лаком, очень плохо переносят холод. Лак раздражает кожу, а это резко и надолго расширяет кожные сосуды. В результате температура кожи повышается, происходит усиленная отдача тепла и наступает постепенное охлаждение тела.

Нечто подобное наблюдается при опьянении. Под влиянием алкоголя обычно расширяются мельчайшие сосуды кожи. Кожа краснеет и становится очень теплой. А ведь мы только тогда чувствуем холод, когда температура кожи снижается. Вот почему опьяневшему человеку не холодно. В самый сильный мороз он может идти по улице распахнувшись и не чувствовать холода. Но это «согревающее» действие алкоголя обманчиво. Иногда пьяный, возвращаясь в морозную погоду домой, от слабости падает на дороге и засыпает. Он не чувствует холода. А между тем температура тела из-за усиленной отдачи тепла постепенно понижается до 34 и даже 33°. При этом резко ослабевает деятельность органов и тканей тела и, если не подоспеет помощь, пьяный умирает.

Теперь нетрудно разобраться в том, что могло произойти в организме мальчика, изображавшего «золотой век». Его кожа, покрытая краской, перестала выделять пот. Однако само по себе прекращение выделения пота не грозило никакими опасностями, так как в помещении, где он находился, не было жарко.

Гораздо опаснее оказалось длительное и резкое расширение сосудов, которое наступило под влиянием раздражающего действия золотой краски. Мальчик провел ночь в холодном зале и потерял много тепла. Температура его тела понизилась. А при охлаждении тела организм ослабевает и делается особенно восприимчивым к таким болезням, как грипп, бронхит и воспаление легких.

Это-то и случилось с «золотым» мальчиком. Его очень мучил жар. Он бредил и сильно кашлял. По-видимому, мальчик умер от воспаления легких.

ЗАГАР

Солнце — друг жизни. Энергия, которую несут солнечные лучи, нужна не только зеленым растениям. В ней нуждаются и птицы, и звери, и люди. Распространяется лучистая энергия в виде особых волн, которые, подобно звуковым, имеют различную длину.

Как известно, пучок света, пройдя через стеклянную призму, дает на экране красивую радугу. Лучи с самой длинной волной — красные; они преломляются слабее остальных. Самая короткая длина волны у фиолетовых лучей; они преломляются сильнее. Между этими двумя цветами в солнечном спектре располагаются все остальные.

В самом начале XIX в. один ученый, пользуясь термометром, исследовал тепловое действие различных лучей спектра. Совершенно неожиданно он обнаружил, что наиболее сильное нагревание происходит рядом с длинноволновым красным участком спектра, где, казалось, никаких лучей уже нет. Так впервые обнаружилось существование невидимых лучей. Лучи, которые преломляются слабее красных и, сле-

Лучи спектра: инфракрасные, видимый свет, ультрафиолетовые.

довательно, обладают более длинной волной, назвали тепловыми или инфракрасными.

Позднее ученые обнаружили и короткие невидимые лучи. Их назвали ультрафиолетовыми. Через обычную стеклянную призму ультрафиолетовые лучи не проходят. Но если сделать призму из кварца или из некоторых особых сортов стекла, то их можно обнаружить около фиолетовых лучей видимого спектра. Ультрафиолетовые лучи часто называют химическими. Они обладают способностью действовать на фотографическую пластинку гораздо сильнее видимых лучей, вызывать или ускорять многие химические реакции, а также убивать микробов.

Лучи солнца, проникая сквозь слой мертвых и умирающих клеток надкожицы, достигают и слоя живых клеток. Слабое действие солнечного света не приносит вреда организму; наоборот, возбуждая клетки, оно усиливает их деятельность. Полезно и умеренное воздействие ультрафиолетовых лучей. Однако чрезмерное, слишком сильное раздражение солнечными лучами, особенно ультрафиолетовыми, может не только нарушить нормальную работу клеток, но и убить их. Проникая в глубь тела, избыток лучистой энергии мог бы причинить нашему организму большой вред, если бы не защитная деятельность кожи.

Часть лучей солнечного спектра задерживается верхними слоями надкожицы. Однако большая часть их достигает клеток основного слоя. Раздражая эти клетки, солнечные лучи заставляют их скорее расти и размножаться. А чем быстрее размножаются основные клетки, тем толще становится слой отмирающих клеток. Мертвые же и умирающие клетки хороню задерживают ультрафиолетовые лучи. Поэтому чем толще их слой, тем лучше он предохраняет живые клетки от чрезмерного действия этих лучей на организм.

В некоторых клетках основного слоя находятся особые зернышки темного цвета. Красящее вещество, входящее в их состав, называется кожным пигментом. Под действием солнечных лучей (в том числе и ультрафиолетовых) эти темные зернышки начинают увеличиваться в размерах, иногда они заполняют чуть ли не всю клетку. Такие богатые кожным пигментом клетки располагаются над основным слоем кожи. Они выпускают много отростков и образуют как бы сплошной коричневый слой. Это и есть загар.

Вместе с другими погибающими клетками надкожицы пигментные клетки постепенно приближаются к поверхности, а на смену им, если только солнце продолжает действовать на кожу, появляются новые клетки, богатые пигментом. Иными словами, количество пигмента в коже увеличивается, кожа становится все более темной — загар усиливается и предохраняет организм от чрезмерного действия видимых лучей.

Роговая и пигментная защита от лучистой энергии образуется очень медленно. Лишь постепенно, в течение ряда дней, надкожица обогащается пигментом и становится более толстой.

Вот почему, прежде чем подвергнуть кожу сильному и продолжительному действию солнечного света, надо приучить ее к солнцу. Есть люди, у которых кожа содержит очень мало пигмента и не загорает, а лишь краснеет на солнце. А у других людей клетки, способные образовывать кожный пигмент, расположены неравномерно, отдельными группами. И тогда вместо ровного загара появляются веснушки, вокруг которых кожа долгое время остается светлой.

СОЛНЕЧНЫЙ ОЖОГ

Люди с незагорающей и вместе с тем тонкой надкожицей особенно чувствительны к солнечному свету. Но даже тот, кто хорошо загорает, может получить сильный ожог, если он без привычки, сразу подвергнет свою кожу чрезмерному, длительному действию солнечных лучей. Солнечный ожог не сразу дает себя чувствовать. Сначала как будто все благополучно, только кожа становится горячей и красной. Но вскоре голова делается тяжелой, пропадает аппетит. В обожженных местах появляется чувство жжения. Затем начинается озноб, температура тела повышается. Иногда бывает рвота. Человек, необдуманно подвергнувший свою кожу слишком длительному действию ласкаю-

щих солнечных лучей, два-три дня испытывает большие мучения.

Особенно легко солнечные ожоги возникают во время длительных прогулок и походов. Опасность солнечного ожога возрастает при восхождении на высокие горы. Дело в том, что горное солнце очень богато ультрафиолетовыми лучами.

Часть ультрафиолетовых лучей задерживается воздухом. Чем толще слой атмосферы, который должен пройти солнечный свет, тем меньше остается в нем этих сильно действующих лучей. Вот почему в низменных местах солнечный свет содержит значительно меньше ультрафиолетовых лучей и обжигает слабее.

ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Толстый и тощий

Вам, конечно, приходилось встречать и очень толстых и чрезмерно худых людей. Вероятно, вы задумывались над тем, в чем причина этого явления. Может быть, одни слишком много едят, а другие голодают? Безусловно, ожирение и истощение связаны с избыточным или недостаточным питанием. Но дело не только в этом.

Взгляните на двух мышей, изображенных на рисунке. Они одного помета, их одинаково кормили, а между тем одна весит 20 г, а другая втрое больше — 60. Чем это объясняется? Оказывается, «дородность» большей мыши происходит от того, что ей впрыскивали под кожу микроскопическое количество особого вещества — ауротиоглюкозы (химическое соединение глюкозы с золотом и серой). Специальное исследование показало, что это вещество разрушает в мозге животного небольшой участок, который связан с работой гипофиза (нижнего мозгового придатка). Он вырабатывает вещества, направляющие и регулирующие работу так называемых эндокринных желез, осуществляющих обмен углеводов и жиров.

Эти мышки — ровесницы, но у одной из них, изображенной справа, искусственно нарушен обмен углеводов и жиров.

У людей резко выраженное ожирение появляется также при повреждении того же участка мозга.

Если у животного удалить гипофиз, то у него не только прекратится рост, но и возникнет сильное истощение, наступит крайняя мышечная слабость, снизится деятельность других эндокринных желез (надпочечников, щитовидной и половых) и произойдет их атрофия (уменьшение). При повреждении гипофиза у человека, что бывает иногда при травме и инфекции, также появляется тяжелое истощение (кахексия) и мышечная слабость, кожа теряет эластичность, на лице образуются морщины и молодой человек становится похожим на старика.

Почему это происходит? Истощение объясняется тем, что гипофиз перестает вырабатывать гормон роста, который способствует образованию белков и отложению жира под кожей. Мышечная слабость связана с прекращением образования гормона, усиливающего деятельность коры надпочечников. При отсутствии этого гормона кора надпочечников резко уменьшается в размерах и перестает вырабатывать собственные гормоны, в результате чего снижается кровяное давление и развивается мышечная слабость.

ВНУТРЕННИЕ ДВИГАТЕЛИ НАШЕГО ТЕЛА

Для того чтобы человек жил, рос, развивался, двигался, выполнял разнообразную работу, нужна не только пища, но и особые химические вещества — гормоны (от греческого слова hormao, что значит «возбуждаю»). Они образуются в организме, возбуждают и поддерживают различные виды его деятельности. Вырабаты-

Этот человек ожирел от недостатка гормонов гипофиза, влияющих на жировой обмен.

ваются гормоны клетками, сосредоточенными в особых эндокринных органах — железах внутренней секреции,—и выделяются непосредственно в кровь. Эндокринные железы не имеют протоков, как железы внешней секреции (слёзные, слюнные, сальные, потовые, желудочные, печень и др.), выделяющие свои соки во внешнюю среду или в полости человеческого тела.

К железам внутренней секреции относятся: гипофиз, надпочечники, щитовидная, околощитовидные, поджелудочная, половые и др. Эти железы пронизаны огромным количеством тонкостенных кровеносных сосудов, по которым доставляются сырьевые продукты и выделяются выработанные железами гормоны. Множество нервов связывают их с мозгом. Поэтому любое возбуждение мозга отражается на деятельности желез внутренней секреции.

Гормоны вырабатываются эндокринными железами в ничтожно малых количествах (в долях миллиграмма), но оказывают очень сильное действие на обмен веществ, рост, физическое и умственное развитие, работу сердца и других органов, т. е. на все важнейшие физиологические функции организма. Железы внутренней секреции функционируют под контролем нервной системы и в теснейшем взаимодействии с ней. Каждая железа вырабатывает свои специфические гормоны, например щитовидная железа — тироксин, поджелудочная — инсулин, мозговое вещество надпочечников — адреналин, норадреналин и т. д.

Одни гормоны после их образования в эндокринной железе сейчас же поступают в кровь и оказывают сразу свое действие, другие частично откладываются «про запас» и расходуются

организмом по мере надобности. Химический состав гормонов различен: гормоны гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез представляют собой белковые вещества; гормоны коры надпочечников и половых желез имеют строение жироподобных веществ и т. д.

Для образования гормонов необходимы некоторые специальные вещества. Например, для выработки гормонов щитовидной железы нужен йод, а для образования гормонов коры надпочечников — холестерин — органическое вещество, содержащееся во всех клетках животного организма, в яичном желтке, молоке и других продуктах.

ЖЕЛЕЗА—ДИРИЖЕР

Среди желез внутренней секреции главная роль принадлежит гипофизу. Он расположен в полости черепа и тесно связан с мозгом. Удивительная эта железа! По внешнему виду она напоминает крупную фасоль. Средний вес гипофиза у человека колеблется в пределах всего 0,5—0,6 г ! Нарушение ее деятельности может сделать человека великаном и карликом, тощим и толстым, сильным и слабым, лишить аппетита и сделать прожорливым. Объясняется это тем, что гипофиз вырабатывает гормоны, регулирующие функции других эндокринных желез. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней. В передней образуются гормоны: роста, лактогенный, способствующий выделению молока, тиреотропный, регулирующий деятельность щитовидной железы, адрено-кортикотропный (сокращенно АКТГ), усиливающий образование гормонов коры надпочечников, и два гормона, регулирующих деятельность половых желез. В промежуточной доли гипофиза вырабатывается меланофорный гормон, он регулирует накопление в коже пигмента (красящего вещества, придающего окраску коже и волосам). Гормоны, находящиеся в задней доле гипофиза, повышают кровяное давление, регулируют водный обмен (вазопрессин) и вызывают сокращение гладкой мускулатуры некоторых органов (окситоцин). Вот почему гипофиз назвали железой-дирижером. Но необходимо знать, что работой гипофиза управляет центральная нервная система, особенно межуточный отдел мозга. Более того, в последнее время выявлено, что некоторые центры — скопления нервных клеток межуточного мозга — сами обладают способностью вырабатывать гормональные вещества. Если повреждаются

эти участки мозга, вырабатывающие гормоны задней доли гипофиза, то человек заболевает несахарным диабетом. При этом заболевании больные ощущают сильную жажду и выпивают от 3 до 10 л в сутки.

ГИГАНТЫ И КАРЛИКИ

Долго ученые не знали, почему бывают очень высокие люди — великаны и очень маленькие — карлики, или лилипуты.

Великий английский писатель Джонатан Свифт написал увлекательную книгу «Путешествия Гулливера». В ней описаны удивительные приключения человека нормального роста, попавшего в страну лилипутов, а затем в страну великанов.

Существуют ли страны лилипутов или страны великанов? Конечно, нет. Но в любой стране есть семьи, в которых высокий или малый рост является как бы отличительной особенностью. В настоящее время ученым удалось установить, от чего зависит рост людей и животных, и даже найти средства усиливать или уменьшать интенсивность роста животных. По-видимому, недалеко то время, когда удастся управлять и ростом человека.

От деятельности гипофиза в значительной мере зависит рост человека. Сравните карликовый рост (слева) и гигантский рост (в центре) с нормальным (справа).

Оказывается, рост человека зависит от количества гормона роста, вырабатываемого передней долей гипофиза. Если в период развития организма образование этого гормона в гипофизе увеличивается, то человек становится гигантом. Гигантами считаются люди, рост которых превышает 2 м, в отдельных случаях он может достигать 2,6 м.

Если же образование гормона роста увеличивается после 21 года, когда рост человека уже закончился, то у него разрастаются и утолщаются кисти рук, стопы, язык, губы и нижняя челюсть. Увеличиваются и внутренние органы: сердце, печень, селезенка, кишки и др. Это заболевание называется акромегалией. Можно ли лечить гигантизм и акромегалию? Можно. Для лечения их применяют рентгенотерапию. Рентгеновские лучи, проникая в глубину тканей организма, воздействуют на клетки гипофиза, и образование гормона роста уменьшается. После этого развитие болезни прекращается. При уменьшении выработки гормона роста (а это возникает в связи с врожденным недоразвитием или повреждением гипофиза) прекращается рост ребенка. И тогда человек становится карликом.

Обычно карликами считают людей ниже 130 см (мужчины) и 121 см (женщины).

Каким же образом гормон роста влияет на организм? В период своего развития организм нуждается в повышенном образовании белков и гормон роста влияет на белковый обмен, способствуя образованию белков в организме человека.

Гормон роста получают из гипофизов крупного рогатого скота. В опытах на животных он увеличивает рост примерно вдвое. Однако на людей он не действует. Объясняется это тем, что гормон роста человека значительно отличается от подобного гормона животных, т. е. обладает, как говорят, видовой специфичностью. Когда она будет преодолена или когда удастся получить гормон ро-

ста человека искусственным, химическим путем, тогда можно будет увеличивать рост карликов и низкорослых людей. Сейчас некоторые гормоны уже получают в лабораториях искусственным путем. Синтетически получены, в частности, некоторые гормональные вещества, влияющие и на рост.

Однако не следует думать, что только понижение деятельности гипофиза может вызвать отставание в росте. Иногда причиной этого могут быть заболевания щитовидной железы, рахит, врожденные нарушения в развитии скелета, болезни мозга в раннем детстве и некоторые другие недуги.

ПТИЧЬЕ МОЛОКО

Когда хотят подчеркнуть полный достаток того или иного человека, то говорят, что ему не хватает только птичьего молока. А может ли быть молоко у птиц? Оказывается, может. У некоторых птиц, например у голубей, на внутренней стенке зоба есть желёзки, которые к концу периода высиживания птенцов начинают вырабатывать беловатую массу, напоминающую свернувшееся молоко. Эта творожистая масса называется зобной кашицей или птичьим молоком. Отрыгивая кашицу, голуби вскармливают ею птенцов.

Внутризобные желёзки у голубей соответствуют молочным железам млекопитающих животных. Выше мы говорили о так называемом лактогенном гормоне, который вырабатывается гипофизом. Этот гормон усиливает образование молока у животных и у кормящих женщин.

Заводы эндокринных препаратов вырабатывают многие гормональные вещества. Один из них — лактогенный гормон — применяется для увеличения количества молока у кормящих матерей тогда, когда у них не хватает его для вскармливания ребенка. Испытания действия лактогенного гормона производятся на голубях, которым он впрыскивается подкожно.

ЖЕЛЕЗА, ПОДДЕРЖИВАЮЩАЯ ЖИЗНЕННЫЙ ТОНУС

Это — щитовидная железа. Она вырабатывает тироксин — гормон, который возбуждает нервные клетки мозга, ускоряет деятельность сердца, повышает использование углеводов, жиров и белков. Щитовидная железа влияет также на рост, развитие организма и процессы восстановления поврежденных тканей и органов.

Если кормить головастиков щитовидной железой или ее препаратами (тиреоидин, тироксин и др.), то превращение их в лягушек значительно ускоряется.

Посмотрите, как не похожи одна на другую эти пятимесячные козочки. Причина в том, что у одной из них (справа) удалили щитовидную железу.

Наоборот, значительное снижение или прекращение функции щитовидной железы задерживает рост и развитие организма. Интересный опыт был проведен на двух козочках одного помета. Одной из них в трехнедельном возрасте удалили щитовидную железу. К пятимесячному возрасту выявилось разительное отличие в развитии обеих козочек. Оперированная перестала расти, осталась маленькой, неуклюжей и толстой, на коротких толстых ногах, с мохнатой, в клочьях, шерстью. Неоперированная выросла, сделалась высокой, стройной, с длинными тонкими ножками, гладкой блестящей шерстью.

Щитовидная железа имеет форму бабочки, весит 20—25 г и расположена в передних отделах шеи ниже кадыка. Деятельность щитовидной железы регулируется тиреотропным гормо-

ном, образующимся в передней доле гипофиза. Он поступает в щитовидную железу с током крови, увеличивает размеры железы и усиливает выработку и выделение собственных ее гормонов. В зависимости от времени года, температуры, климатических условий и режима питания функция щитовидной железы может повышаться и снижаться. Зимой функция щитовидной железы усиливается, а летом снижается; усиливается она при физической и умственной работе, занятиях спортом, восхождении на горы или пребывании на морозе.

Избыток тироксина может вызвать Базедову болезнь (она называется так по имени немецкого врача Карла Базедова), сопровождающуюся похуданием, слабостью, сердцебиением, снижением работоспособности. Недостаток этого гормона тоже приводит к заболеванию — слизистому отеку, или микседеме. При микседеме снижаются все жизненные функции человека. Он становится вялым, сердечные сокращения замедляются, обмен веществ снижается, работоспособность резко падает.

СТРАНЫ ЗОБАТЫХ

Есть местности и даже страны, у жителей которых, поголовно у всех, увеличена щитовидная железа в виде зоба. Разрастание ткани щитовидной железы назвали зобом потому, что оно напоминает собой набитый пищей птичий зоб. Широко распространен был эндемический (или местный) зоб в Швейцарии в XVI в. Среди больных зобом встречаются кретины — идиоты с психикой двухлетнего ребенка. У кретинов интересы ограничиваются едой и сном, речь их крайне бедна, а в тяжелых случаях больные выражают свои желания нечленораздельными звуками. Они низкорослы, имеют широкое лицо, короткий нос, большой рот и толстые губы, большой и толстый язык часто высовывается у них изо рта, не помещаясь в нем. Нередко наблюдается тугоухость, иногда бывает глухота и как следствие этого глухонемота.

Заболевание эндемическим зобом связано с недостатком йода в почве, воде, а следовательно, и в продуктах питания. С мясом животных, с молоком, овощами, хлебом йод поступает в кишечник, здесь он всасывается и током крови доставляется в органы и ткани человеческого тела. Особенно необходим йод для нормальной деятельности щитовидной железы, так как он используется для образования тироксина. Если в организм человека с продуктами питания поступает мало йода, то тироксин не образуется, щитовидная железа увеличивается, развивается эндемический зоб; в таких местностях население для предотвращения развития зоба должно употреблять с пищей йодированную поваренную соль.

ЧТО ОХРАНЯЕТ ПРОЧНОСТЬ НАШИХ КОСТЕЙ

Прочность костей человеческого скелета зависит от кальция, входящего в их состав. Количество кальция в крови более или менее постоянно (9—12 мг на 100 г крови). При уменьшении этой пропорции повышается возбудимость нервов и мышц, мышцы начинают судорожно сокращаться от любых, даже самых легких раздражений. Постоянный уровень кальция в крови поддерживают четыре очень маленькие желёзки (каждая не более горошины), располагающиеся позади щитовидной железы; их назвали околощитовидными, они вырабатывают паратгормон, который и осуществляет регуляцию кальция и фосфора. Повреждение околощитовидных желез и снижение выработки ими паратгормона может произойти при отравлении некоторыми наркотиками, химическими веществами, а иногда при инфекционных заболеваниях. Снижение выработки паратгормона ведет к резкому уменьшению кальция во всем организме, что и приводит к развитию судорожного состояния, т. е. к заболеванию, называемому тетанией. Судороги прекращаются, как только путем инъекции (подкожных впрыскиваний) в организме восполняется недостаток паратгормона или кальция.

Избыток паратгормона, а это бывает при опухолях околощитовидных желез, приводит к потере костями кальция. Кости от этого истончаются, утрачивают свою крепость и легко ломаются при незначительном ушибе, а иногда даже от какого-либо неловкого движения. Удаление опухолей околощитовидных желез восстанавливает кальциевый состав костей.

ЧУДОДЕЙСТВЕННЫЕ ЛЕКАРСТВА

Представьте себя очевидцами такого случая. Идут состязания по скоростному бегу на коньках. Внезапно одна из спортсменок на последнем круге вблизи финиша чувствует резкую слабость и падает. Кто знает, чем все могло бы кончиться, если бы не срочно принятые меры,

благодаря которым была спасена жизнь спортсменки. Одним из средств, примененных для этого, было синтетическое (химически приготовленное) вещество — кортизон, близкий по своему составу к гормонам коры надпочечников.

Этот случай не исключение. Теперь врачи часто применяют для лечения различных болезней гормоны коры надпочечников или химически изготовленные по их типу препараты.

Надпочечники — небольшие парные железистые образования, расположенные над верхним краем почек; весят 4—5 г каждый. В надпочечниках различают два слоя: кору и мозговое вещество. Клетки коры содержат жироподобные продукты, из которых образуются так называемые стероидные гормоны. В настоящее время биохимики из коры надпочечников выделили свыше 40 химических стероидных соединений, но из них только 8 активно действуют, на организм. Чудесными целебными свойствами обладают гормоны коры надпочечников, в частности кортизон.

До 1948 г. воспаление суставов и резкое их обезображивание почти не поддавалось лечению. Больные, страдавшие заболеваниями суставов (например, ревматизмом), принуждены были месяцами, а иногда и годами лежать в постели. Даже после выздоровления они могли передвигаться только на костылях. Вот почему первые сообщения об успешном применении кортизона, при помощи которого удавалось резко уменьшать отеки суставов, восстанавливать их подвижность и устранять боли, расценивались как чудо. Сначала многие не верили, что за какую-нибудь неделю лечения кортизоном исчезала припухлость суставов, уменьшалась болезненность, снижалась температура, восстанавливались движения. Объясняется это тем, что кортизон препятствует просачиванию жидкости через стенки мельчайших кровеносных сосудов — капилляров, задерживает развитие воспалительного процесса и образование рубцов. Теперь никто уже не сомневается в действенности этого лекарства.

Впервые кортизон был выделен из коры надпочечников, но в дальнейшем он был получен в США химическим путем из химического продукта — прогестерона. Сырьем для получения прогестерона в Америке служит особый вид лианы, называемой диоскореей.

В СССР диоскорея растет на Кавказе и Дальнем Востоке. Однако в ней содержится мало того вещества, из которого получается кортизон. Поэтому наши ученые продолжали поиски

и установили, что кортизон можно получать из широко распространенного у нас растения птичий паслен.

Сейчас кортизоном успешно лечат ревматические поражения суставов, бронхиальную астму, тяжелые ожоги, некоторые кожные и глазные заболевания.

БРОНЗОВАЯ КОЖА

Под таким названием в 1855 г. английский врач Аддисон впервые описал болезнь, характеризующуюся резкой слабостью, исхуданием и потемнением кожи до бронзового оттенка. Причина этой болезни — туберкулез надпочечников.

И. С. Тургенев в своей повести «Живые мощи» очень образно и верно описал это тяжелое заболевание.

Раньше больных Аддисоновой, или бронзовой, болезнью ожидал быстрый трагический конец; теперь это заболевание успешно лечат гормонами коры надпочечников, введением больших доз поваренной соли и аскорбиновой кислоты.

МУЖЕПОДОБНЫЕ ЖЕНЩИНЫ

С незапамятных времен людей поражал рост бороды и усов у некоторых женщин. В средние века таких женщин по невежеству считали ведьмами и сжигали на кострах. Только в начале XX в. было научно доказано, что нередко причиной роста бороды и усов, а также мужеподобных изменений строения тела у женщин бывают опухоли надпочечников, вырабатывающие мужские половые гормоны. При этом у женщин атрофируются грудные железы, голос становится грубым, прекращаются некоторые функции женского организма.

Оперативное удаление опухолей коры надпочечников возвращает больным женщинам присущее им строение тела, волосы на лице у них выпадают.

ГОРМОН СТРАХА И ГНЕВА

Известно, что кошка и собака враги. Как эта вражда проявляется внешне, мы знаем: при виде собаки кошка выгибает спину, шерсть у нее вздыбливается, она злобно выпускает когти.

Вызывает ли такое состояние какие-либо внутренние изменения в организме кошки?

Чтобы ответить на этот вопрос, в лаборатории ставили такой опыт: привязывали кошку к станку и подводили к ней собаку. Исследованиями было установлено, что от страха и злости, которые испытывала при этом кошка, у нее резко повышалось кровяное давление. Все эти явления обусловлены выделением в кровь гормона мозгового вещества надпочечников — адреналина. Его можно назвать гормоном эмоций. Поведение кошки показывает, что функция надпочечников, так же как и других эндокринных желез, зависит от нервной системы.

ПРИМЕР НАСТОЙЧИВОСТИ И УПОРСТВА В НАУКЕ

Прошло около трехсот лет с тех пор, как английский врач Уилис открыл сахарную болезнь. Иначе ее называют сахарным диабетом.

Сахарная болезнь — это тяжелое заболевание. Оно сопровождается сильной жаждой и усилением аппетита. Однако, несмотря на хорошее питание, больные худеют, наступает слабость, снижается работоспособность. Один из основных признаков сахарной болезни — появление сахара в моче, чего не бывает у здоровых людей, и увеличение его в крови. Врачи назначали больным полуголодную диету, исключали из режима их питания многие продукты. Но это ни к чему хорошему не приводило. Оставаясь полуголодными, больные быстро худели, слабели, теряли трудоспособность и безвременно погибали. Причина болезни более 250 лет была неизвестна.

Разгадка таилась в двойственной функции поджелудочной железы, являющейся в одно и то же время железой внешней и внутренней секреции. Эта железа вырабатывает пищеварительные соки, изливающиеся в двенадцатиперстную кишку, и особое вещество — инсулин, поступающий в кровеносные сосуды. Он регулирует содержание сахара в крови.

Исследования русского ученого Л. В. Соболева, проведенные в самом начале настоящего столетия, были подлинным научным подвигом, завершившимся замечательным открытием. Совместно с Соболевым работал И. П. Павлов.

Хирургическое удаление поджелудочной железы у собак неизменно вызывало сахарный диабет — это было установлено еще за пять лет до Л. В. Соболева. Ему было известно также, что по всей ткани поджелудочной железы рассеяны небольшие скопления клеток в виде островков (insula), видимые в большинстве случаев

только под микроскопом. Ученый предположил, что островки имеют какое-то отношение к углеводному (сахарному) обмену. Он перевязал у собак проток поджелудочной железы, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Через 3—4 месяца атрофировалась вся ткань поджелудочной железы, вырабатывающая пищеварительные соки, островки же полностью сохранялись. При этом диабет у животных не развивался. Отсюда экспериментатор сделал вывод, что островки выделяют свой секрет¹ в кровь и регулируют углеводный обмен. Л. В. Соболев при дальнейших исследованиях убедился в правоте своих умозаключений, изучив микроскопически поджелудочную железу у людей, умерших от сахарного диабета. Л. В. Соболев тщательно искал островковую ткань в поджелудочных железах диабетиков, но убедился, что островки либо полностью отсутствуют, либо обнаруживаются в резко уменьшенном количестве. Только спустя 20 лет (в 1922 г.) важнейшее открытие русского ученого нашло полное подтверждение в исследованиях канадского физиолога Бантинга и его ученика студента Беста (впоследствии ставшего также видным ученым). Им удалось выделить из островковой ткани поджелудочной железы гормональное вещество, получившее название инсулина. С этого времени инсулин с успехом применяют для лечения сахарной болезни. Инсулин регулирует содержание сахара в крови, способствуя превращению излишнего количества сахара, поступающего в организм, в гликоген². При недостаточности инсулина количество сахара в крови увеличивается, он начинает выделяться и с мочой. В этом случае, т. е. при сахарном диабете, инсулин вводят подкожно. Принимать инсулин внутрь нельзя, так как он разрушается пищеварительными соками.

ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ И ДОЛГОЛЕТИЕ

Каждому открытию в науке предшествует долгий и тернистый путь напряженного труда, вдохновляющих надежд и горьких разочарований. Так было и с исследованием эндокринной функции половых желез.

От нормальной функции половых желез зависят специфические особенности, характерные для мужского и женского пола. Половая функция — одна из наиболее поздно разви-

¹ Секрет — вещество, выделяемое железами животных организмов.

вающихся функций человеческого организма. Вторичные половые признаки достигают своего полного развития только в 16—18 лет. Увядание организма — старость — во многом зависит от атрофии половых желез. Это было установлено выдающимся французским физиологом Броун-Секаром. Как это часто делают ученые, Броун-Секар поставил опыт на самом себе. Он многократно впрыскивал себе под кожу вытяжки из половых желез кроликов и собак. В 1889 г., когда ему был 71 год, Броун-Секар доложил о своих опытах Парижской академии наук. Вытяжки из половых желез, заявил он, вернули ему силы, бодрость и резко повысили работоспособность. Ученый считал, что они омолодили его организм. Но такое состояние длилось не долго: через 5 лет он вновь

впал в дряхлость и умер. Однако его опыты послужили поводом к применению половых гормонов при лечении некоторых болезней.

Если обобщить все сказанное, станет ясно, какое большое значение для организма имеют железы внутренней секреции. Гормоны, выделяемые ими, могут предупреждать и излечивать многие болезни. На специальных заводах из эндокринных желез убойного скота вырабатываются гормональные препараты. Это химические вещества, по своей природе самые близкие человеку, в медицине им принадлежит большое будущее в борьбе за здоровье и долголетие людей.

ДВИЖЕНИЕ

ДВИЖЕНИЕ — ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО ВСЕГО СУЩЕСТВУЮЩЕГО В МИРЕ

В окружающем нас мире все находится в движении: стремительно несутся в космическом пространстве галактики, звезды, планеты; огромные волны вздымаются над морями и океанами; периодически извергаются вулканы. Все эти виды движения происходят стихийно и не направлены на достижение намеченной цели. И только живые существа используют свои движения для достижения результата, цели. А для этого им необходимо управлять своими движениями, чтобы с их помощью воздействовать на внешний мир именно так, как этого требуют возникшие задачи.

Чем больше множилось количество живых существ на Земле, тем сложнее становились их потребности, а следовательно, совершенствовались и движения. Чем стремительнее и коварнее становились нападающие животные, тем с большей ловкостью и быстротой должны были обороняться животные защищающиеся, иначе им грозила гибель. Так были истреблены древние медлительные и неуклюжие ящеры появившимися на Земле теплокровными животными, подвижными, ловкими и выносливыми.

Однако только человек обладает способностью сознательно планировать свои действия

и воздействовать на внешний мир именно так, как этого требуют те цели, которые он поставил перед собой. И хотя в некоторых двигательных актах современный человек уступает животным, например медведю и слону в силе, леопарду в стремительности и ловкости, способность предвидеть события и целенаправленно воздействовать на окружающий мир создает для него неоспоримые преимущества перед животными.

Человек научился создавать орудия защиты, труда и нападения и успешно пользоваться ими; люди объединились в общество, где существует совместный труд и разделение обязанностей. Благодаря речи они могут действовать дружно и сообща.

Все эти особенности человека не могли не отразиться на устройстве его двигательной системы.

КОНСТРУКЦИЯ И ДВИЖЕНИЕ

Каким же образом устроена двигательная система человека? Как она действует? Прежде всего поражает исключительная целесообразность ее устройства и действия. Форма костей и суставов обеспечивает человеку наиболее выгодные условия для движения. Например, пле-

Два мощных валика бедренной кости в коленном суставе напоминают двойные шины на задних колесах автобусов.

чевой сустав, где необходимы широкие и ловкие движения во многих плоскостях и направлениях, устроен как шар, а коленный сустав, где чересчур большая подвижность могла бы быть опасной (можно упасть при ходьбе), устроен как одноосный шарнир. Зато коленный сустав образован более массивными костями, что необходимо для опоры всего тела. Самые сложные и тонкие движения человек совершает руками, которые освободились у него от участия в опоре благодаря прямохождению. Поэтому здесь суставы приспособлены к тонким движениям и устроены так, что помогают друг другу выбрать выгодные условия для работы.

Еще более сложно строение и взаимоотношение мышц — двигателей нашего тела. Благодаря мышцам мы передвигаемся, работаем. Мышцы позволяют нам заниматься спортом, быть ловкими и сильными, быстрыми и выносливыми. Строение и форма мышц зависят от той работы, которую им приходится чаще всего производить. Большие мощные мышцы обеспечивают ходьбу, поднятие тяжестей, а более мелкие «ловкие» мышцы производят тонкую работу — с их помощью мы пишем, шьем, играем на музыкальных инструментах. Взаимоотношения между большими и мелкими мышцами позволяют человеку совершать самые разнообразные действия.

Переход к прямохождению позволил человеку освободить руки от участия в опоре. Постепенно суставы рук приспособились к выполнению тонкой и сложной работы.

УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯМИ

Для того чтобы совершать эти действия, необходимы многочисленные системы, «обслуживающие» движение, помогающие управлять им. Для успеха действия прежде всего необходим непрерывный контроль за производимым движением. Не будь этого контроля, любое движение могло бы пойти «вкривь и вкось» и закончиться полной неудачей. Этот контроль осуществляется с помощью разнообразных чувствительных «приборов» — органов чувств, которые непрерывно сообщают мозгу самым подробным образом о совершаемой работе.

Прежде чем произвести действие, человек ставит перед собой цель, задачу. Человек создает в мозге отчетливый образ поставленной задачи; это необходимо для того, чтобы он мог сравнивать производимое действие, работу с мысленным образом. Сравнение, сличение происходит непрерывно, ежесекундно. Любое отклонение, ошибка сейчас же учитываются мозгом, который старается тут же послать сигналы, исправляющие эту ошибку.

Чем дальше и упорней подвигается тренировка в том или другом двигательном навыке и умении, тем меньше становится количество ошибок, движения приобретают точность и быстроту. Возьмем для примера хотя бы обучение езде на велосипеде. Неумелый велосипедист не может проехать по прямой линии или объехать препятствие, он «выписывает» разнообразные «кренделя» и восьмерки, а у препятствий частенько падает. Вот что об этом писал известный американский писатель Марк Твен в рассказе «Укрощение велосипеда»: «В четвертый раз я кое-как удержался на седле и поехал по мостовой, неуклюже виляя, пошатываясь из стороны в сторону и занимая почти всю улицу. ...Я наезжал на любой камень, как только делал попытку его объехать... В конце концов я доехал до угла и нужно было поворачивать обратно. Тут нет ничего приятного... Все инструкции разом вылетают из голо-

Поднятие тяжестей включает одновременно большие мышечные группы (работающие мышцы затушеваны).

вы, и ты поворачиваешь колесо от тротуара, когда нужно повернуть к тротуару, и растягиваешься во весь рост на этом негостеприимном, закованном в гранит берегу».

Только после упорной тренировки движения велосипедиста становятся уверенней, расчетливей, и он без труда может ехать в нужном направлении.

ТРУД — ВЫСШАЯ ФОРМА ДВИЖЕНИЯ

Труд предъявляет человеку наиболее сложные двигательные задачи. В наше время тяжелый физический труд землекопа, грузчика, каменщика все шире заменяется механизированным трудом экскаваторщика, крановщика, монтажника и т. п. Работа человека в содружестве с машиной требует от него глазомера, точных движений, высокой согласованности всех двигательных систем. Посмотрите на работу часовщика — какими тонкими, едва уловимыми движениями он разбирает и вновь монтирует сложнейшие механизмы.

Когда мы сравниваем действия квалифицированного и начинающего рабочего, мастера своего дела и новичка, мы замечаем огромную разницу в их работе. Мастер не делает ни одного лишнего движения, а новичок производит множество ненужных дополнительных действий. Мастер выполняет работу быстро, но движения его неторопливы. Новичок, наоборот, спешит, суетится, а изделие, над которым он трудится, оказывается готовым гораздо позже, и качество его заметно хуже, чем у опытного мастера.

Мастерство опытного рабочего просто поразительно. Особенно ярко это выявляется в работах, требующих большого мужества, точности и ловкости. Например, монтажник-высотник во время работы должен очень точно соразмерять каждое свое движение. Зрение помогает ему оценивать расстояние между объектами работы, чувствительность его мышц и суставов позволяет рассчитать необходимые усилия. Во внутреннем ухе человека есть специальный орган равновесия — вестибулярный аппарат, который улавливает малейшие изменения в положении всего тела в пространстве. Поступая

Руки человека способны производить самые разнообразные движения.

в мозг из вестибулярного аппарата и других органов чувств (см. стр. 129) и суммируясь, чувствительные сигналы помогают рабочему точно выполнить трудовую задачу и избежать ошибок.

Но различные профессии не в одинаковой мере ставят перед человеком сложные двигательные задачи.

ОСОБОЕ КАЧЕСТВО — ЛОВКОСТЬ

Во всех видах спорта и любой трудовой деятельности необходимо особое качество — ловкость. Что же это такое? Говорят: «Смотрите, как он ловко играет в мяч!» Или: «Какой этот человек неуклюжий!» Действительно, это противоположные качества — ловкость и неуклюжесть. Вспомните, как у Н. В. Гоголя в «Мертвых душах» описан Собакевич:

«Собакевич на этот раз показался весьма похожим на средней величины медведя. Для довершения сходства фрак на нем был совершенно медвежьего цвета, рукава длинны, пан-

талоны длинны, ступнями ступал он и вкривь и вкось и наступал беспрестанно на чужие ноги».

Неуклюжий человек разрешает любую, даже самую простую двигательную задачу с большим количеством ошибок — совершает массу лишних движений, плохо рассчитывает расстояние между предметами и своим телом, затрачивает усилия, не соответствующие нужной работе: то приложит излишнюю силу и сломает предмет, а то вдруг ослабеет и уронит нужную вещь — настоящий «бегемот в посудной лавке». Даже в несложной обстановке он долго раздумывает над принятием решения, пока не упустит нужное время, да и вариант решения у него далеко не всегда правильный. Напомним опять о злоключениях новичка-велосипедиста.

Ловкий же человек отличается точными, соразмеренными движениями, затрачивает на работу только необходимую силу — не больше и не меньше. Самое же главное, в сложной, неожиданной ситуации — он чрезвычайно находчив: очень быстро принимает наиболее выгодный вариант движения, а затем легко может изме-

Тонкими, едва уловимыми движениями он монтирует сложнейшие механизмы.

нить это движение, если вновь изменятся окружающие условия. Можно ли развить в себе ловкость? Конечно! И лучшим помощником в этом деле будут спортивные игры и те виды спорта, где есть единоборство с соперником, - фехтование, борьба, бокс. Именно в них постоянно меняется двигательная обстановка, возникают самые непредвиденные и неожиданные варианты. Все это требует от спортсмена ловких движений, развивает находчивость, которая так необходима в жизни. Недаром в предполетную тренировку космонавтов обязательно входят занятия спортивными играми.

ПОКОРЕНИЕ НЕВЕСОМОСТИ

Сложнейшее и совершенно необычное задание было поставлено перед летчиком-космонавтом Алексеем Леоновым. В условиях невесомости он должен был покинуть корабль и через шлюзовую камеру выйти в космическое пространство. Состояние невесомости создает огромные дополнительные трудности для точных движений человека. Ни сам человек, ни его животные предки никогда до самого последнего времени не бывали в условиях невесомости. Поэтому двигательная система человека не приспособлена к невесомости. Невесомость затрудняет работу вестибулярного аппарата; огромные требования предъявляются к чувствительности мышц и суставов. Малейшее неосторожное движение руки, ноги или головы может вызвать в условиях невесомости стремительное вращение всего тела. Необходима величайшая согласованность всех двигательных и чувствительных систем для того, чтобы работать в космосе. Однако советский космонавт блестяще справился с этой нелегкой задачей. Ему помогли целенаправленность, воля, упорные предварительные трени-

ровки на специальных приборах и аппаратах, занятия спортом, высокая физическая культура.

БЕСПРЕДЕЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ

По мере своего общественного развития человек постоянно совершенствовал свои навыки и умения. Первобытный человек применял грубую силу для изготовления примитивных орудий, для защиты и для охоты на животных. Столетиями шлифовалась и улучшалась точность его движений, увеличивалась скорость

и ловкость его работы. В периоды расцвета древней египетской, а затем и греко-римской культуры, когда человек стал намного искусней в своих движениях, начались спортивные состязания в силе, ловкости, выносливости. В средние века высокого уровня начали достигать ремесла, появились замечательные народные умельцы. Наконец, бурное развитие промышленности, техники вызвало у людей необходимость в еще большем совершенстве трудовых навыков. Человек научился управлять сложнейшими механизмами. Росли и улучшались и спортивные достижения человека. Еще

Сколько лишних движений и усилий делает неуклюжий человек в таком простом деле (рисунки художника X. Бидструпа).

Не скажешь, что это красиво и ловко (рисунки художника X. Бидструпа).

15 лет назад спортсмен мог только мечтать о прыжке в высоту на 2 м, а сейчас десятки прыгунов преодолевают эту высоту с большим запасом. Выдающийся советский спортсмен Валерий Брумель поднял рекорд прыжка до «космической» высоты — 2 м 28 см. Возможности тренировки. двигательной системы человека беспредельны.

ДВИЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА И КРАСОТА

Обратите внимание на то, как красивы ловкие, слаженные движения человека при любой деятельности. Можно часами наблюдать за виртуозной работой резчика по кости или часовщика, за мощными движениями лесоруба, за руками дирижера. Мы любуемся фигурным катанием на коньках и художественной гимнастикой. С древнейших времен живет среди нас вечно юное и прекрасное искусство танца. Движение и музыка раскрывают перед человеком мир прекрасного, мир высших духовных запросов, тончайших эмоций.

Вы видите, что движения — это почти единственные средства, с помощью которых человек может воздействовать на окружающий мир и других людей, решать возникающие перед ним задачи, достигать целей, которые он ставит перед собой. Движения играют огромную роль в жизни человека, поэтому очень важно их правильно и систематически тренировать и развивать.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА

КАК ПОЯВИЛАСЬ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Жизнь возникла на Земле миллиарды лет назад в Мировом океане. Тогда создались такие условия, при которых неорганические вещества превратились в органические, а затем в живую протоплазму, способную реагировать (отзываться) на внешние стимулы. Потом из этих бесформенных кусочков протоплазмы возникли одноклеточные существа, подобные амёбам и инфузориям. Некоторые из них при делении образовали из тесно прилегающих друг к другу клеток колонию.

Прошли миллионы лет, и в колонии клеток произошли удивительные изменения: клетки, входившие в состав колонии, специализировались. Одни из них получили способность сокращаться, другие приобрели защитные приспособления, а третьи стали особенно чувствительны к внешним раздражениям. На колонию с разных сторон падали солнечные лучи, нападали одноклеточные животные, ее омывали токи жидкости разной температуры. Под влиянием этих многочисленных стимулов протоплазма некоторых клеток колонии изменила свое строение. Она приобрела способность воспринимать сигналы из внешней среды и передавать их другим клеткам колонии.

Эти клетки, воспринимающие раздражения из внешней среды и отвечающие на них, образовали на первых порах сеть. Чтобы каждый участок колонии вовремя принимал благоприятные или неблагоприятные сигналы из внеш-

ней среды, эта сеть как бы оплела все тело колонии. В отличие от других такие клетки приобрели длинные отростки, с помощью которых сигналы из внешней среды передаются на сравнительно большие расстояния, скажем от одного конца тела животного к другому. Такую колонию клеток, уже начавшую превращаться в единый организм, можно увидеть в капле воды из пруда. Это гидра -маленькое животное, еле видимое простым глазом. Все тело гидры, точно сеточкой, опутывают отростки клеток. Они воспринимают раздражения из внешней среды, передают их по своим отросткам к стрекательным клеткам или к мышцам и заставляют гидру то выпустить защитные нити, то сократиться. Эта система клеток, выполняющая сторожевую и согласовывающую функции, называется нервной системой. Животное, имеющее нервную систему, приобрело огромные преимущества по сравнению с колонией клеток.

Но у гидры еще самая низкая ступень развития нервной системы. В дальнейшем нервные клетки, находившиеся сначала в наружных частях организма, стали погружаться в глубь тела, скапливаться вместе и образовывать узелки. Возникли особые структуры - органы чувств. Они стали воспринимать внешние раздражения, а затем передавать их на волокна нервных клеток. Сами же нервные клетки начали перерабатывать эти стимулы и передавать их другим органам тела.

Посмотрите на земляного червя. Тело его делится на многочисленные членики, или сегменты. Если вскрыть червя, то можно увидеть, что вдоль его тела тянется тонкая ниточка - нервный ствол, а в каждом членике на этой ниточке есть утолщение, или узелок. Узелки - это скопления тел нервных клеток, а сама нить - отростки этих клеток. Такой тип нервной системы называется узловым. Он совершеннее сетчатого, который присущ гидре. Узловая нервная система есть у всех животных, не имеющих скелета: у моллюсков, насекомых, червей и некоторых других. Она еще недостаточно

Типы нервной системы: 1 - колония клеток - вольвокс- не имеет нервной системы; 2 - гидра и ее нервная система; 3 - земляной червь и его нервная система; 4- человек и его нервная система.

полно объединяет работу разных участков тела животных. Если червя разрезать на две или больше частей, то каждая часть его тела будет жить совершенно самостоятельно и восстановится до целого червя. Даже у самых высокоразвитых беспозвоночных (насекомых) сегменты тела могут долго жить, несмотря на тяжелые нарушения нервной системы. Муха, например, может долго двигаться с оторванной головой. Следующая ступень развития нервной системы - нервная система позвоночных животных. Строение ее иное. Нервные клетки этой системы образовали трубку, которая тянется вдоль всего тела и обычно заключена в мощную оболочку, состоящую из позвоночника и черепа. У позвоночных животных тело также делится на участки - сегменты. Но эти сегменты не изолированы друг от друга, как у червей и насекомых, а тесно связаны между собой и составляют части единого организма. Нервная система объединяет различные части тела позвоночного животного и согласовывает их работу.

НЕРВНАЯ КЛЕТКА

Нервная система состоит из клеток. Эти клетки имеют длинные щупальца, или отростки. Одни из таких клеток похожи на звездочки с многочисленными ветвистыми лучами, а другие - на треугольники с тремя главными отростками. Отростки в свою очередь распадаются на мелкие веточки. Первые клетки ученые назвали звездчатыми, вторые - пирамидными. Наряду со звездчатыми и пирамидными клетками в нервной системе есть много клеток веретенообразной и совсем неправильной формы.

Если внимательно рассматривать их под микроскопом, то можно увидеть, что отходящие от тела нервных клеток отростки бывают двух видов. Одни сравнительно короткие, ветвистые и покрыты многочисленными придатками, или шипиками. Их назвали дендритами (от греческого слова «дендрон» - дерево). Дендриты с их шипиками воспринимают импульсы, поступающие к нервной клетке по многочисленным волокнам.

Другие отростки нервных клеток - нейриты, или аксоны, - длинные, тонкие, гладкие и дают мало ветвей. Некоторые клетки мозга имеют такие длинные аксоны, что они могут тянуться на 70-80 см от тела клетки. Если такую клетку увеличить до размеров спичечной коробки, то ее отросток протянется на полкилометра. Каждая нервная клетка имеет только один аксон. Аксоны передают импульсы

Слева: основные типы нервных клеток: 1 -звездчатые; 2 - веретенообразные; 3 - пирамидные. Справа: пирамидная клетка коры мозга: 1 - тело; 2 - дендрит; 3 - аксон; 4 - разветвления аксона; 5 - разветвления дендрита.

Клетка коры мозжечка: 1 - аксон; 2 - дендриты; 3 - разветвления дендритов.

от нервной клетки к другим клеткам нервной системы или к каким-нибудь органам (мышцам, железам, кровеносным сосудам).

Таким образом, нервная клетка состоит из трех частей: тела, дендритов и аксона. Клетка со всеми отростками называется нейроном.

Дендриты, аксоны, сами тела клеток очень разнообразны по величине и форме. Есть клетки, величина которых всего 5-6мк, а есть клетки-гиганты - до 100-150 мк. Разную величину имеют и волокна, отходящие от этих клеток.

Как же работают эти клетки? Что такое нервный импульс?

О ЧЕМ РАССКАЗАЛА ЛАПКА ЛЯГУШКИ

Итальянский ученый XVIII в. Л. Гальвани очень интересовался влиянием электричества на ткани животных и произвел ряд опытов с лапкой лягушки. Сначала он показал, что лапка лягушки сокращается под действием грозовых разрядов электричества. Он подвешивал лапку к металлическому крючку и подводил к нему ток от молниеотвода. Всякий раз, когда поблизости была гроза или просто проходили грозовые облака, лапка сокращалась. Следующий опыт Гальвани был еще более интересным. На медных крючках он подвешивал лапки ля-

гушек на железную ограду своего балкона. Лапки покачивались на ветру и время от времени касались железных прутьев балкона. При таких прикосновениях мышцы лапок тотчас же сокращались. Гальвани считал, что мышцы сокращаются под влиянием «животного» электричества, которое рождается в нервах, а медная и железная проволоки - это только замыкающие цепь проводники.

Вскоре не менее известный ученый А. Вольта повторил опыт Гальвани, но пришел к совершенно другому выводу. Он показал, что соприкосновение меди и железа дает электрический элемент, а лапка лягушки сокращается под влиянием тока, возникающего в этом элементе. И все-таки Гальвани также был прав, так как дальнейшие исследования показали, что нервный импульс обязательно сопровождается электрическим разрядом.

МОЖНО ЛИ ИЗМЕРИТЬ СКОРОСТЬ НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА

Крупнейший немецкий естествоиспытатель Г. Гельмгольц в середине XIX в. нашел очень простой способ измерения скорости нервных процессов. Оказалось, что она не очень велика. Так, по нерву лягушки импульс движется со скоростью 30 м/сек, а по нервам человека - до 120 м/сек. Уже одно это говорило, что нервный импульс не обычный электрический ток, а гораздо более сложный процесс. Нервы - это ведь не металлические провода, а полужидкие тяжи протоплазмы живого вещества с очень сложным строением. Поэтому и ток должен быть особым - гальваническим. В металлах и других проводниках ток переносят электроны (частицы с наименьшим отрицательным электрическим зарядом), а в жидкостях - ионы (атомы или молекулы, содержащие электрический заряд). Значит, и в нерве происходит передвижение ионов. Кроме физического процесса передвижения ионов, в нерве идут и сложные химические превращения веществ.

Нерв не пассивный проводник тока, а живая ткань, в которой идет непрерывный обмен веществ (см. стр. 33).

Английский ученый Гилл установил, что при прохождении импульса по нерву в нем на миллионные доли градуса повышается температура. А это значит, что в нерве начинают боле? интенсивно идти процессы обмена веществ.

Таким образом, электрические явления представляют собой только одно из проявлений

нервного процесса. Но дело не только в этом. Гальванический ток не распространяется на большие расстояния, а нервный импульс распространяется. Что же происходит? Оказывается, когда волна возбуждения проходит по нерву, то в нем образуется подвижный гальванический элемент. А в любом гальваническом элементе (например, в обычной батарейке карманного фонарика) есть два полюса: положительный и отрицательный. И в нерве есть два полюса: положительный (наружная часть нерва - одевающая его тонкая мембрана) и отрицательный (внутренняя часть нерва). Стоит только внешнему импульсу нарушить проницаемость мембраны, как ток начинает идти от внешней части нерва к внутренней. Этот местный ток нарушает проницаемость соседних участков мембраны, и волна возбуждения направляется дальше. В то же время в начальных участках пути мембрана уже восстановила свою целостность и готова к приему новой волны возбуждения. Значит, в нерве ток идет не сплошным потоком, а отдельными порциями.

Движение импульса по нерву напоминает действие запального шнура. Продвижение пламени по шнуру разогревает последующие его участки и заставляет их вспыхивать; так и в нерве: один участок за другим подвергается электрическим и химическим воздействиям. Многочисленные нервные клетки и их волокна испытывают эти воздействия, обусловливающие биоэлектрическую активность нервной системы.

НЕРВЫ И НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ

Ученых заинтересовал такой вопрос: может ли утомляться нерв, когда он проводит нервные импульсы? Русский физиолог Н. Е. Введенский еще в конце XIX в. доказал, что нерв практически неутомим. Опыт, поставленный Введенским, был сравнительно прост. Он взял мышцу лягушки с подходящим к ней нервом и вблизи от мышцы охлаждал его или отравлял некоторыми веществами (эфиром, хлороформом). От этого импульсы не могли пройти по нерву к мышце. Затем он раздражал нерв электрическим током в течение 12 часов. Казалось, что за такое долгое время нерв истощился. Но стоило снять преграду на пути импульсов к мышце, как мышца сократилась. Значит, нерв за 12 часов непрерывной работы совсем не утомился и сохранил способность возбуждаться и проводить импульсы.

У нерва есть и такая важная особенность: если раздражать его одиночным ударом электрического тока, то он ответит одиночным импульсом; при повышении частоты ударов тока нерв послушно следует за этими раздражениями. Попробуем раздражать нерв током до 500 колебаний в секунду - ответы нерва еще послушно следуют за нашими раздражениями. Однако если повысить частоту тока до 600 - 700 ударов в секунду, то нерв вдруг резко изменит свое поведение. Он ответит все теми же пятьюстами импульсами в секунду.

Почему же нерв перестал нас слушаться? Ответив на раздражение, он в течение очень короткого времени теряет способность к возбуждению, так как ему необходимо время для восстановления возбудимости. Пока частота импульса не очень велика, нерв успевает восстанавливать свою возбудимость. Но если импульсы следуют слитком часто, то часть из них попадает на невозбудимый нерв, который в этот момент не ответит на очередное раздражение. Поэтому у нерва есть определенный предел, после которого он перестает следовать за частотой раздражений.

Что же произойдет с нервным импульсом, когда он по волокну добежит до другой нервной клетки? Если рассматривать под микроскопом место соприкосновения клетки и подходящего к ней волокна, то можно увидеть, что нерв-волокно имеет на конце утолщение - пуговку; она прилегает к телу клетки. Это место соприкосновения английский ученый Ч. Шеррингтон назвал «синапсом», что в переводе с греческого значит соединение. Исследователи заметили, что стоит нервному импульсу дойти до синапса, как наступит задержка, маленькая остановка в распространении импульса. Это и понятно, ведь подходящее волокно только соприкасается с клеткой, а не переходит в нее непрерывно. Переход импульса в местах контактов - сложный и во многом пока загадочный процесс. В синапсах происходит интенсивный обмен веществ, связанный с выделением особых веществ, которые маленькими капельками просачиваются из синаптической пуговки в тело клетки. Этот процесс исследователи смогли рассмотреть только недавно с помощью электронного микроскопа. Но, кроме этого химического способа передачи импульса, возможен и другой, чисто физический - с помощью биотоков.

Нервные импульсы по нервам проходят в центральную нервную систему, т. е. в обширное скопление клеток, от которых берут начало и к которым идут нервы.

Нервные центры быстро утомляются, между тем как нерв почти неутомим. Нервные центры изменяют частоту поступающих раздражений и на одиночное раздражение отвечают целой серией волн возбуждения, а нерв послушно воспроизводит частоту нанесенного раздражения. Все эти свойства нервных центров обусловлены необычайной сложностью их устройства.

Где же возникает нервный импульс? В теле нервной клетки.

Дело в том, что нервное волокно, дойдя до нервного центра, оканчивается обычно не на одной, а сразу на нескольких клетках, лежащих в спинном мозге. Эти клетки в свою очередь посылают вверх к головному мозгу волокна, которые оканчиваются на еще большем количестве клеток. Поэтому нервный импульс должен пройти через большое количество переключений, прежде чем он доберется до конечного пункта - коры головного мозга. Отсюда начнется уже другой путь: вниз к исполнительным приборам - мышцам или железам. Этот многоступенчатый путь напоминает каскады усиления в радиоприемнике, где принятое антенной слабое электромагнитное колебание усиливается целой цепью радиоламп, частота и форма колебаний преобразуются, и в конце концов мы слышим голос диктора или музыку. Известно, что основной работающий элемент радиоприемника или телевизора - электронная лампа. Она регулирует силу и частоту электрического тока. Нервные клетки по своему действию подобны электронным лампам. Но если самые сложные электронные устройства имеют десятки тысяч электронных ламп, то количество нервных клеток исчисляется десятками миллиардов. Как же сложна биоэлектрическая активность нервной системы, когда каждую долю секунды происходят разряды огромного количества нервных клеток! Эти разряды можно записать на особых приборах и получить суммарную кривую. Всякие изменения в деятельности нервной системы обязательно отразятся на этой кривой. Поэтому запись биотоков мозга стали использовать не только для изучения нервных процессов, но и для точного определения болезней мозга.

Пионерами в изучении нервных процессов были русские ученые И. М. Сеченов, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский, В. Я. Данилевский. С помощью самых простых приборов они делали замечательные открытия. Введенский, например, использовал обычный телефонный аппарат для превращений электрических колебаний нерва в звуковые и таким способом «подслушивал»

нервные процессы. Только в начале XX в. были изобретены различного типа осциллографы -приборы, позволяющие улавливать разряды от отдельных клеток и даже от частей клетки. С помощью микроэлектродов, диаметр которых не превышает 1 мк, исследователи проникли внутрь нервного волокна. Кроме того, изобретены многоканальные осциллографы, которые позволяют записывать сразу биотоки многих участков мозга и видеть всю картину распределения нервных импульсов.

ЖИВОЕ ЗЕРКАЛО

Итак, мы узнали, что нервная система - это устройство, уравновешивающее человеческий организм с внешним миром и согласовывающее работу различных частей тела. В этой сложной деятельности можно выделить ряд отдельных сторон, или функций, которым отвечают разные части нервной системы. Посмотрим, как это происходит.

Каждую минуту на нас обрушивается масса раздражителей. Нервная система перерабатывает их, превращает в приказы для мышц и заставляет нас совершать те или иные целесообразные действия. Эту деятельность нервной

Каждую минуту на нас обрушивается множество раздражителей. Нервная система воспринимает их и заставляет нас совершать те или иные действия.

системы ученые назвали рефлекторной (от латинского слова «рефлекс», что означает отражение).

Рефлексом называется реакция организма в ответ на раздражение, осуществляемое с участием центральной нервной системы.

Понятие «рефлекс» впервые было введено французским философом и мыслителем XVII в. Декартом. Он думал, что, как зеркало отражает луч света, а затем посылает его под определенным углом, так и мозг принимает импульсы от органов чувств, а затем посылает их обратно по нервам к мышцам. Однако Декарт неправильно представлял строение нервов и природу нервных импульсов. Он думал, что нервы - это полые тонкие трубки, а нервные импульсы - особые «животные духи» или мельчайшие частицы. Несмотря на ошибочность его взглядов, сама идея рефлекса была правильной и развивалась в трудах многих ученых, и в первую очередь русских физиологов И. М. Сеченова и И. П. Павлова.

С явлением рефлекса мы постоянно сталкиваемся в повседневной жизни. Вот вы укололись иголкой и отдернули руку. Яркий луч света попал в глаза - вы зажмурились. Громкий гудок паровоза заставил вас вздрогнуть и зажать уши. Все это так называемые безусловные рефлексы. Но, кроме них, существуют более сложные ответы организма - условные рефлексы. В основе нашей деятельности лежат эти сложные реакции нервной системы, о них рассказано в статье «Высшая нервная деятельность».

Проследим, как совершается безусловный рефлекс. Вы укололи иголкой руку и непроизвольно ее отдернули. Что при этом произошло? Прежде всего вы ощутили боль. В нашей коже заложены особые чувствительные аппараты, оплетенные нервными волокнами. Одни из этих аппаратов воспринимают холод, другие тепло, третьи - прикосновение и давление, четвертые - боль. Эти аппараты превращают разные внешние раздражения в нервные импульсы.

Представим себе нервный импульс в виде спортсмена с эстафетной палочкой. «Спортсмен» принял старт, как только вы укололись иголкой. По чувствительному нерву он с большой скоростью (примерно 480 км/час) побежит по заднему корешку к заднему рогу спинного мозга. Здесь произойдет передача «эстафеты» с чувствительного нейрона на двигательный. И уже новый «спортсмен» - двигательный им-

пульс - побежит от переднего рога по двигательному нерву к мышцам руки и заставит их сократиться.

Этот путь, по которому бежали «спортсмены», ученые называют рефлекторной дугой.

СПИННОЙ МОЗГ И ЕГО РАБОТА

Спинной мозг представляет собой длинный белый тяж толщиной примерно в 1 см. Он располагается в особом костном футляре из позвонков и имеет корешки, состоящие из отростков нервных клеток. Корешки спинного мозга образуют многочисленные ветви, которые пронизывают все органы нашего тела густой сетью. Эти ветви и есть нервы, о свойствах которых мы рассказали выше. Нервы образуют периферическую нервную систему. В противоположность ей спинной и головной мозг называется центральной нервной системой.

Если сделать разрез через спинной мозг, то можно увидеть, что его вещество делится по цвету на серое и белое. Серое вещество располагается в центре спинного мозга и образует фигуру, напоминающую бабочку с раскрытыми крыльями. Рассматривая эту «бабочку» под микроскопом, мы увидим, что она состоит из скопления нервных клеток. В передних крыльях «бабочки» расположены крупные двигательные клетки, а в задних - более мелкие, чувствительные. Двигательные и чувствительные клетки связаны друг с другом либо прямо своими отростками, либо через промежуточную, вставочную клетку. Эти клетки образуют центральную часть рефлекторной дуги; периферическую часть ее составляют корешки спинного мозга и их продолжение - нервы.

Ученым долгое время было неясно, какое значение имеет парность спинномозговых корешков. На этот вопрос в 1838 г. ответил французский физиолог Ф. Мажанди. Он установил, что если перерезать задние корешки, то парализуется чувствительность. Наоборот, если перерезать передние корешки, то животное сохранит чувствительность, но потеряет способность двигаться. Значит, передние корешки - это двигательные волокна, а задние - чувствительные. Естественно, что и клетки, от которых начинаются эти волокна, разные: чувствительные и двигательные. Следовательно, при любом рефлексе импульс попадает в спинной мозг по задним корешкам, а уходит через передние.

Вверху: схема рефлекторной дуги - импульсы, возникшие в коже, поступают через задние корешки к задним чувствительным рогам спинного мозга, затем переходят па передние двигательные рога и но передним корешкам идут к мышцам. Внизу: нервный импульс изображен в виде спортсмена, бегущего с эстафетной палочкой.

Чувствительные волокна несут раздражение не только от кожи, но и от мышц и сухожилий. Поэтому спинной мозг получает постоянную информацию о состоянии и положении мышц. Мы часто не осознаем это мышечное чувство, но без него просто не могли бы двигаться. Если у человека поражены чувствительные корешки спинного мозга, то при полной сохранности двигательных корешков он не сможет сделать ни одного шага и будет падать, пока не научится контролировать положение ног с помощью глаз. Но если такой человек закроет глаза, он снова упадет.

Итак, мы узнали об одном из основных принципов работы нервной системы. Ученые назвали его обратной связью. Действительно, мышца связана со спинным мозгом не только прямой связью, но и обратной, с помощью которой она как бы докладывает мозгу об исполнении его приказов.

О ТОМ, КАК СТОЛКНУЛИСЬ ДВА ИМПУЛЬСА

Рефлекторная деятельность спинного мозга не могла бы осуществляться без одного очень важного свойства клеток нервной системы. Мы

уже знаем, что для нормальной работы клеток мозга необходимо, чтобы они находились в деятельном состоянии, в состоянии возбуждения. Но это только одно условие нормальной работы нервной системы. Другое важное условие - наличие торможения - долгое время было неизвестно. Торможение в центральной нервной системе открыл в 1862 г. И. М. Сеченов в опытах на лягушках.

Он доказал, что нервные клетки под действием внешних факторов могут не только возбуждаться, но и тормозиться. Нормальная рефлекторная деятельность центральной нервной системы возможна лишь при наличии двух противоположных процессов - возбуждения и торможения. Они постоянно сменяют друг друга. Наша обычная ходьба или бег невозможны без этих двух процессов. Когда мы при ходьбе сгибаем одну ногу, другая нога разгибается. Значит, во время сгибания одной ноги тормозится рефлекс сгибания другой и усиливается рефлекс разгибания ее. Это взаимное влияние рефлексов называется сопряженной иннервацией. Она имеет большое значение для точных координированных движений тела. Сопряженная иннервация может нарушаться от усталости. Вспомните, как в походе вы бодро шагаете утром и спотыкаетесь к вечеру после трудного перехода. Это и есть нарушение сопряженной иннервации.

Забавный пример по согласующей работе спинного мозга приводил на своих лекциях советский физиолог А. А. Ухтомский. Представьте, что по дороге бежит собака. Внезапно ее

Один импульс диктует собаке: «беги!», а другой: «чешись!», но к мышце, в зависимости от силы исходного раздражения, дойдет только один из этих импульсов; а, б - участки кожи; в, г - мышцы ноги собаки.

кусает блоха. Пока собака пытается одновременно бежать и чесать укушенное место, у нее ничего не получается, кроме беспорядочных движений. Чтобы был какой-то толк, необходима последовательность в выполнении рефлексов. И собака приспосабливается. Пробежит немного, остановится, почешет бок и бежит дальше. Как же это происходит? В спинной мозг одновременно пришли два сигнала. Один требует: «беги!», а другой: «чешись!». Спинной мозг в каждый отрезок времени выбирает что-нибудь одно. И поэтому в работу включается только одна рефлекторная система, а другие затормаживаются. Почему это необходимо? Да потому, что исполнитель рефлексов один и тот же - нога собаки.

Уже давно установлено, что чувствительных клеток в спинном мозге значительно больше, чем двигательных. Значит, на одни и те же двигательные клетки спинного мозга падают раздражения от самых различных чувствительных клеток. Регулируют подачу стимулов к двигательным клеткам переключательные клетки.

СЕГМЕНТЫ

Мы уже говорили о сегментах у дождевого червя. У человека тело тоже разделено на сегменты. Разделен на сегменты и спинной мозг. Сегмент спинного мозга состоит из участка спинного мозга и двух пар спинномозговых корешков. Каждый сегмент спинного мозга иннервирует (обеспечивает) определенный участок кожи и определенные мышцы тела. Так, поясничные сегменты посылают нервы к мышцам ног и таза, грудные сегменты - к мышцам и коже туловища, а шейные - к мышцам шеи и верхних конечностей.

Спинной мозг на своем протяжении образует два утолщения. Одно из них находится в поясничном отделе, а другое - в шейном. Почему образовались эти утолщения? Обратимся к птицам. У страуса, бегающей, с недоразвитыми крыльями птицы, особенно сильно выделяется поясничное утолщение. А у летающих птиц, наоборот, более сильно развито шейное утолщение. Следовательно, эти утолщения - те сегменты спинного мозга, в которых замыкаются рефлекторные дуги, управляющие передними и задними конечностями. Естественно, что у животных с более развитыми передними конечностями больше переднее, или шейное, утолщение, а у животных с более массивными задними и слабо развитыми передними конечностя-

ми спинной мозг утолщен в заднем, или нижнем, отделе.

У человека поясничное утолщение гораздо меньше шейного. Ноги у нас массивнее рук, но они приспособлены для сравнительно простых, хотя и более сильных движений. Руки же - одно из чудес природы. Все, что мы видим вокруг себя: здания, произведения искусств, гигантские турбины и мельчайшие детали машин и многое другое - создано умелыми человеческими руками. А они управляются самым сложным органом - нервной системой. Поэтому даже на спинном мозге отразилась сложность строения и работы рук. Иными словами, сегментам спинного мозга для более точного управления движением рук необходимо больше клеток, чем сегментам, управляющим ногами.

Сегменты спинного мозга не работают изолированно друг от друга. Они связаны особыми волокнами и помогают друг другу в управлении мышцами. Каждая мышца тела получает волокна по крайней мере от трех лежащих рядом сегментов спинного мозга. Это своеобразная техника безопасности, или аварийная служба. Если какой-нибудь из сегментов выйдет из строя, то его заменят неповрежденные. Вообще для любого движения требуется работа многих сегментов спинного мозга. Только очень простые рефлексы, например коленный, замыкаются в одном сегменте спинного мозга.

Подводя итог, можно сказать, что спинной мозг функционирует не отдельными двигательными рефлексами, а целыми рабочими актами, 1 как, например, сгибание, разгибание и т. п.

ПОЧЕМУ КОШКА УПАЛА НА ЛАПКИ

Задумывались ли вы над тем, почему кошка, если ее бросить с высоты, становится на лапки, а не падает на спину? Для выполнения этого сложного движения необходим не только спинной, но и вышележащий продолговатый мозг, а он является уже частью головного мозга.

Если головной мозг разделить на правую и левую половину, то на разрезе будет видно, что он напоминает гриб. Шляпку гриба образуют полушария. Снаружи они покрыты скоплениями клеток, образующих кору мозга. Тонкую же короткую ножку составляет особый отдел головного мозга, который называется стволом. Продолговатый мозг - это один из отделов ствола мозга. В толще продолговатого мозга находится много скоплений клеток (ядер). Часть

из них участвует в замыкании координационных рефлексов, особенно развитых у семейства кошачьих. Вот почему тело кошки при падении принимает нормальное положение.

Посмотрите на котенка, который собирается лакать молоко. Он нагибает голову, и одновременно его передние лапки сгибаются, а задние выпрямляются. Это

один из шейных рефлексов. Их центры лежат в нижней части продолговатого мозга. Оказывается, нервные импульсы от шейных мышц приходят в продолговатый мозг, а затем спускаются по особым волокнам в спинной мозг и регулируют напряженность мускулатуры и конечностей. Поэтому в зависимости от положения головы по отношению к телу меняется тонус мускулатуры конечностей котенка. Если он поднимает голову вверх, то передние конечности разгибаются, а задние сгибаются. Однако шейные рефлексы - это только один из способов поддержания положения тела. Ученые доказали, что если перерезать шейные спинномозговые корешки, то животное все равно будет способно поддерживать равновесие тела и тонус мускулатуры будет меняться в зависимости от положения головы животного. Эти рефлексы получили название лабиринтных, так как воспринимающим аппаратом для них служат органы равновесия - лабиринты. Они лежат в толще височной кости черепа.

Спинной мозг человека в позвоночном канале: а - шейное утолщение,

МОЖЕТ ЛИ НЕРВ «БЛУЖДАТЬ»?

В толще продолговатого мозга зарыт необычайно ценный клад - жизненно важные центры организма. Имеющиеся здесь скопления клеток

дают начало нервам, которые управляют дыханием, работой сердца и другими процессами. Даже от самого незначительного поражения продолговатого мозга человек очень быстро погибает.

Проследим ход некоторых черепно-мозговых нервов. Их 12 пар, и они участвуют в образовании периферической нервной системы. Один из них очень длинный и весьма непоседливого характера. Он «блуждает» по всем внутренним органам и поэтому называется блуждающим. Не подумайте, что блуждающий нерв действительно способен к движению. Нет! Он только очень сильно ветвится и регулирует работу сердца, желудка, легких и других органов. Но, кроме этого важного нерва, от стволовой части мозга берут начало и другие. Одни из них чисто двигательные (например, нерв, управляющий движениями языка), а большинство смешанные, т. е. несущие в себе и чувствительные и двигательные волокна. С одним из таких нервов вы хорошо знакомы. Это очень толстый нерв, он состоит из трех ветвей. Его так и называют тройничным.

Когда у вас болят зубы, знайте, что это воспален тройничный нерв. Но часть тройничного нерва имеет двигательные волокна и управляет движением жевательной мускулатуры. Когда говорят: «У этого человека хорошая мимика», - это значит, что он имеет очень подвижные мышцы лица. Артист без слов, одним движением лицевых мышц умеет выразить и гнев, и радость, и любовь, и ненависть. Все это возможно благодаря сложному устройству мимических мышц лица у человека. Ими управляет особый нерв - лицевой.

Что заставило Дарвина отшатнуться от клетки со змеей?

«ВНИМАНИЕ! ОПАСНОСТЬ!»

Посмотрите на почуявшую дичь собаку. Она внезапно останавливается и замирает с поднятой лапой - делает стойку. Когда вы слышите какой-нибудь непонятный звук или видите незнакомый предмет, то невольно настораживаетесь. И. П. Павлов назвал это рефлексом «Что такое?» или, по-другому, ориентировочной реакцией. Весь ваш организм как бы спрашивает: «Что случилось? Не грозит ли опасность?» Обычно глаза и уши в это время поворачиваются в сторону источника непонятных сигналов. С описанными рефлексами связаны и реакции «боевой готовности». При резких звуках внезапно надвигающейся опасности вы либо вздрагиваете, либо просто бросаетесь в сторону.

Замечательный пример этого рефлекса приводит Чарлз Дарвин. Он пишет: «Я приложил лицо вплотную к толстому стеклу, за которым была змея, с твердым намерением не откидываться назад, если змея на меня бросится, но как только она бросилась, моя решимость исчезла и я с удивительной быстротой отскочил на ярд или два».

Где же замыкаются дуги этих важных рефлексов, спасающих нас от опасности? Только в последнее время ученые выяснили, что отвечает за эти реакции целая система волокон pi клеток, которые в виде сложной сети распределяются по всему спинному мозгу и поднимаются выше - в ствол головного мозга. Эта система была давно известна под названием сетчатого вещества, однако ее функции были долгое время неясны. Когда физиологи стали изучать сетчатое вещество, то выяснилось, что его клетки посылают импульсы самым различным частям нервной системы. Если у животного повреждено сетчатое вещество среднего мозга, то животное засыпает. Оказывается, сетчатое вещество - это та система, которая поддерживает в работоспособном состоянии всю центральную нервную систему. Оно приводит в нужную минуту нейроны того или иного отдела центральной нервной системы в «боевую готовность» и тормозит работу других образований.

Когда вы сидите в школе на уроке алгебры и решаете какую-нибудь задачу, ваше сердце бьется размеренно и спокойно. Но вот вы на

уроке физкультуры. Начинается он обычно с бега. Ваше сердце резко ускоряет и усиливает свою работу, так как мышцы нуждаются в усиленном притоке крови.

Что же регулирует работу сердца, какая часть нервной системы управляет работой внутренних органов?

Деятельность внутренних органов регулирует вегетативная нервная система. Она управляет работой внутренних органов без участия нашего сознания. Каждый орган получает от вегетативных центров волокна двух видов. Одни из них тормозят работу органа, а другие возбуждают. Эти волокна, имеющие разное значение, берут начало от разных частей вегетативной нервной системы.

Волокна, начинающиеся в грудных сегментах спинного мозга, относятся к симпатической нервной системе, а волокна, начинающиеся в нижней части спинного мозга и в головном мозге, - к парасимпатической системе. Такая двойная обеспеченность какого-либо органа (иннервация) позволяет тонко регулировать и координировать работу внутренних органов.

Устройство вегетативной нервной системы отчасти напоминает узловую нервную систему червей и моллюсков и отчасти сетчатую систему гидры.

Вегетативная нервная система оказывает влияние но только на работу внутренних органов, но и на деятельность мышц. Это доказали советские ученые Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинский. Был проделан такой опыт: двигательный нерв лягушки раздражался и вызывал сокращение мышц лапки. Через некоторое время мышца утомлялась. Ее сокращения становились значительно слабее. Но стоило начать раздражать симпатические нервы, обеспечивающие эту мышцу нервными волокнами, как ее сокращения резко усиливались.

Вегетативная нервная система постоянно регулируется центральной нервной системой, хотя обычно мы и не можем сознательно управлять работой сердца, желудка, печени. Однако последователи древнеиндийского философского учения - йоги вырабатывают у себя способность замедлять или ускорять сокращение сердечной мышцы, надолго останавливать дыхание и т. п. Ничего сверхъестественного в этом нет. Это достигается длительной тренировкой и особыми упражнениями, позволяющими в той или иной степени произвольно управлять работой внутренних органов.

НЕРАЗРЕШЕННЫЕ ЗАГАДКИ

Ученые давно заметили, что, кроме нервных клеток, о которых мы уже рассказали, в головном и спинном мозге есть другие, гораздо более мелкие и намного труднее выявляемые под микроскопом клетки. Они, как и нервные клетки, имеют длинные отростки, но, в отличие от аксонов и дендритов нервных клеток, эти отростки не имеют пуговок-синапсов и ветвятся гораздо меньше. Первые исследователи, увидевшие эти клетки, дали им название глиальные клетки (от немецкого слова Glee) - клетки, дающие клей. Ученые думали, что эти маленькие клеточки своими отростками как бы склеивают воедино всю нервную систему, т. е. им приписывалась сначала чисто механическая роль. Но затем оказалось, что некоторые из этих клеток способны к передвижениям и являются не только механической опорой, но и своеобразными защитниками нервных клеток от вредных воздействий.

Стоит поранить какой-нибудь участок мозга, как глиальные клетки начинают быстро делиться и образуют рубец, замещающий нервную ткань. Ученые увидели, что некоторые глиальные клетки поглощают частицы разрушенных нервных клеток, микроорганизмы и другие посторонние вещества, попавшие в нервную ткань.

Выращивая искусственно нервную ткань в пробирке, вне организма (этот метод исследования называется культурой ткани), ученые заметили, что глиальные клетки своими отростками оплетают тела нервных клеток. Эти отростки обладают способностью к ритмическим сокращениям. Поэтому нервная клетка напоминает резиновую грушу, которую глиальные отростки то сжимают, то дают ей расправиться. Такие движения, очевидно, нужны для более интенсивного обмена веществ в нервной клетке, которая сама сокращаться не может, и ей поэтому необходимы помощники глиальные клетки. Но глиальные клетки не всегда бывают помощниками и защитниками нервной ткани. В некоторых случаях они могут быть и ее врагами. Так, оказалось, что почти все злокачественные опухоли головного и спинного мозга образуются глиальными клетками. До сих пор неизвестно, почему друзья и помощники нервных клеток - глиальные клетки вдруг превращаются во врагов, ведущих к гибели нервной ткани. В последнее время обнаружились и другие интересные свойства этих клеток. При рассматривании нервной ткани под электронным

микроскопом удалось установить, что все промежутки между нервными клетками, их отростками и кровеносными сосудами заполнены глиальными клетками; они являются как бы упаковочным материалом нервной системы, закупоривая все ее щели и покрывая все поверхности. Выяснилось, что оболочку нервных волокон образуют тончайшие мембраны, происходящие из глиальных клеток. Наконец, подсчитав количество глиальных и нервных клеток, ученые пришли к выводу, что первых в головном и спинном мозге в 10, а то и в 20 раз больше, чем вторых. Значит, эта громадная армия клеток одевает, как футляром, нервные клетки и участвует в их соединении друг с другом. А если это так, то глиальные клетки не только помощники нервных клеток, снабженцы и тыловики «армии» нервных клеток, но и непосредственные участники нервных процессов. Сейчас уже известно, что глиальные клетки обладают особыми биоэлектрическими свойствами, которые отличают их от нервных клеток. Но пока это все еще незаконченные исследования, и ученым до сих пор не ясно, какую же роль играют глиальные клетки в распространении и передаче нервных импульсов.

Другая не менее интересная загадка - деление нервных клеток в центральной нервной системе. Ученые выяснили, что на ранних стадиях развития организма (до рождения) нервные клетки способны часто делиться, в результате чего и образуются все отделы нервной системы.

А могут ли делиться зрелые нервные клетки? Об этом до сих пор идет научный спор. Казалось бы, что с точки зрения биологической целесообразности это ни к чему. Если нервная система - это как бы громадная запоминающая и управляющая электронная вычислительная машина,

в которой все сведения хранятся в определенных ячейках, то представьте себе, какой беспорядок был бы внесен в хранение этих сведений, если бы ячейки памяти начали размножаться! Деление клетки - сложный процесс, в результате которого одна клетка дает начало двум дочерним клеткам. Эти новые клетки могут потерять те сведения, которые хранила клетка-мать. А с другой стороны, мы знаем, что в нервной системе существует большая взаимозаменяемость нервных клеток и стоит погибнуть какой-либо клетке, как ее функцию начинают выполнять другие клетки. В последнее время доказано, что в периферической нервной системе деление нервных клеток может происходить значительно чаще, чем в центральной нервной системе. Во всяком случае, вопрос о том, могут ли делиться нервные клетки, пока окончательно не решен.

Не менее загадочен и такой вопрос: какие виды энергии способна воспринимать нервная система? Известно, что наши нервные клетки могут воспринимать различные виды энергий: электромагнитную (видимый свет), гравитационную (силу тяжести), механическую (звуковые колебания воздуха и других веществ). А вот может ли человек воспринимать другие виды энергий, такие, как невидимые части солнечного спектра, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, магнитные поля и т. д.? В последнее время удалось выяснить, что многие животные способны воспринимать такие виды энергий, которые недоступны органам чувств и нервной системе человека. Летучая мышь, например, ориентируется в полете при помощи ультразвуковых импульсов, которые она сама издает, а затем после их отражения от различных предметов воспринимает при помощи своего слухового аппарата, имеющего особое строение. Исследования показали, что нервная система рыб и голубей может воспринимать магнитное поле. Удалось даже выработать условный рефлекс на магнитное поле у рыб. Но вот применительно к человеку все эти вопросы еще не разрешены. И появившиеся в печати сообщения о способности некоторых людей воспринимать изображения и цвет предметов без помощи органов зрения, а только с помощью осязания вызывают серьезные сомнения.

НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ

Мы познакомились с основными механизмами нервной системы и видим, что нервная система - это комплекс особых «приборов»,

которые перерабатывают импульсы, поступающие как из внешней, так и из внутренней среды организма. И. П. Павлов назвал эти приборы анализаторами. Каждый из них состоит из нескольких звеньев и начинается с какого-нибудь органа чувств. Затем импульс по своим строго установленным путям поднимается от одного этажа нервной системы к другому и в преобразованном виде доходит до ее высшего отдела - коры головного мозга. В коре происходит высший анализ и синтез нервных импульсов, приходящих от различных органов чувств, и вырабатываются сигналы, управляющие всеми отделами организма. Поясним это примером. Сетчатка глаза со всеми своими путями - зрительным нервом, переключательными ядрами (бугорки четверохолмия, коленчатые тела, подушка зрительного бугра) и затылочной областью коры полушарий - составляет зрительный анализатор. По такому же принципу устроены слуховой, обонятельный, кожный, двигательный анализаторы, а также анализаторы внутренней среды организма.

В этой статье рассказывалось главным образом о той части нервной системы, которая управляет врожденными рефлекторными актами (безусловными рефлексами). Но существует другая, несравненно более сложная деятельность нервной системы, связанная с приобретением опыта и знаний в течение жизни. О ней говорится в статье «Высшая нервная деятельность».

МОЖНО ЛИ ПОСТРОИТЬ ДЕЙСТВУЮЩУЮ МОДЕЛЬ МОЗГА?

Мы видели, что нервная система - сложное регулирующее устройство. Она состоит из миллиардов связанных друг с другом элементов. Необъятна сложность этих связей. Но ученые задались дерзкой мыслью - искусственно воспроизвести работу нервной системы, т. е. построить такие машины, которые хотя бы отдаленно имели сходство с устройством мозга. Так возникла новая наука - кибернетика («кибернос» в переводе с греческого рулевой), т. е. наука об управлении. Зачем же необходимо строить машины, подражающие работе мозга? Почему человек без их помощи не может управлять полетом сверхбыстрых ракет или быстро производить сложнейшие математические расчеты? Да потому, что у нервных клеток мозга имеются физиологические пределы в быстроте реакции, а «электронный мозг» почти беспределен по быстроте работы. В кибернетической модели

мозга нейроном служит электронная лампа, а связи осуществляются при помощи проводов. В последнее время электронные машины, малогабаритные и более экономичные, строятся на полупроводниках. Ученые построили машины, умеющие играть в шахматы, подсчитывать с огромной быстротой числа, способные управлять посадкой самолетов на аэродромы, машины обучающие, предсказывающие погоду и др. Интересные опыты ведутся по конструированию таких машин, которые могли бы сами ориентироваться в окружающем мире и отвечать на раздражения по особой программе. Сейчас созданы

Действующая электронная модель нейрона. Электронные лампы, сопротивления, конденсаторы соединены в особую цепь, воспроизводящую основные свойства нервной клетки. При подаче на эту цепь электронного сигнала на экране осциллографа появляется ответ, копирующий кривую импульса возбужденной нервной клетки.

искусственные «черепахи» и «мыши», умеющие обходить препятствия, реагировать на свет и звук. Зачем, спросите вы, взрослые люди стали заниматься «игрушками»? Оказывается, у этих «игрушек» большое будущее. Они превратятся в машины-роботы, которые заменят человека на наиболее тяжелых и опасных работах. Возможно, они будут первыми помощниками человека при покорении им далеких планет.

В нашей стране все больше механизируется физический труд. Целые цехи управляются простым нажатием кнопки. Но и труд умственный в будущем тоже будет в необходимых случаях механизирован. Уже сейчас видны практические результаты работы по перенесению принципов деятельности нервной системы: в технику. Если бы не было электронных вычислительных машин, то люди не смогли бы так быстро и точно рассчитать траектории космических ракет и спутников Земли.

Но не думайте, что машины избавят нас от необходимости мыслить. Нет! Машина никогда не заменит мозг человека. Кибернетические машины очень сложны, но они только внешне воспроизводят работу мозга. Никакая электронная лампа не сравнится с нервной клеткой по сложности связей. Кроме того, в работе этих машин очень неэкономно используется энергия. Мозг, как подсчитали ученые, в миллиарды раз превосходит машины по своей экономичности. Человеческий мозг способен устанавливать безграничные связи, а машина - только те, которые созданы мыслью конструктора. Она может быть лишь механическим помощником

мозга. Ведь никакая подзорная труба или даже телескоп не заменит человеческий глаз, никакие усилители звука не заменят ухо. Это просто приспособления, расширяющие способности органов чувств человека. Так и электронный мозг не заменяет, а расширяет способности человеческого мозга. Поэтому, чтобы управлять кибернетическими машинами, нужно обладать большими знаниями и многое уметь.

Когда-то люди думали, что работа мозга и его строение непознаваемы. Постепенно человек научился не только познавать процессы, происходящие в мозге, но и воспроизводить с помощью машин отдельные способности человеческого мозга.

Однако в работе этого сложнейшего органа сейчас еще много неясного и неизученного. Широки просторы для будущих исследователей. Перед ними раскроются особенности структуры мозга, связанные с одаренностью в каком-либо виде творчества, пути дальнейшего развития и совершенствования мозга человека. И, быть может, разгадать эти тайны удастся вам.

Как и в головном мозге, в электронной вычислительной машине есть «входы», которые у человека называются органами чувств. Различные сигналы (звуковые, световые, механические), воспринимаемые микрофоном, фотоэлементом, специальным щупом, поступают через эти «входы» в машину, перерабатываются в особом блоке и хранятся в «памяти» машины до осуществления какого-либо действия (перевод с одного языка на другой, сочинение музыки, копирование модели и т. д.). Подобным же образом сигналы от органов чувств поступают в головной мозг человека сначала к нижележащим отделам (ствол мозга), а затем в высшие отделы (кору головного мозга), где они не только перерабатываются, но и сохраняются в памяти для наших будущих действий. На рисунке показано, что в электронной вычислительной машине так же, как и в головном мозге, поступление сигналов и их выход к действующим органам находятся под контролем обратной связи.

Человек стоит на берегу моря. Перед ним бескрайняя синева и золотое солнце. Он слышит непрекращающийся шум волн и вдыхает неповторимый запах моря.

В палочках - светочувствительных клетках сетчатки глаза - начинается зрительный акт: превращение физической энергии света в физиологический процесс зрительного возбуждения.

А. Каждая палочка состоит из нескольких частей. Наружный сегмент (1) построен из тысяч мембран-тарелочек, лежащих друг на друге и заключенных в цилиндр - наружную оболочку (2). «Тарелочки» покрыты слоем молекул зрительного пигмента - родопсина, состоящих из маленькой части - красителя и большой - белковой (3). Под действием даже одного кванта света молекула изменяет свое строение и цвет, а затем разрушается. Эти молекулярные изменения и составляют начало всего зрительного процесса.

Б. Звуковые колебания, пройдя сложный путь от наружного уха до внутреннего, превращаются в улитке в физиологический процесс слуха.

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Человек стоит на берегу моря. Ветер бросает ему в лицо соленые брызги. Перед ним бескрайняя Синева и золотое солнце. Он слушает непрекращающийся шум волн, вдыхает неповторимый запах моря. Человек чувствует себя счастливым и сильным, ощущает каждый свой мускул, все свое тело, крепко стоящее на земле. В его мозге рождается единый образ - МОРЕ, которое он уже никогда не забудет.

Мир, полный красок, звуков и запахов, дарят нам наши органы чувств.

ЗРЕНИЕ

«Стянутая рыбачья сеть, закинутая на дно глазного бокала и ловящая солнечные лучи!»- так представил себе в древние времена мудрый грек Герофил сетчатку глаза. Это поэтическое сравнение оказалось удивительно точным. Сейчас с полной достоверностью можно утверждать, что сетчатка - именно сеть и именно ловящая... ловящая отдельные кванты света. Свет - не бестелесный посланник Солнца, а само Солнце, часть его, долетевшая до нас в форме квантов, скрупулезно изученных физиками. Темной ночью от далекой неяркой звезды не так уж много квантов, этих бесконечно малых, единых и неделимых порций света, ловит наш глаз. По своей чувствительности глаз приближается к идеальному физическому прибору, потому что нельзя создать прибор, который зарегистрировал бы меньше одного кванта. Этим уникальным свойством глаза пользовались ученые - пионеры атомной и ядерной физики. Долго находясь в темной комнате, они ухитрялись воочию наблюдать отдельные радиоактивные частицы. И вместе с тем глаз выносит астрономическую лавину квантов, исчисляемую десятками миллиардов в секунду. Если вы взглянете на Солнце, ваши глаза получат миллиардную дозу квантов. Но не делайте этого! Берегите глаза, как полагается беречь «зеницу ока».

Зрение - ото удивительно сложная и еще далеко не познанная, совместная работа глаза и мозга. Уже столетия наука изучает глаз, и каждый ученый, открывая его новые свойства и новые тайны, испытывает чувство волнения и преклонения перед его совершенством.

Глаз обычно сравнивают с фотоаппаратом. Действительно, это отличный широкоугольный фотоаппарат, мгновенно меняющий свое фокусное расстояние от нескольких сантиметров до бесконечности. Роль объектива в глазу приписывают хрусталику. Это верно только для глаз рыб. Наводка на резкость у них достигается не изменением выпуклости хрусталика, как у людей, а его перемещением, и оптические лучи преломляет, действительно, только хрусталик. У человека же и наземных животных основная преломляющая поверхность на границе воздух - глаз - роговица. Под водой нам приходится надевать маску, чтобы сохранить воздушную среду перед глазами, иначе преломление будет недостаточное и изображение получится размытым.

Основная же задача нашего хрусталика: меняя свою выпуклость, мгновенно обеспечи-

Схема глаза: 1 - прозрачная роговица; 2 - линза-хрусталик; 3 --сетчатка, выстилающая дно глазного бокала; 4 - зрительный нерв, уходящий в мозг. Внизу: схематическое изображение структуры сетчатки под микроскопом. Хорошо видны палочки и колбочки - светочувствительные клетки.

вать наводку на резкость. Предметы, расположенные и далеко и близко от глаза, должны быть четко видны.

Как и любой фотоаппарат, глаз имеет диафрагму - зрачок. Его диаметр изменяется в зависимости от освещения от 1,5 до 7-8 мм, т. е. примерно в 5 раз. Это не очень много. В фотоаппаратах диаметр отверстия изменяется в 10 раз, а то и больше, так что светосила в них может быть изменена в сотни раз.

Оптика глаза - это всего лишь окно, в которое влетают кванты света. Надо признаться, что изображение, которое создается на сетчатке, несколько хуже, чем на пленке хорошего фотоаппарата. Но сама сетчатка и мозг исправляют его, делают идеально четким, объемным, цветным и, наконец, осмысленным. Мир мы видим таким, каков он есть на самом деле. Жаловаться нам на свои глаза не приходится, а вот беречь их необходимо.

Нет! Не фотопленка

Биологу, понимающему, как сложно и гармонично устроен глаз, сравнение с фотоаппаратом кажется обидным, а уподобление сетчатки цветной пленке, даже самой высокочувствительной и хорошей, просто кощунственным.

Архитектура сетчатки виртуозна. Сетчатка напоминает слоеный пирог толщиной в полторы - две десятых миллиметра. В этом «микропироге» 10 слоев. Каждый состоит из многообразных клеток, которые, сплетаясь и касаясь друг друга своими отростками, образуют ажурную сеть. От клеток последнего, десятого слоя отходят длинные отростки. Собираясь в одном месте в пучок, они образуют зрительный нерв. Более миллиона его волокон несут в мозг зрительную информацию, полученную и закодированную сетчаткой в виде слабых биоэлектрических импульсов. Задача мозга - мгновенно расшифровать их.

Место на сетчатке, где волокна сходятся в пучок, называется слепым пятном. Если, например, изображение головы человека попадет на это место, мы головы не увидим. Об этом знали давно. Один веселый французский король забавлялся, рассматривая своих подданных без голов. Для этого ему приходилось разглядывать их особым образом: одним глазом на определенном расстоянии.

В первом слое сетчатки, который образован светочувствительными клетками - палочками и колбочкам и, поглощается квант

света. Именно в них происходит еще не разгаданное превращение света в начало зрительного акта.

Палочки и колбочки - действительно похожи на микробутылочки и тонкие палочки. Длина палочек - 0,06 мм и толщина-0,002 мм. Колбочка несколько короче, но чуть толще. В сетчатке человека около 125-130 млн. палочек и 6-7 млн. колбочек.

Палочки и колбочки состоят из двух половинок. Внутренняя половинка наполнена митохондриями - своеобразными биохимическими «микрофабриками», обеспечивающими любую живую клетку энергией. Наружная половинка представляет собой гигантскую стопку наложенных друг на друга «микротарелочек».

В палочке сетчатки их тысячи, толщина каждой -150 - 250 ангстрем. Сейчас известно, как построена каждая «тарелочка»: она состоит из нескольких молекулярных слоев. В каждом слое несколько миллионов молекул. Наука добралась уже до «молекулярных винтиков» - совсем крохотных молекул зрительного пурпура. Но и «винтик»-то оказался не прост.

Такую объемную модель палочек сетчатки и их связей с нервными клетками недавно создали ученые после изучения сетчатки с помощью электронного микроскопа.

Зрительный пурпур

Пурпур! Цвет величественный и торжественный, цвет восходящего солнца и кардинальских мантий. Победителей в Риме награждали пурпурной лентой, и только римский император облачался в пурпурную тогу. Великий Гомер воспел богиню пурпурной зари - прекрасную Эос. Но люди не подозревали главного: пурпур - это цвет зрения, цвет того уникального вещества, которое дарует нам способность видеть мир, нас окружающий, видеть солнце.

История открытия зрительного пурпура началась так: в 1851 г. немецкий физиолог Генрих Мюллер извлек из глаза лягушки сетчатку. Она оказалась розовато-пурпурной. Но это интересное наблюдение было забыто. И лишь спустя

примерно 30 лет фотохимическими процессами в глазу тщательно занялся в Германии физиолог Кюне. Ученый экспериментировал многие годы. Он первый выделил розовато-пурпурный пигмент в пробирку. Кюне произвел поразительный опыт. На неподвижный глаз кролика, долго находившегося в темноте, он отбросил изображение светлого окна с темным переплетом рам. Через некоторое время быстро, но с большой осторожностью Кюне извлек из глазного бокала сетчатку. На пурпурном фоне ее было достаточно ясно видно изображение окна. Получилась живая фотография. В тех местах сетчатки, на которые упал свет, пигмент выцвел, в остальных остался тем же розовато-пурпурным. Опыт неопровержимо доказал, что изображение, сфокусированное хрусталиком на сетчатке, вызывает в ее палочках и колбочках фотохимический процесс выцветания зрительного пигмента. С этого начинается зрительный акт. Неизвестно, думал ли Кюне о символическом значении пурпурного цвета, но именно он дал светочувствительному веществу сетчатки глаза удивительно звучное и торжественное название - зрительный пурпур!

Итак, что же представляет собой «винтик» - молекула зрительного пурпура? Он сложен и состоит из белка, в который, как в замок ключ, вставлена молекула несколько измененного витамина А. Но что же происходит с молекулой зрительного пурпура в глазу осьминога, рыбы, лягушки или человека, когда она поглощает квант света? Оказалось, что единственная роль кванта света в зрении - изменять взаимоположение атомов в молекуле зрительного пурпура, причем не во всей молекуле, а только в ее витаминной части. Квант света является, таким образом, тем пальцем, который нажимает «молекулярный курок», т. е. чуть-чуть меняет расположение измененного витамина А относительно белка. Дальше следует мгновенное изменение в белке - «замке», а затем... выстрел. Никто не знает, как именно происходит этот «выстрел», т. е. возбуждение всей светочувствительной клетки - палочки. Эту проблему изучают сейчас во многих лабораториях мира.

Итак, под действием света молекула зрительного пурпура распалась, сетчатка «выцвела». Но одновременно с распадом в палочке обязательно идет строительство. Снова «ключ» - витамин А пригоняется к «замку» - белку зрительного пигмента. Если бы этого не было, то, один раз взглянув на солнечный мир и израсходовав весь свой запас зрительного пурпура, мы бы ослепли.

Плохо, когда это строительство нарушено. Нарушение механизма восстановления зрительного пурпура - одна из очень серьезных болезней, она может привести к слепоте. Но дело вовсе не безнадежно. Многое о восстановлении пурпура уже известно, и некоторые болезни сетчатки лечат сейчас вполне успешно.

Глаз и Солнце

«Лучи твои создают глаза всех тварей твоих» - это слова египетского гимна Атону - богу Солнца.

Древний Египет поклонялся Солнцу. Египтяне в мифах и гимнах уподобляли Солнце глазу.

Замечательный советский физик С. И. Вавилов написал поэтическую и строго научную популярную книгу «Глаз и Солнце». В ней он неопровержимо доказывает правоту египтян. Яснее всего «солнечность глаза» сказывается на его спектральной чувствительности, т. е. чувствительности к различным цветам солнечного спектра. Вспомните радугу. Шкала лучей безгранична, это известно теперь школьнику: со стороны длинных волн она уходит в бесконечность, со стороны коротких стоят волны ничтожно малые. Участок видимых волн от 400 до 700 миллимикрон (ммк) тонет в этом многообразии. С точки зрения физиолога, сетчатка просто не может чувствовать свет короче 400 и длиннее 700 ммк. Лучи короче 290 ммк задерживаются атмосферой, а короче 400 ммк -самим хрусталиком, который является, таким образом, не только объективом, но и светофильтром живого глаза. Почему глаз перестает видеть в области инфракрасных лучей, т. е. длиннее 700 ммк? Всякое нагретое тело излучает световые волны. Сетчатка, имеющая температуру 37°Ц, также непрерывно излучает невидимые электромагнитные волны. Если бы сетчатка была чувствительна к этим лучам, то человек не смог бы ничего увидеть, кроме свечения собственных глаз. «По сравнению с этим внутренним светом потухло бы Солнце и все окружающее. Человек видел бы только внутренность своего глаза и ничего больше, а это равносильно слепоте. Вполне целесообразно поэтому, что глаз не видит инфракрасных лучей с длинными волнами», - писал Вавилов. Наиболее чувствительна сетчатка к желто-зеленым лучам. Как же связана чувствительность глаза со зрительным пурпуром? Самым непосредственным образом! Именно желто-зеленые лучи лучше всего

«чувствует» зрительный пурпур. Лучи солнечного спектра кажутся нам тем ярче, чем лучше зрительный пурпур их поглощает и чем, следовательно, сильнее он от них выцветает. Самые яркие и полезные для глаза зеленые лучи. Цвет свежей зелени, цвет леса и сочной травы самый приятный и успокаивающий. Зеленая лампа не прихоть и не мода, это физиологически обоснованная необходимость.

Ночное и дневное зрение

Астрономы прошлого века хорошо знали: чтобы разглядеть слабую звезду на небе, надо смотреть чуть-чуть мимо нее. Одиночные кванты света, попадающие в глаз, поглощаются тогда не центром, а периферией сетчатки.

Дело в том, что в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, а остальная часть сетчатки «усеяна» палочками. Именно в них находится зрительный пурпур, и именно они ответственны за наше бесцветное, сумеречное зрение, когда важно лишь увидеть свет, даже самый слабый. В сетчатке ночных животных, глаз которых приспособлен к слабому свету, содержатся почти одни палочки. Например, совы и летучие мыши, которые отлично видят в темноте, почти ничего не видят днем. Мир для них черно-белый.

В дневном, цветном зрении главную роль играют колбочки, их чувствительность к свету невелика, но она и не должна быть высокой, днем и так много света. У дневных животных, например голубей, кур, в сетчатке нет палочек - одни колбочки. Вечером они ничего не видят, поэтому неспособность видеть при слабом свете не зря в народе называют «куриной слепотой». В 1823 г. знаменитый чешский физиолог Ян Пуркинье описал любопытный факт, доказывающий, что днем мы видим в основном колбочками, а в сумерках - палочками. Вспомните красный мак и голубой василек. Днем они одинаково яркие и светлые. В сумерках же красный мак кажется почти черным (колбочки уже не работают - слишком мало света), а василек остается еще белесо-синим (палочки работают вовсю). В палочках зрительный пурпур красные лучи не «чувствует», он от них не изменяется, не выцветает, потому-то красный мак не виден. Днем же работают и колбочки и, вероятно, палочки.

Теперь естественно задать вопрос: а как же осуществляют колбочки цветное зрение? Каковы биохимические и физиологические механизмы восприятия красок окружающего нас мира? Исчерпывающего ответа наука пока дать не может. Мы стоим лишь на пороге этих открытий. Твердо известно лишь одно: зрение человека «трехцветное», т. е. мы воспринимаем любой цвет как комбинацию трех основных цветов: красного, синего и зеленого. Совсем недавно ученые установили очень тонкими методами, что в сетчатке есть 3 вида колбочек и каждый вид чувствителен в основном к одному из трех, цветов. Но как именно колбочка воспринимает и кодирует цвет, еще неизвестно.

Ученые догадываются, как передается от колбочек информация о цвете, но только догадываются. И совершенно неизвестно, как мозг расшифровывает приходящие к нему сигналы о цвете.

Цветное зрение - пока что одна из самых трудных и неизученных проблем современной физиологии органов чувств.

Зрение - сложнейший биологический процесс. Мы попытались поподробнее рассказать лишь о том, что знает современная наука об одном из десяти слоев сетчатки - слое светочувствительных клеток - палочек и колбочек, как они устроены и что в них происходит при действии света. Зрение же - это работа и всех нервных слоев сетчатки, и, конечно, мозга.

Новые методы и идеи физики, химии, математики, биологии и медицины - залог грядущих поразительных открытий в этой области.

СЛУХ

Мир наполнен звуками, самыми разнообразными. Шум волн и стрекотание кузнечика, гром оркестра и голоса людей - все эти звуки «влетают» к нам в ухо. В ухе звук каким-то образом превращается в «пулеметную очередь» нервных импульсов, которые по слуховому нерву передаются в мозг. Как именно мозг расшифровывает эти импульсы и «узнает» звуки, ученым еще неясно. Но мы никогда не спутаем мяуканье кошки с телефонным звонком. Больше того, мы даже можем, прислушавшись, отличить мяуканье нашей кошки от соседской.

Что такое звук, как он возникает и распространяется, какие звуки бывают по высоте, тону, тембру и громкости, мы рассказывать не будем. Раздел физики - акустика (см. т. 3 ДЭ) - специально занимается этими вопросами. Скажем только, что звук, или звуковая волна, - это чередующиеся разряжения и сгущения воздуха, распространяющиеся во все стороны от колеблю-

щегося тела. Такие колебания воздуха с частотой от 20 до 20 тыс. в секунду мы слышим.

20 тыс. колебаний в секунду- это самый высокий звук самого маленького деревянного инструмента в оркестре - флейты-пикколо, а 24 колебаниям соответствует звук самой низкой струны самого большого смычкового инструмента - контрабаса.

О том, что звук «влетает» в одно ухо, а «вылетает» из другого, конечно, не может быть и речи. Оба уха выполняют одну и ту же работу, но друг с другом не сообщаются. Раньше к поговорке «в одно ухо влетает, из другого вылетает» относились вполне серьезно. Существовала даже теория, по которой уши связаны общей камерой внутри головы, где звук каким-то образом сохраняется. Первой подлинно научной теорией слуха была теория замечательного немецкого естествоиспытателя, физика и физиолога Германа Гельмгольца. Ее называют резонансной теорией.

Итак, звук, например звон часов, «влетел» в ухо. Ему предстоит мгновенное, но сложное путешествие. Ухо, которое мы видим, это лишь вход в настоящее ухо, то, которое является нашим органом слуха. До него нелегко добраться. Давайте вместе со звоном часов совершим путешествие к рецепторам слуха, т. е. к тем клеткам, в которых звуковые волны перерабатываются в нервные импульсы.

Звон (звуковые волны, распространяющиеся через воздух) «влетает» в ушную раковину. Надо сказать, что ушные раковины у человека остались разве что для красоты. В слухе они играют очень малую роль. А большинству животных они очень нужны. Уши, т. е. ушные раковины, у них большие (вспомните зайца или слона), и ими можно двигать. Это помогает животному улавливать направление, откуда раздается даже самый тихий шорох. Итак, звон, «влетев» в ухо, проскочил в слуховой ход, длиной около 2,7 см, и ударился в барабанную перепонку¹. Перепонка на конце слухового хода натянута сравнительно туго и закрывает проход наглухо. Слуховой проход можно сравнить с органной трубой, закрытой с одного конца. По краям мембраны находятся железы, выделяющие ушную серу. Она создает защитное покрытие, но если серы выделяется очень много, то может наступить временная потеря слуха.

Звон, ударяя в барабанную перепонку, заставляет ее колебаться, вибрировать. Чем

сильнее звук, тем сильнее колеблется перепонка. Но если звук совсем слабый, еле-еле слышимый, то колебания эти удивительно малы. Ученые подсчитали: смещение мембраны может тогда быть равным 0,1 ангстрема!- это расстояние меньше радиуса атома.

Человеческое ухо-уникальный по чувствительности слуховой прибор. Порог слышимости натренированного уха лежит почти на границе флуктуации давления воздуха, т. е. тех колебаний атмосферного давления, которые возникают при абсолютной тишине и вызываются только беспорядочным тепловым движением молекул воздуха. Чтобы представить себе, как мало это давление воздуха, достаточно сказать, что при подъеме на высоту 8 мм (!) от поверхности земли давление изменяется примерно на такую же величину.

Но есть верхний предел, выше которого громкость звука не должна усиливаться, иначе появляется ощущение давления и возникает сильная боль в ушах. Такое звуковое давление мы уже можем почувствовать даже кончиками пальцев.

Но вернемся к звонку, который ударился в барабанную перепонку и заставил ее колебаться. Перепонка эта закрывает вход в среднее ухо - небольшую полость, наполненную воздухом и спрятанную в толще височной кости.

В среднем ухе находятся три малюсенькие косточки - молоточек, наковальня и стремечко. Костяной молоточек, прижимаясь к барабанной перепонке, передает ее колебания сначала на наковальню (правда, молоточек и наковальня хотя и соединены между собой суставом, но связаны так тесно, что колеблются фактически вместе), а затем усиленные колебания передаются на костяное стремечко. Стремечко тогда давит на перепонку овального окна. Барабанной перепонкой загорожен вход в среднее ухо, а выход из него затянут наглухо перепонками двух «окон».

Одно «окно» называется овальным - в него «стучится» стремечко, другое - круглым. При вибрации барабанной перепонки одновременно со слуховыми косточками - молоточком, наковальней и стремечком - приводится в колебательное движение и воздух в полости среднего уха. Эти движения непосредственно передаются перепонке круглого «окна», и та тоже начинает колебаться.

Что же происходит за этими двумя «окнами», куда ведут два «туннеля», закрытые перепонками «окон»?

¹ Барабанная перепонка имеет овальную форму, ее площадь 66 м², а толщина всего 0,1 мм.

Вот в какой части головы находится улитка, в которой скрыт орган слуха и полукружные каналы - орган равновесия.

«Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается», - говорят обычно. Но в рассказе о слухе все происходит как раз наоборот. Очень долго приходится рассказывать, как устроено ухо - наружное, среднее и внутреннее (самое главное, о нем речь впереди), как звук добирается до сокровенных слуховых клеток, спрятанных в глубине внутреннего уха, буквально за «семью замками». А «дело делается» очень быстро: практически мгновенно, через сотую долю секунды, мы слышим звук, влетевший в ушную раковину.

Звон часов добрался пока еще воздушным путем до овального и круглого «окна», за ними- жидкость. Она заполняет каналы, расположенные дальше. Анатомы назвали эти каналы «лестницами», ведут они в ушной лабиринт. Этот лабиринт находится в толстой височной кости.

Костный лабиринт является капсулой для другого лабиринта - перепончатого. Щель между

На левом рисунке видна улитка и три полукружных канала во взаимно перпендикулярных плоскостях, на правом - кортиев орган, как его рисуют в учебниках и атласах на основании изучения под микроскопом.

этими двумя лабиринтами заполнена особой жидкостью-перилимфой. Внутри перепончатого лабиринта - другая жидкость - эндолимфа. В лабиринте находятся сразу два органа: один из них - орган слуха - улитка, другой- вестибулярный аппарат, о котором мы расскажем в главе об органе равновесия.

Итак, через круглое и овальное «окно» звон уже через жидкости добрался до улитки.

Улитка - это спирально извитой костный канал, имеющий у человека два с половиной оборота, или завитка. Внутри весь улитковый канал разделен пополам, причем разделен очень странным образом: до середины канала от одной стенки отходит костяная пластинка, к ней прикреплена тонкая перепонка - мембрана, которая уже доходит до другой стенки. Анатомы назвали эту мембрану основной, и правильно назвали, ибо она в слухе играет важнейшую роль. Обе половинки канала заполнены жидкостью.

На основной мембране расположен кортиев орган. Более ста лет назад молодей итальянский исследователь анатом Корти рассмотрел внутри костной улитки образование, в котором заканчивались волокна слухового нерва. И он совершенно правильно решил, что здесь, внутри костного «домика» улитки, которая лежит в толстой височной кости, находится орган слуха.

Позднее выяснилось, что клетки в кортиевом органе, собственно воспринимающие звуковые волны, это особые слуховые волосковые клетки, на которые передаются звуковые колебания. Но до самого последнего времени добраться до этих клеток было практически невозможно. Уж слишком глубоко они спрятаны, слитком нежны и малы: у человека - не более 0,1 мм (а чаще и короче), а у некоторых животных - до 0,001 мм. И только недавно советским ученым Я. А. Винникову и Л. К. Титовой удалось изолировать улитку у животного и добиться, чтобы при этом она оставалась живой. Их метод позволяет раздражать улитку звуком и тонкими современными способами исследовать физиологию и биохимию ее основной мембраны, волосковых и других клеток; кортиев орган, таким образом, стал доступен экспериментатору.

Вот мы и добрались вместе со звуком до кортиева органа. В нем каким-то еще до конца неиз-

вестным образом механические звуковые колебания превращаются в нервные импульсы, которые по 25-30 тыс. волокон слухового нерва «бегут» в мозг.

«Микророяль» в улитке

Как мы уже говорили, Герман Гельмгольц выдвинул резонансную теорию слуха. Он считал, что основная мембрана в улитке состоит из множества «струн», натянутых поперек канала улитки. Таким образом, улитка - это «микроскопический рояль». При рассмотрении костного канала улитки можно видеть, что просвет его постепенно уменьшается от основания к верхушке улитки. В то же время ширина основной мембраны меняется в обратном направлении - самая узкая часть ее находится у основания улитки, а наиболее широкая - в области верхнего завитка. Длина ее около 0,5 мм.

Итак, основная мембрана - это «струны» рояля или арфы. Некоторые ученые даже подсчитали, что в этой живой «микроарфе» 24 тыс. «струн».

Гельмгольц утверждал, что каждая «струна» основной мембраны настроена на определенный звук, как в рояле. Короткие «струны» отвечают на высокие звуки, длинные - у верхушки улитки - на низкие. Громкость же звуков, по Гельмгольцу, зависела от амплитуды колебания каждой «струны».

Ну, а что же дальше? К «струнам» примыкает кортиев орган. Микроскопическое строение его очень сложное. Главное в нем - это чувствительные к колебаниям клетки-волоски, которых всего около 23,5 тыс. Резонирующая «струна» раздражает определенные волосковые клетки: по резонансной теории в них возникают импульсы, которые и передаются в мозг.

Сто лет после Гельмгольца многие физиологи в сотнях опытов подтверждали правильность идеи резонансной теории. И сейчас она полностью не отвергнута, но в последние годы в ней обнаружились некоторые неточности. Установить это помог, в частности, электронный микроскоп. Дело в том, что при больших увеличениях, на которые обычный микроскоп неспособен, «струн» не оказалось. У классической резонансной теории, о которой можно прочесть в любом учебнике, есть и другие погрешности. Но в ней и очень много верного, она сослужила большую службу науке о слухе, а сейчас речь идет о том, чтобы ее уточнять и развивать дальше. Ведь любая научная теория обязательно

должна развиваться, приносить людям новые факты.

Многие эксперименты подтверждают важный вывод резонансной теории Гельмгольца: высокие звуки воспринимаются в области основания улитки, там, где «струны» короткие, а низкие - в области верхушки улитки. Например, в лаборатории И. П. Павлова его сотрудник Л. А. Андреев установил, что условные рефлексы у собаки на низкие звуки пропадали, если была разрушена часть основной мембраны у верхушки улитки, на высокие - если у основания улитки, «входа» в нее. Правда, в самое последнее время выяснилось, что высокие частоты воспринимаются действительно лишь в области основания улитки, где самые короткие «струны», а низкие звуки - всей спиральной лентой основной мембраны. Это еще одна брешь в классической теории Гельмгольца. С теорией «микророяля» во внутреннем ухе спорили и продолжают спорить другие теории слуха.

Ясно одно, если строение улитки и ее кортиева органа изучено хорошо, то механизм работы органа слуха сейчас по-настоящему еще неизвестен. Независимо от того, колеблется ли вся основная мембрана, на которой «сидит» кортиев орган, или колеблются только ее «струны», все равно исключительно важно выяснить, как именно превращается звуковая энергия в слуховых волосках кортиева органа в физиологическое возбуждение, в нервные импульсы, которые по слуховому нерву передаются в мозг.

Не менее важно понять, как мозг расшифровывает ход этих импульсов.

Пионеры в изучении слуха - итальянец Корти и немецкий естествоиспытатель Гельмгольц сделали лишь первые шаги. За последние сто лет пройден немалый путь к познанию слуха, но большая часть его еще впереди.

Современная физиология и биофизика слуха ждут новых Гельмгольцев!

ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АППАРАТ - ОРГАН ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА В ПРОСТРАНСТВЕ

Несколько барьеров преграждают человечеству путь в космос. Многие из них - технические и биологические - можно преодолеть на Земле.

Физиологи тренируют космонавтов, готовят их к перегрузкам, радиобиологи устанавливают на Земле допустимую, безвредную дозу радио-

активного облучения, астрономы и астрофизики рассчитывают такую трассу полета, чтобы космический корабль не вошел в радиационный пояс Земли, а инженеры строят корабль так, чтобы космонавт был защищен от радиации.

Но вот один барьер на Земле преодолеть никак нельзя. Это невесомость. Для экспериментов с состоянием невесомости физиологу не обойтись без космических полетов. На самолетах удалось продлить невесомость до 90 секунд - рекорд прославленного летчика-испытателя Г. Мосолова. Наши космонавты находились в состоянии невесомости продолжительное время, но могли бы находиться и гораздо дольше. В будущих далеких космических полетах космонавты будут месяцами или даже годами жить в состоянии невесомости.

Что же такое невесомость и, наоборот, весомость - чувство тяжести, с точки зрения физиолога? Где орган этого удивительного чувства, от которого никто не может избавиться на Земле? Что «заведует» ориентацией тела в трехмерном пространстве, том самом, в котором мы все живем и которое имеет 3 измерения - высоту, длину, ширину? Точная ориентация в пространстве обеспечивается согласованной работой зрения и слуха, информацией, поступающей постоянно от проприорецепторов (о них вы прочтете дальше). Но главный орган чувства равновесия, положения тела в пространстве, - это вестибулярный аппарат. Его с особой тщательностью исследует космическая физиология и медицина, так как от него во многом зависит нормальное состояние космонавтов в полете.

Вестибулярный аппарат находится во внутреннем ухе, там же, где улитка - орган слуха. Помните, мы рассказывали о лабиринте во внутреннем ухе? Именно в нем находятся три полукружных канала и отолитовый аппарат.

Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и заполнены полупрозрачной студенистой жидкостью. При всяком перемещении тела или головы в пространстве, особенно при вращении тела, в этих полукружных каналах смещается жидкость.

Внутри каналов находятся чувствительные волоски, погруженные в жидкость. Когда при движении жидкость смещается, она надавливает на волоски, те немного сгибаются, это мгновенно вызывает возникновение импульсов в окончаниях вестибулярного нерва.

Отолитовый аппарат воспринимает не вращательные движения, как полукружные каналы, а начало и конец равномерного прямолинейного движения, ускорение или замедление его, а также (для невесомости это главное!) изменение силы тяжести.

Принцип работы отолитового аппарата - удивительного органа, специально воспринимающего силу тяжести - гравитацию, - очень прост. Отолитовый аппарат состоит из двух маленьких мешочков, заполненных студенистой жидкостью. Дно мешочков покрыто нервными клетками, снабженными волосками. В жидкости взвешены маленькие кристаллики солей кальция - отолиты, размером от 1 до 11 мк в длину и от 2 до 5 мк в ширину. Они постоянно (ведь на них действует сила тяжести) давят на волоски, которые возбуждены, и все время рождают импульсы в вестибулярном нерве. От этого мы всегда ощущаем силу тяжести. При перемещении же головы или тела отолиты смещаются и мгновенно меняется давление на волоски - по вестибулярному нерву в мозг поступает информация: «положение тела изменено».

Только в космическом полете, когда сила тяжести исчезла, отолиты взвешены в жидкости отолитового аппарата и перестают давить на волоски. Лишь тогда прекращается посылка в мозг импульсов, сигнализирующих о положении тела в пространстве относительно центра тяжести, - наступает состояние невесомости.

В невесомости исчезает чувство земли, чувство тяжести, к которому за миллионы лет приспособился организм животных и человека.

Невесомость на земле создать невозможно. В глубинах вод океанов и морей, где зародились первые живые частички протоплазмы, сила тяжести была минимальна. Нежные организмы были защищены от земного тяготения. Но когда первые животные вышли из воды на сушу, они вынуждены были приспособиться к земному тяготению. Нужно было точно знать о положении тела в пространстве, им стал необходим совершенный вестибулярный аппарат. Когда мы плаваем, то, конечно, сила тяжести распределена неравномерно по всему телу, но о невесомости не может быть и речи: кристаллы давят на волосок и отолитовый аппарат работает.

Чтобы имитировать длительную невесомость, один американский врач даже помещал человека, тело которого было покрыто металлическими пластинками, в сильное магнитное поле. Человек повисал в воздухе. А в древности знали любопытнейший способ избавляться от тяжести тела, устраивать себе мягкое ложе: человек ложился в сырую глину,

которая затем застывала и принимала очертания тела. Это глиняное ложе было мягче любой перины, так как тяжесть земного притяжения воспринимала почти вся поверхность тела. Но все эти способы древние и новые не могут «уравновесить» силу тяжести, выключить вестибулярный аппарат - «весы организма». Отолитовый аппарат может быть отключен только в космосе, но организм привык к силе тяжести. Поэтому еще К. Э. Циолковский первым выдвинул идею защиты от невесомости в космосе - создание на космическом корабле искусственно силы тяжести за счет центробежной силы. Все ученые сходятся на том, что если создавать такую «космическую тяжесть», то она должна быть в несколько раз меньше земной.

Сейчас, после полетов наших космонавтов, ясно, что в условиях невесомости жить и работать можно.

Для спортсменов, летчиков, моряков и особенно для космонавтов нормальная работа вестибулярного аппарата исключительно важна. Ведь им в очень трудных условиях приходится определять положение своего тела в пространстве. Изучением работы вестибулярного аппарата занимаются физиологи во многих «космических центрах» мира. Между прочим, и врач-космонавт Борис Егоров особое внимание в полете уделял наблюдениям за работой вестибулярного аппарата.

МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО

О мышечном чувстве мы не задумываемся. А между тем без него мы бы проносили ложку с супом мимо рта, не могли бы писать, а уж хороших спортсменов и пианистов без него просто не существовало бы.

Закрыв глаза, мы безошибочно можем сказать, в каком положении и где находится сейчас большой палец правой руки; можем дотронуться им до своего носа. Такой контроль за собственным телом нам обеспечивают проприорецепторы; именно они - органы мышечного чувства.

А что это такое - проприорецептор? «Проприос» в переводе с латинского значит собственный.

Так схематически можно представить себе действие рецепторов вестибулярного аппарата. Изменение положения тела вызывает изменение давления в отолитовых мешочках, которые посылают об этом сигналы в мозг.

А «рецептор»? О рецепторах мы все время ведем речь. Рецептор - это высокоспециализированная клетка, которая воспринимает сигналы внешнего мира и преобразует их в физиологическое возбуждение.

Палочки и колбочки сетчатки глаза, о которых так подробно рассказывалось, - рецепторы света, т. е. клетки, воспринимающие свет; вкусовые и обонятельные клетки реагируют на химические раздражения; «клетки кортиева органа - рецепторы слуха; чувствительные к давлению клетки кожи - рецепторы осязания. Короче говоря, все органы чувств обязательно имеют свои рецепторы.

Проприорецепторы находятся во всех мышцах, сухожилиях, связках и суставах. Самый характерный представитель мышечного проприорецептора- мышечное веретено.

В последние годы физиологи очень заинтересовались именно проприорецепторами. Работа мышечных веретен оказалась гораздо сложнее, тоньше и интереснее, чем думали раньше. Многие важные проблемы деятельности нервной системы изучаются на их примере.

Мышечное веретено находится в толще мышц и состоит из 4-6 тонких мышечных волокон, оплетенных многочисленными ветвящимися нервными окончаниями. При механическом растяжении мышцы в этих веретенах возникают нервные импульсы. По нервным волокнам они «бегут» в спинной, затем в головной мозг. Эти нервные волокна одни из самых толстых в организме, а чем волокно толще, тем быстрее по нему «бегут» импульсы. Поэтому скорость распро-

странения импульса по волокнам от проприорецепторов велика, до 100 м/сек, т. е. около 360 км/час. А это скорость медленно летящего самолета.

Тонкие мышечные волокна в веретене расположены параллельно обычным сократительным мышечным волокнам. Оказалось, что веретена начинают посылать в мозг сигналы только при растяжении всей мышцы. Когда же мышца находится в сокращенном состоянии, веретено «молчит». Сухожильные же веретена возбуждаются как при растяжении, так и при сокращении мышц.

Физиологические механизмы работы веретена очень сложны.

Особое внимание физиологов привлекают тоненькие нервные волоконца, по которым импульсы передаются не от веретена в мозг, а, наоборот, из мозга к веретену. Импульсы из мозга, как правило, заставляют мышечное волокно сокращаться. Поэтому мы имеем возможность двигать ногами и руками. Импульсы же, идущие по этим волокнам к мышечным клеткам веретена, не вызывают их сокращения. Это особые, регулирующие импульсы. Они изменяют функциональное состояние проприорецепторов. Физиологи и кибернетики называют такую связь обратной. Прямая связь - это посылка импульсов веретеном в мозг, сообщение о том, в каком состоянии сейчас находится, например, палец руки. В ответ мозг к веретену посылает импульсы, которые корректируют его работу. Благодаря такому тонкому физиологическому механизму рука пианиста и скульптора, чертежника и токаря способна производить точные и тонкие движения. Мышечное чувство постоянно «дежурит», сообщая мозгу о том, что творится в мышцах, суставах и не допускает неловких движений. Мышечное чувство дает человеку возможность ощущать каждый свой мускул, все свое тело, крепко стоящее на земле.

ОРГАНЫ ЧУВСТВ КОЖИ

Удивительно приятно подставить лицо свежему морскому ветерку!

На лице, на губах находится множество специальных клеток, ощущающих и давление ветерка, и его прохладу. Кожа не только наша защита, но и огромный источник информации об окружающем нас мире, притом источник очень достоверный. Часто мы не верим глазам л ушам своим, а ощупываем предмет, хотим

удостовериться, что он есть, узнать, каков он на ощупь.

Ухо воспринимает только звук, глаз - свет, а кожа - прикосновение и давление, тепло и холод и, наконец, боль. Для всех этих ощущений имеются специализированные клетки, неравномерно «разбросанные» по телу.

Боль

С ней-то мы знакомы с самого детства. Укололся - больно, ударился - еще больнее. Но жить без боли было бы невозможно. Боль - это сигнал тревоги для организма, сигнал к мобилизации на борьбу с опасностью.

На 1 см² кожи находится до 100 болевых точек. Болевая точка - часовой нашего тела - это оголенные окончания нервов, ничем не защищенные. Стоит к такой точке тела прикоснуться иголкой, т. е. прикоснуться к нерву, как по нему тотчас в мозг помчатся импульсы. Они «кричат» мозгу: «больно! больно! опасность! защищайся!»

Болевые окончания нервов есть и во внутренних органах. Но там трудно определить, что и где именно болит.

«Отец русской физиологии» И. М. Сеченов назвал ощущения и боль внутренних органов «темными ощущениями». Живот болит, но где именно, не поймешь. А вот на коже больное место само о себе кричит: «болит кончик мизинца на левой ноге!»

Привыкнуть к боли почти невозможно. И это хорошо! Ведь пока есть боль, есть и опасность. Вот когда этой угрозы уже не будет и организм излечится, тогда только утихнет боль.

Тепло и холод

Их мы чувствуем тоже не всей кожей. Холодную металлическую иглу ощущают одни точки кожи, а теплую - другие. Физиологи подсчитали, что на коже человека всего 30 тыс. тепловых точек и 250 тыс. точек холода. На лице, на губах этих точек больше всего.

В этих температурных точках находятся особые нервные окончания, окутанные клеточной капсулой. Под микроскопом по виду они напоминают колбы. Эти колбы - живые термометры - легко привыкают и к очень холодной воде, и к горячему песку.

В холодную реку сначала страшно войти. Но стоит окунуться с головой, и через

минуту-другую вода кажется вовсе и не холодной. Наш организм удивительно хорошо приспособлен к самым разным условиям существования; пустыня Сахара и Антарктида - везде может жить человек!

Осязание

Осязание, ощущение прикосновения - это главнейшее кожное чувство.

Как приятно потрогать полированную крышку стола, погладить пушистого котенка или перекатывать во рту языком гладкий, скользящий леденец!

Кончик языка, губы и кончики пальцев обладают самой большой чувствительностью к давлению и прикосновению.

Сетчатка глаза воспринимает свет, вкусовые точки - химическое раздражение, а осязательные клетки приспособлены к восприятию механического раздражения - давления. Очень слабое давление на кожу мы воспринимаем как нежное прикосновение, а сильное давление, как надавливание.

Мы чувствуем фантастически малое давление на кожу. Например, на коже кончиков пальцев ощущение прикосновения возникает при давлении всего лишь 0,028-0,170 г на 1 мм² кожи. К холоду, теплу, давлению кожа привыкает довольно быстро. Мы ведь очень скоро перестаем чувствовать прикосновение одежды к телу.

Не вся кожа чувствует прикосновение, а только отдельные ее точки. Их множество - около полумиллиона на всем теле, однако распределены они, как мы уже говорили, неравномерно.

В каждой такой точке находятся специализированные тельца, чутко реагирующие на малейшее механическое раздражение. Они представляют собой нервные окончания, как бы завернутые в капсулу, или оболочку. Кроме того, у корня волосков нашего тела оканчиваются нервные волокна. Поэтому даже ничтожное давление на волосок передается нерву, и мы ощущаем легкое прикосновение. У многих животных такой способ осязания развит очень хорошо. Вспомните кошку. Ее длинные жесткие усы (вибриссы) - это специальный орган осязания. Они действуют подобно рычагу. Чуть-чуть изгибаясь при соприкосновении с каким-либо предметом, они довольно сильно давят на нервные окончания, и кошка получает осязательную информацию.

Наша способность к осязанию зависит от целого ряда условий. Например, в теплой комна-

Рецепторы воспринимают разные ощущения. Сверху вниз рецепторы боли, тепла, прикосновения, холода, давления

На коже подушечки большого пальца располагаются точки: холодовые (белые), тепловые (заштрихованные) и точки давления (черные).

те пальцы чувствуют поверхность любой вещи гораздо лучше, чем на морозе.

Теперь вы видите, как сложно кожное чувство, как много событий совершается в коже в тот миг, когда мы ощущаем прикосновение к ней освежающего морского ветерка.

ОБОНЯНИЕ

Запах? Что это такое? Как описать запах моря, как объяснить разницу между запахом розы и тухлого яйца? Описать запах можно, только сравнив его с каким-либо другим, знакомым нам запахом. Ученые умеют измерять физическими приборами силу света и силу звука. Однако нет меры, которой можно было бы измерить силу запаха.

Никто еще не может объяснить сколько-нибудь достоверно, как нос и мозг обнаруживают, сравнивают и узнают запахи. А это очень важно. Мир заполнен запахами - приятными и, увы, отвратительными. Для человека этот мир довольно велик, а для животных, ну, например для овчарки или охотничьей собаки, мир запахов огромен. И в этом мире собака ориентируется великолепно, да и мы не можем жаловаться. Нос мгновенно чувствует фантастически малые количества пахучих веществ, до одной десятимиллионной доли грамма. Самые чувствительные современные приборы неспособны состязаться с носом.

Химику кажется почти невероятной способность органов обоняния сортировать и узнавать различные пахучие вещества. Ведь ему, в великолепно оснащенных лабораториях, требуется иногда не один месяц, чтобы провести анализ сложного химического соединения, изучить свойства его молекул, описать на языке химии характер его паров.

Современной химии необходим прибор, определяющий и измеряющий запахи. Он нужен парфюмерии, пищевой промышленности и многим другим отраслям науки и практики. Для этого надо знать, как работает естественный орган обоняния. А мы удивительно мало знаем о чувстве обоняния. Как же устроен этот орган, ловящий запахи?

Носовая полость человека делится особыми образованиями - носовыми раковинами - на три носовых хода. Когда мы спокойно дышим, то вдыхаемый воздух проходит по среднему и нижнему ходам. И только ничтожное количество воздуха попадает в верхний ход. Но если сделать специальное нюхательное движение

(вспомните, как принюхиваются собаки), т. е. интенсивно втянуть воздух через нос, ноздри при этом чуть сузятся, и тогда воздушный поток, образуя вихри в носовых полостях, попадет в верхний ход. В слизистой оболочке этого хода расположен орган обоняния - скопление обонятельных клеток.

У взрослого человека площадь обонятельной области равна примерно 480 мм².

Есть еще путь проникновения частиц пахучих веществ в верхний носовой ход к обонятельным клеткам - изо рта. При разжевывании или проглатывании пищи пары ее попадают через носоглотку в полость носа. Вкусное чувствует не только язык, но и нос!

Под микроскопом обонятельные клетки оказываются похожими на веретена. Их свободные концы, обращенные в полость носа, оканчиваются отростками. Они имеют вид булавовидных утолщений с ресничками. Реснички способны двигаться. Эти подвижные обонятельные волоски длиной 30-40 Å (ангстрем), по-видимому, и являются теми структурами, которые взаимодействуют с молекулами пахучих веществ. Нервные волокна, отходящие от обонятельных клеток, посылают в мозг сигналы о запахе.

В последнее время физиологам удалось зарегистрировать слабый биоэлектрический ответ отдельных обонятельных клеток на самые различные запахи. Сделали это они с помощью микроэлектродов - тонких стеклянных капилляров, заполненных хлористым калием, кончик которых, толщиной менее 1 мк, подводится к телу клетки или к ее нервному отростку. Вводя такие микроэлектроды в обонятельный орган лягушки, физиологи обследовали поочередно обонятельные клетки. И оказалось, что отдельные клетки по-разному реагируют на запахи. Больше того, удалось даже классифицировать запахи, т. е. найти 8 типов клеток, по-своему отвечающих на разные запахи.

Пахучее вещество должно обладать некоторыми обязательными свойствами: во-первых, оно должно быть летучим. Апельсин сильно пахнет потому, что с его поверхности непрерывно «вылетают» молекулы и «ударяют» в нос. А железо и камень не пахнут: с их поверхности молекулы не «вылетают».

Во-вторых, пахучее вещество должно растворяться в воде, так как поверхность слизистой оболочки носа влажная и в этой влаге веществу необходимо раствориться.

Больше того. Вещество должно еще растворяться в жирах, так как обонятельная клетка покрыта оболочкой, содержащей жир. Но вот,

наконец, молекула достигла обонятельной клетки. Как же клетка «узнает» ее запах - молекула ли это духов, или молекула рыбьего жира?

Надо сказать, что классификация запахов имеет длинную и довольно неудачную историю. Поскольку до сих пор нет удовлетворительной теории восприятия запаха, то и разложить по полочкам типы запахов почти невозможно. Хаоса, правда, уже нет, некая таблица запахов составлена, но и строгого порядка тоже еще нет. Ведь пока Д. И. Менделеев не открыл периодический закон элементов, правильной таблицы элементов тоже нельзя было составить. Несомненно, и для запахов будет найден закон. В природе он, безусловно, существует. Но для этого надо понять молекулярный, физико-химический механизм восприятия запаха обонятельной клеткой.

Некоторые шаги в этом направлении уже сделаны. Делают их совместно химики и физиологи. Это опыты и научные гипотезы - пока только гипотезы, а не теории.

Интересно, что самый первый шаг к познанию запаха был сделан 2 тыс. лет назад. Великий поэт древности Лукреций Кар предложил простое объяснение чувства обоняния. Всякое пахучее вещество, говорил он, испускает крошечные молекулы совершенно определенной формы. Влетев в нос, эти молекулы проникают в очень маленькие, различные по форме и размерам поры в стенках верхнего хода носа. Сам запах возникает, когда такая молекула входит в пору. А распознавание каждого запаха зависит от того, к каким порам молекулы разных сортов подходят. Химики утверждают, что догадка Лукреция была верной: действительно, молекула каждого вещества, и в том числе пахучего, имеет совершенно определенную форму.

Вместе с тем молекулы одного вещества, одинаковые во всех отношениях, могут иметь различную форму, т. е. те же самые атомы, ее составляющие, могут быть расположены в пространстве немножко по-другому. Бывает, что две абсолютно одинаковые молекулы, молекулы-близнецы, по форме являются зеркальным отображением одна другой, т. е. отличаются друг от друга не более, чем правая рука от левой. И вот химики натолкнулись на поразительный факт: такие молекулы-близнецы имеют совершенно различный запах. И в то же время разные вещества, но имеющие одинаковую общую форму молекулы пахли одинаково. Представьте себе детскую формочку: в нее можно насыпать песок или железные опилки. Так вот для запаха, говорят некоторые ученые, важна формочка.

Запах одеколона раздражает рецепторы обоняния - обонятельные луковицы. От них раздражение передается в мозг.

В своей знаменитой таблице Д. И. Менделеев расположил все элементы по атомным весам. Химики пытаются разложить все запахи по формочкам молекул.

В 1952 г. англичанин Джон Эмур сообщил всему ученому миру, что он отобрал «семь формочек», т. е. нашел семь «первичных» запахов. Вот они: камфороподобный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый и гнилостный. С помощью мощной современной техники удалось выяснить, какую же форму и размер имеют молекулы, вызывающие эти запахи. Оказалось, что приятный цветочный запах вызывают молекулы, имеющие форму диска с хвостиком, нечто вроде детского воздушного змея, а «прохладный» мятный запах дают клинообразные молекулы.

Из этих семи первичных запахов можно получить любой запах, смешивая их в определенных пропорциях. В этом смысле обоняние похоже на цветное зрение (любой цвет получается смешением трех простых: красного, зеленого, синего) и на вкусовое ощущение, обладающее четырьмя категориями (сладкое, соленое, кислое и горькое).

Различные опыты доказывают, что эта гипотеза, вероятно, правильна, но до окончательного доказательства ее и превращения в теорию запаха еще далеко. Вот эксперимент: самым, опытным дегустаторам давали нюхать пять совершенно различных веществ, форма молекул которых похожа на диск. Такие молекулы должны,

по предположениям химиков, давать мускусный запах. Дегустаторы нюхали и... молчали. Ученые с нетерпением ждали ответа. Ответ оказался у всех один: все вещества пахнут одинаково и обладают мускусным запахом.

Подобных проверок было много. Один шотландский исследователь предположил, что в обонятельной клетке есть участки, форма которых соответствует формам молекул, вызывающих первичный запах. Молекула входит в этот участок клетки, как ключ входит в замок. Недаром электрофизиологи утверждают, что различные обонятельные клетки воспринимают только некоторые первичные запахи. Многие молекулы могут, как считают некоторые ученые, входить сразу в два «замка». Запах вещества, имеющего такие молекулы, будет восприниматься как некий новый сложный запах. В лабораториях ученых сейчас разрешается загадка запаха, тайна чувства обоняния. Решив ее, можно будет не только измерить запах вещества (химикам это особенно нужно), но и создать новые ароматы, сделать запах по заказу.

ВКУС

Если вы когда-нибудь купались в море, то горько-соленая морская вода не раз попадала вам в рот. Это не самый приятный вкус на свете. Куда вкуснее есть сладкое мороженое или сосать кисло-сладкий леденец. Язык мгновенно отличит горькое от сладкого. Правда, в соревновании с носом язык, пожалуй, проигрывает. Ведь никто не способен определить вкус на расстоянии.

Вкус - понятие сложное, не только язык чувствует вкусное. Вкус ароматной дыни зависит и от ее запаха.

Осязательные клетки в полости рта обеспечивают новый оттенок вкуса, например вяжущий вкус незрелых плодов. Температура пищи, разумеется, не относится к ее вкусовым качествам, но горячее и холодное мясо по вкусу все-таки отличается.

Почти все вещества обладают вкусом: приятным или неприятным, кроме веществ, нерастворимых в воде. Во рту всегда есть слюна, поэтому язык постоянно влажный и кусок сахара на языке, быстро растворяясь, оказывается сладким. Но тот же сахар, совершенно сухой и лежащий на поверхности обтертого фильтровальной бумагой языка, кажется безвкусным. Дистиллированная вода также не имеет вкуса.

Вкус во рту воспринимается вкусовыми луковицами - микроскопическими образованиями в слизистой оболочке языка. У человека во рту их несколько тысяч. Впервые вкусовую луковицу открыли у рыб. Каждая луковица состоит из 10-15 вкусовых клеток, расположенных в ней подобно долькам апельсина. Иногда вкусовую луковицу сравнивают с фляжкой, открывающейся наружу «горлышком». На конце клетки имеются ворсинки. Они как бы «высовываются» в «горлышко». Каждая ворсинка длиной около 4 мк, а толщиной около 0,2 мк. Химическое раздражение действует именно на ворсинки. Вкусовые клетки, почти не отличающиеся по виду, «заведуют» разными вкусами: одни - сладким, другие - горьким и т. д. Экспериментаторы научились регистрировать слабую биоэлектрическую реакцию отдельных вкусовых клеток, вводя в них тончайший микроэлектрод. Оказалось, что одни клетки реагируют сразу на несколько вкусов, а другие - только на какой-нибудь один. Трудность для понимания механизмов работы вкусовой луковицы состоит в том, что от нескольких по-разному реагирующих клеток отходят в мозг общие нервные волокна. Поэтому совершенно неясно, как же мозг разбирается во всей этой массе импульсов, которые несут информацию о вкусе сладком или горьком, кисло-сладком или горько-соленом.

Физиологи проделали множество опытов, доказывающих специализацию вкусовых луковиц к разным вкусам. Например, они раздражали их слабым электрическим током. И хотя ток качественно всегда один и тот же, вкусовые ощущения возникали самые разнообразные.

Из каких же вкусов слагается вкусовое ощущение?

Первую классификацию вкусов предложил М. В. Ломоносов. Он насчитал семь простых вкусов, из которых сейчас общепринято только четыре: кислый, сладкий, соленый и горький. Они самые первичные, простые, у них нет никакого привкуса. Пища во рту одновременно раздражает множество самых разнообразных вкусовых луковиц. Поэтому мы ощущаем гамму вкуса: сладкое яблоко обычно бывает с кислинкой, шоколад с горчинкой. Разные области языка по-разному ощущают вкус. Сладкое мороженое всегда пробуйте кончиком языка, потому что на кончике языка - скопление «сладких» луковиц. Горький огурец чувствует задняя спинка языка. За кислоту ответствен задний край языка, а за соленое - его передний край. Но вкус пищи мы чувствуем всем языком.

Из двух различных вкусов можно получить третий, не похожий ни на тот, ни на другой. Поэтому врачи прописывают вместе с горьким лекарством еще какое-нибудь другое, которое отбивает неприятный вкус.

Так что же такое вкус? - спрашивают химики. Какие физико-химические свойства молекулы ответственны за вкус вещества? Это трудный вопрос, над которым бьются сейчас во многих лабораториях мира. Ответа ждут кулинары, которые ищут новые вкусы пищи, врачи, лечащие расстройства вкуса, космонавты, пища которых должна быть не только питательной, но и очень вкусной. Ответа ждут все люди, заинтересованные в раскрытии тайн природы.

Некоторые ученые заявляют: «Как для запаха молекулы, так и для ее вкуса решающее значение имеет форма». Если допустить, что на волосках вкусовых клеток есть ультрамикроскопические участки особой формы- «замок», - то вкус всех молекул, имеющих форму «ключа» именно от этого замка, будет одинаковым.

Значит, раз существует всего четыре простых вкуса: кислый, сладкий, горький и соленый, то должно быть найдено только четыре вида «замков». Так ли это, покажут будущие эксперименты. К тому же, замечают защитники такой гипотезы, нет необходимости, чтобы вся молекула имела точное геометрическое соответствие «замку» на волоске вкусовой рецепторной клетки. Вполне достаточно, если только небольшой активный участок молекулы будет соответствовать «замку». Попросту говоря, в «ключе» важна его «бородка», а не он весь вместе с ручкой.

«Факты - воздух ученого». Чтобы гипотеза стала теорией, нужны неопровержимые, многократно проверенные доказательства.

Важнейшая проблема науки о вкусе состоит в том, чтобы отыскать взаимосвязь между молекулярной Структурой вкусовой клетки, физико-

Различные вкусовые ощущения воспринимаются разными участками языка.

химической природой вещества и собственно вкусом.

Итак, рассказ об органах чувств закончен. Но далеко не на все вопросы, связанные с этой увлекательной областью физиологии, современная наука может дать исчерпывающий ответ. Наоборот! Чем глубже проникаем мы в тайны нашего организма, тем шире круг новых проблем, тем больше загадок, разгадать которые пока никто не смог.

Возможно, что раскрыть эти тайны предстоит тебе!

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

В 1863 г. в русском журнале «Медицинский вестник» было опубликовано произведение И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга». В своем трактате Сеченов утверждал, что основа всех без исключения проявлений психической жизни - рефлекторная деятельность головного мозга. Источник этой деятельности - впечатления, полученные человеком из окружающего его мира. Любой поступок, мысль, самое произвольное на первый взгляд побуждение возникают в результате воздействия внешней среды.

Нужно представить себе уровень знаний о работе мозга во времена Сеченова (они «немногим больше наших сведений о природе пла-

неты Марс», - сказал 20 лет спустя крупнейший немецкий физиолог Гольц), силу религиозных догматов, рассуждения психологов о «свободе воли», чтобы понять, каким откровением для той эпохи были материалистические взгляды И. М. Сеченова, какие перспективы открывали они для подлинной науки.

Сеченов выступил против веками сложившегося убеждения в том, что работа мозга не подчиняется законам материального мира, что

Титульный лист книги И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга».

мысль, «дух», недоступны для объективного изучения. Психическая деятельность считалась проявлением «души», вложенной в живые существа богом. Это утверждала церковь, об этом писали в книгах видные ученые, этому учили знаменитые профессора. Но вот нашелся человек, который смело опроверг общепринятые взгляды и заявил, что психическая деятельность, поведение животных и человека складываются из рефлексов на полученные из внешней среды раздражения.

Однако гениальное предположение Сеченова о том, что любые проявления психической жизни человека - это рефлексы (см. стр. 120), могло

стать научной теорией только в результате открытия конкретных форм рефлекторной деятельности головного мозга. Каждому ясно, что сложнейшее поведение высших животных, тем более мышление человека, создающее науку и искусство, кибернетику и космические корабли, не могут быть объяснены такими элементарными рефлексами, как отдергивание руки от горячего предмета или сужение зрачка при действии яркого света. Нужно было найти и всесторонне изучить рефлексы, свойственные только высшим проявлениям мозговой деятельности, высшим отделам мозга, а также рефлексы, характерные исключительно для человека, сознание которого формируется в процессе общественной жизни и коллективного труда.

Эта задача была решена великим русским ученым И. П. Павловым и его физиологической школой.

За время, прошедшее после смерти Павлова, наука о мозге обогатилась новыми фактами и открытиями. Успехи смежных наук - радиоэлектроники, физики, химии и математики - вооружили физиологов новыми методами исследования. Регистрация биотоков, возникающих при деятельном состоянии нервной ткани, позволила ученым выяснить роль различных отделов мозга в сложном поведении человека и животных. В последние годы успешно развивается физиология нервной клетки, куда проник тончайший волосок микроэлектрода. Все чаще результаты экспериментов обрабатываются с помощью быстродействующих вычислительных машин. Наука движется вперед, и было бы наивно полагать, что мозговая деятельность во всей ее сложности исчерпывается теми конкретными формами рефлексов, которые описал И. П. Павлов. Мозг таит в себе еще много неизведанного, и мы не раз явимся свидетелями интереснейших открытий.

Но пока физиология не знает научной теории, которая с такой же полнотой, достоверностью и обоснованностью раскрывала бы весь механизм работы мозга, как это делает учение И. П. Павлова о высшей нервной деятельности - учение живое, развивающееся, одерживающее все новые победы.

ЭСТАФЕТА ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ПОКОЛЕНИЙ

В многообразной рефлекторной деятельности мозга животных и человека мы прежде всего обнаруживаем класс врожденных

безусловных рефлексов. С этими рефлексами юное живое существо появляется на свет, и они верно служат ему еще до того, как это существо приобретет собственный, индивидуальный опыт и успеет чему-либо научиться. Мигание, например, происходит каждый раз, когда постороннее тело приблизится к глазу или коснется роговой оболочки. Сильный свет вызывает сужение зрачка, ограничивающее действие света на сетчатку. При раздражении нервных окончаний полости рта пищей или кислотой появляется усиленное слюнотечение. Безусловные рефлексы передаются по наследству. Они сформировались в процессе развития живых организмов как целесообразные ответы на воздействия внешней среды. Безусловные рефлексы помогают молодому животному, не имеющему собственного опыта, избегать всего вредного и опасного, стремиться к необходимому и полезному. Благодаря безусловным рефлексам юному существу передается опыт предшествующих поколений.

Многие безусловные рефлексы поражают своей тонкой специализацией. Слепой щенок начинает искать сосок, если к его мордочке прикоснуться теплым и мягким предметом, напоминающим шерсть матери. Грачата поднимают головы и разевают рты при действии только трех раздражителей: при обдувании спины (но не живота!), сотрясении гнезда, звуках «кар-р, кар-р-р». Именно эти сигналы сопровождают прилет родителей, которые машут крыльями, каркают, садятся на край гнезда.

Этот силуэт пугает неопытных птиц, выращенных в изоляции, когда он движется налево и похож на ястреба, но не пугает их при движении направо, когда он похож на мирного домашнего гуся.

Интересный опыт проделал ученый Тинберген. Он показывал птицам, выросшим в изоляции, силуэт, изображенный на нашем рисунке. Когда этот силуэт с помощью проволоки двигался в одном направлении, он был похож на ястреба и вызывал реакцию бегства, хотя подопытные птицы никогда не видели настоящего ястреба. Когда силуэт перемещали в обрат-

ном направлении, он был похож на безвредного длинношеего гуся и птицы продолжали спокойно клевать свой корм. Напомним, что в жизни они еще никогда не встречались с гусем. Сложные формы врожденного поведения получили название инстинктов. Животные и птицы, изолированные от своих сородичей и поэтому лишенные возможности чему-либо научиться, строят гнезда и норы определенной формы, запасают корм, поют мелодии, характерные именно для этого вида птиц, ухаживают за потомством.

Было бы неверно считать врожденные рефлексы абсолютно механизированными, а живые организмы представлять себе в виде автоматов, на «клавишах» которых «играют» раздражители внешней среды. Кроме безусловных рефлексов, вызываемых строго определенными сигналами, существуют еще врожденные реакции на довольно широкий круг событий в окружающей среде. Так, всякий новый, достаточно сильный раздражитель вызывает оборонительную реакцию бегства или, наоборот, замирания, полной неподвижности. Новый, менее сильный раздражитель или предмет, который перестал вызывать у животного реакцию страха, обусловливает врожденный ориентировочно-исследовательский рефлекс («Что такое?»). К врожденным рефлексам относятся игровые, подражательные рефлексы, способность реагировать на сигналы, которые подают родители.

Врожденные рефлексы зависят не только от силы и характера раздражителя, который действует в данный момент, но и от состояния нервных центров, сложившегося под влиянием предшествующих раздражений. Даже такая простая реакция, как движение лапки лягушки при щипке пинцетом, зависит от того, в каком положении находилась лапка, когда ее ущипнули. Если лапка была согнута, она выпрямится; если висела свободно, согнется. Лягушка, на кожу которой положили бумажку с кислотой, вначале постарается сбросить ее одной лапкой. Если это не удастся, в борьбе с бумажкой будут использованы другие лапки. Врожденные реакции на раздражители, вызывающие пищедобывательное поведение, в значительной мере зависят от степени голода или насыщения. Безусловный рефлекс может быть задержан или существенно изменен при возникновении другой врожденной деятельности. Так, самка, защищающая своих детенышей (инстинкт материнства), бесстрашно вступает в борьбу с врагом, встреча с которым при других обстоятельствах немедленно обратила бы ее в бегство. Все эти

факты доказывают, что уже в области врожденных реакций существует активное избирательное отношение живого организма к воздействиям окружающей среды.

В ГЛУБИНЕ «ЧЕРНОГО ЯЩИКА»

И. П. Павлов считал, что физиолог должен проникнуть в тайны внутренней организации мозга, изучить его деятельность, выяснить взаимосвязь различных отделов, заведующих осуществлением сложных врожденных рефлексов. В кибернетике «черным ящиком» называется механизм, внутреннее устройство которого неизвестно. Для того чтобы мозг перестал быть «черным ящиком», надо было осветить его сокровенные уголки лучом научного познания.

Какие же отделы мозга заведуют осуществлением тех сложных врожденных рефлексов, о которых мы рассказали в предыдущей главе? Ответить на этот вопрос помогла современная стереотаксическая техника введения электродов. Ученые составили подробные карты мозга, напоминающие штурманские карты летчиков и моряков. На этих картах любой интересующий нас участок имеет свои координаты: столько-то миллиметров вправо от точки, принятой за нуль, столько-то миллиметров кпереди, столько-то в глубину. Теперь с помощью стереотаксического аппарата можно ввести в мозг тончайший электрод для того, чтобы записывать электрическую активность намеченного нервного центра, раздражать его током или разрушить, оставив в неприкосновенности окружающую нервную ткань. Так «охотники» за центрами безусловных рефлексов получили оружие, бьющее без промаха, и один за другим отправились в лабиринты «черного ящика». В продолговатом мозге были обнаружены центры, регулирующие кровообращение, дыхание, деятельность сердца. Область, особенно густо «населенная» важнейшими нервными центрами, открылась в промежуточном отделе головного мозга. Она расположена под зрительным бугром и называется гипоталамической (подбугорной).

Именно в подбугорной области расположены центры голода и насыщения. Если разрушить центр голода, животное может умереть от истощения, хотя вокруг будет лежать лакомая пища. Зато раздражение этого центра электрическим током или разрушение центра сытости приводит к неутолимой потребности в еде. Раздражение

Если крысе ввести электроды в центры положительных врожденных рефлексов- «очаги удовольствия»-и дать возможность самой, с помощью специального рычага, раздражать эти центры, то животное может часами заниматься самораздражением и испытывать при этом приятные ощущения.

На разрезе мозга черными квадратами и кружками показаны участки, которые крыса стремится раздражать слабым электрическим током.

центра активнооборонительного рефлекса делает ручное животное злобным и агрессивным. Электрический разряд, пропущенный через пассивнооборонительный центр, обращает собаку или обезьяну в паническое бегство. Опыты производят особенно сильное впечатление, когда раздражение нервных центров через заранее вживленные электроды производится на расстоянии с помощью маленького полупроводникового радиоприемника, укрепленного у животного на ошейнике.

...Группа обезьян свободно резвится в большой клетке. Самый сильный самец занимает там явно господствующее положение. Он захватывает лучшие куски пищи, лакомства и орехи, и никто не пытается вступать с ним в единоборство. Но что это? Свирепый вожак трусливо забивается в угол клетки, маленькие обезьяны бьют его, отнимают у него апельсин, дергают шерсть. Участники потасовки, конечно, не подозревают, что несколько минут назад ученый-экспериментатор по радио начал раздражать у вожака центр пассивнооборонительного рефлекса. Но вот раздражение прекратилось.

Вожак «приходит в себя», озирается, двумя увесистыми ударами отшвыривает зарвавшихся нахалов и быстро восстанавливает старые порядки.

В том же гипоталамусе, в области перегородки и некоторых других отделах мозга, расположены центры положительных врожденных рефлексов - «очаги удовольствия». Если крысе ввести электроды в эти центры и дать возможность самой, с помощью специального рычага, раздражать себя током, то животное способно часами заниматься самораздражением, которое при определенном положении электродов заменяет крысе пищевые ощущения от реального лакомства.

Мозг устроен очень экономно, и подчас один-два миллиметра отделяют центр голода от центра насыщения. Но было бы неверно представлять себе регуляторы важнейших функций организма в виде точечной группы немногих нервных клеток. Как правило, нервный центр- это фактически целая система специализированных образований, расположенных на разных уровнях головного мозга. Так, нервные клетки, связанные с регуляцией кровообращения, есть и в продолговатом мозге, и в промежуточном, и в коре больших полушарий. Такое устройство мозга резко повышает его надежность, его устойчивость. Выход из строя одного регу-

Группа обезьян резвится в клетке; вожак один занимает половину помещения (верхний рисунок). Раздражением, переданным по радио, у вожака возбужден центр пассивнооборонительного рефлекса. Он трусливо забился в угол клетки. Другие обезьяны, осмелев, захватили его территорию (средний рисунок). Раздражение прекращено, вожак восстанавливает свои права (нижний рисунок).

лятора не прекращает соответствующей деятельности в целом, потому что ее обеспечивают оставшиеся нервные центры. Вместе с тем представительства одного и того же врожденного рефлекса на разных уровнях головного мозга не повторяют друг друга. Каждый регулятор вносит в механизм безусловной реакции нечто своеобразное, присущее только ему. Особенно это относится к регуляторам высшего порядка: к представительствам безусловных рефлексов в коре больших полушарий головного мозга.

Выделение желудочного сока при еде - врожденный рефлекс, он не требует специального обучения. Но это сложный и тонкий рефлекс: изменение характера пищи вызывает изменение количества желудочного сока и его химического состава. Если мы удалим у собаки кору больших полушарий, в том числе высшие центры пищевой реакции, то выделение желудочного сока будет одинаковым при любой еде, будь то хлеб, Мясо или молоко. Исчезнет тонкое соответствие желудочного сока качеству пищи, рефлекс станет грубым, примитивным, неполноценным. Вот какие важные и увлекательные вещи открываются взору исследователя в глубинах «черного ящика».

МИР СЛИШКОМ УЗКИЙ И ЧЕРЕСЧУР ШИРОКИЙ

По законам естественного отбора выживают и дают потомство только те живые существа, которые оказываются наиболее приспособленными к окружающей их среде. Миллионы лет происходило совершенствование врожденных рефлексов, пока они не приобрели ту целесообразность, которая издавна поражала наблюдательные умы. Но безусловнорефлекторная деятельность оказывается достаточной при взаимодействии с окружающей средой до тех пор, пока соблюдаются три обязательных условия: 1) сигналы врожденных реакций должны иметь постоянное значение, 2) в мире не должно происходить событий, требующих от организма ответов, не предусмотренных наследственной «программой», наконец, 3) сигналы, руководствуясь которыми организм осуществляет свое пищевое, половое и защитное поведение, вообще должны быть, как говорится, «под рукой». Как непохожа нарисованная нами картина на реальный, многообразный и непрерывно изменяющийся мир! Хорошо жить «умом предков», если встречаешься только с теми явлениями,

с которыми на протяжении тысячелетии встречались они, а если нет? Тогда происходит следующее.

...Существует оса-наездник, которая обеспечивает свое потомство «живыми консервами». Руководствуясь врожденным инстинктом, она находит большую гусеницу и прокалывает жалом ее нервные центры. Казалось бы, какое изумительное достижение природы, какая целесообразность приспособления! Парализовав гусеницу, оса тащит ее к норке. Воспользуемся тем, что оса на минуту оставила гусеницу перед входом, и спрячем добычу. Вы думаете, оса полетит за другой гусеницей? Ничего подобного. Она с тупой пунктуальностью отложит яички в пустую норку, тщательно замурует вход и добросовестно обречет свое потомство на голодную смерть.

Животное, обладающее одними безусловными рефлексами, похоже на ученика, который вместо того, чтобы изучать предмет, зазубрил строго определенные ответы на строго определенные вопросы. Пока вопросы знакомы, ученик отлично отвечает. Но стоит ему задать измененный вопрос, как он или замолчит, или ответит по принципу «в огороде бузина, а в Киеве дядька», на что класс сейчас же разразится хохотом. Мир безусловных рефлексов слишком узок, чтобы соответствовать реальности. Он не терпит новизны, изменчивости, случайности. Но природа не изменяется по раз навсегда установленному расписанию. Ее изменения в значительной мере носят вероятностный (случайный) характер. Обратимся к примерам. Животное, получив пищу, не гарантировано, что в следующий раз оно будет есть через шесть часов, а не через сутки. Оно не гарантировано, что встретит лесной пожар, а не наводнение, крупного хищника, а не охотника, одну самку, а не самку в сопровождении сильного соперника.

Нельзя сказать, что врожденные рефлексы совсем не приспособлены к неожиданностям изменяющейся среды. Примером этого может служить закон избыточного приспособления, или гиперкомпенсации. Питаясь, животное не только утоляет голод, но и наполняет кладовые как в прямом смысле, так и в переносном. Мы имеем в виду, например, запасы гликогена (см. стр. 108) в печени, который в случае голода превращается в глюкозу (виноградный сахар). Сильнейшую боль и защитные реакции вызывают даже те раздражители, которые не особенно опасны для организма. Когда болят зубы, мы бросаем все дела и бежим к врачу,

хотя обычно нам угрожает самое большее потеря зуба. Наивысшей формы вероятностного приспособления врожденные рефлексы достигают в виде элементарных эмоций, неразрывно связанных с удовлетворением важнейших биологических потребностей питания, продолжения рода, самозащиты. Мы уже говорили, что всякий новый достаточно сильный раздражитель обращает дикое, особенно молодое животное в бегство. А ведь этот сигнал может сообщать и о полезном событии! Охваченный паникой табун лошадей или стадо оленей нередко мчится от малой опасности навстречу своей гибели: к пропасти, в болото. Грудной ребенок отвечает бурным протестом на всякие ограничения свободы его движений (врожденный «рефлекс свободы»), хотя иногда, например во время болезни, в этом ограничении его благо, его выздоровление. Врожденные реакции эмоционального типа хороши и полезны тем, что они обеспечивают активный поиск живого существа в тех случаях, когда ему недостает внешних сигналов, не хватает сведений о том, что и как надо делать. Вспомним наш пример с птицей, защищающей своих птенцов. Ведь способов победить сильного врага у нее нет, но инстинкт материнства, усиленный страхом за жизнь птенцов, бросает ее вперед. Она может погибнуть, но может и отвлечь врага, спасти свое потомство. Голодное животное, даже не имея никаких сигналов об источниках пищи, будет двигаться, будет искать, будет бороться за свое существование. Но это слепой поиск, слепой страх, слепой голод. Мир безусловных рефлексов эмоционального типа необъятно широк. Как удовлетворить потребность? Ответ один - настойчиво искать. Но где искать? «Подсказок» наследственности оказывается недостаточно, необходим собственный индивидуальный опыт. Необходим тот качественно новый, особый тип рефлекторной деятельности, который был открыт И. П. Павловым и получил название условного рефлекса.

УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС

Открытие условного рефлекса - величайшее достижение человеческого ума. Оно стоит в одном ряду с законом всемирного тяготения Ньютона, учением Дарвина, периодической системой Менделеева, теорией относительности Эйнштейна.

Безусловный рефлекс «жесткого типа» (мигание, слюноотделение, строительство гнезда

Многоэтапное строение дуги безусловного рефлекса. I, II, III, IV, V - отделы мозга.

и т. д.) - это постоянная связь определенных сигналов с определенными реакциями. В основе врожденного, безусловного рефлекса эмоционального типа лежит постоянная связь множества предположительно значимых сигналов с одним и тем же ответом (бегством, пищевым поиском и т. д.). Условный рефлекс, по определению И. П. Павлова, означает временную, изменчивую, гибкую связь любой вариации сигналов (одного или нескольких) с ответной деятельностью организма. Условный рефлекс формируется в индивидуальном опыте животного или человека по принципу наибольшего соответствия условиям, сложившимся в данный момент. Условные рефлексы формируются так, чтобы по возможности точно отразить реальный мир со всеми его полезными, вредными или безразличными воздействиями на организм.

Павлов начал изучать условные рефлексы на примере пищевой реакции. Он показал, что если сочетать во времени любое воспринимаемое животными изменение внешней среды (вспышка лампочки, звонок, стук, свисток, бульканье воды, умеренный электрический ток, прекращение звука, выключение света и т. д.) с кормлением, то спустя некоторое время все эти сигналы, ранее не имевшие никакого отношения к пище, будут вызывать пищевую реакцию: слюноотделение, поворот головы к кормушке, облизывание.

Приспособительное значение условных рефлексов огромно. Благодаря им животное и чело-

век могут заблаговременно предпринять все необходимые действия для своей защиты, ориентируясь на самые отдаленные, многообразные и изменчивые признаки возможной опасности. Руководствуясь условными сигналами, животное находит пищу в обстановке, повторившейся в его жизни, но никогда не встречавшейся в жизни его предков. Сигнальный характер условного раздражителя требует, чтобы раздражитель предшествовал подкреплению (пищевому, болевому и т. д.), вот почему условный рефлекс не образуется при полном совпадении раздражителя и подкрепления во времени. В самом деле, какой же это сигнал, если, получив его, мы ничего не успеем предпринять?

Как правило, замыкание условной нервной связи возникает при повторении сочетаний сигнала с подкреплением (так природа избавляется от чисто случайных совпадений), но в особых случаях, например при сильных подкреплениях или у молодых животных, условный рефлекс образуется даже после одного сочетания.

... Выводок только что вылупившихся гусят исследователи разделили на две группы. Одной группе сразу же показали гусыню, а другой - человека. Потом всех гусят посадили в ящик и держали в изоляции. Когда гусят выпустили на свободу, то одни бросились к гусыне, а другие - к человеку. Выходит, что у нас нет никаких оснований называть условными рефлексами только те, которые образуются после нескольких сочетаний, а рефлексы, закрепляющиеся «с места», выделять в какую-то особую форму поведения, «направляемого образами», как это предлагают некоторые ученые.

Условные рефлексы не только расширяют количество сигналов, способных вызвать первоначально врожденную реакцию, но существенно изменяют проявления самой наследственно закрепленной деятельности. Поясним это примерами. Крысу держали некоторое время в клетке с решетчатым полом, где все предметы - солома, кусочки пищи - проваливались. Потом посадили в обычную клетку. Когда у крысы появились детеныши, она не построила гнезда, строительные материалы оказались раскиданными по клетке. А ведь устройство гнезда - это врожденный рефлекс, он проявляется даже у животных, воспитанных в полной изоляции!

Обезьянке заменили мать плюшевой куклой с искусственной соской. Детеныш искал у этой куклы защиты, ласкался к ней, сосал молоко. Но когда обезьянка выросла и у нее появилось потомство, она относилась к своим

детенышам так же безразлично, как кукла относилась к ней. Куда же делся врожденный инстинкт материнства? Он, конечно, не исчез, но был извращен, подавлен, замаскирован условнорефлекторным опытом.

У человека уточняющее, изменяющее влияние условных рефлексов на безусловные играет еще более важную роль. Вот почему глубоко неправы те зарубежные ученые, которые утверждают, что ведущее значение в поступках и мышлении человека принадлежит первобытным врожденным инстинктам (агрессии, стремлению к господству над другими людьми). Павловское учение - надежное оружие в борьбе со всеми реакционными теориями в науке о мозге.

Где замыкается новая условнорефлекторная связь? Какие механизмы лежат в ее основе? К сожалению, у нас еще очень мало сведений, чтобы ответить на эти вопросы. Твердо установлено одно: в замыкании условнорефлекторной связи у высших животных и человека решающая роль принадлежит высшему отделу головного мозга - коре больших полушарий.

Если у собаки путем искусной хирургической операции удалить кору головного мозга, она не погибнет. Сохранится, хотя и ухудшится, деятельность внутренних органов: сердца, легких, желудка. Собака будет ходить, она сможет разжевать и проглотить пищу, положенную ей в рот. Но найти, «узнать» эту пищу собака не в состоянии, она умрет от голода и жажды в комнате, где стоят полные миски с кормом и водой. Собака устраняется от вредного воздействия лишь при болевом раздражении кожи и совершенно не реагирует на вид человека, угрожающего ей палкой. Она вздрагивает от сильного звука, но не отвечает на кличку. Ее мир стал в одно и то же время предельно узок и безгранично широк.

Было бы неверно думать, что для образования и осуществления условных рефлексов необходима только кора больших полушарий мозга. Внутренняя «схема» любого условного рефлекса включает в себя целый ряд образований, расположенных на самых различных уровнях головного мозга.

В последние годы физиологи тщательно изучают так называемое сетчатое образование, расположенное в самом центре головного мозга. Ученые давно обратили внимание на явное несоответствие физической силы условных и безусловных сигналов силе ответных реакций организма. Так, еле слышный треск ветки под ногой охотника вызывает бурную реакцию бегства у могучего лося. Сто лет назад

И. М. Сеченов высказал предположение о существовании в мозге специальных «усиливающих центров», но понадобилось еще восемь десятков лет, чтобы найти эти центры. Такой усиливающей «силовой подстанцией» оказалось сетчатое образование, или ретикулярная формация. Многочисленные импульсы возбуждения из органов чувств попадают в сетчатое образование, которое усиливает их и направляет в кору в виде мощного «артиллерийского залпа». Поскольку в сетчатое образование могут поступать различные сигналы, некоторые ученые решили, что именно там и образуется условнорефлекторная связь, которая затем передается в кору больших полушарий. Однако дальнейшие исследования показали, что это не так.

Если раздражать нервные пути слуховой системы, электрические ответы наблюдаются и в сетчатом образовании, и в соответствующей зоне коры больших полушарий. Попробуем охладить, выключить слуховую кору маленьким кусочком льда. После этого ответы исчезнут не только в самой коре, но и в сетчатом образовании. Значит, путь нервных импульсов в сетчатое образование идет через высшие корковые центры. Именно там, в коре, решается вопрос, надо или нет усиливать данный сигнал, пустить в ход всю мощь усиливающих центров или погасить начавшееся возбуждение. Головной мозг напоминает такой телевизор, где освещенность экрана, четкость изображения, громкость звука (ими заведует сетчатое образование) определяются содержанием изображения на корковом «экране», значением образов внешних предметов для данного живого существа.

Теперь мы можем представить себе общую схему условного рефлекса. Сигналы из внутренней и внешней среды организма, усиленные эмоциональными центрами гипоталамуса и сетчатого образования, создают в коре больших полушарий определенный фон, настройку для восприятия условного сигнала. Хороню известно, что сытая собака будет реагировать на условный сигнал совершенно иначе, чем голодная. Но мы говорим о голодной собаке, мозг

Слева - звуконепроницаемая камера для изучения условных рефлексов в Лаборатории экспериментальной генетики высшей нервной деятельности (с. Павлово). Справа - научный сотрудник за пультом управления во время эксперимента.

которой находится в состоянии пищевого возбуждения. Раздается звуковой сигнал. В нервных клетках коры происходит его сложная обработка, сравнение со следами ранее поступавших раздражений. Установлено: именно этот звук несколько раз предшествовал кормлению. И тогда из коры посылаются импульсы возбуждения в сетчатое образование, в подкорковый пищевой центр, а от него к двигательным центрам, к слюнной железе, к желудку. Собака бежит к кормушке, облизывается, ее рот наполняется слюной.

Мы видим, что в явлениях, происходивших в головном мозге собаки, решающую роль сыграла корковая нервная связь, ранее замкнувшаяся между следами звукового раздражения и представительством безусловного пищевого рефлекса. Нервные клетки слухового центра, где хранятся следы данного звукового сигнала, оказались связанными с нервными клетками пищевого центра.

Что представляет из себя эта связь? Каковы ее материальные основы?

Может быть, ты, молодой читатель, посвятив себя науке о мозге, ответишь на вопросы, так занимающие умы физиологов. Пока есть только догадки, только предположения.

Каждая нервная клетка имеет десятки и сотни тысяч синапсов - окончаний отростков других нервных клеток. Ученые предполагают, что деятельное, возбужденное состояние нервных клеток, возникающее под влиянием внешних сигналов, стойко повышает проходимость этих синапсов для импульсов возбуждения, или увеличивает само количество синапсов, или ведет к набуханию синаптических окончаний, благодаря чему они плотнее прижимаются к телу другой клетки. Оригинальную гипотезу замыкания условного рефлекса предлагают сторонники «химической памяти». Под влиянием импульсов возбуждения вещество нервных клеток изменяется таким образом, что создается химическая модель данного сигнала. Теперь нервные клетки похожи на магнитофонную ленту, на которой записан звук или телевизионное изображение. В том случае, когда новые импульсы возбуждения совпадают с моделью сигнала (а это происходит при его повторном действии), сложные соединения расщепляются, в результате чего выделяются активные химические вещества, которые повышают проходимость межклеточных синапсов. Через эти синапсы нервное возбуждение, вызванное звуковым сигналом, распространяется на пищевой или оборонительный центр и вызывает соответствующую реакцию.

Предполагают, что такие химические модели обеспечивают длительное сохранение нервных следов. Расщепившиеся соединения сейчас же восстанавливаются, так что «считывание» записи не разрушает саму модель. Свежая, «оперативная» память осуществляется посредством циркуляции импульсов возбуждения по замкнутым кольцам, состоящим из многих клеток, соединенных друг с другом отростками. Требуется определенное время, чтобы импульсы, пробегающие через одни и те же клетки, оставили в этих клетках химические следы. Образовавшиеся условные связи очень прочны. Ребенок, прикоснувшийся к огню, на всю жизнь запоминает, что огонь жжет.

Прочность условных связей позволяет человеку накапливать очень много различных знаний. Но эти знания хороши, если они всегда соответствуют действительности. А если значение сигнала изменилось? Если у вашего товарища номер телефона стал другим? Вы по-прежнему будете пользоваться старым номером? Разумеется, нет, иначе приспособление стало бы невозможным. На страже правильности наших знаний стоит бдительный контролер: внутреннее торможение.

ВСЕ НЕНУЖНОЕ ОБРЕЧЕНО

Условный сигнал, не получающий подкрепления, с каждым разом вызывает все более слабую реакцию, пока условный рефлекс не исчезнет совсем. Звонок, не подкрепленный пищей, перестает вызывать слюноотделение. Вспышка лампочки, не сопровождаемая болевым раздражением, теряет свойства оборонительного условного сигнала. Она становится безразличной для собаки.

На наших глазах произошло угашение некогда стойкого оборонительного условного рефлекса. Каким образом?

Самой природе живых образований, в том числе нервных клеток, присущ механизм внутреннего самоторможения, который предохраняет нервные клетки от перевозбуждения. Это сложный механизм. По-видимому, существуют специальные клетки, функцией которых является торможение других нервных клеток. Некоторые ученые предполагают, что отростки этих клеток выделяют особое химическое вещество, которое препятствует возбуждению. Наконец, определенные отделы сетчатого образования, в отличие от его усиливающих отделов, оказывают тормозящее влияние на кору больших полушарий головного мозга. Эти разнообразные механизмы работают, подчиняясь общему принципу: само возбуждение нервных клеток включает систему тормозных аппаратов, направленных на ликвидацию возбуждения, на его устранение.

Угашение условного рефлекса не означает разрыва, ликвидации временной связи. Условная связь сохраняется (она еще может пригодиться!), но переходит в скрытое, заторможенное состояние.

При угашении условных рефлексов ярко обнаруживается двоякая роль тормозного процесса. С одной стороны, торможение прекращает действие ложных, неправильных сигналов, потерявших свое былое значение. С другой - избавляет нервную систему от напрасного возбуждения, от ненужных затрат энергии, обеспечивает восстановление работоспособности нервных клеток.

Внутреннее дифференцировочное торможение играет большую роль в различении сигналов внешнего мира. Подкрепляя безусловным раздражителем один сигнал и не подкрепляя другой, мы можем добиться, чтобы собака отличала 100 ударов метронома в минуту от 96, круг от эллипса с соотношением полуосей 8:9, тон 500 колебаний в одну секунду от тона 498 коле-

Во время сеанса лечебного гипноза (I) слова врача вызывают возбуждение в слуховом центре коры головного мозга гипнотизируемого. Под влиянием внушенного представления о засыпании в мозге распространяется торможение. В результате утомления взора больного, сосредоточенного на блестящем предмете, торможение возникает и в зрительной зоне.

Гипнотизирующее действие (II) оказывали пассы австрийского врача Месмера, вызывавшие торможение в первую очередь в чувствительной зоне коры.

В храмах древнего Египта ( III) жрецы вызывали у детей гипнотическое состояние, произнося заклинания и заставляя их подолгу смотреть на блестящий предмет. В состоянии гипноза дети «пророчествовали» так, как внушали им жрецы.

Звук бубна и заунывные заклинания при камлании (IV) вызывают торможение в слуховой зоне коры у шамана и всех участников этого обряда. Торможение в двигательной зоне коры у шамана происходит под влиянием исступленной пляски.

баний и другие близкие механические, температурные и обонятельные раздражители.

Тонкое приспособительное значение и высокая экономичность присущи торможению запаздывания. Если давать собаке пищу через 20-30 секунд после включения звонка, то условное слюноотделение появится только перед самой подачей кормушки. Первая «пустая» половина действия звонка будет задержана внутренним запаздывательным торможением. Ведь в этот период слюна в ротовой полости не нужна!

КТО ЖЕ ВЫХОДИТ В ФИНАЛ?

До сих пор мы все время говорим об одном условном рефлексе, его замыкании, осуществлении или торможении. Но из окружающей среды одновременно поступает множество сигналов. Какому из них отдать предпочтение? На какой отвечать, а какие оставить без внимания? Разумеется, отвечать надо на самый важный, сообщающий о наиболее существенном событии. Когда мы переходим улицу перед движущимся автомобилем, мы следим за автомобилем, а не за архитектурой окружающих зданий. Когда собака в ожидании кормления слышит сильный гудок, она поворачивается в сторону гудка, а начавшееся слюноотделение прекращается. Что означает сильный гудок? Может быть, он предвестник какой-то опасности? Пищевой рефлекс сменяется ориентировочным.

Этот выбор, без которого было бы невозможно существование животных и человека, обеспечивается внешним торможением, врожденным и приобретенным. О механизме внешнего торможения мы знаем не больше, чем о механизме внутреннего. По-видимому, здесь снова участвуют и тормозные синапсы, и специализированные клетки, и тормозящие отделы сетчатого образования. Сила внешнего торможения в его быстроте. Любой сильный сигнал сразу же посредством врожденных аппаратов тормозит все посторонние рефлексы, за исключением того, который вызывает он сам. Чаще всего это ориентировочный или оборонительный безусловный рефлекс.

Внешнее торможение носит врожденный характер только до тех пор, пока сигналы меряются своей «грубой физической силой»: громкий побеждает тихий, яркий - тусклый, пронзительный- мягкий. Но вот встретились сигналы другого типа: среди громких звуков и ярких красок появился едва ощутимый запах гари. Пожар! Где? Что необходимо предпринять? Слабый, но важный сигнал мгновенно победил все остальные, в том числе и более сильные. Что это - внутреннее торможение? Нет, внешнее. Сильнейшее возбуждение защитного рефлекса затормозило все другие рефлекторные акты - пищевые, игровые и т. д. Только слабый запах гари до того, как произвести свое тормозящее действие, должен был заранее стать условнорефлекторным сигналом пожара. В клетках коры больших полушарий совершился сложный процесс опознания этого сигнала, его сравнение со следами других раздражителей, его оценка.

Другой пример. Пограничная собака видит нарушителя. Повинуясь условному оборонительному рефлексу, она готова броситься на него. Но длительными тренировками у нее выработан другой, еще более сильный условный рефлекс: лежать. Лежать до тех пор, пока не раздастся команда. Что это - внутреннее торможение, условный тормоз, отменяющий значение сигнала, с которым он действует одновременно? Нет. Вид нарушителя полностью сохранил свое сигнальное значение врага, т. е. возбудителя активнооборонительной реакции. Все в организме собаки до крайности напряжено, она готова к борьбе, только другой, более сильный условный рефлекс «лежать» затормозил ее двигательную реакцию. Суровая борьба нервных центров, в которой побеждает сильнейший.

Таким образом, неправильно внутреннее торможение считать условным, а внешнее - безусловным. В основе и того и другого лежат врожденные механизмы. В случае внутреннего - механизмы самоторможения, в случае внешнего -

механизмы тормозного влияния (индукции) из постороннего очага возбуждения. А вот «запускать» эти аппараты могут не только безусловные раздражители, но и условные. В последнем случае процесс торможения усложняется, появляются новые звенья, участвуют новые нервные образования. Торможение становится условным, приобретенным в индивидуальном опыте.

ДУГА ИЛИ ЗАМКНУТОЕ КОЛЬЦО?

Итак, условный рефлекс развертывается в виде трех последовательных событий: 1) появления условного сигнала, действие которого в значительной мере зависит от функционального состояния мозга (от степени голода собаки, ее настороженности и т. д.); 2) сложной внутренней обработки этого сигнала, его сопоставления со следами ранее полученных впечатлений; 3) ответной деятельности организма. Но, может быть, мы упустили еще одно звено - сообщение в мозг о результатах этой ответной деятельности, о соответствии сигнала тому событию, о котором он известил? Может быть, условный рефлекс - это не дуга, о которой говорили Сеченов и Павлов, а замкнутое рефлекторное кольцо?

Выше мы имели возможность убедиться, что деятельность мозга пронизана усиливающими и тормозящими влияниями. Первые из них кибернетики называют положительными обратными связями, вторые - отрицательными. Вспомним, как работает сетчатое образование. В коре полушарий было установлено, что сигнал имеет важное значение. Нервные импульсы возбуждают сетчатое образование, а оно в свою очередь заряжает энергией кору, усиливает действие условного сигнала, превращает физически ничтожный повод в бурную реакцию организма. Налицо кольцевое взаимодействие нервных центров - положительная обратная связь. Другой пример. Мы перестали подкреплять условный рефлекс. Возбужденное состояние нервных клеток включает систему тормозных аппаратов, которые постепенно устраняют это возбуждение, ликвидируют его по механизму отрицательной обратной связи. Обратные связи играют исключительно важную роль в деятельности мозга, представляют сложные подсистемы приспособительных рефлекторных актов. Подсистемы или систему в целом? Может быть, условный рефлекс - это действительно замкнутое кольцо?

В самом деле, посмотрим на пищевое поведение более широко. В организме уменьши-

лось количество питательных веществ. В пищевой центр гипоталамуса, а из него в кору больших полушарий полетели сигналы голода. Они оживили следы ранее действовавших условных раздражителей: все те совпадения зрительных, обонятельных, слуховых сигналов с получением пищи, о которых мы говорили выше. Руководствуясь своими условнорефлекторными связями, животное отправилось на охоту, выследило добычу, утолило голод. Цикл завершился, кольцо замкнулось, организм, казалось бы, вернулся к исходному состоянию. Но так ли это?

Начнем все сначала. «В организме уменьшилось количество питательных веществ...», иными словами, возник сигнал. Неважно, что это сигнал из внутренней среды, в которую не поступил приток питательных веществ. Через сложную цепь событий сигнал вызвал ответную деятельность организма - добывание пищи. Но поступление пищи в желудок - новый сигнал, который вызывает соответствующую ему реакцию - прекращение, торможение пищедобывательной деятельности. Сигнал - его внутренняя переработка - ответ... Новый сигнал - оценка - другой ответ... Следующий сигнал... И так всю жизнь. Нет, организм не возвращается к «исходному состоянию». Пережив условнорефлекторный акт, живое существо предстает перед нами обогащенное новым опытом или закрепившее ранее полученный опыт. Организм - саморегулирующаяся система; он поддерживает относительное постоянство своей внутренней среды - уровень сахара и углекислоты в крови, температуру тела, обмен веществ. Но что определяет, устанавливает эти уровни? Влияние внешней среды в процессе эволюционного развития. Развиваясь по присущим ей закономерностям, природа диктует организму достаточно жесткие требования, и у организма нет иного выхода, как перестраивать свою деятельность применительно к этим условиям. То, что перестройка живого происходит на базе определенного уровня развития, т. е. с учетом опыта предшествующих поколений, усложняет ход перестройки, но не меняет ее существа. Организм - не комок глины, который пассивно меняет свою форму под действием внешних сил. Организм активно сопротивляется внешним силам до тех пор, пока имеющихся способов приспособления оказывается достаточно. Когда их не хватает, организму приходится искать новые способы.

Важно только помнить, что не один отдельно взятый сигнал определяет ответную деятель-

ность организма. Великий закон условных рефлексов - закон предшествования, а также использование живым существом наследственной и личной памяти позволяют мозгу заранее составить программу будущей деятельности на основе прошлого опыта, закрепленного в условнорефлекторных связях.

КАК СОСТАВЛЯЕТСЯ ПРОГРАММА

Мы вырабатываем у собаки систему пищевых условных рефлексов: сначала звучит громкий звонок, затем загорается слабая лампочка, потом стучит метроном, и в заключение специальный приборчик (касалка) почесывает кожу. Все раздражители, кроме метронома, подкрепляются пищей. Это повторяется много раз: звонок, лампочка, метроном, касалка. Но вот мы в той же обстановке четыре раза подряд зажигаем одну лампочку. Вы думаете, что она дает свой эффект - несколько капель слюны? Нет! При первом применении лампочка действует как звонок; он сильный, и слюны выделяется много. Затем лампочка вызывает «свои собственные» капли. На месте тормозного раздражителя - метронома - слюны вообще нет. На месте касалки опять течет слюна. Наш условный сигнал - лампочка - послужил толчком, который заставил сработать ранее заготовленную систему пищевых реакций. Это явление И. П. Павлов назвал динамическим стереотипом. Почему стереотипом? Потому что мы имеем дело с устойчивой системой сигналов (внешний стереотип), под влиянием которых сформировалась устойчивая система ответных действий (внутренний стереотип). Почему динамическим? Потому что это система, способная изменяться, перестраиваться, хотя ей и присуща определенная инертность.

Динамические стереотипы играют огромную роль в поведении животных и человека. С их помощью происходит автоматизация двигательных навыков. Вспомните, как человек учится играть на рояле. Он думает о каждом движении пальца, о каждой клавише. А опытному музыканту это может только помешать. Нотные знаки или мелодия, которая беззвучно возникает в его памяти, представляют систему «пусковых толчков», запускающих сложнейшие двигательные стереотипы. И пальцы безошибочно делают то, что нужно. А вождение автомобиля? Разве шоферу приходится вспоминать последовательность всех действий: когда убрать газ,

когда нажать тормоз, когда отключить сцепление и переставить регулятор скорости?.. На дороге появился пешеход. Пусковой сигнал! Руки и ноги пришли в движение: газ... скорость... тормоз.

Помните, мы говорили, что условный сигнал оживляет в мозге следы события или предмета, с которыми этот сигнал оказался связанным. Так, собака, услышав звонок, идет к кормушке. Но условный сигнал может привести в деятельное состояние целую систему следов, предопределив характер ответных действий животного. Если мы в одной камере будем сочетать звонок, свет, метроном, касалку с пищей, а в другой камере те же раздражители подкреплять током, то в мозге сформируются две программы. Животное выберет ту, которая определяется специальными сигналами: видом камеры. Собаку привели в «пищевую» камеру. У нее еще нет никаких пищевых реакций, слюна не течет, собака не тянется к кормушке. Но в коре больших полушарий уже «вынут» из памяти и приготовлен план пищевого поведения: на звонок, свет, метроном и касалку немедленно потечет слюна. Вид «оборонительной» камеры также не вызывает отдергиваний лапы, собака стоит совершенно спокойно. А в коре больших полушарий развернута карта борьбы с болевым раздражением. Звонок... и у собаки забилось сердце, изменилось дыхание, лапа поднялась и выключила электрический ток. Произошло переключение сигнального значения раздражителей, перевод импульсов возбуждения на другие нервные пути.

Теория условных рефлексов позволяет нам понять и всесторонне исследовать в экспериментах, как составляется программа действий животного, как она изменяется, какие механизмы обеспечивают программирование и осуществление действий.

КОГДА НЕ ХВАТАЕТ СВЕДЕНИЙ

Большинство наших примеров мы начинали так: «голодная (или сытая) собака слышит звонок, который сочетался с пищей». Это, действительно, наиболее частый случай, с которым мы встречаемся в лаборатории ученого. Но в естественных условиях никто не заботится о том, чтобы голодная собака получила сигнал, направляющий ее к пище. Голодная собака может и не получить сигналов о том, как утолить голод.

Павловское учение иногда упрекают в том, что оно превращает живое существо в марионетку:

потянули за ниточку - движение, дали сигнал - налицо условный рефлекс. Но кто сказал, что сигнал - это обязательно внешнее событие - звонок, голос хищника, ветка, хрустнувшая под ногой охотника? А разве обеднение организма питательными веществами не сигнал? А деятельность желез внутренней секреции, связанная с продолжением рода? А врожденный оборонительный рефлекс, заставляющий животное прятаться от всего непонятного, незнакомого? Живое существо имеет определенные потребности. Только сочетание внешнего сигнала с соответствующей потребностью порождает действие. Сытая собака не пойдет к кормушке в ответ на условный пищевой сигнал. Возникновение потребности при недостатке сведений о том, как ее удовлетворить, вызывает особый тип рефлекторной деятельности мозга - эмоции. Эмоциональные реакции могут быть и врожденными (о них мы уже говорили) и приобретенными, условнорефлекторными. Эмоция - это особый физиологический механизм, с помощью которого компенсируется недостаток сведений о том, что надо делать для достижения цели - удовлетворения потребности. Чем лучше информировано живое существо о необходимых действиях, тем менее оно эмоционально. Яркий пример тому - динамический стереотип. Если животному или человеку заранее известно, какие раздражители будут действовать и как на них надо отвечать, нам почти не удастся зарегистрировать тех изменений деятельности сердца, дыхания, уровня кровяного давления, электрической активности мозга и кожи, которые так характерны для эмоционального напряжения. Спокоен и уверен опытный хирург у операционного стола, летчик у штурвала самолета, цирковой артист под куполом цирка. А разве их потребность в сохранении своей или чужой жизни стала меньше? Эмоции тревоги, страха, напряженной ориентировочно-исследовательской деятельности возникают при нарушении динамического стереотипа, причем именно до тех пор, пока не установится новый стереотип действий, который будет соответствовать изменившейся обстановке.

Эмоциональная реакция позволяет животному целесообразно отвечать на раздражители до того, как их сигнальное значение будет окончательно уточнено. Правда, при этом многое в поведении оказывается излишним, например животное избегает тех раздражителей, которые на самом деле для него безопасны или даже полезны, но лучше проявить излишнюю осторожность, чем оказаться в когтях врага. Примером приобретенного эмоционального поведения могут служить обстановочные условные рефлексы, условнорефлекторные доминанты. Если животному в одной и той же камере наносить болевые раздражения, то спустя некоторое время животное, оказавшись в этой камере, будет отвечать оборонительной реакцией на любое, в том числе совершенно новое, никогда не встречавшееся событие. Когда отряд разведчиков входит в незнакомый лес, любой шорох, хруст ветки, крик птицы заставляет хвататься за автомат.

Эмоция - движущая сила поиска недостающих сигналов. Это тот изумительный механизм, который заставляет живое существо активно идти навстречу событиям, на ходу пополняя сведения об окружающей обстановке. Поиск всегда базируется на уже приобретенном опыте, на уже существующих условнорефлекторных связях, но важно, что в момент, когда цепочка сигналов-ориентиров обрывается, поиск не прекращается, эмоция как бы восполняет недостающие звенья до тех пор, пока не образуются новые условные связи.

Разумеется, человеческие эмоции представляют качественно новые, очень усложненные системы условных связей. Эти условные связи построены на использовании сигналов, которые отсутствуют в высшей нервной деятельности животных, сигналов в виде слов, произносимых, слышимых и видимых, в виде математических формул и нотных знаков, в виде произведений искусства.

ВТОРАЯ СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА

Высшая нервная деятельность животных исчерпывается реакциями на непосредственные чувственные (зрительные, слуховые, осязательные и т. п.) сигналы внешнего мира. Но у человека благодаря трудовой деятельности и жизни в обществе «появились, развились и чрезвычайно усовершенствовались сигналы второй степени, сигналы этих первичных сигналов, в виде слов» (Павлов). Это вторая сигнальная система действительности свойственна только высшей нервной деятельности человека, она «сделала нас людьми» и играет исключительную роль в нашей сознательной жизни.

Вторая сигнальная система действительности прежде всего служит средством обмена мыслями между людьми, дает возможность согласовывать свои действия с дей-

ствиями других людей. Возникновение и развитие второй сигнальной системы коренным образом изменило характер накопления человеком своего индивидуального опыта. Если животное располагает запасом только тех впечатлений от действительности, которые получены им самим, то человек в процессе индивидуального существования приобретает опыт всех предшествующих поколений. Он черпает его в общении с другими людьми, из книг, памятников материальной культуры. Животное получает от предшествующих поколений только ограниченное количество врожденных безусловных рефлексов; все остальные навыки оно должно приобретать каждый раз заново. А человек благодаря второй сигнальной системе становится обладателем знаний, накопленных человечеством на протяжении тысячелетий.

До сих пор мы говорили о второй сигнальной системе как средстве общения между людьми. Теперь необходимо сказать о слове как орудии мышления. Характерная особенность слова - это функция обобщения, отвлечения от действительности. Нам хотелось бы подчеркнуть, что именно абстрагирующая функция слова придает человеческому мышлению активность. В самом деле, изменить окружающую действительность может только тот, кто способен представить эту действительность иной, чем она отражается в его непосредственном восприятии. Способность к отвлечению от действительности- обязательная предпосылка для того, чтобы сознание человека не только отражало окружающий мир, но и творило его. Вместе с развитием второй сигнальной системы произошла смена пассивного приспособления к среде, характерного для животных, активным изменением этой среды в процессе целенаправленной деятельности человека.

К сожалению, нам еще очень мало известно о конкретных физиологических механизмах второй сигнальной системы. В этой области сделаны буквально самые первые шаги. Установлено, например, что первоначально у маленького ребенка слова представляют конкретные сигналы единичных явлений. Например, слово «мама» обозначает только одну-единственную женщину - мать ребенка. Необходимо время, чтобы слово «мама» стало обозначать собирательное понятие мать: и мать отца - бабушку, и матерей других детей, и самку животного с детенышами, - т. е. превратилось в обобщенный сигнал второй речевой системы. По-видимому, обобщающая функция слова возникает в процессе образования множественных

Так наскальный рисунок первобытного художника стал буквой и живописью - языком науки и языком искусства.

условнорефлекторных связей на один и тот же словесный раздражитель. Если искусственным путем затормозить большую часть этих условных связей, слово теряет свой отвлеченный характер и временно превращается в обычный условный сигнал.

Речь сделала возможными те двигательные акты, которые мы называем произвольными действиями человека. Сначала путем сочетания определенных слов с определенными действиями у ребенка образуются словесно-двигательные условные рефлексы, в его мозге формируются обобщенные образы поступков, каждый из которых имеет свое название. Ребенок учится выполнять приказания взрослого человека, его советы. Но слово может быть воспроизведено вслух или мысленно самим ребенком, и постепенно растущий человек сам приобретает способность управлять своими поступками, планировать их, намечать последовательность действий, направленных к достижению определенной цели.

На заре человечества вместе с трудом и словом родилось искусство, хотя позднее оно стало существенно от них отличаться. Человеческий труд начинается не столько с употребления орудий (пользуется палкой и обезьяна), сколько с их изготовления. Когда древний человек заметил сходство случайного пятна на стене

пещеры с фигурой мамонта, в этом проявилась только ассоциативная (ассоциация - связь) способность его ума. Но когда человек с помощью угля и краски стал усиливать подмеченное сходство, пятно превратилось в рисунок, а деятельность человека в примитивное искусство. Сначала рисунок был и обозначением мамонта, и его образом, т. е. и речью и искусством. Для того чтобы сообщить своим сородичам «я ушел за мамонтом, догоняйте меня», не надо вырисовывать каждую деталь фигуры мамонта, необходимо (и притом поскорее!) начертать условный знак. Так постепенно рисунок стал значком понятия, письменной речью, иероглифом, буквой, математической формулой. Это одна ветвь. Однако древний человек хотел не только сообщить другим о мамонте, но и рассказать о своем отношении к нему, изобразить мамонта злым или добрым, страшным или смешным. Для этого требовался особый рисунок, достаточно подробный и выразительный. Речь и искусство разделились.

Вторая ветвь «потомков» рисунка на стене пещеры стала живописью, фреской, художественным кино. Речь обучает, искусство воспитывает. С помощью речи передаются знания, искусство возбуждает эмоции. Разумеется, это разделение функций относительно, но очень существенно.

Вторая сигнальная система обусловила то изумительное развитие высшей нервной деятельности человека, которое подняло его на

вершину органического мира. Работа мозга чрезвычайно усложнилась. В сущности, физиологические механизмы нервной деятельности человека так же отличаются от механизмов мозга животного, как развитое мышление современного человека отличается от зачатков мыслительной деятельности высших млекопитающих животных.

МИР НЕРАЗГАДАННЫХ ТАЙН

Я дописал последний абзац главы о второй сигнальной системе и задумался о тебе, мой молодой читатель. Может быть, именно ты, вооруженный знаниями физиологии, физики, химии и математики, направишь еще не существующие аппараты на великое чудо природы- живой мозг. По крутым и извилистым дорогам науки тебя поведет надежный маяк - философия диалектического материализма. Это мировоззрение бесстрашных. Мысль материалиста всегда стремится к познанию причин явлений, их внутренних законов, их объективной сущности. Мышление человека, его поведение, его поступки определены сложной системой влияний окружающей среды, воспитанием, законами общественной жизни. И чем больше человек познает эти законы, тем он становится сильнее и свободнее, тем активнее он изменяет природу и общество в интересах подавляющего большинства людей.

СОН, СНОВИДЕНИЯ, ГИПНОЗ

У людей и животных сон и бодрствование ритмично сменяют друг друга. О том, насколько сон необходим для жизнедеятельности организма, можно судить хотя бы по тому, что полное лишение сна люди и животные переносят гораздо тяжелее, чем голодание, и очень скоро гибнут. Был поставлен специальный опыт: одних собак полностью лишили сна, а других - пищи. Первые погибли на 5-й день, а вторые были живы и после 25-дневного голодания. О неодолимой силе сна сложено много пословиц, а в одной из русских загадок о сне говорится: «И рать, и воеводу в один мах перевалял».

Что же такое сон? Отчего он возникает, почему так велика потребность в нем? Ответить

на этот вопрос пытались не раз. В начале нашего века французские исследователи Р. Лежандр и А. Пьерон поставили опыты, из которых сделали вывод: причина сна - накопление в крови в течение дня гипнотоксина, или «яда сна». Швейцарский физиолог В. Гесс в 1931 г. выдвинул предположение о том, что существует особый «центр сна», так как в его опытах раздражение определенного участка мозга вызывало сон. Но очень многие наблюдения противоречили этим теориям. Так, например, сросшиеся близнецы, организмы которых обладали общим кровотоком, могли спать в разное время.

Были и другие теории, которые не нашли научного подтверждения.

В современной науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное И. П. Павловым и его последователями. Эксперименты показали, что и потребность в сне, и его физиология определяются прежде всего высшим отделом нервной системы - корой больших полушарий головного мозга, которая «держит в своем ведении все процессы, происходящие в теле» (И. П. Павлов). Нервные клетки, составляющие кору больших полушарий головного мозга, обладают по сравнению со всеми остальными клетками и органами тела самой высокой способностью отвечать на малейшие раздражения. Поступая через органы чувств в мозг из внешней и внутренней среды организма, эти раздражения возбуждают деятельность корковых клеток, и они посылают импульсы-распоряжения к исполнительным органам нашего тела (мышцам, железам и т.д.). Однако это важнейшее биологическое свойство клеток мозга - высокая реактивность - имеет и обратную сторону: корковые клетки чрезвычайно хрупки и быстро утомляются. И здесь в качестве средства самозащиты, предохраняющего эти нежные клетки от истощения и разрушения, выступает другой нервный процесс- торможение, задерживающее их деятельность.

Торможение, так же как и противоположный нервный процесс - возбуждение, не стоит на месте: возникая в каком-либо участке коры больших полушарий, оно может переходить на соседние. А если ему не будет противостоять возбуждение в других частях коры, то торможение может распространиться по всей ее массе и даже спуститься на нижележащие отделы мозга. Такова разгадка внутреннего механизма сна.

Сон - это разлившееся торможение, охватившее всю кору больших полушарий, а при глубоком сне - спустившееся и на некоторые нижележащие отделы мозга. Ясны и причины сна. Сон возникает в условиях, благоприятных для победы торможения над возбуждением. Так, усыпляюще действуют и долго, ритмично повторяющиеся слабые и умеренные раздражения - тиканье часов, перестук колес поезда, тихий шум ветра, монотонная речь, негромкое однообразное пение (таково, например, убаюкивающее действие «колыбельных» песен), - и полное отсутствие раздражений в окружающей среде, например прекращение шума, выключение света и т. п.

Все, что снижает работоспособность нервных клеток мозга, - утомление, истощение, перенесенное тяжелое заболевание - повышает потребность в сне, увеличивает сонливость. Понаблюдайте за собой, и вы убедитесь, что в результате действия раздражений, падающих на мозг в течение дня, к вечеру развивается утомление, а с ним и желание спать - сигнал о настойчивой потребности организма в отдыхе.

Изучение торможения показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния (именно только внешне, ибо внутри клетки в это самое время совершаются активные процессы обмена веществ) клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирая силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

При спокойном сне тело спящего неподвижно, глаза закрыты, мышцы расслаблены, дыхание замедлено, контакт с окружающим отсутствует, но во всех частях, органах и системах организма в это время совершаются активные, жизненно важные процессы, способствующие его самообновлению. Многие с сожалением говорят, что на сон приходится тратить, как показывает несложный подсчет, около трети жизни. Но это напрасное огорчение. Ведь только благодаря сну мы можем каждый день с новыми силами успешно работать и активно отдыхать- читать, играть в подвижные игры, заниматься спортом, посещать театры и т. п.

Внешний раздражитель, (мерное, однообразное тиканье часов) действует усыпляюще.

ЗДОРОВЫЙ СОН

Чтобы сон мог наилучшим образом выполнить свою жизненно важную функцию, необходимы благоприятные условия. Старайтесь ложиться спать всегда в одно и то же время, не ешьте много на ночь. За час до сна прекратите всякие серьезные умственные занятия и тяже-

Лунатик спокойно идет по карнизу. Он не осознает опасности и поэтому не испытывает страха перед высотой.

лую физическую работу, лучше прогуляйтесь хоть немного.

Всем, а особенно детям, спать нужно в как можно более спокойной обстановке. Спите обязательно в хорошо проветренной комнате, а еще лучше при открытой форточке. Не закрывайте лицо одеялом или подушкой и вообще не укрывайтесь слишком тепло. Выполняя эти несложные советы, вы научитесь быстро засыпать и сон ваш будет глубоким и полноценным.

НАРУШЕНИЯ СНА

Существует несколько расстройств сна. Одно из самых распространенных - бессонница. Обычная ее причина - нервное переутомление, длительная напряженная умственная работа, иногда волнения, вызванные неприятными, а порой и приятными переживаниями, шумные игры или чтение перед сном. Обильный ужин, большое количество жидкости, выпитой незадолго до сна, также могут вызвать бессонницу.

Лучшее средство от бессонницы - правильный режим труда и отдыха, регулярное пребывание на свежем воздухе, достаточная физическая нагрузка. Иногда при бессоннице бывает полезно сделать теплую ножную ванну на ночь. Если все эти меры не помогают, нужно обратиться за помощью к врачу.

Широко известное, но редко встречающееся нарушение сна - лунатизм, который проявляется в том, что спящий, не пробуждаясь, встает с постели и начинает бродить по дому, иногда взбирается на крышу или ходит по карнизу, проявляя удивительную ловкость в движениях. Скоро он возвращается к себе и ложится в постель. Наутро обычно он ничего не помнит о своих ночных «приключениях». Прежде думали (а многие верят этому и сейчас), что причина подобных странствий спящего - какое-то таинственное влияние луны (отсюда и слово «лунатизм»). На самом же деле луна здесь ни при чем. Люди, страдающие лунатизмом, бродят и в безлунные ночи, а иногда и во время дневного сна. Поэтому в науке принято называть такое расстройство сомнамбулизмом или снохождением. Хождения во сне вызываются вспышками возбуждения в отдельных участках спящего мозга, чаще всего в двигательных центрах. Такие вспышки возбуждения возникают по разным причинам, например нередко лунатизм может быть признаком развивающейся эпилепсии. Бывает, что снохождение вызвано отравлением ядами глистов. Лунатика ни в коем случае не следует пу-

гать, надо постараться осторожно уложить его в постель или очень спокойно, тихонько разбудить. Лунатизм поддается лечению.

Наиболее редкое расстройство сна - летаргия, или неестественно длительный сон (от нескольких дней до многих месяцев). Известны случаи, когда летаргический сон длился годы. И. П. Павлов наблюдал больного, который проспал 20 лет. Одна из причин летаргии - сильное переутомление нервной системы. Бывает, что длительный сон вызывается инфекционным процессом в мозге, например эпидемическим энцефалитом. Случаи летаргии послужили поводом для легенд о заколдованных «спящих красавицах» и страшных рассказов о людях, которых похоронили заживо, не сумев отличить их сон от смерти. В наше время такие случаи исключены, так как существуют надежные способы разрешить подобное сомнение.

СНОВИДЕНИЯ

Нередко во сне мы видим самые неожиданные, иногда забавные, порой страшные, а то и нелепые картины и события. Проснувшись, мы удивляемся: «Приснится же такое!» А некоторые, припоминая виденное, усматривают в нем какой-то загадочный, может быть, пророческий смысл и пытаются найти ему истолкование.

Суеверное представление о «вещих» снах очень старо. Еще в древние времена причудливые образы, видимые во сне, будоражили воображение людей. В самом деле, как это объяснить? Человек провел всю ночь на своем ложе, а наутро, проснувшись, рассказывает, что он только что побывал в лесу, в котором когда-то бродил с людьми своего племени, что он разговаривал с давно умершими родными и охотился с ними на невиданных птиц и зверей.

Когда фантазия первобытного человека впервые породила ложное и примитивное представление о мире - веру в существование сверхъестественных сил, будто бы невидимо скрывающихся в некоторых предметах (их называли фетишами), в телах людей, животных и растений (их называли «духами» и «душами»), возникло «объяснение» и сновидениям: их стали считать приключениями «души», странствующей, пока спит ее обладатель.

Такой взгляд на сновидения пережил тысячелетия. Вспомните, как Гоголь отразил подобные представления в своей повести «Страшная месть». Душа Катерины, явившаяся в виде воздушного полупрозрачного облака к колдуну, на вопрос: «Где теперь пани твоя?» отвечает: «Пани моя, Катерина, теперь заснула, а я и обрадовалась тому, вспорхнула и полетела. Мне давно хотелось увидеть мать...»- и дальше она говорит: «Бедная Катерина! Она многого не знает из того, что знает душа ее».

Невежественные и беспомощные перед силами природы, наши далекие предки создавали различные магические обряды, гадания, предсказания, заклинания и т. п. Сновидения, в которых будто бы скитающаяся душа спящего встречается с душами умерших людей, с духами растений и животных, они считали ключом к тайнам будущего, позволяющим узнать заранее волю богов. По сновидениям старались угадать, будет ли удачной задуманная охота, когда начинать битву с враждебным племенем и благоприятно ли место, избранное для жилья.

Гадания и предсказания по снам были распространены в древнем Египте и Индии, в античной Греции и Риме; особенно пышным цветом процветала вера в «вещие» сны в средние века. В прошлом веке многие темные люди пользовались толкователями снов - «сонниками».

Пробуждение девушки после летаргического сна.

Передовые ученые давно уже высказывали мысль о том, что в сновидениях нет ничего загадочного, что они представляют собой результат оживления во сне реально пережитого. Лучше всего этот взгляд выразил И. М. Сеченов, назвавший сновидения «небывалой комбинацией бывалых впечатлений».

Полностью постичь внутренний механизм, физиологию сновидений помогло учение о высшей нервной деятельности, и в частности раскрытие особенностей процесса торможения. Опыты показали, что переход нервной клетки из состояния возбуждения к полному торможению и обратно совершается через ряд промежуточных, так называемых гипнотических фаз. Когда сон глубок, сновидений не бывает, но, если по тем или иным причинам сила тормозного процесса в отдельных клетках или участках мозга ослабевает и полное торможение сменяется одной из переходных фаз, мы видим сны. Особенно интересна парадоксальная фаза. Находящиеся в этой фазе клетки отвечают на слабые раздражения значительно сильнее, чем на сильные, а иногда на последние они вовсе перестают отвечать. Для находящихся в парадоксальной фазе корковых клеток полустершийся отпечаток давнего переживания или впечатления может сыграть роль слабого раздражителя, и тогда казавшееся давно забытым пробудит в нашем мозге красочный и волнующий образ, который мы видим будто наяву.

На фоне разлитого торможения во время сна нередко ярко вспыхивают те тлеющие в нашем мозге очаги возбуждения, которые связаны с желаниями и стремлениями, настойчиво занимающими нас в течение дня. Этот механизм (который физиологи называют оживлением дремлющих доминант) лежит в основе тех нередких сновидений, когда мы видим реально исполнившимся то, о чем наяву лишь мечтаем. Венгерский поэт Шандор Петефи в своем стихотворении «Сны» говорит: О, сны!

Нет лучшего в природе наслажденья! Нас в те края уводят сновиденья, Которых наяву найти мы не вольны! Бедняк во сне богат, И холод он и голод забывает, В своем дворце он по коврам шагает, Одет в пурпуровый наряд. Король, покуда спит, Не судит, не воюет, не казнит, Объят покоем... Почему в сновидениях все так прихотливо и запутано, почему в калейдоскопе сонных видений редко можно уловить какую-то логику? Это объясняется особенностями мозговой деятельности во время сна, которая резко отличается от упорядоченной работы мозга в состоянии бодрствования. Когда человек бодрствует, ясное, критическое отношение к окружающему, собственным поступкам и мыслям обеспечивается согласованной работой коры больших полушарий как единого целого. Во сне же мозговая деятельность становится хаотичной, несвязанной: подавляющая масса коры мозга находится в состоянии полного торможения, кое-где в нее вкраплены участки нервных клеток, находящихся в одной из переходных гипнотических фаз; к тому же тормозной процесс движется по коре, и там, где только что было полное торможение, вдруг происходит частичное растормаживание, и наоборот. То, что происходит в это время в мозге, можно сравнить с картиной темного августовского неба, на котором то тут, то там вспыхивают, перебегают и гаснут огни зарниц.

ГИПНОЗ

Одна из разновидностей сна - состояние гипноза. Многие тысячелетия гипноз был необъяснимым явлением и порождал у людей суеверия и ложные представления.

Начиная с времен глубокой древности колдуны и шаманы ¹, маги и жрецы широко использо-

¹ Шаман - служитель культа у некоторых народов, сохранивших примитивную форму верований.

Если бы черепная коробка была прозрачной и возбужденные участки мозга казались светлыми, а заторможенные - темными, то мы увидели бы

вали разнообразные приемы и средства, вызывавшие у некоторых людей состояние необычной сосредоточенности и отрешенности от окружающего, оцепенения, дремоты, молитвенного экстаза и т. п. То, что человек не реагирует ни на яркий свет, ни на шум, ни на боль от ожогов, порезов и уколов, а подчиняется полностью воле того, кто его усыпил, поражало воображение верующих, казалось им «чудом». Считали, что при этом душа человека покидает свою телесную оболочку и вступает в непосредственное общение с «духами» и «богами».

Жрецы древнего Египта вызывали состояние подобного «пророческого» сна у мальчиков-подростков, заставляя их пристально и долго смотреть на начищенную до блеска медную лампу и поглаживая в это время их лоб рукой. Известно много других приемов и средств - ритмические монотонные звуки своеобразных музыкальных инструментов, дым курений, содержащих в своем составе дурманящие, наркотические вещества, многократное повторение заклинаний и молитв. Священнослужители применяли всю эту технику гипноза, не умея и не стремясь понять подлинную его природу. Напротив, они всячески окутывали свои действия покровом таинственности, придавали им сверхъестественный смысл, стремясь поддержать этим веру в существование богов, веру в то, что лишь им, служителям религии, открыт дар «чудодеяния», дар призывать «добрых» и изгонять «злых духов», созерцать «видения», предвидеть будущее, узнавать прошлое и совершать «чудесные исцеления».

«Магнетический» бак (бакэ) Месмера, хранящийся в Лионском музее истории медицины.

Во второй половине XVIII в. на всю Европу прошумела слава о венском враче Франце Антоне Месмере, открывшем способ исцелять болезни с помощью новой «чудодейственной» силы, которую он назвал «магнетическим флюидом». Специально назначенная комиссия ученых отвергла существование «флюида» и объявила утверждения Месмера ненаучными. Но это только подогрело пыл многочисленных любителей «чудес» и сенсаций. Повсюду стали разъезжать странствующие «магнетизеры», удивляя публику необыкновенными явлениями, которые совершались будто бы с помощью присущей им силы «личного магнетизма». «Замагнетизированные» не могли по своей воле открыть глаза, застывали в неестественных позах, не слышали выстрела из пистолета, раздавшегося у самого их уха, и в то же время послушно исполняли приказы «магнетизеров».

Только в 1843 г., когда вышла в свет книга английского хирурга Джемса Брэда «Нейро-гипнология», эти «чудеса» впервые получили научное объяснение. Брэд неопровержимо дока-

Спящая мать может не проснуться от сильного шума, но она мгновенно пробуждается от малейшего звука голоса ее ребенка.

зал, что многие, казалось бы, необъяснимые явления, которые «магнетизеры» вызывают будто бы с помощью «чудодейственной магнетической силы», не что иное, как естественное внешнее проявление особого нервного сна, который он назвал гипнозом (от греческого «гипнос» - сон).

Брэд вызывал гипноз у своих испытуемых, предлагая им, не отрываясь, пристально смотреть на лезвие своего ланцета. По своему воздействию на нервную систему человека, писал Брэд, от этого способа вызывания гипноза ничем не отличаются приемы,, употреблявшиеся уже тысячелетия назад служителями религиозных культов; так же действуют и якобы «магнетизирующие» пассы¹ месмеристов. Брэд показал, что гипноз может принести большую пользу при лечении болезней.

История изучения и лечебного применения гипноза насчитывает много славных имен врачей и ученых, которые не побоялись тумана мистики, обмана и заблуждений, долго окутывавших гипноз, и помогли своими исследованиями поставить его на службу здоровью людей. Среди этих ученых следует назвать имена наших соотечественников физиолога В. Я. Данилевского, психиатра А. А. Токарского и психоневролога В. М. Бехтерева; французских исследователей и врачей А. Льебо, И. Бернгейма, Ж.-М. Шарко и П. Рише; немецких физиологов В. Прейера, Р. Гейденгайна и многих других.

Полное научное объяснение гипноза было дано в работах И. П. Павлова и его последователей.

¹ Пассы - медленные, ритмические движения рук гипнотизера над усыпляемым.

И. П. Павлов назвал гипноз неполным, частичным сном. Обычно человек, спящий глубоким сном, не реагирует ни на что окружающее (конечно, если действующие на него раздражители не слишком сильны, в противном случае он пробуждается). Это происходит в результате торможения, охватившего мозг спящего. Однако не всегда сон бывает таким полным. Иногда спящий, не воспринимая большинства раздающихся вокруг него шумов, пробуждается от некоторых, определенных звуков, даже если они и слабы. Мать, заснувшая у кроватки младенца, немедленно просыпается от еле слышного звука его голоса, но не реагирует ни на что другое. В подобном неполном сне торможение охватывает не всю кору больших полушарий, какой-то участок ее остается свободным. Павлов образно называл подобные участки «сторожевыми» или «дежурными» пунктами. Нервные клетки «сторожевого» пункта очень чутко отвечают лишь на определенные раздражения. Одна из форм подобного частичного, неполного сна, при котором подавляющая масса клеток коры заторможена, а «сторожевой» пункт настроен на звук голоса гипнотизирующего, и есть гипноз. «Дежурный» пункт обеспечивает раппорт, так называется в медицине то явление особого контакта между загипнотизированным и гипнотизирующим, которое прежде казалось необъяснимым и удивительным.

Такой бодрствующий пункт остается во время гипноза изолированным на общем фоне спящей коры больших полушарий головного мозга. Раздражение от звука голоса гипнотизирующего воспринимается этим «сторожевым» пунктом, лишенным взаимосвязи с остальной, заторможенной корой и поэтому свободным от ее контролирующего и конкурирующего влияния. При этом активность очага возбуждения, «настроенного» на голос врача, усиливается, чем и объясняется повышение силы внушения в гипнозе. Вот почему всякое, даже очень тихо произнесенное слово гипнотизирующего оказывает яркое, сильное, неизгладимое воздействие на мозг загипнотизированного. Так объясняются явления, казавшиеся прежде совершенно непостижимыми. Возьмем такой интересный пример. Человеку, погруженному в гипнотический сон, дают горькое лекарство, скажем порошок хины, и внушают, что это сахар. И человеку кажется, что действительно у него во рту сладкое. Внушая загипнотизированному, который находится ·в теплой комнате, что ему очень холодно, можно вызвать у него дрожь, сужение кровеносных сосудов и т. д.

Не менее интересен и другой пример. Загипнотизированный ведет себя соответственно тому возрасту, который ему внушен. Так, например, взрослый человек, которому внушено, что он двух- или трехлетний ребенок, ходит по комнате маленькими, неустойчивыми шажками, на вопросы отвечает детским лепетанием: вместо «автомобиль» говорит «атомобиль», вместо «лошадка» - «лосадка» и т. д.

Молодые же люди, которым внушают, что они старики, ходят как бы с трудом, спина их сгибается, речь напоминает старческую.

Этим свойством гипноза повышать восприимчивость человека к внушаемым ему образам, мыслям, поступкам, а также возможностью словом вызывать глубокие изменения в деятельности его организма с давних времен пользовались священнослужители, а также всевозможные знахари и шарлатаны для демонстрации мнимых чудес. Жрецы древнего Египта внушали мальчикам, у которых вызывали гипнотический сон, что они видят богов и слышат их голоса. Ребенок повторял слова, внушенные ему во сне жрецами, а народ воспринимал их как «волю богов», открывшуюся погруженному в сон мальчику. Это был удобный для жрецов и правителей путь воздействия на народ, внушение ему тех мыслей и действий, какие им были выгодны. Особенно охотно с давних времен прибегали церковники к «чудесам исцеления». Из века в век то там, то здесь рождалась молва о «святых» камнях и источниках, дарующих здоровье, о «всесильных чудотворцах», избавляющих больных от недуга мановением руки или единым своим словом, множились легенды о целительной силе «явленных» икон и мощей «святых».

Вера в «чудесные исцеления» пережила тысячелетия. И поныне тысячи больных стекаются со всех концов земного шара во французский городок Лурд, славящийся источником, будто бы спасающим от болезней «милостью богоматери». Да и в нашей стране есть еще люди, ищущие избавления от недугов не в кабинете врача, а в воде «святых» источников.

Религиозный миф о «чудесных исцелениях» построен на сознательном обмане верующих. Отдельные случаи действительного излечения больных бывали, однако в этом нет никакого «чуда». Медицине известно много нервных заболеваний, подчас очень тяжелых и мучительных (таких, например, как истерические параличи, немота, глухота и т. п.), которые часто не поддаются действию лекарств, но излечиваются внушением, целительным словом врача.

Стадо моржей спит под сильный шум морского прибоя, но по первому сигналу тревоги, изданному вожаком, оно немедленно проснется и бросится в море.

Иногда в этих случаях особенно помогает лечебное внушение, произведенное больному, погруженному в гипнотический сон. От действия внушения на подобных больных и происходили те редкие случаи выздоровления, которые наблюдались по временам в местах религиозного паломничества, тем более что в таких местах намеренно создается много внешне гипнотизирующих моментов (блеск свечей, негромкое монотонное пение, многократное повторение молитв и т. п.), а гипнотическое состояние очень усиливает воздействие внушения.

Научное объяснение гипноза раскрывает сущность и других «чудес». Так, например, во время сеанса гипноза зрителей всегда поражала отрешенность загипнотизированного от окружающего, его безразличие к самой сильной боли, вплоть до ожогов и ран. Чему, как не покровительству «духов», могли в прежнее время приписать чукчи тот факт, что дошедший в процессе камлания¹ до умоисступления шаман пригоршнями хватал раскаленные угли из очага, не чувствуя боли, нисколько не меняясь в лице? Верующие индусы объясняют удивительную нечувствительность к боли, нестерпимому холоду и палящему жару застывшего в «священном сне» йога² общением его души с божеством. А ученые видят объяснение этих явлений в том, что в глубоком гипнозе

¹ Камлание - действия шамана в состоянии искусственно вызванного им самим экстаза, во время которого он якобы входит в общение с «духами», может исцелять больных, предсказывать будущее и т. д.

² Йоги - последователи древнеиндийской религиозной системы самовоспитания.

некоторые участки коры мозга могут быть заторможены значительно сильнее, чем в естественном сне, и тогда человек не чувствует боли от ожога, хотя любая боль, причиненная ему во время обычного сна, немедленно пробудила бы его. Однако это не опровергает положения о близком родстве сна и гипноза.

Самым же главным доводом в пользу верности разработанного И. П. Павловым и его последователями представления о гипнозе как о разновидности сна служит то, что для возникновения обоих этих состояний необходимы в сущности одни и те же условия, а именно гипнотизирующе действует все то, что способствует возникновению и развитию коркового торможения. Для того, например, чтобы вызвать у человека гипнотический сон, лучше всего действовать слабыми или умеренными, но длительно и однообразно повторяющимися раздражителями, будут ли это ритмические движения, монотонные звуки, сосредоточение взора, повторяющиеся слова или легкие поглаживания кожи. Это объяснение проливает свет на то, что скрывалось под маской таинственности многие тысячелетия и продолжает кое-где прятаться под ней и сейчас. Здесь и разгадка тайны «магического» бубна, неумолчный грохот которого сопровождал неистовую пляску шамана во время камлания. Понятными становятся «волшебные» средства погружения в «священный сон» йогов, бессчетно повторявших односложные слова. Раскрывается и секрет действия «магнетических» пассов Месмера и его приверженцев. А многократно произносимые вслед за священнослужителями слова молитв и заклинаний в храмах, разве не являются и они не чем иным, как условиями, повышающими внушаемость верующих и тем самым подготавливающими порой почву для демонстрации мнимых чудес. Наука не только навсегда развеяла туман суеверий и заблуждений вокруг гипноза, но и дала возможность использовать его на благо людям.

СНОМ И ГИПНОЗОМ ЛЕЧАТ БОЛЬНЫХ

Учение И. П. Павлова об охранительно-восстановительной роли торможения дало основу для использования сна и гипноза в медицине. Так, многодневный длительный, до 15 часов в сутки, сон, вызываемый с помощью лекарственных средств, широко применяется в борьбе с многими нервно-психическими расстройствами, в лечении гипертонической и язвенной болезней (так как установлено, что большую роль в причинах этих заболеваний играет нервное перенапряжение), а также некоторых заболеваний кожи.

Зачастую врачи лечат больных длительным «гипнозом-отдыхом». Этот способ имеет перед другими большое преимущество, так как не требует введения в организм больного лекарств, которые не всегда безвредны.

Особенно широко пользуются гипнозом как способом повысить внушаемость больного при психотерапии, т. е. лечении путем воздействия словом врача на психику больного.

Лечение внушением в состоянии гипноза приносит большую пользу при нервных расстройствах - истерии, неврозе навязчивых страхов, а также в борьбе с алкоголизмом.

Однако неумелое и неправильное применение гипноза может нанести вред здоровью, особенно у тех, кто легко поддается внушению. Поэтому в нашей стране применять гипноз разрешается только врачам.

ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

ПОБЕДА НАД БОЛЕЗНЯМИ

НЕВИДИМЫЕ ДРУЗЬЯ

Открытие Флеминга

Микробов можно разводить искусственным путем. Для этого в стеклянную чашку наливают питательную среду¹; затем специальной проволочкой берут нужные микробы и «высаживают» на поверхность питательной среды. Здесь они быстро размножаются и накапливаются в огромном количестве. Там, где было посеяно лишь немного невидимых бактерий, вырастает целая колония, видимая даже невооруженным глазом. Каждая разновидность образует колонии определенной формы, а иногда и цвета.

Ученые, которые изучают микробов, очень часто разводят их таким способом. Так же поступал и ученый-бактериолог англичанин

¹ Питательные среды в микробиологии служат для выращивания в лабораторных условиях различных микроорганизмов. Для этого используются пептоны (расщепленные белки), мясная вода (вода, настоянная на мясном фарше), агар-агар (вещество, превращающее жидкую среду в плотную).

Александер Флеминг. Однажды он столкнулся с очень интересным явлением. У Флеминга в лаборатории была большая коллекция различных микробов, растущих в стеклянных чашках на питательной среде. Его внимание привлекла одна из чашек. «Это очень странно», - задумчиво проговорил ученый, рассматривая поверхность питательной среды. У края чашки появилась плесень. А все колонии микробов, которые находились рядом, как бы растворились и исчезли.

«Стоит открыть чашку с микробами, как обязательно туда попадет что-нибудь из воздуха, - сказал сам себе ученый, - теперь образец пропал».

Однако нет худа без добра. У Флеминга возникла мысль: а не распространяет ли плесень вокруг себя какое-то вещество, способное убивать микроорганизмы. Чтобы проверить свое предположение, Флеминг начал специально вносить плесень в чашки с микробами и установил, что она действительно убивает многие микробы. Вещество, выделяемое плесневым грибом, он назвал пенициллином. Так

началась история этого удивительного лекарства, которое спасло жизнь и сохранило здоровье миллионам людей.

Триумф пенициллина

Открытие Флеминга, сделанное им в 1929 г., осталось незамеченным. Многие, правда, вспомнили, что еще в глубокой древности врачи отмечали целебные свойства обычной зеленой плесени, которая часто появляется на сырых стенах домов, в сыре, хлебе, лимоне. Эта плесень относится к роду пенициллов, насчитывающему более тысячи различных видов. В средние века известный врач Авиценна указывал, что смесь жидкости из заплесневевшего сыра с молоком может излечивать гнойное воспаление ушей. Применялась сухая плесень для лечения ран и в русской народной медицине.

В 1872 г. русские ученые А. Г. Полотебнов и В. А. Манассеин обнаружили, что плесень может убивать микробов, и с успехом применяли ее при лечении ран и язв. Все это подтверждало правильность мысли Флеминга о том, что плесень выделяет какое-то вещество, губительно действующее на микробов. Что же представляет собой это вещество? Ответ на такой вопрос Флеминг не дал. Пенициллин в то время не был выделен в чистом и концентрированном виде, а сама плесень производила слабое действие, и применять ее было очень неудобно. В изучении пенициллина почти на 10 лет наступила пауза.

В 1940 г. двум английским ученым - Флори и Чейну удалось, наконец, получить из плесени очищенный и концентрированный пенициллин. 1 июля 1940 г. был произведен решающий опыт на пятидесяти белых мышах. Каждой из них ввели смертельную дозу микроба стрептококка. Половина мышей не получала никакого лечения, остальным каждые три часа в течение двух суток вводили пенициллин. Через шестнадцать часов двадцать пять подопытных животных погибли, а двадцать четыре мыши, получавшие лечение, выжили. Погибла только одна.

Результаты походили на чудо. Однако прошло еще два года, пока пенициллин стали применять для лечения людей. Действие нового лекарства превзошло самые смелые ожидания. Многим тяжелым больным он приносил полное исцеление. С этого момента началось триумфальное шествие пенициллина по всем странам мира. Его называли «чудесная плесень», «жел-

тая магия» и т. п. Происходившая в этот период вторая мировая война предъявила еще большие требования к пенициллину: надо было спасать десятки тысяч раненых, умиравших от гнойных ран, заражения крови. И пенициллин «не подвел», он оправдал свою славу.

Список болезней, побежденных пенициллином, очень велик: заражение крови, воспаление легких, всевозможные нагноения и другие тяжелые недуги.

Раньше от заражения крови (сепсиса) погибало 50-80 человек из каждых 100 заболевших людей. Это была одна из самых опасных болезней, перед которой медицина чаще всего оказывалась бессильной. Сейчас пенициллин спасает почти всех больных сепсисом. Смерть от заражения крови теперь уже чрезвычайное происшествие.

От воспаления легких погибало много людей, особенно детей и стариков, теперь от этой болезни почти никто не умирает. Нужно только вовремя применить пенициллин. В наше время хирурги уже не боятся послеоперационных нагноений. У них есть пенициллин - надежное оружие в борьбе за жизнь больного.

Ни одно лекарство не спасло столько людей, сколько пенициллин. С открытием этого вещества началась новая эра в лечении инфекционных болезней - эра антибиотиков. Так назвали вещества, выделяемые плесенью или другими микроорганизмами, которые подавляют и уничтожают болезнетворных микробов.

Антибиотики

Антибиотик в переводе с греческого означает «против жизни». Однако применяемые в медицине антибиотики убивают не всякую

Действие пенициллина испытывают на подопытных животных.

жизнь, а только жизнь болезнетворных микробов. Тем самым они охраняют жизнь человека.

Антибиотики очень прихотливы в выборе своих врагов. Они действуют на одних микробов и не действуют на других. Самое же главное заключается в том, что они уничтожают микробов той или иной болезни, не причиняя существенного вреда клеткам человеческого организма. Антибиотики - это настоящие волшебные пули. Достаточно их ввести в больной организм, и они точно поражают свою цель - болезнетворных микробов, спрятавшихся в тканях больного организма.

Пенициллин был первым антибиотиком, который стали применять в медицине. Однако он хотя и побеждал многих микробов, но немало было и таких, на которых он не действовал. Возбудители туберкулеза, брюшного тифа, дизентерии, гриппа, кори и многих других болезней не погибают от пенициллина. Надо было искать другие лекарства. Открытие пенициллина указало путь для создания новых иротивомикробных средств. Их стали искать среди других микроорганизмов.

В природе идет ожесточенная борьба между микробами. Одни уничтожают или резко ослабляют других. В этой борьбе некоторые виды микробов вырабатывают антибиотические вещества для уничтожения своих противников. Поисками таких веществ и занята большая армия ученых.

Чаще всего микроорганизмы, обладающие выраженным губительным действием на тех или иных микробов, встречаются в почве. Из нее было выделено много видов микроорганизмов, относящихся к породе лучистых грибов. Тщательные их исследования очень быстро принесли большой успех. За пенициллином входили в строй все новые и новые антибиотики. В 1944 г. из определенного вида лучистого гриба был получен новый антибиотик - стрептомицин. Он уничтожает многие виды микроорганизмов и среди них опасного врага человека - возбудителя туберкулеза.

Сильнее всего действует стрептомицин при туберкулезном поражении оболочек мозга -менингите, - туберкулезе гортани, кожи, коклюше. Раньше почти все заболевшие туберкулезным менингитом погибали, а теперь с помощью стрептомицина большинство больных выздоравливают. На туберкулез легких стрептомицин действует слабее. И все-таки он до сих пор остается одним из лучших средств лечения этой болезни.

Стрептомицин помогает также при коклюше, воспалении легких, заражении крови. Даже

такая грозная болезнь, как чума, отступает при применении этого чудесного средства. Успех стрептомицина возбудил еще больший интерес к поискам антибиотиков. Почти каждый год приносил известие о новом ценном лекарстве, выделенном из микроорганизмов. Однако широкое применение в медицине получили только те из них, которые по своим свойствам превосходили пенициллин и стрептомицин.

С каждым новым антибиотиком остается все меньше болезней, против которых раньше не было надежных лекарств. Открытие левомицетина дает возможность бороться с сыпным тифом и трахомой - заболеванием глаз, приводившим к слепоте. Это же лекарство излечивает и дизентерию.

Другой антибиотик - тетрациклин губительно действует сразу на многих болезнетворных микробов. При этом, в отличие от пенициллина и стрептомицина, тетрациклин, так же как и левомицетин, принимается внутрь. Он быстро всасывается из желудка в кровь, с нею попадает ко всем тканям организма и поражает микробов.

В распоряжении врачей уже много надежных лекарств против микробов. Однако создание новых антибиотиков продолжается. Исследователи непрерывно ищут такие антибиотики, которые будут излечивать еще не побежденные болезни, вызывать меньше осложнений, дольше действовать.

Вероятно, в конце концов удастся найти антибиотики и против рака: уже сейчас обнаружены антибиотики, которые могут если не излечивать, то задерживать развитие раковых опухолей у человека и животных.

История антибиотиков - это лучшее доказательство той истины, что открытие нового лекарства не конец, а лишь начало исследований. Хотя пенициллин создан уже более двадцати лет назад, ученые непрерывно продолжают исследования свойств этого лекарства. В результате был создан такой вид пенициллина, который не разрушается в желудке, поэтому его можно принимать в таблетках.

Решена еще одна трудная задача. Был получен длительно действующий препарат пенициллина - бициллин. Если пенициллин надо вводить в организм несколько раз в день, то бициллин - раз в неделю, а то и в месяц, Это лекарство очень облегчило лечение некото-

рых заболеваний, например ревматизма. А есть и такие болезни, скажем ангина, которые излечиваются всего одним уколом бициллина.

Наконец, был создан препарат пенициллина - эфициллин, который при введении его в организм больше всего концентрируется в легких. Эфициллин особенно хорошо действует при инфекционных заболеваниях органов дыхания.

Обычно пенициллин получают из плесневого гриба, который разводят в очень больших количествах. Интересно, что первый плесневый гриб - родоначальник грибов, из которых в широких промышленных масштабах получают пенициллин, - был получен из заплесневевшей дыни.

Ученые поставили перед собой задачу - создать пенициллин искусственно. Частично с помощью гриба после упорных исследований это удалось осуществить. Пенициллин был получен синтетически. Затем началась серия опытов, в которых ученые работают над изменением молекулы пенициллина, получая его всевозможные разновидности. И если в ближайшие годы появятся препараты пенициллина с новыми свойствами, это не будет большой неожиданностью.

ЛЕКАРСТВО С БЕРЕГОВ АМАЗОНКИ.

ЧТО ТАКОЕ ОБЕЗБОЛИВАНИЕ?

«Доктор, вы меня будете сегодня оперировать?» - спросила больная, проснувшись. «Да ведь вас уже оперировали, все прошло благополучно; вы будете жить». Больная и не подозревала, что она была возвращена к жизни операцией, которая проводилась с применением нового метода обезболивания. Накануне операции ей сделали укол, после чего она погрузилась в сон, подкрепленный на следующий день повторным уколом. Непосредственно перед операцией ей ввели специальные лекарственные вещества, которые позволили успешно и безболезненно провести тяжелую операцию.

Сейчас уже трудно себе представить даже самую незначительную операцию без обезболивания. Достаточно вспомнить впрыскивание

Производство пенициллина на заводе: вверху - в заводской лаборатории; внизу - в цехе.

обезболивающего средства при удалении зубов. Однако общее обезболивание, или наркоз, - это не только устранение боли. Хирургу важно добиться и потери больным сознания, и полного мышечного расслабления, т. е. утраты способности у оперируемого ко всякому сокращению мышц.

В наше время операция проводится хирургами совместно с врачами-анестезиологами (анестезия - потеря чувствительности). Врачи-ане-

стезиологи появились совсем недавно. Эта специальность родилась по требованию самой жизни. В наше время, когда хирургическая техника чрезвычайно усложнилась, хирургу очень трудно обойтись без помощи такого специалиста. Работа анестезиолога начинается еще до операции. Он тщательно изучает историю болезни больного, принимает меры для предупреждения осложнений, выбирает наиболее подходящие для каждого оперируемого наркотические средства. Но вот наступает самый ответственный период: больной на операционном столе. Анестезиолог проводит наркоз и следит с помощью сложной аппаратуры за состоянием оперируемого. Этим он обеспечивает хирургу возможность полностью сосредоточиться на операции.

Новые препараты для наркоза позволили хирургам производить самые сложные операции слабым больным, которых еще лет десять назад нельзя было оперировать из-за возможных осложнений от наркоза.

Для обезболивания широко применяются четыре группы лекарственных веществ: болеутоляющие средства, наркотические, расслабляющие мышцы, и средства, вызывающие местное обезболивание.

Болеутоляющие средства, например морфин, обычно назначаются еще до операции. Они прекращают боли, успокаивают нервную систему больного, устраняют страх перед хирургическим вмешательством и облегчают проведение наркоза.

Наркотические средства, например эфир, закись азота, приводят больного в бессознательное состояние, устраняют чувствительность и вызывают частичное расслабление мышц.

Чтобы полностью расслабить мышцы оперируемого (а это необходимо при операции), применяются специальные препараты. Среди них наиболее известен тубокурарин.

Местнообезболивающие средства (например, новокаин) временно выводят из строя чувствительные нервы в тех участках тела, куда их впрыскивают. Поэтому они и вызывают потерю чувствительности только местно.

В течение последнего десятилетия произошли коренные изменения всех обезболивающих средств. Появились новые, более совершенные лекарства. Особенно усовершенствовались средства, расслабляющие мышцы. Создание веществ этой группы, о которой мы расскажем ниже, - пример того, как возникают новые действенные лекарства.

Стрельный яд

Хирурги стали применять средства, расслабляющие мышцы, совсем недавно, а история их уходит в далекое прошлое, ко временам Колумба. Все началось со смертоносного яда кураре. Его открыли южноамериканские индейцы. Они применяли кураре на охоте, при обороне от вторжения чужеземцев и как средство для колдовства. Этим ядом индейцы смазывали наконечники стрел. По внешнему виду кураре напоминал смолу. Он легко и прочно прилипал к наконечникам стрел, изготовлявшихся из рыбьих зубов. При попадании в рану кураре быстро растворялся и всасывался в кровь. Стрелы, смазанные этим ядом, убивают вернее любой пули.

Индейцы на охоте выдували отравленные ядом кураре стрелы из бамбуковых трубок.

Действие стрельного яда описано многими путешественниками. О нем можно прочитать и в художественных произведениях. В романе Майн Рида «Изгнанники в лесу» мы читаем; «Индеец, не говоря ни слова, схватил свой сам бакан (духовое ружье) и прокрался кустарниками к дереву. Там он несколько минут оставался в неподвижности, затем, вложив стрелу в сарбакан, поднял это оружие, поднес его к губам, держа один конец близ самого рта, что требовало немалой сноровки, так как трубка была очень длинна. Затем, набрав побольше воздуха в легкие, он дунул в трубу... Леон, затаив дыхание, не сводил взора с тапи-

pa. Бедное животное продолжало пастись, не подозревая об опасности. Вдруг оно вздрогнуло, прекратило есть, потом снова принялось рвать корни, но уже более вяло, затем еще раз остановилось, зашаталось и с громким плеском упало на дно. Кураре оказал свое действие: тапир был мертв».

Индейцы хранили кураре в бамбуковых трубках, выдолбленных изнутри тыквах или в маленьких глиняных горшочках. Приготовляли яд старейшие женщины племени. Они варили в большом котле корни многих ядовитых растений вместе со смолянистыми соками, змеиным ядом, головами муравьев, хвостами скорпионов и др. Яд признавался годным только в том случае, если кто-нибудь из изготовлявших его терял сознание или умирал. Если же все были живы и чувствовали себя хорошо, то яд считался негодным, а его изготовителей жестоко наказывали.

Как было уже сказано, индейцы применяли большое число различных растений для приготовления кураре, смешивали их с ядом пресмыкающихся и насекомых. Поэтому установить, в каком растении содержится яд кураре, было очень сложно. И лишь после многолетних поисков было найдено, что кураре содержится в различных видах чилибухи.

В течение нескольких столетий никто не знал, в чем причина смертельного действия кураре. Этот таинственный яд, который природа дала в руки индейцам, стали исследовать многие ученые. И шаг за шагом приближалась разгадка. Раскрыть тайны кураре помогло наблюдение над животным, раненным стрелой, смазанной этим ядом. Ослица, отравленная кураре, была спасена вдуванием воздуха в легкие. Вывод напрашивался сам собой: смерть от кураре наступает из-за невозможности дышать. Оказалось, что кураре парализует все мышцы организма, в том числе и дыхательные, которые обеспечивают движение грудной клетки и поступление воздуха в легкие. Расслабление мышц человека и животных от действия кураре наступает в определенной последовательности. В первую очередь яд поражает мышцы лица и шеи, затем мышцы конечностей, наконец туловища и в последнюю очередь парализует дыхательную мускулатуру. После этого наступает смерть.

В малых дозах кураре может вызвать расслабление мышц головы и конечностей без остановки дыхания.

Ученых заинтересовал вопрос, от чего происходит паралич мышц при отравлении кураре.

На что действует яд? На нервные центры, расположенные в головном или спинном мозге, на нервы, которые идут от этих центров к мышцам, или непосредственно на мышцы? Крупнейший ученый прошлого века К. Бернар, чтобы выяснить этот вопрос, поставил следующий опыт. Он перевязал у лягушки артерию, которая снабжает кровью заднюю лапку. Потом ввел лягушке кураре. Через несколько минут у нее развился паралич всех мышц, за исключением мышц задней лапки, артерия которой была перевязана. Яд в эту лапку с кровью попасть не мог, в то же время в нервные центры, управляющие лапкой, он проник беспрепятственно. Повторив такой опыт не однажды, К. Бернар сделал вывод, что паралич, вызываемый кураре, не связан с его действием на центральную нервную систему.

Далее были проведены опыты на мышце лягушки с относящимся к ней нервом. Раздражение электрическим током нерва вызывало сокращение мышцы. Затем нерв опускали в раствор кураре и вновь раздражали электрическим током. Мышца продолжала отвечать на это сокращением. Потом саму мышцу опускали в раствор кураре. После этого" мышца не сокращалась при раздражении нерва. Таким образом, опыт показывал, что кураре не действует на нерв, а, возможно, действует на мышцу. Однако если раздражать электрическим током не нерв, а непосредственно отравленную кураре мышцу, то она будет хорошо сокращаться. Так был сделан вывод о том, что кураре действует не на нерв и не на мышцу, а на место их соединения.

Затем было установлено химическое строение кураре. Долгое время ученые не могли извлечь яд в чистом виде из содержащего его растения. Впервые это удалось в 1865г. И только через семьдесят лет, в 1935 г., после многих неудачных попыток было открыто его химическое строение.

Кураре необходим хирургам

Мысль о применении стрельного яда кураре как лечебного средства возникла сразу же после исследований Клода Бернара. Естественно, что в первую очередь было решено использовать кураре для снятия судорог, которые бывают при некоторых тяжелых нервных заболеваниях.

Из кураре было изготовлено лекарство, которым начали лечить больных столбняком, укушенных бешеными животными, эпилептиков.. Однако получать достаточно очищенные препараты кураре было трудно, и это надолго задержало его применение в медицине. И лишь спустя более чем четыре века, после того как действие кураре стало известно европейцам, это средство прочно вошло в медицинскую практику. Прежде всего оно понадобилось хирургам.

В наше время анестезиолог уже не может обойтись без кураре или курареподобных препаратов. При больших операциях необходимо полное расслабление мускулатуры больного. Для этого применяют наркотические вещества, например эфир, в больших количествах. Однако чем больше доза наркотика, тем сильнее вредное влияние его на организм больного. Мысли ученых были направлены на то, как добиться полного расслабления мышц оперируемого без больших доз наркотических средств. И тогда вспомнили о стрельном яде кураре. Механизм действия кураре был известен, очищенные препараты из кураре уже научились получать. Было решено применить одновременно наркотическое средство и кураре. Вначале провели опыты на животных, а затем эту комбинацию средств стали использовать и при операциях на людях. Успех превзошел все ожидания. Кураре не только расслаблял мышцы во время наркоза, но и усиливал действие наркотических средств. Применение кураре позволило, например, в 2-3 раза уменьшить количество эфира при операциях. После этого стало гораздо меньше серьезных послеоперационных осложнений.

В самые последние годы стали применять препараты кураре для лечения переломов костей, вывихов. Интересно, что первыми это начали делать индейцы. Современники Колумба говорили, что индейцы использовали кураре при вправлении переломов. Они орошали рану лекарственным эликсиром, в состав которого, очевидно, входил кураре. При этом конечность раненого становилась вялой и податливой, это позволяло придать ей естественную форму и уложить в деревянный лубок. Очевидно, концентрация кураре, применявшегося для лечения, была значительно ниже, чем в смеси, использовавшейся в качестве стрельного яда.

Это замечательное свойство кураре при лечении переломов вплоть до последнего времени совершенно не использовалось. Для того чтобы поставить «на место» отломки костей и закрепить их в таком положении, приходилось прибегать к глубокому наркозу. При этом на усыпление больного нужно много времени и большое количество наркотического вещества, которое может вызвать нежелательные осложнения. С помощью кураре та же цель достигается значительно быстрее и безопаснее.

Широкие возможности применения кураре в хирургии побудили начать интенсивные поиски новых лекарств с курареподобным типом действия. Для этого ученые решили искусственно создавать вещества, строение которых напоминало строение кураре, но было бы более простым. Созданием новых веществ занялись химики. Из химических лабораторий вновь полученные вещества поступали к биологам, которые в опытах на животных определяли, обладают ли эти вещества курареподобным действием.

После многих исследований было обнаружено, что некоторые из них, как и кураре, могут расслаблять мышцы. Значит, можно искусственно создать курареподобные средства, которые действуют не хуже, а во многих случаях даже лучше кураре.

В течение десяти - пятнадцати лет ученые создали много эффективных лекарств, расслабляющих мышцы человека. И теперь у анестезиолога есть возможность в зависимости от характера операции и состояния больного выбрать нужное средство.

БЕЗУМИЕ ОТСТУПАЕТ

Больная сидела в кресле скорчившись так, словно ей грозила опасность.

Вошедший врач спросил женщину, в чем дело. «Он где-то здесь. Я слышу, как он скребется и скрежещет зубами!» - она указала на выключенный радиоприемник. «Чего он от вас хочет?» - «Он всюду преследует меня! По радио! Он все время мне угрожает, говорит, что убьет меня. Он ругает меня такими словами, что мне их стыдно повторить. Он ненавидит меня, этот урод».- «Когда он пристает к вам?» - «Обычно днем. Я просыпаюсь...» Тут больная умолкла. Слыша голос своего мучителя, она была так встревожена и перепугана, что не могла больше говорить.

Больная страдала психическим заболеванием - шизофренией. Она жила в мире искаженных представлений, не отдавала себе отчета в окружающей обстановке. Ее начали лечить новым лекарством, и через два месяца она чувствовала себя настолько хорошо, что смогла вернуться к нормальной жизни.

Этой больной, как и многим другим, помогли лекарства-успокоители.

Впервые они появились лет пятнадцать назад. Успех их применения при лечении психических больных можно сравнить только с успехом антибиотиков в борьбе с инфекционными заболеваниями. Психиатрические больницы зарегистрировали огромное количество случаев, когда состояние больных настолько улучшалось, что они могли вновь работать и жить обычной жизнью.

Первыми лекарствами-успокоителями были аминазин и резерпин. Их история довольно интересна. Аминазин был создан искусственно путем химического синтеза. Его предшественник, препарат, очень похожий на аминазин, использовался в качестве средства для борьбы с глистами, пока случайно не была замечена его способность оказывать влияние на психику. Это и было толчком для поисков веществ с таким же типом действия, но в более выраженной степени. После многих исследований был открыт аминазин.

Другой препарат-успокоитель - резерпин, в отличие от аминазина, природное соединение. Он содержится в растении раувольфия серпантина, которое распространено в Индии. Целебные свойства этого растения были известны с незапамятных времен. Уже три тысячи лет назад снадобье из раувольфия серпантина применялось в качестве противоядия при укусах змей и насекомых, а также как лекарство от лихорадки, желудочных расстройств, бессонницы и психозов. Однако путевку в современную медицину резерпин получил только

Бой мышей - хорошая модель для испытания лекарств, предназначенных для успокоения буйных психических больных.

после того, как он был выделен из растения в чистом виде. Произошло это совсем недавно. Аминазин и резерпин оказались очень сильными успокаивающими средствами. Они успокаивают даже буйных душевнобольных.

Сразу же после того, как врачи убедились в чрезвычайной ценности лекарств-успокоителей, начались поиски новых лекарств с таким же действием. Но тут ученые столкнулись с многими трудностями. Одна из них заключалась в том, что все новые соединения, которые создавались химиками, нельзя испытывать на больных людях. А животные ведь не болеют психозами. Начались долгие и кропотливые исследования таких проявлений в поведении животных, которые можно использовать для проверки действия успокаивающих средств. Оказалось, что влияние успокаивающих средств на некоторые искусственно вызванные состояния у животных аналогично действию этих средств на больных людей. Один из наиболее интересных примеров для оценки успокаивающих средств - это так называемый «бой мышей».

Если посадить двух мышей в маленькую клетку с полом из металлических стержней и пропустить через эти стержни электрический ток, то животные впадают в ярость, встают на задние лапки и между ними начинается драка. Но достаточно им ввести вещество, обладающее успокаивающими свойствами, чтобы предотвратить агрессивное поведение. Этим и другими способами ученые пользуются для того, чтобы среди многих новых веществ, которые изготовляются в химических лабораториях, найти средства с успокаивающим действием. Затем эти средства с множеством предосторожностей применяют для лечения больных людей.

Путь этот был нелегким, однако он привел к успеху. Теперь уже создано много средств для лечения психических заболеваний.

Есть сильные успокаивающие средства, есть и более слабые, которые мало действуют на психических больных, но с успехом применяются для лечения людей раздражительных, беспокойных, нервных. Возьмем такой пример: уравновешенный человек идет на экзамен, может быть и волнуясь, но страх не мешает ему правильно отвечать, логично думать. А на некоторых людей страх перед предстоящим экзаменом может так подействовать, что у них теряется мысль, они не могут сосредоточиться. В таких случаях врач может назначить новое фармакологическое средство - мепротан. Это лекарство снимает страх, нервное напряжение. Человек чувствует себя легче, спокойнее, вместе с тем он полностью сохраняет свою работоспособность.

Бывают психические заболевания, которые сопровождаются не возбуждением, а, наоборот, угнетенным состоянием больного. Успокаивающие лекарства таким больным не подходят. Им нужны препараты, которые бы снимали состояние подавленности. И такие лекарства были созданы. Одно из них - имизин.

В руках врачей теперь есть много надежных лекарств для лечения психических болезней.

Одни из них подавляют возбуждение, другие, напротив, снимают угнетение. Правильно подбирая эти средства, можно найти «свой ключ» к каждому больному, проникнуть в пораженный безумием мозг и помочь ему справиться с болезнью. Пятнадцать лет назад об этом никто не мог и мечтать.

ЕЩЕ ОДНО ОТКРЫТИЕ

Есть одна болезнь - ревматизм, - которая чаще всего поражает людей в возрасте 20 - 50 лет и превращает каждого пятого из заболевших в калеку. Ревматизм - один из наиболее неподатливых в лечении, упорных и калечащих недугов. У человека заболевают суставы рук, ног, позвоночника. Они опухают, воспаляются и мучительно болят. Такая форма ревматизма называется ревматоидным артритом .

Раньше надежных средств для лечения этой болезни не было. Так продолжалось до 1948 г., когда американский ученый Хенч открыл лечебные свойства кортизона.

Кортизон заставил отступить такие болезни, как ревматизм, подагра, бронхиальная астма, ревматоидный артрит.

История этого открытия относится к 1929 г. Доктор Хенч наблюдал за одним из своих больных, страдавших ревматоидным артритом. К несчастью, этот человек заболел еще и желтухой. Неожиданно в разгар заболевания желтухой у него наступило резкое улучшение. Это наблюдение натолкнуло Хенча на мысль о том, что ревматоидный артрит излечим. Надо только найти верное средство.

Хенч стал искать естественное сильнодействующее противоядие от ревматоидного артрита. Вначале он изучал влияние на больных различных составных частей желчи. Из этого ничего не вышло. Затем он решил исследовать вещества, полученные из надпочечников, маленьких, но жизненно важных органов, которые располагаются непосредственно над почками и выделяют в кровь гормоны¹. Прежде всего Хенч обратил внимание на обнаруженное в надпочечниках соединение, которое получило название кортизон. Первое же испытание этого вещества принесло удивительный успех: кортизон излечивал ревматоидный артрит.

Открытие способности кортизона излечивать артрит вызвало необычайный интерес и

¹ Гормоны - особые вещества, вырабатываемые в организме железами внутренней секреции; участвуют в регуляции различных функций организма.

привлекло многих исследователей. У кортизона были обнаружены совершенно исключительные свойства. Оказалось, что он излечивает и многие другие болезни. В настоящее время это лекарство применяется для лечения ревматоидного артрита, острого и хронического ревматизма, подагры, бронхиальной астмы, некоторых кожных и глазных заболеваний и т. д.

Такое широкое исцеляющее действие кортизона объясняется тем, что он подавляет воспаление тканей.

Вслед за появлением каждого нового лекарственного средства обычно начинаются поиски других, более сильных, безопасных или более простых и дешевых веществ с таким же действием.

Поиски новых кортизоноподобных средств начались с попыток изменить строение кортизона. Оказалось, что его лечебные свойства чувствительны к малейшим переменам в молекуле этого вещества.

В 1954 г., спустя 6 лет после открытия кортизона, ученые достигли первого успеха. Было создано новое соединение - преднизолон. Его лечебное действие оказалось в 3-4 раза сильнее, чем у кортизона. Значительное изменение в действии вещества было получено за счет минимальных изменений его химического строения. Дальнейшие поиски привели к обнаружению соединений с еще более сильным лечебным действием, чем у преднизолона.

Наука о лекарствах (фармакология) такая же древняя, как и медицина. Еще в одном из египетских папирусов, относящемся к

XVII в. до н. э., упоминается о некоторых минералах и растениях, которые применяли египтяне с лечебной целью.

И в русской народной медицине с древнейших времен для лечения больных использовали различные растения. Об этом рассказывают «лечебники» и «травники» - рукописные книги той эпохи.

Многие лекарства выдержали испытание временем и применяются с успехом и в наши дни. Однако развитие таких наук, как химия, биохимия, физиология, не могло не оказать огромного влияния и на фармакологию. За последние 2-3 десятилетия созданы новые чудодейственные лекарства, которые несут исцеление от многих тяжелых болезней. О самых распространенных из них мы рассказали в этой статье. Но ученые не успокаиваются на достигнутом, они продолжают свои поиски.

Создание каждого нового лекарства - это очень сложный и трудоемкий процесс. От первых поисков ученого до постели больного оно проходит большой путь: синтез вещества, исследование его действия на животных и, наконец, применение его при лечении больных. Ежегодно из всех лабораторий мира выходят на старт тысячи соединений. К финишу же приходят очень немногие. Из 5-10 тыс. вновь синтезированных веществ обычно только 100-150 успешно проходят испытания на животных. После тщательной проверки из этих 100-150 соединений отбирают лишь 2-3 препарата, которые и получают путевку в жизнь. Таким образом, только одно из 2--5 тыс. соединений имеет шансы превратиться в лекарство. А по порошкам или таблеткам, которые продаются в аптеках, совсем незаметно, сколько знаний и самоотверженного труда ушло на создание каждого нового лекарственного препарата.

Прежде чем синтезированные химиками препараты превратятся в лекарства и попадут в аптеку, им надо преодолеть два высоких барьера: испытания на животных и в клинике. Только очень немногие из них могут взять оба эти барьера.

БОЛЕЗНИ НАДО ПРЕДУПРЕЖДАТЬ

Болезни - страшный бич человечества. Сколько сотен и тысяч жизней они уносят безвременно. У скольких людей отнимают радость созидательного труда.

Борьбу с болезнями ведет медицина - одна из самых гуманных наук. Она возникла на заре человеческой культуры и достигла больших успехов. Но далеко еще не все недуги побеждены ею.

На протяжении многих веков главной и единственной задачей врачей было лечить больных. Но вот в медицине появилась новая точка зрения: надо не только лечить, но и предупреждать болезни. Выдающиеся русские врачи еще в прошлом веке считали, что будущее принадлежит предупредительной (профилактической) медицине. В советской медицине это направление утвердилось, так как в нашей стране создается все условия для того, чтобы люди были здоровыми и жили долго. Но заботы о здоровье и предупреждении болезней - это дело не только врачей. Многое зависит и от нас самих, от того, какой образ жизни мы ведем, как выполняем правила гигиены, что делаем, чтобы уберечь себя от болезней. Об этом мы и поговорим.

Есть два рода болезней. Одни происходят от заражения микробами и вирусами, проникающими в организм извне. Это инфекционные заболевания. А другие возникают большей частью от нарушения режима труда и отдыха, неправильного питания, от охлаждения, перегрева, плохого освещения, неправильной осанки, вредных привычек.

Если человек крепок, закален, то его организм может активно сопротивляться и тем и другим болезням. У ослабленных же людей сопротивляемость снижена, и они часто болеют.

Итак, самое верное средство борьбы с любыми болезнями - укрепление здоровья. Как же его укрепить? Для этого есть немало средств: физкультура и спорт, закаливание, соблюдение правил гигиены, хорошее питание.

Установлено, что школьники, систематически занимающиеся спортом, физически более развиты, чем их сверстники, которые не занимаются спортом. Они выше ростом, имеют больший вес и окружность грудной клетки, мышечная сила и жизненная ёмкость легких¹

¹ Жизненная ёмкость легких - наибольший объем выдохнутого воздуха после наиболее глубокого вдоха.

у них выше. Рост юношей 16 лет, занимающихся спортом, в среднем 170,4 см, а у остальных он равен 163,6 см, вес соответственно - 62,3 кг и 52,8 кг. Занятия физкультурой и спортом тренируют сердечно-сосудистую систему, делают ее выносливой к большим нагрузкам. Физическая нагрузка способствует развитию костно-мышечной системы.

Утренняя гимнастика, уроки физкультуры, занятия в спортивных секциях, подвижные игры и спортивные развлечения, туризм - все это укрепляет здоровье и предохраняет организм от заболеваний. Есть еще одна очень важная сторона физического воспитания - закаливание. Специальными исследованиями доказано, что закаленные дети значительно реже болеют гриппом, ангиной, катарами верхних дыхательных путей, чем незакаленные. Воздушные и солнечные ванны и водные процедуры (обтирание, обливание, душ, купание) предохраняют организм от различных заболеваний, особенно простудных. Но прежде чем приступить к закаливанию, необходимо посоветоваться с врачом - он скажет, какие процедуры будут наиболее полезны и как приступать к закаливанию.

Здоровье человека в значительной мере зависит и от питания. Оно должно быть достаточным по количеству, полноценным по качеству и целесообразно распределяться в течение дня. Наиболее полезен для детей и подростков школьного возраста четырехразовый режим питания:

Самым сытным должен быть обед. Ужинать полезно не позднее чем за 1 ¹/₂ часа до сна. Есть рекомендуется всегда в одни и те же часы. Это вырабатывает у человека условный рефлекс, в определенное время у него появляется аппетит. А съеденная с аппетитом пища лучше усваивается. Беспорядочная же еда приводит к нарушению пищеварения и может вызвать желудочные болезни.

РЕЖИМ ДНЯ

В режиме дня школьника должно быть все точно распределено: продолжительность учебных занятий в школе и дома, прогулки, регулярность питания, сон, чередование труда и

отдыха. И это не случайное требование. Когда человек соблюдает правильный режим, у него вырабатываются условные рефлексы (см. стр.149) и каждая предыдущая деятельность становится сигналом последующей. Это помогает организму легко и быстро переключаться из одного состояния в другое. Так, например, если человек ложится спать в одно и то же время, то он быстрее засыпает и спит глубоким, спокойным сном; регулярное питание, как было уже сказано, вызывает в определенное время аппетит и т. д. Очень важно как можно больше бывать на воздухе, гулять, играть в подвижные игры, ходить на лыжах, совершать туристские походы. Ведь длительное пребывание в помещении, особенно в классе, где физические свойства и химический состав воздуха даже при хорошей вентиляции изменяются с каждым часом в неблагоприятную сторону, вызывает кислородное голодание. А когда воздух богат кислородом, не содержит вредных примесей, он благотворно влияет на организм: улучшается состав крови, повышается обмен веществ, появляется хороший аппетит. В выходные дни и в каникулярное время необходимо как можно больше гулять.

Не менее важен и сон (см. стр. 158). Продолжительность сна

уменьшается с возрастом: для 7-8 лет она составляет 12-11 часов,

9-10 лет - 11-10 часов, 11-12 лет - 10 часов, 13-16 лет - 9,5 часа и 16-18 лет - 8,5-8 часов.

Полноценный отдых во время сна наступает только в том случае, если сон достаточно глубок. Поверхностный сон, сопровождающийся сновидениями, не дает полного отдыха. А для того чтобы крепко спать, надо ложиться в одно и то же время, перед сном избегать шумных игр, яркого света, хорошо проветривать комнату, оставлять открытой форточку на ночь.

БЕРЕГИТЕ ЗРЕНИЕ!

Отчего у некоторых школьников развивается близорукость, и можно ли ее предотвратить? Конечно, можно, если выполнять несложные правила, которые помогают сохранить зрение.

Когда мы рассматриваем предметы на близком расстоянии, мышечный аппарат глаза напрягается, меняется кривизна хрусталика и форма глазного яблока, а когда смотрим вдаль, зрительное восприятие облегчается. Вот почему пребывание в поле, на лугу, у реки, где обеспечен большой кругозор, - прекрасный отдых для глаз. У жителей степей, например, необычайно острое зрение.

Особенно вредно держать книги, тетради ближе 30 см от глаза. А это может быть при

плохом освещении, неправильной посадке. Ежедневная длительная, увеличивающаяся с годами зрительная работа, нередко в неблагоприятных условиях, создает привычку рассматривать все вблизи. В результате развивается близорукость.

Первое условие нормальной работы глаз - хорошее освещение. Освещенность непосредственно у окна в 6-8 раз выше, чем в простенке между окнами. Поэтому стол для занятий нужно ставить ближе к окну и так, чтобы свет падал слева. Искусственное освещение должно быть достаточным по силе, равномерным, не давать резких теней, не создавать блескости. В школе за этим наблюдает школьный врач. Те же условия следует создавать и дома. На рабочем столе слева ставится настольная лампа мощностью 50-60 вт, защищенная абажуром так, чтобы свет от лампы не падал прямо в глаза, а освещал лишь книгу, тетрадь.

Для сохранения хорошего зрения очень важна правильная посадка за партой, рабочим столом. Вредно читать лежа.

Близоруким необходимо носить очки, которые назначает врач, они предупреждают переутомление глаз и ухудшение зрения.

Глаза следует беречь от травм. Это самая частая причина слепоты. Нередко ранение одного глаза приводит к слепоте другого. Причины глазных травм у детей чаще всего шалости, драки. Некоторые ребята играя пускают в ход палки, камни, стреляют из рогаток. Все это может привести к несчастью.

В мастерских и на предприятиях школьники должны строго соблюдать правила техники безопасности (пользоваться защитными очками, экраном и т. д.). Нельзя сдувать опилки и стружки, так как они могут попасть в глаза. Рабочие места ограждаются специальными щитами.

ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО

Осанка - это умение человека держать свое тело в различных положениях. Правильная осанка естественна и красива: туловище выпрямлено, голова поднята, плечи расправлены. А у человека, который ходит ссутулившись, опустив голову и плечи, выпятив живот, на полусогнутых ногах, осанка неправильная. Как это ни странно, некоторые молодые люди считают такую осанку и расхлябанную походку красивой. Это не только некрасиво, но и вредно, так как затрудняет деятельность внутренних органов и может вызвать искривление позвоночника.

От чего же появляется плохая осанка и как ·ее предотвратить?

Нарушения осанки и искривления позвоночника очень часто возникают в школьном возрасте. Происходит это потому, что развитие костно-мышечной системы у детей и подростков еще не закончено, кости гибки и податливы и неправильная посадка за партой, неправильная поза за верстаком могут вызвать эти нарушения. Вредно носить тяжести в одной руке, спать в постели с сильно прогибающейся сеткой. Неправильная осанка часто бывает и от пользования мебелью, не соответствующей росту. Не только в школе, но и дома мебель должна соответствовать росту: стул по высоте подбирается так, чтобы стопы всей поверхностью опирались о пол, а бедра и голени были согнуты под прямым углом. Если стул высок, под ноги устанавливается скамейка или брусок дерева. Если он низок, ножки стула удлиняются на необходимую высоту. Стол соответствующей высоты обеспечивает расстояние от глаз до поверхности книги, тетради в 30- 35 см, предплечья могут при этом свободно лежать на столе. Правильное положение стула по отношению к столу позволяет сидеть прямо. Во время чтения, письма стул должен заходить за крышку стола на 3-5 см. Не надо опираться грудью о край стола. Между туловищем и краем стола остается расстояние, равное ширине ладони.

Хорошая осанка украшает человека любого возраста.

Часто плохая осанка возникает у ослабленных, болезненных школьников. Они быстро утомляются и во время работы принимают неправильную позу. Затем эта поза становится привычной и приводит к неправильной осанке и искривлению позвоночника.

Нарушается осанка и при недостаточном освещении, так как это заставляет при чтении и письме низко наклоняться над книгой и тетрадью.

Систематические занятия физической культурой помогают выработать правильную осанку; в комплексы гимнастических упражнений включаются корригирующие (исправляющие) упражнения. Особенно полезны для выработки

На рисунке слева мальчик правильно сидит за рабочим столом, потому что стол соответствует его росту; работа за слишком высоким столом (в середине) и слишком низким (справа) приводит к неправильному положению тела.

хорошей осанки плавание, гребля, гимнастика, волейбол, баскетбол.

Незначительные нарушения осанки устраняются обычными занятиями утренней гимнастикой и на уроках физкультуры. Более выраженные и стойкие изменения требуют специальных занятий и лечения.

НЕМНОГО ОБ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЯХ

Поколение живущих сейчас людей не знает, что такое эпидемии чумы, холеры, оспы. А было время, когда от этих болезней вымирали целые города.

В нашей стране ликвидированы не только эти тяжелые заболевания; отступают дифтерия, полиомиелит, малярия. Скоро и они будут побеждены.

Инфекционные болезни вызывают возбудители, специфические для каждого заболевания. Это могут быть микробы и вирусы.

Правильная осанка (слева), неправильная осанка (в середине и справа).

Чаще всего источником инфекции бывает больной человек. Он выделяет в воздух возбудителей болезни. Так, от больного гриппом при чихании и кашле в воздух попадает огромное количество вирусов. Особенно опасны больные, переносящие грипп «на ногах». Продолжая ходить на работу, в школу, они заражают окружающих.

Источником инфекции могут быть и бациллоносители, т. е. люди, перенесшие инфекционное заболевание, но еще не освободившиеся от возбудителя, а иногда и совершенно здоровые люди. Само собой разумеется, здоровый бациллоноситель более опасен, так как, не зная о своем бациллоносительстве, он может оказаться источником распространения заразной болезни.

Инфекционной болезнью можно заразиться и от животных.

Примерно третья часть всех заразных заболеваний передается от животных человеку (туляремия, бруцеллез, сибирская язва, глисты и др.), поэтому домашних животных, больных инфекционными болезнями, и грызунов уничтожают.

Как же передаются инфекционные болезни? Заболевания дыхательных путей, такие, как грипп, корь, коклюш, дифтерия, скарлатина, ангина и некоторые другие, передаются взвешенными в окружающем больного воздухе капельками слюны. Заразность этих заболеваний очень высока. Считают, что наиболее заразительна зона воздуха в радиусе до 2,5 м от больного.

Кишечные заболевания (брюшной тиф, паратифы, дизентерия, холера и др.) возникают при попадании возбудителей через рот с пищей, водой. Выделяются возбудители с испражнениями и мочой больного, попадают на почву, белье. А из почвы они проникают в ко-

лодцы, реки. Мухами или загрязненными руками микробы могут быть перенесены на продукты.

Такие заболевания, как малярия, сыпной тиф, туляремия, передаются укусом кровососущих насекомых-передатчиков.

И наконец, есть заболевания (трахома, конъюнктивиты, некоторые кожные болезни), которые передаются при непосредственном соприкосновении и через вещи больного.

Борьба с инфекционными болезнями очень трудна и требует больших усилий.

Прежде всего надо устранять источники инфекции: больных остро заразными болезнями, как правило, помещать в больницу; предохранять от загрязнения колодцы, реки, пруды; охранять пищевые продукты от загрязнения; обеспечивать чистоту общественных столовых; уничтожать мух. Всем этим постоянно руководят врачи, а также работники санитарной службы.

Врачи нашли еще один верный путь борьбы с заразными болезнями - выработку невосприимчивости (иммунитета) к ним путем специальных прививок.

Эффективность профилактических прививок огромна. Прививки против оспы у нас обязательны. Поэтому в нашей стране ликвидирована оспа. Противодифтерийные прививки помогли снизить до минимума заболеваемость дифтерией. А было время, когда, спасая больного дифтерией, погибали и врачи. Вспомните самоотверженного врача Дымова, описанного А. П. Чеховым в рассказе «Попрыгунья», который заразился от больного ребенка, высасывая у него дифтерийные пленки, и умер.

Прививки против бешенства, предложенные великим французским ученым Луи Пастером, спасают людей, укушенных бешеными животными, от мучительной смерти.

Прививки против полиомиелита резко снизили заболеваемость этой тяжелой болезнью.

В последние годы советские ученые успешно работают над созданием новых препаратов против гриппа, кори и других инфекционных заболеваний. Эти меры приведут к еще боль-тему успеху, если мы будем укреплять свой организм и соблюдать очень простые, но обязательные правила личной гигиены.

Вот их краткий перечень: систематически заниматься физкультурой и спортом, закаливать свой организм, следить за чистотой в помещении, тщательно мыть руки перед едой и после пользования уборной, не есть из общей посуды, мыть фрукты и овощи, закрывать нос и рот платком при чихании и кашле, не грызть ногтей и не смачивать пальцы слюной при перелистывании страниц книги, иметь отдельное полотенце и постельное белье, регулярно мыться горячей водой с мылом и менять нательное и постельное белье.

Пути предупреждения болезней многообразны. В краткой статье невозможно рассказать о многом, но свои знания в этой области каждый должен постоянно расширять. Забота о здоровье - неотделимая часть общечеловеческой культуры.

УМЕЙ ОКАЗАТЬ ПЕРВУЮ ПОМОЩЬ

От несчастного случая никто не застрахован - он может произойти с каждым. Хорошо, если поблизости есть врач, фельдшер или медицинская сестра и за помощью можно обратиться к ним. Но когда это невозможно, первую помощь должны оказать те, кто находится около пострадавшего: ведь вовремя принятые меры нередко спасают жизнь человека или избавляют его от тяжелой болезни. Для того чтобы не растеряться и применить в каждом конкретном случае наиболее действенный способ оказания первой помощи, надо иметь некоторые элементарные знания в этой области.

КРОВОТЕЧЕНИЯ

Ранения обычно сопровождаются наружным или внутренним кровотечением из поврежденных кровеносных сосудов.

При внутреннем кровотечении кровь скапливается в какой-либо полости, например брюшной, грудной, полости черепа. Внутреннее кровотечение опасно тем, что его нельзя сразу обнаружить. Пострадавший резко бледнеет, испытывает слабость, головокружение, у него темнеет в глазах, выступает холодный пот. Такому больному необходимо создать пол-

ный покой; на поврежденное место надо положить пузырь со льдом или холодной водой и срочно вызвать врача.

При наружном кровотечении характер первой помощи зависит от того, какой сосуд поврежден. Если артерия - ярко-красная кровь бьет сильной струей, прерывистыми толчками; из поврежденной вены кровь вытекает медленно и непрерывно и имеет темно-красный цвет. При ранении капилляров (царапины, ссадины) кровь сочится из ранки отдельными каплями.

Прижать артерию для остановки кровотечения нужно в наиболее доступном месте: 1 - височная артерия; 2 - затылочная; 3 - нижнечелюстная; 4, 5 - правая и левая сонные артерии; 6 - подключичная; 7 - подмышечная; 8 - плечевая; 9 - лучевая; 10 - локтевая; 11 - бедренная; 12 - задняя большеберцовая; 13 - передняя большеберцовая.

Артериальное кровотечение опасно тем, что пострадавший может за короткое время потерять много крови и умереть. Чтобы прекратить кровотечение из сосуда, артерию сильно прижимают пальцами выше места ранения, там, где она наиболее доступна, а если повреждена конечность, сгибают ее в суставе (см. рисунок). В случае тяжелого артериального кровотечения, когда пострадавшего надо доставить к врачу, необходимо наложить жгут или закрутку, сделав её из резиновой трубки, носового платка, пояса, шарфа, галстука, бинта, веревки и т. д. В образованную вокруг конечности петлю просовывается палочка, петля закручивается, а концы палочки закрепляются бинтом (см. рисунок).

Перед тем как наложить жгут или закрутку, конечность в месте наложения жгута следует обернуть ватой или бинтом и поднять. Под жгут или закрутку надо обязательно положить записку с указанием часа наложения закрутки, так как конечность не может оставаться перетянутой более 1¹ /₂ -2 часов, а в зимнее время более 1 часа, иначе может произойти ее омертвение.

Если врачебная помощь задерживается, жгут или закрутку необходимо каждый час ослаблять на 2-3 минуты, прижимая в это время артерию пальцами выше раны, чтобы не возобновилось кровотечение.

Для предохранения раны от микробов перевязывать ее лучше всего индивидуальным перевязочным пакетом или стерильным бинтом.

Если под рукой нет стерильного материала, то для перевязки можно использовать чистый носовой платок или кусок чистой материи.

При повреждении вен и мел к их артерий на рану достаточно наложить тугую повязку из марли и ваты. Если повреждена конечность, то рекомендуется поднять ее кверху, чтобы уменьшить приток крови к ране.

Нельзя трогать рану руками, промывать водой, класть на нее листья, бумагу и извлекать пальцами попавшие в рану посторонние предметы. Заливать рану йодом не рекомендуется, так как после этого плохо идет процесс заживления, лучше смочить йодной настойкой повязку и наложить ее не слишком туго, чтобы не нарушить кровообращение. Если повязка быст-

Такими способами можно остановить сильное кровотечение.

ро и сильно пропитывается кровью, то надо сверху наложить новый слой ваты и марли, прибинтовать немного потуже и срочно отправить пострадавшего к врачу.

Чтобы остановить кровотечение из носа, нужно придать пострадавшему полулежачее положение, слегка запрокинуть ему голову, расстегнуть ворот, сжать пальцами нос и каждые 2-3 минуты класть на переносицу чистый платок, смоченный в холодной воде, или комок снега. Сморкаться и пить горячее при носовом кровотечении нельзя.

УШИБЫ

Ушиб - это повреждение мягких тканей, а нередко и мелких кровеносных сосудов. Ушибленное место болит, особенно при движении; внутреннее кровоизлияние из поврежденных сосудов вызывает припухлость, в ушибленном месте образуется синяк.

Для сужения кровеносных сосудов и уменьшения внутреннего кровотечения на ушибленное место необходимо положить тряпочку, смоченную холодной водой или свинцовой примочкой, пузырь со льдом или холодной водой.

Наиболее опасны ушибы головы, груди и живота, так как при этом возможно нарушение деятельности таких важных для жизни органов, как мозг, сердце, печень.

При сильных ушибах головы у человека может появиться тошнота, рвота, головокружение, иногда он теряет сознание. Пострадавшего надо осторожно уложить в постель и на голову положить пузырь со льдом, холодной водой или кусок материи, смоченной холодной водой.

При ушибе грудной клетки пострадавшему нужно придать полусидячее положение. Если у него началось кровохарканье - необходим холод на грудь. При ушибе живота пострадавшего полагается осторожно уложить в постель, на живот положить пузырь со льдом или бутылку с холодной водой.

После оказания первой помощи при ушибе головы, груди и живота необходимо срочно вызвать врача.

РАСТЯЖЕНИЕ СВЯЗОК

Растяжение связок вызывает резкую боль, припухлость сустава, часто из-за подкожного кровоизлияния кожа приобретает синеватый цвет. При растяжении связок на ноге пострадавшего следует уложить в постель и под ногу подложить подушку. Если произошло растяжение связок руки, подвесить руку на перевязи. На больной сустав на несколько часов накладывается тугая повязка и пузырь со льдом или холодной водой. Через 2-3 дня для рассасывания кровоизлияния полезно делать согревающие компрессы и теплые ванны.

ВЫВИХ

Иногда при травмах из-за разрыва или растяжения суставной сумки конечность может выйти из сустава, т. е. произойдет вывих кости. При этом появляется резкая боль, ограничение движений сустава и опухоль.

Плечевой сустав: слева - нормальное положение; справа - вывих.

При вывихе конечности необходим полный покой. Для этого поврежденную конечность укладывают на шину или подвешивают на повязке. Соблюдая большую осторожность, к месту вывиха можно прикладывать холод.

Категорически запрещается без врача вправлять вывих. Вывих легче всего вправляется в первые часы после повреждения, поэтому пострадавшего надо, не теряя времени, направить к врачу.

ПЕРЕЛОМЫ

Переломы - это нарушение целости кости. Различают переломы закрытые, когда кожа над местом перелома остается целой, и открытые, при которых кожа разорвана и видны отломки поврежденной кости. Переломы вызывают резкую боль, усиливающуюся при малейшем движении (иногда при движении в области перелома слышен хруст от трения отломков), отечность и кровоподтек. Если перелом открытый, нужно срочно остановить кровотечение и очень осто-

рожно, чтобы не вызвать дополнительного смещения отломков кости, наложить на рану повязку. Одежду в таких случаях снимают так: сначала освобождают здоровую конечность, а потом пострадавшую. При одевании поступают наоборот. Поврежденной конечности необходимо создать полный покой, для этого применяют специальные шины, а если их нет, используют палку, доску, скрученный жгут соломы. Шина должна обязательно захватывать два соседних сустава (по обе стороны повреждения). Если шину сделать не из чего, то сломанную руку надо плотно прибинтовать к грудной клетке, а сломанную ногу - к здоровой.

При повреждении костей руки после наложения шины руку нужно подвесить на косынке или на поле одежды и пострадавшего направить к врачу.

СОЛНЕЧНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ УДАР

При солнечном и тепловом ударе лицо у человека сначала краснеет, а затем бледнеет, появляется сердцебиение, шум в ушах, головная боль, головокружение, слабость, пульс едва прощупывается, дыхание еле заметно. В тяжелых случаях может быть тошнота, рвота, кровотечение из носа, судороги и обморок. Пострадавшего нужно срочно отнести в тень, положить так, чтобы голова была выше туловища, расстегнуть одежду, спрыснуть холодной водой, на голову положить холодный компресс, напоить холодной водой или холодным крепким чаем. В тяжелых случаях применяют искусственное дыхание и непрямой массаж сердца. Как это делается, рассказано на стр. 189, 193.

ОБМОРОК

При обмороке человек теряет сознание, у него бледнеет лицо, выступает холодный пот, пульс слабый, дыхание поверхностное. Обморок происходит от недостаточного притока крови к мозгу, поэтому первая помощь должна быть направлена на улучшение кровоснабжения мозга. Необходимо усилить приток свежего воздуха, положить пострадавшего так, чтобы голова была несколько ниже туловища, расстегнуть воротник, спрыснуть лицо холодной водой, для возбуждения дыхания дать понюхать нашатырный спирт, а для усиления деятельности сердца, когда больной придет в сознание, напоить его крепким горячим чаем или кофе.

УГАР

При отравлении угарным или светильным газом появляется слабость, сонливость, головная боль, тошнота, рвота. Если отравленному не оказать немедленной помощи, он может погибнуть от ослабления сердечной деятельности и дыхания. Необходимо как можно скорее прекратить действие газа, открыть окна, двери или вынести пострадавшего из помещения на улицу. На голову положить холодный компресс, а к ногам грелку, спрыснуть лицо холодной водой, дать понюхать нашатырный спирт, напоить крепким чаем или кофе. В тяжелых случаях делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

Прежде всего нужно прекратить действие тока на пострадавшего.

ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ И МОЛНИЕЙ

Несчастье может произойти, если человек прикоснется к оголенному или плохо изолированному проводу. В этих случаях пострадавший теряет сознание, резко бледнеет, губы у него синеют, дыхание и пульс едва заметны. Надо немедленно прекратить действие тока, выключить рубильник или вывернуть пробки. Если это почему-либо невозможно и ток продолжает действовать, к обнаженным частям тела пострадавшего можно прикасаться, лишь обернув руки изолирующей тканью. Пострадавшего необходимо привести в чувство: спрыснуть водой, дать

приток свежему воздуху, делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца до тех пор, пока он не придет в себя, иногда 2-3 часа. Одновременно с искусственным дыханием и массажем сердца пострадавшего растирают и согревают грелками. Когда человек придет в сознание, его надо уложить в теплую постель, напоить крепким горячим чаем или кофе и обязательно вызвать врача.

Удар молнии подобен действию электрического тока очень высокого напряжения и может мгновенно убить человека. В более легких случаях наблюдается оглушение, потеря сознания, побледнение и похолодание кожи, еле заметный пульс и дыхание. Спасение жизни пораженного молнией зависит от того, насколько быстро оказана ему помощь.

Искусственное дыхание и непрямой массаж сердца нужно делать немедленно и продолжать до тех пор, пока пострадавший не начнет дышать самостоятельно.

Нельзя ни в коем случае пораженного молнией или электрическим током зарывать в землю. Это ему не поможет, а время для оказания помощи будет потеряно.

ОЖОГИ

Различают ожоги первой, второй и третьей степени. При ожоге первой степени пораженное место слегка краснеет, припухает, чувствуется легкое жжение; ожог второй степени вызывает появление пузырей, наполненных желтоватой жидкостью; при ожоге третьей степени происходит омертвение кожи, находящихся под ней тканей, а иногда и костей. При ожогах первой и второй степени надо срочно положить на обожженное место примочку из спирта, водки или 1,5-2%-ного раствора марганцовокислого калия (половина чайной ложки на стакан воды). Прокалывать пузыри категорически воспрещается.

При ожоге третьей степени надо на обожженное место наложить сухую стерильную повязку. Прилипшую одежду лучше обрезать вокруг места ожога, а потом отмочить спиртом или раствором марганцовокислого калия. Если ожог произошел от кислоты, ее надо как можно скорее смыть 1-2%-ным раствором соды или мыльной водой. Серная кислота смывается растительным маслом; при попадании на кожу едкой щелочи пораженный участок хорошо облить слабым раствором уксусной или лимонной кислоты.

ОБМОРОЖЕНИЯ

При обморожении первой степени кожа бледнеет, теряет чувствительность, после отогревания становится синюшно-красной, болезненной и отечной, часто зудит. При обморожении второй степени на обмороженном участке появляются пузыри, кожа вокруг пузырей имеет синюшно-красную окраску. Третья степень вызывает омертвение кожи, а при четвертой - омертвение распространяется и на лежащие под кожей ткани. В случае обморожения надо восстановить кровообращение в обмороженном участке. Для этого обмороженное место обтереть спиртом или водкой, слегка смазать вазелином или несоленым жиром и осторожно растереть ватой или чистой марлей.

При общем замерзании человек сначала зябнет. Затем появляется чувство усталости, сонливость, кожа бледнеет, губы и нос синеют. Деятельность сердца постепенно ослабевает. Замерзающего нужно быстро согреть и восстановить кровообращение. Для этого пострадавшего вносят в теплое помещение, применяют искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, делают теплую ванну, легко растирают обмороженные конечности по направлению к сердцу до тех пор, пока тело не станет мягким и гибким, затем укладывают в постель, укрывают, ставят грелки, поят горячим кофе или чаем. Оказав первую помощь, вызывают врача.

ОТРАВЛЕНИЕ НЕ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОЙ ПИЩЕЙ И ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Признаки: слабость, головная боль, головокружение, боль в животе, тошнота, иногда рвота. Необходимо срочно удалить из желудка отравившегося пищу. Для того чтобы вызвать рвоту, надо выпить 5-6 стаканов теплой подсоленной или содовой воды, а затем ввести два пальца поглубже в рот и надавить на корень языка. При тяжелом отравлении следует повторять это несколько раз. Если пострадавший в бессознательном состоянии, его голову необходимо повернуть набок, чтобы рвотные массы не попали в дыхательные пути.

При отравлении крепкой кислотой или щелочью вызывать рвоту нельзя. В этом случае нужно давать овсяный или льняной отвар, крахмал, сырые яйца, сливочное или подсолнечное масло. После оказания первой помощи пострадавшего необходимо доставить к врачу.

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ УТОПАЮЩЕМУ

Утопающему надо помочь как можно скорее, так как человек не может долго задерживать свое дыхание и через 20-30 секунд после погружения начинает дышать под водой. Вода заполняет дыхательные пути, и наступает удушье. Подплывать к тонущему следует осторожно, лучше сзади, чтобы он не схватил спасающего за шею и не потянул с собой на дно. Брать утопающего безопаснее всего сзади под мышки или за затылок около ушей и, поддерживая его лицо над водой, плыть на спине к берегу.

Один из способов спасения утопающего: спасающий плывет на спине, обеими руками поддерживая голову утопающего над водой.

Как только спасенный будет вынесен на берег, необходимо восстановить его дыхание. Сразу же нужно снять одежду, освободить рот и нос от попавших туда песка, грязи и удалить воду из легких и желудка. Для этого оказывающий помощь становится на одно колено, на другое кладет пострадавшего животом вниз и рукой сильно надавливает на его спину между лопатками до тех пор, пока изо рта не перестанет вытекать пенистая жидкость. Затем приступает к искусственному дыханию и непрямому массажу сердца и делает его до тех пор, пока человек не начнет дышать (иногда несколько часов). Когда утопавший придет в сознание, его нужно хорошо согреть: растереть тело полотенцем, смоченным спиртом или водкой, обложить горячими грелками, напоить крепким горячим кофе или чаем и обязательно вызвать врача.

Если человек тонет, провалившись под лед, то бежать к нему на помощь по недостаточно прочному льду нельзя.

Такое надавливание надо продолжать до тех пор, пока изо рта утопавшего не перестанет вытекать пенистая жидкость.

Нужно положить на лед доску или лестницу и, осторожно приблизившись, бросить тонущему конец веревки или протянуть шест, весло, палку, затем так же осторожно помочь ему добраться до берега.

Нередко от низкой температуры воды или сильного утомления у плывущего появляются в ногах судороги. Это неприятное ощущение, но не надо теряться. Следует потереть сведенную ногу рукой или другой ногой. Можно также плыть, работая только руками.

УКУСЫ НАСЕКОМЫХ, ЯДОВИТЫХ ЗМЕЙ И БЕШЕНЫХ ЖИВОТНЫХ

Единичные укусы пчел, ос, шмелей особой опасности не представляют. Если в ранке осталось жало, его осторожно удаляют, а на ранку кладут примочку из нашатырного спирта с водой или холодный компресс из раствора марганцовокислого калия или в крайнем случае простую примочку из холодной воды.

Укусы ядовитых змей и таких насекомых, как песчаный скорпион, паук каракурт и тарантул (Средняя Азия, Кавказ, степи Крыма), опасны для жизни. От их укусов возникает жгучая боль, краснота, быстро появляется отечность. Одновременно с этим наблюдаются признаки общего отравления: упадок сил, мышечная слабость, головокружение, тошнота, рвота, слабый пульс, иногда потеря сознания.

Для того чтобы воспрепятствовать распространению яда в организме человека, надо выше места укуса наложить жгут или закрутку. Укушенную конечность опустить и попытаться выдавить из ранки несколько капель крови. Высасывать кровь категорически запрещается, так как во рту могут быть царапины или разрушенные зубы, через которые яд проникнет в кровь оказывающего помощь. Оттянуть кровь вместе с ядом из ранки можно с помощью медицинской банки, стакана или рюмки с толстыми краями. Для этого в банке (стакане или рюмке) надо несколько секунд подержать зажженную лучинку или ватку на палке и затем быстро накрыть ею ранку. Пострадавшего от укуса змеи или ядовитых насекомых надо обязательно направить к врачу.

Бешенством человек заболевает от укуса животного (собаки, кошки, лисицы, волка и т. д.) и при попадании его слюны на оцарапанную кожу или слизистую оболочку. Если укушена конечность, то нужно ее опустить и быстро выдавить кровь из ранки. Затем место укуса

промыть кипяченой водой, наложить чистую повязку и немедленно отправить больного в больницу или ближайший населенный пункт, где есть пастеровская станция. Здесь ему сделают специальные прививки, которые спасут его от смертельной болезни - бешенства.

УДАЛЕНИЕ ИНОРОДНЫХ ТЕЛ ИЗ ГЛАЗА, УХА, НОСА

Когда в глаз попадает посторонний предмет (соринка, мошка и др.), сразу же появляется резь, жжение, текут слезы. В таких случаях тереть глаз нельзя, нужно осторожно от края глаза к носу чистым платком стирать слезы, они могут вымыть посторонний предмет. Если резь не прекратилась, надо поднести к глазу наполненный до краев стакан с охлажденной кипяченой водой или крепким чаем и несколько раз поморгать в жидкости. Если же и этот способ не поможет, положить на глаз мокрую ватку, забинтовать его и обратиться к врачу.

Иногда, играя, маленькие дети кладут себе в ухо пуговицы, горошины, семечки и другие предметы. Бывает, что спящему человеку заползает в ухо какое-нибудь насекомое. Надо немедленно удалить из уха инородное тело. Для этого нужно закапать в ухо теплое масло, глицерин или теплую воду, затем попрыгать на одной ноге и сильно потрясти головой. Ни в коем случае нельзя доставать попавший предмет пинцетом, шпилькой, булавкой, так как можно повредить барабанную перепонку, а это приведет к потере слуха. Если принятые меры не помогают, необходимо обратиться к врачу.

Иногда посторонние мелкие предметы случайно попадают в нос. Чтобы освободиться от них, надо зажать свободную от постороннего предмета ноздрю и с силой высморкаться. Если это не поможет, взять резиновый баллончик, наполнить его теплым раствором борной кислоты (1 чайная ложка на стакан воды) или чистой водой и ввести жидкость в эту же ноздрю. Выливаясь из другой ноздри, вода может вынести с собой и застрявший посторонний предмет. Но не всегда эти способы помогают. Тогда необходима срочная врачебная помощь.

ИСКУССТВЕННОЕ ДЫХАНИЕ И МАССАЖ СЕРДЦА

Если в результате несчастного случая ослабевает деятельность сердца, останавливается

дыхание и жизнь человека в опасности, прибегают к искусственному дыханию и массажу сердца.

В последнее время разработаны новые методы массажа сердца и искусственного дыхания, которые позволяют без специальных приборов и инструментов оказать помощь пострадавшему на улице, в общественном месте и т. д.

Техника их проста. Пострадавшего укладывают на какую-нибудь твердую поверхность (например, на доску, пол или стол) и немедленно начинают ритмически нажимать обеими руками на нижнюю треть грудины с частотой 60 - 70 сжатий в минуту. Одновременно с массажем сердца делают искусственное дыхание, но таким образом, чтобы сжатие грудной клетки последовательно чередовалось с вдуванием воздуха в легкие. После каждых 4-5 сжатий вдувают воздух.

Искусственное дыхание можно производить, непосредственно вдувая воздух через рот или нос в легкие пострадавшего. Предварительно его лицо прикрывают носовым платком или марлей. Такой метод получил название искусственного дыхания «изо рта в рот» или «изо рта в нос».

Число спасенных с помощью непрямого массажа сердца и искусственного дыхания у нас в стране и за рубежом исчисляется уже сотнями.

Переноска пострадавшего способом «друг за другом»

ПЕРЕНОСКА ПОСТРАДАВШЕГО

Если пострадавший не в состоянии идти сам или при помощи товарища, его переносят на руках или на носилках. На рисунках приведено несколько способов переноски пострадавшего на руках.

При переноске на далекое расстояние лучше пользоваться носилками, но специальные но-

Так надо соединять руки при переноске способом «замок».

силки не всегда бывают вод рукой. В таких случаях можно взять две палки одинаковой длины, продеть их в застегнутое пальто или в отверстия, сделанные в углах мешка. Если и такие носилки сделать не из чего, можно воспользоваться широкой доской, положив на нее одежду, сено, солому. Нести пострадавшего надо

ногами вперед. Чтобы при ходьбе носилки не раскачивались, несущие их не должны идти в ногу.

Правила первой помощи надо не только знать, но и уметь применять их практически.

Переноска пострадавшего способом «замок» из двух рук.

Однако когда требуется серьезная медицинская помощь, лучше немедленно вызвать врача (если это возможно) или доставить пострадавшего в больницу.

ОЖИВЛЕНИЕ ОРГАНИЗМА

И В СКАЗКАХ БЫВАЕТ ПРАВДА

Можно ли не любить наши замечательные русские сказки! Сколько в них яркой фантазии, любви к человеку, утверждения правды в жизни! В борьбе за справедливость герои сказок, люди и животные, нередко становятся жертвами темных сил, которые отнимают у них жизнь, но в конце концов доброе начало торжествует и, вспрыснутые «живой водой», мертвые оживают. В наивных, сказочных представлениях об оживлении людей и животных отражена заветная мечта человека победить смерть.

Неужели это одна лишь несбыточная игра воображения? Нет. Идея оживления умерших родилась еще в глубокой древности. В те времена врачи применяли разные способы: прикладывали к телу мертвеца раскаленные металлические предметы, вдували в легкие воздух через вставленную в рот трубочку. Однако все попытки были безуспешными. Это и понятно. Ведь уровень знаний о строении и функциях человеческого организма был недостаточный. Но надежда на победу в борьбе за жизнь никогда не угасала в сердцах людей. Через множество препятствий и неудач, преодолевая религиозные предрассудки, пробивалась и утверждалась она в научной медицине.

В конце XVIII в. успехи в развитии естествознания дали ключ к познанию многих тайн человеческого организма и стали тем фундаментом, на котором ученые начали проводить

В поэтической форме рассказывают народные сказки об оживлении умерших.

смелые опыты по оживлению отдельных органов и тканей. А в конце XIX и начале XX в. медики все настойчивее и обоснованнее заговорили о проблеме оживления организма.

Очень интересные опыты проводил в середине прошлого столетия французский ученый Броун Секар. Он нагнетал шприцем в сосуды отрезанной головы собаки кровь, и мертвая голова оживала: она открывала глаза, двигала челюстью. В 1902 г. русский ученый А. А. Кулябко впервые оживил изолированное сердце человека. Ему удалось через 20 часов после смерти ребенка оживить его сердце. Позднее советский ученый С. В. Андреев оживил изолированное сердце новорожденного через 99 часов после смерти.

Дальнейшие исследования показали, что труднее всего оживить мозг. Возможный срок его оживления после остановки сердца и дыхания исчисляется только минутами.

В начале 1913 г. русский ученый Ф. А. Андреев впервые провел опыты по оживлению целого организма собаки.

Здесь необходимо сказать, что разрешить проблему оживления организма - это не значит победить смерть вообще. Смерть от неизлечимых болезней и от старости - процесс естественный и необратимый. Задача заключается в том, чтобы бороться с внезапно наступившей смертью, когда все важные для жизни человека органы здоровы, а умер он от поражения током, ранения, вызвавшего острую потерю крови, или другого несчастного случая. Вот тут-то и нельзя допустить, чтобы, после того как перестало биться сердце и угасло дыхание, наступило то необратимое состояние, которое мы называем смертью.

СМЕРТЬ КЛИНИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ

Еще в древности люди говорили о трех воротах смерти. Они имели в виду прекращение кровообращения, дыхания и угасание сознания. Но организм погибает не сразу. Наукой установлено, что смерть - это процесс, который не наступает мгновенно. Даже при скоропостижной смерти клетки и ткани организма не погибают немедленно и одновременно. Одни из них умирают быстрее, другие медленнее. Раньше всех прекращает свою работу кора головного мозга. Предельный срок, в течение которого может жить кора головного мозга после прекращения сердечной деятельности и

В древние времена врачи пытались оживлять умерших, прикладывая раскаленные металлические предметы к их телу.

дыхания в обычных температурных условиях, - 5 - 6 минут. Затем в ней наступают необратимые изменения, и если даже удастся оживить человека после смерти, продолжавшейся более 5 - 6 минут, то он уже не может быть работоспособным и полноценным.

Таким образом, между остановкой кровообращения и дыхания и развитием необратимых изменений в коре головного мозга проходит небольшой период времени. Он называется клинической смертью. Во время клинической смерти сердце не работает, дыхание отсутствует, но органы и ткани еще не умерли. В них очень замедленно, но все же продолжается обмен веществ, и организм еще можно вернуть к жизни. После 5 - 6 минут клинической смерти наступает биологическая смерть - уже полный и необратимый распад тканей и клеток, оживить которые наука бессильна.

КАК ОЖИВЛЯЮТ ОРГАНИЗМ

Во многих странах ученые применяют различные методы оживления организма. В Советском Союзе методика оживления организма разработана Лабораторией экспериментальной физиологии по оживлению организма при Академии медицинских наук СССР. В ее основе «лежит нагнетание в артерию крови с лекарственными веществами, искусственное дыхание, дефибрилляция (см. ниже) и массаж сердца.

При артериальном нагнетании по направлению к сердцу кровь через несколько секунд попадает в венечные сосуды сердца и снабжает его кислородом и питательными веществами. Одновременно струя крови, вводимая в артерию, раздражает нервные окончания, расположенные в стенках сосудов и в сердечной мышце, в результате чего сердце начинает сокращаться. Сочетание этих двух условий и способствует восстановлению деятельности сердца. Искусственное дыхание делают с помощью особых аппаратов, которые вдувают воздух в легкие и отсасывают его из них. Так в легкие попадает кислород и удаляется углекислота. Кроме того, при вдохе легкие растягиваются, а находящиеся в них нервные окончания раздражаются. По ним как бы передается команда в дыхательный центр, который расположен в продолговатом мозге, и таким образом восстанавливается его деятельность.

Как известно, сердце в организме выполняет роль центрального насоса, который проталкивает кровь ко всем тканям и клеткам организма. Оно доставляет тканям кислород и питательные вещества (артериальная кровь) и удаляет из них углекислоту и другие продукты обмена (венозная кровь).

Эта основная работа сердца может осуществляться только в том случае, если все волокна, из которых состоит сердечная мышца, сокращаются одновременно. Однако работа сердца может и нарушиться. Тогда отдельные волокна (фибриллы) перестают сокращаться одновременно, а сокращаются в разное время и независимо друг от друга. Такое явление называется фибрилляцией.

Портативный аппарат искусственного дыхания.

Внешний вид фибриллирующего сердца напоминает зыбь на поверхности воды в ветреную погоду. При фибрилляции сердце не сокращается и в нем не создается давление, которое необходимо для нагнетания крови в сосуды, т. е. сердце перестает быть насосом, поддерживающим кровообращение в организме. Фибрилляция очень опасна для жизни, и усилия многих ученых были направлены на изучение способов ее устранения. Лаборатория экспериментальной физиологии по оживлению организма при Академии медицинских наук СССР совместно с Всесоюзным электротехническим институтом имени В. И. Ленина создала специальный прибор дефибриллятор. Он прекращает фибрилляцию сердца с помощью постоянного тока высокого напряжения, который пропускается через грудную клетку.

Для восстановления сердечной деятельности в случае необходимости применяют прямой массаж сердца. Его проводят обязательно в сочетании с искусственным дыханием, а иногда и с артериальным нагнетанием крови. После того как сердце остановилось, врач немедленно вскрывает грудную клетку и сжимает сердце (60 - 70 сжатий в минуту) одной или двумя руками. От этого кровь начинает проталкиваться в сосуды. С помощью массажа сердца восстанавливается кровообращение. В ряде случаев это приводит к оживлению всего организма. Массаж сердца иногда может продолжаться один или два часа, но начинать его нужно не позже чем через 5 - 6 минут после прекращения деятельности сердца, т. е. в период клинической смерти.

В последнее время разработан и получил широкое распространение новый метод массажа

сердца, не требующий вскрытия грудной клетки. Называется он непрямым или наружным .

Чтобы оказать помощь больному, его укладывают на какую-нибудь твердую поверхность (например, на доску, пол или стол) и немедленно начинают ритмически нажимать обеими руками на нижнюю треть грудины с частотой 60-70 сжатий в минуту. Одновременно с массажем сердца делают и искусственное дыхание, но таким образом, чтобы сжатие грудной клетки последовательно чередовалось с вдуванием воздуха в легкие. После каждых 4- 5 сжатий вдувают воздух.

Мы уже говорили о специальных аппаратах для искусственного дыхания. Однако можно обойтись и без них, Для этого существуют трубки для вдувания воздуха, похожие на те, которыми пользовались врачи в древности.

Если же нет под рукой и трубки, то искусственное дыхание можно производить непосредственно вдувая воздух через рот или нос в легкие пострадавшего. Предварительно лицо больного прикрывают носовым платком или марлей. Этот метод получил название искусственного дыхания «изо рта в рот» или «изо рта в нос».

Таким образом, непрямой массаж сердца и искусственное дыхание «изо рта в рот» или «изо рта в нос» позволяют без каких-либо специальных приборов и инструментов оказать помощь пострадавшему на улице, в общественном месте и т. д. Число спасенных с помощью непрямого массажа сердца и искусственного дыхания у нас в стране и за рубежом исчисляется уже сотнями.

В газете «Медицинский работник» 4 сентября 1960 г. опубликована заметка о возвращении к жизни утонувшей девочки Гали Летуновой. Купаясь в реке Томи, она захлебнулась и пошла ко дну. Девочка была под водой 7 минут. Врач скорой помощи констатировал клиническую смерть. С помощью дыхательного аппарата он немедленно отсосал воду из легких и начал производить искусственное дыхание. Одновременно он применил непрямой массаж сердца. Для борьбы с отеком легких ввел в вену хлористый кальций и глюкозу. Через несколько минут девочка открыла глаза и еле слышно прошептала: «Спать хочу». Своевременно оказанная врачом помощь вернула Гале жизнь.

Мы рассказали лишь об основных элементах методики оживления организма. Они широко применяются в лечебной практике. Но этим дело не ограничивается: нередко эффективной

Непрямой массаж и искусственное дыхание проводит один человек.

Непрямой массаж и искусственное дыхание проводят два человека.

оказывается электростимуляция остановившегося сердца. Весьма перспективен и метод искусственного кровообращения с помощью специального аппарата «искусственное сердце». Этот метод еще в 1928 г. был предложен советскими учеными С. С. Брюхоненко и С. И. Чечулиным, но для оживления организма пока применяется лишь в эксперименте.

ХОЛОД ПОМОГАЕТ ОЖИВЛЕНИЮ ОРГАНИЗМА

Долгое время казалось, что срок в 5-6 минут для клинической смерти никоим образом нельзя удлинить.

Однако вопрос удлинения срока клинической смерти, т. е. периода, в течение которого еще можно полностью восстановить жизненные функции организма, не переставал волновать врачей. Они понимали, что надо искать способы как-то «законсервировать», задержать распад тканей, и прежде всего тканей мозга, после прекращения работы сердца. И тут исследователи, занимающиеся вопросом оживления организма, стали думать о холоде. Надо было найти такой способ применения холода, который задержал бы распад клеток коры мозга после прекращения работы сердца, но не погубил бы их. И он был найден.

Еще в начале XX в. русский ученый П. И. Бахметьев доказал, что температуру тела зимнеспящих животных можно довести до более низкого уровня, чем тот, на котором она держится в период зимней спячки. Жизненные процессы в организме такого искусственно охлажденного животного почти прекращаются, но смерть еще не наступает, и животное может жить после того, как его отогреют. Это состояние Бахметьев назвал анабиозом.

Анабиоз ученый сравнивает с часами. Пока маятник качается, часы ходят. Если же маятник остановить, то останавливаются и часы.

Они не ходят, но стоит только качнуть маятник, как часы снова пойдут. Состояние животного в период анабиоза подобно часам, когда их маятник остановлен. Свои опыты Бахметьев ставил на летучих мышах. Он помещал спящих мышей в холодовую камеру. Температура тела у них снижалась с +26,4 до -9°. Вынутые из холодовой камеры мыши были твердыми на ощупь и не обнаруживали никаких признаков жизни. Однако после обогревания они быстро оживали. Ученый предполагал, что такое, гораздо более глубокое, чем зимняя спячка, резкое ослабление жизнедеятельности можно будет создать у обезьян и человека и использовать его с лечебной целью.

Но прошло более 30 лет, прежде чем эта идея осуществилась на практике при проведении сложных операций. «Холодовой наркоз» стал надежным помощником хирурга. Его назвали гипотермией, что означает понижение температуры. Гипотермия широко применяется в медицине, и главным образом в грудной хирургии при операциях на сердце. Создаваемое ею замедление всех жизненных процессов позволяет проводить очень сложные операции, которые сделать в нормальных температурных условиях невозможно.

Исследованиями Лаборатории экспериментальной физиологии по оживлению организма при Академии медицинских наук установлено, что при искусственном охлаждении срок клинической смерти удлиняется с 5-6 минут до 30 минут и даже 1 часа (если температура тела снижена до 25-27°) и до 2 часов (при снижении температуры до 10-12°). Собаки, перенесшие 2 часа клинической смерти при пониженной температуре тела (10-12°), быстро оживают. Через несколько дней после опыта они ничем не отличаются от нормальных животных. Такие же опыты проводили и на обезьянах. Вот один из них. Он был поставлен в Институте экспериментальной патологии я терапии в Сухуми на восьмилетнем павиане гамадриле по кличке Кефа.

Обезьяне за 30 минут до начала охлаждения дали наркоз. После того как она погрузилась в сон, ее обложили пузырями со льдом и стали следить за температурой тела.

Когда температура понизилась до 27°, у обезьяны начали выпускать из артерии кровь. Кровяное давление быстро снижалось, и через 10 минут было около 0. Дыхание с началом кровопускания становилось все менее регулярным, затем стало судорожным - атональным. Через час сердечная деятельность и дыхание прекратились. Наступила клиническая смерть. Температура тела обезьяны к этому времени снизилась до 23,7°. Клиническая смерть продолжалась 20 минут, затем началось оживление: нагнетание крови в артерию по направлению к сердцу и одновременно искусствен-

ное дыхание с помощью дыхательного аппарата. Приблизительно через полторы минуты у Кефы начало биться сердце. Однако несколько раз у нее возникала фибрилляция сердца, которую прекращали с помощью дефибриллятора. Через 15 минут обезьяна самостоятельно дышала, а через 4 часа после оживления проснулась, подняла голову и протерла лапой глаза, как после обычного сна. Когда произносили ее кличку, она поворачивала голову. Утром следующего дня Кефа могла самостоятельно переходить из клетки в клетку, ела мандарины, причем сама их чистила и выбирала только сладкие - словом, ничем не отличалась от других обезьян.

Возможно, вы смотрели замечательный балет Чайковского «Спящая красавица». Он переносит нас в фантастический мир, где по повелению злой феи все во дворце заснуло мертвым сном. Заснули придворные, заснула царская дочь Аврора, заснули находящиеся около дворца звери. Вековой лес вырос вокруг дворца, так как сон продолжался 100 лет. И только после того как во дворец сумел проникнуть принц, все проснулось. Это сказка. Однако подобная идея возможности оживления в будущем после длительного холодового сна, продолжающегося 100 лет, была высказана основателем учения об анабиозе Бахметьевым. Она и сейчас еще остается фантастической. Но мысль о все более широком использовании холода в медицине развивается и, несомненно, будет играть немалую роль в борьбе за жизнь и здоровье человека.

ПОЛОЖЕНО ТОЛЬКО НАЧАЛО

Оживление организма - идея, давно волнующая человечество. Исследования ученых в области оживления людей, погибающих от преждевременной смерти, очень важны, но в этом направлении сделаны пока лишь первые шаги. Слишком велика проблема, очень трудны задачи. По существу, мы стоим лишь у истоков тех знаний, которые в будущем помогут людям оживлять организм. Конечно, накопленный опыт уже во многих случаях успешно используется в практической медицине, однако предстоит выяснить гораздо большее. И хочется верить, что многие из вас заинтересуются этими вопросами и, став взрослыми, отдадут свои силы и знания проблеме оживления. Какая благодарная и гуманная задача - бороться с преждевременной смертью!

Вячеслав П. был ранен и находился в состоянии агонии. С помощью артериального нагнетания крови он был выведен из этого состояния. На снимке Вячеслав П. с женой после излечения.

ИСКУССТВЕННЫЕ ОРГАНЫ

Рабочих одного из американских заводов каждый день встречает предостерегающая надпись: «Будь осторожен, - создатель сотворил человека, но не позаботился приготовить к нему запасные части». В этом обращении правильно только одно - призыв к осторожности.

Человека сотворил не бог, а труд, создать же «запасные части» - заменители естественных органов - люди стремились уже с давних времен. Современная наука и техника достигли в этом значительных успехов.

УДОБНО ЛИ БРАТЬ ВЕЩИ ТУЛОВИЩЕМ?

Еще две тысячи лет назад греческий историк Геродот рассказывал о воине, который отрубил прикованную ступню, чтобы бежать из плена, и многие годы потом ходил с деревянной ногой. А при раскопках у итальянского

Такими были протезы конечностей в средние века.

города Капуи археологи нашли бронзовую ногу римского легионера, заменившую потерянную им в сражении более полутора тысяч лет назад.

В средние века искусственные конечности- протезы стали делать подвижными. Отдельные части протеза соединялись шарнирами - «суставами» - и приводились в движение мускулами здоровых частей тела с помощью затейливой системы рычагов и ленточных тяг. Чтобы сжать кисть искусственной руки, согнуть ее в локте и т. д., приходилось делать наклоны и повороты надплечья и туловища - буквально брать вещи туловищем. Не очень удобно, не правда ли? Дело в том, что в таких протезах заменен - смоделирован только костно-суставной аппарат. В них нет ни собственного источника движения - мышц, ни управляющих л чувствующих нервов.

МОЖНО ЛИ ВЫПОЛНЯТЬ РУЧНУЮ РАБОТУ НОГОЙ?

Искусственные мышцы - большой прогресс в технике протезирования. Они появились совсем недавно. Это миниатюрные электромоторы весом 50-100 г, питающиеся от небольших аккумуляторных батареек примерно такого же веса. Запаса энергии батарей хватает на сутки. А в течение ночи их заряжают заново.

Другой вид искусственной мышцы -баллончик со сжатым газом весом 200-300 г и размером с карманный фонарик. Из него газ по трубкам направляется в небольшие мехи, заложенные в суставах пальцев и других подвижных частях протеза. Раздуваясь, мехи приводят эти части в движение. Но даже собственный источник энергии не делает еще искусственную конечность «своей». Управлять ею приходится, как и любой машиной, с помощью кнопок или клавишей, помещенных где-нибудь в укромном месте, например под пальцами стопы. Получается, что ручную работу приходится выполнять ногой.

МЫШЦА ПОДАЕТ КОМАНДУ

В 1882 г. ученик знаменитого русского физиолога И. М. Сеченова Н. Е. Введенский поставил интересный опыт. Провода телефона он

присоединил к двум булавкам, а булавки ввел в мышцу руки. Приложив телефон к уху, ученый услышал ровный гул. Мышца пела. Причем пела на разные голоса. При расслаблении мелодичный тон переходил в низкий глухой рокот, при напряжении становился выше и звучнее. Происходило это потому, что телефон звучит, если его присоединить к источнику быстрых электрических колебаний. Так были открыты биотоки мышц. Конструкторы искусственной руки решили использовать их для управления протезом. Дело в том, что при ампутации части конечности мускулы, приводящие эту часть в движение, сохраняются, так как они лежат ближе к туловищу. Их «голос», их команда пригодились для управления искусственной рукой. В 1959 г. в Москве специалисты знакомились с тем, как работает протез кисти и части предплечья. У человека, который пользовался этим протезом, не было заметно никаких лямок, манжет, характерных для протезов такого типа. Только несколько тонких проводов тянулись к двум небольшим плоским коробочкам, подвешенным к поясу. Не делая никаких лишних движений, человек разжимал искусственную кисть, разборчиво писал, ловко брал спички, расческу, зубную щетку, прочно и уверенно держал увесистую

Протез предплечья, управляемый биотоками мышц.

хозяйственную сумку. Это был первый протез с биоточным управлением. Захват и раскрытие пальцев производились в нем при помощи маленького электромоторчика, спрятанного в гильзе протеза, плотно надетой на предплечье. В ней же помещались четыре контакта - чашечки, заполненные токопроводящей пастой. Две из них прилегали к мышцам - разгибателям кисти и пальцев, две - с противоположной стороны, к сгибателям. От контактов биотокосъемников биотоки мышц направлялись в узел управления и усиления (весом 75 г) и оттуда к мотору. Второй ящичек на поясе - аккумуляторная батарея, питающая устройство. Когда сокращались сгибатели, пальцы смыкались; вступали в действие разгибатели- моторчик вращался в обратную сторону и кисть раскрывалась. Чем сильнее напрягались мышцы, тем выше и чаще становился частокол биотоков, больше и мощнее управляющий сигнал усилителя, крепче схватывание.

НЕВИДЯЩИЕ ВСЕЗНАЙКИ

Однажды во время концерта знаменитого пианиста в зале неожиданно погас свет. Слушатели испуганно замерли, по уже в следующее мгновение напряженное ожидание разрядилось вздохом облегчения. Прекрасная мелодия продолжала звучать в погруженном в темноту зале. Как же мог пианист играть, не видя клавиатуру, что называется «ощупью»? Ему помогли воспринимающие нервные аппараты - рецепторы, заложенные в коже, мускулах, сухожилиях. Они непрерывно сообщают в головной мозг о температуре, прикосновении,

давлении окружающих предметов, о положении частей тела, о силе и характере мышечного напряжения. Благодаря им после соответствующей тренировки можно «вслепую» выполнять сложную работу, например играть на рояле или баяне, печатать на пишущей машинке и т. д. С точки зрения физики рецепторы - это биологические преобразователи тепловой, лучистой, механической энергии в электрохимическую, или, проще, электрическую энергию нервного импульса. Чувствительные преобразователи - датчики, выполняющие ту же работу, широко используются в науке и технике. Один из них - тензометр (измеритель механического напряжения) обеспечил искусственную руку чувствительностью к давлению. Тонкая проволочка - полупроводник - монтируется в подкладке из мягкого материала на кончике пальца протеза. От давления она изгибается и меняет сопротивление электрическому току. Ток, проходящий через этот датчик, управляет маленьким вибратором, приложенным к коже плеча. Величина вибрации и служит для оценки силы сжатия.

ОТ СЛАДКОГЛАСНЫХ СИРЕН ДО МАГНИТОФОНА

Ученым приходится думать о замене не только удаленных конечностей или их частей, но и о тех, которые выходят из строя в результате болезней. Одна из самых тяжелых болезней полиомиелит поражает двигательные нервы, вызывает паралич ног. Обездвиженные мышцы постепенно уменьшаются в объеме и теряют способность полноценно сокращаться. Чтобы этого не случилось, необходимо заставлять мышцы двигаться, работать. Биоточное управление в этом случае очень ценно. Замирающие, ослабленные биотоки усиливаются и передаются на мышечное волокно, вызывая достаточно интенсивные сокращения. А если команды совсем не слышно, то можно использовать ее запись на магнитофонной пленке. Один американский исследователь «записал» ходьбу собаки, т. е. биотоки мышц ног идущего животного. Затем собаку усыпили и к мышцам, управляющим движениями коленного и тазобедренного суставов, подвели электроды. При передаче на них преобразованной в электрические импульсы магнитофонной записи спящая собака смогла совершать неуверенные, но достаточно согласованные шаги в определенном направлении.

В древнем сказании об Одиссее волшебные голоса мифических существ - сирен - вынуждали путника, услышавшего их, совершать бессмысленные и гибельные поступки. Современные электронные «сирены» не менее могущественны. Правда, их пение, если его действительно прослушать, не так благозвучно, но зато приносит пользу людям.

ОШИБКА ГАРВЕЯ

Моделирование конечностей уходит, как мы видим, в глубину веков. А давно ли изготовили искусственное сердце? «Недавно», - ответите вы и ошибетесь. Модель сердца тоже родилась больше 2000 лет назад, когда во Л в. до н. э. механик Ктезибий из города Александрии создал первый клапанный насос. Однако ни Ктезибий, ни его современники и понятия не, имели, что этот удобный механизм является простейшей моделью человеческого сердца. Это стало известно только через 18 веков, когда в 1628 г. в г. Франкфурте вышла в свет небольшая книга, автором которой был английский врач и естествоиспытатель Уильям Гарвей. В ней содержалось учение о кровообращении и роли сердца. Гарвей высоко оценил эту роль. «Сердце животных - источник жизни, начало всего, солнце микрокосма, от которого зависит вся жизнь, вся свежесть и сила организма... При тяжком поражении сердца должен страдать и разрушаться весь организм... Тогда ничто не может заменить сердца и взять на себя его функции...» Произведение Гарвея потомки назвали золотой книжечкой за четкость, обоснованность, сжатость и огромную научную ценность. В ней содержится, пожалуй, всего одна ошибка. Дей-

ствительно ли невозможно, как пишет Гарвей, заменить сердце? Сейчас уже с этим нельзя полностью согласиться. Но великого естествоиспытателя не следует упрекать за эту неточность. Со дня выхода его книги прошло 300 лет, пока первое искусственное сердце-насос было применено в опытах на животных. В 1928 г., когда любители научной фантастики зачитывались повестью А. Беляева «Голова профессора Доуэля», на лабораторном столе советских ученых С. С. Брюхоненко и С. И. Чечулина уже жила отделенная от туловища голова собаки. Кровообращение в ней поддерживалось при помощи специального насоса-автожектора. Прежде чем попасть в артерии головы, кровь проходила через сосуды изолированных легких собаки, периодически раздуваемых мехами. Там она обогащалась кислородом, необходимым для жизни мозга и других тканей головы. А уже в 1930 г. автожектор был использован хирургом Н. Н. Теребинским для временного замещения сердца в целом организме собаки. Сначала искусственное сердце заменяло настоящее всего несколько минут, но за этот короткий срок наука преодолела еще один барьер и вступила на новую дорогу, неизвестную, трудную и заманчивую.

ЧЕЛОВЕК С ТРЕМЯ СЕРДЦАМИ

Человек, применивший искусственное сердце, не случайно был хирургом. Часто сердце выходит из строя из-за грубых изменений в его строении, возникающих в результате болезни

Аппарат «искусственное сердце» (пальчиковый насос): вверху - внешний вид; внизу - схема.

или нарушении нормального развития плода. Только хирургическая операция способна исправить эти пороки сердца. Но пока идет операция на сердце, оно не может поддерживать кровообращение. Оно останавливается или совсем слабо сокращается. Стенка его разрезана, хирургу открыт доступ к пораженному участку. Кровоснабжение организма должна обеспечить машина. И ученые начали создавать такие механизмы. Сердце всех животных устроено по одному типу: это сокращающееся полое тело - камера с внутренними клапанами на входе и выходе. Так же сконструированы некоторые искусственные сердца, только камера их (эластичная трубка или баллон) периодически сжимается извне с помощью насоса с гидравлической или пневматической передачей (мембранные насосы). У других искусственных сердец нет клапанов. Участок эластичной трубки уложен вдоль стенки круглого углубления. В центре углубления вращается поперечный стержень с роликами на концах. Эти насосы так и называются роликовыми. При каждом повороте ролики пробегают по трубке, сдавливая ее и перегоняя кровь вперед, порцию за порцией. Есть и такие, у которых гонит кровь не ролик, а небольшие валики, лежащие рядом поперек трубки, как пальцы многопалой ладони. Они поочередно, один за другим, ненадолго прижимают свой участок. Когда очередь доходит до последнего, начало трубки давно свободно и заполнено новой порцией крови. Такой насос называют пальчиковым или сигмамотором, так как вереница за-

жимов, если смотреть на них сбоку, непрерывно извивается, образуя кривую, напоминающую греческую букву сигма s. Во многих аппаратах искусственного кровообращения, так же как и в нашем сердце, есть два насоса. Один, по примеру правого желудочка, прогоняет кровь через искусственные легкие - оксигенатор, другой направляет ее, обогащенную кислородом, в артерии больного. Однако некоторые конструкторы ставят три и четыре насоса. В таких случаях на время операции больной оказывается обладателем трех сердец: двух искусственных и одного естественного.

ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ

Операции, при которых применяется искусственное сердце, продолжаются несколько часов. А можно ли в случае необходимости заменить сердце искусственным на более длительный срок? Тут нелишне вспомнить, что замена бывает разная. Одни просто выбрасывают износившуюся вещь и покупают новую, а другие, рачительные люди направляют ее в ремонт.

И подчас не один раз. Подобная постепенная замена негодных частей сердечно-сосудистой системы уже производится, и ассортимент запасных деталей все расширяется. Уже привычной в сердечно-сосудистой хирургии стала искусственная перегородка между предсердиями или желудочками. Протезами из полимерных материалов хирурги заменяют участки артерий, укрепляют истонченный и грозящий разрывом участок желудочка на месте, где произошел инфаркт миокарда¹, заменяют клапаны сердца. Решение этой задачи особенно важно, потому что именно из-за срастания или сморщивания клапанов чаще всего возникает сердечная недостаточность. Проходят испытания различные виды искусственных сердечных клапанов. Тут и модели в виде стального и пластмассового каркаса, внутри которого бьется шарик. Струя крови то отбрасывает его от краев отверстия в каркасе, то, устремляясь назад, прижимает к ним, запирая себе обратный путь. Другие клапаны совсем напоминают настоящие.

Это маленькие полукруглые кармашки-паруса из полимерной ткани или специальной резины, закрепленные внутри кольцевого каркаса или подшивающиеся прямо к стенке сосуда. Во время сокращения сердца кармашки прижимаются к стенке, открывая дорогу крови. Обратный ток наполняет и раздувает их, края створок соприкасаются, перекрывая просвет. Некоторые из этих протезов служат уже годы.

¹ Инфаркт миокарда - омертвевший участок сердечной мышцы (миокарда); происходит от закупорки одной из венечных (коронарных) артерий сердца тромбом или от резкого сужения артерии - спазма.

ЕДИНЫМ БИЕНИЕМ

Затянувшаяся жизнь нервных узлов сердца, задающих ритм сокращений, сыграла злую шутку с Везалием (см. стр. 211), знаменитым врачом и анатомом средних веков. Случай, из-за которого пострадал Везалий, редкий. А чаще происходит обратное, т. е. нервный аппарат сердца выходит из строя у еще живого человека. Это опасное состояние может возникнуть при болезнях сердца, а также во время операции на нем, если хирург заденет нервные узлы, управляющие ритмом сердечных сокращений. В таких случаях желудочки сокращаются значительно слабее и реже. Дело может кончиться остановкой сердца, несмотря на то что сердечная мышца полна сил и жизнеспособна. Чтобы этого не случилось, водитель ритма должен быть чем-то заменен. И это «что-то» - искусственный водитель ритма есть в арсенале медицины. Он имеет свой «нервный узел» генератор электрических импульсов напряжением 3-6 в и длительностью 7-8 тысячных долей секунды. Этот узел, правда, значительно крупнее настоящего. Вес его доходит до ста граммов вместо сотых долей миллиграмма. Но все же его можно без труда носить при себе. Проводниками служат изолированные электрические провода, а передатчиками возбуждения на сердечную мышцу - платиновые контакты, приживляемые на поверхности желудочков или предсердий. Хотя генератор импульсов и не очень обременителен, но и его не обязательно постоянно иметь при себе. Можно обойтись маленьким искусственным регулятором ритма, состоящим из сантиметровой катушки, конденсатора и полупроводникового выпрямителя. Все устройство, весящее несколько граммов, вживляется под кожу. Электроды, идущие к сердцу от крошечной батарейки, заставляют его работать в заданном, нужном ритме. С таким прибором больной может чувствовать себя спокойно. Но нельзя забывать, что сфера действия источника колебаний ограничена. Искусственный водитель ритма обычно ненадолго заменяет настоящий: пока тот не начнет действовать самостоятельно. А иногда заменителю приходится работать в течение месяцев и даже лет. Некоторые исследователи считают, что каждый возбуждающий импульс должен иметь несколько подъемов напряжения, таких же, как в электрических сигналах сокращающегося сердца (электрокардиограмма). В дело включается электронная «сирена» - магнитофон,

Искусственный водитель ритма сердца вживляется под кожу больного.

на пленке которого записана нормальная электрокардиограмма¹ здорового сердца. Биотоки усиливаются и передаются на больной орган. Сердца бьются единым биением.

СЕРДЦЕ СТАНОВИТСЯ В СТРОЙ

Итак, наступило время, когда в случае необходимости можно заменить крупные сосуды, клапаны и источник ритмического возбуждения сердца. Все, кроме самого главного двигателя - сердечной мышцы. Обычный аппарат искусственного кровообращения, весящий свыше сотни килограммов, в грудную клетку не вместишь. Исследователи занялись уменьшением размера искусственного сердца. В одной из моделей миниатюрный электромоторчик раскачивал стержень - маятник, сжимавший поочередно 2 эластичные пластмассовые камеры - желудочки сердца. Другой вариант «сердца» представлял собой небольшой роликовый насос. В третьем пластмассовые камеры, снабженные клапанами и соединенные с соответствующими артериями и венами, сжимались силой сжатого газа, подаваемого из баллона. Выталкивание крови при этом осуществляется

¹ Электрокардиограмма - запись электрических импульсов, возникающих в мышце сердца, полученная с помощью специального аппарата - электрокардиографа.

мягче. Такое «сердце» не вибрирует в грудной клетке. Животные жили с ним до двух суток, причем не лежали неподвижно на операционном столе, а передвигались, ели, ласкались к хозяину. Может быть, близок час, когда более совершенная конструкция искусственного сердца поможет вырвать у преждевременной смерти многие жертвы.

ТРЕТИЙ ЛИШНИЙ

Наше сердце очень чувствительно. Оно чутко реагирует на малейшие изменения в организме и окружающем мире. Ведь ему приходится непрерывно приспосабливать свою работу к потребностям клеток и тканей в кислороде и питательных веществах. Искусственное сердце также способно отвечать на эти изменения. Во время операции многочисленные искусственные рецепторы - датчики сообщают хирургам все необходимые сведения о состоянии организма и работе аппарата «искусственное сердце». Специальные электронные приборы сигнализируют о скорости кровотока в главных сосудах, датчики электроманометров - об артериальном и венозном давлении, фотоэлементы оксиметров - о степени насыщения крови кислородом. Биотоки мозга и сердца подхватываются контактами электрокардиографов¹ и электроэнцефалографов². Температура в различных частях тела измеряется крохотными полупроводниками - термисторами. Малейшее отклонение от нормы - и хирург меняет режим работы аппарата искусственного кровообращения. Однако в ряде случаев это делает не хирург, а сам аппарат, автомат, преобразующий информацию датчиков в сигнал, управляющий механизмами искусственного сердца. По мере роста наших знаний о регуляции кровообращения и достижений техники автоматического управления искусственное сердце приобретет еще более тонкую чувствительность и не будет нуждаться в посредниках.

ДВИЖУЩИЕСЯ АЛЬВЕОЛЫ

При операции на сердце во временной замене нуждается не только сердце, но и легкие, так как в легочном русле останавливается кровоток, поддерживаемый правым желудочком, и кислород не поступает к тканям. Заменить легкие - это значит искусственно создать огромную площадь соприкосновения крови с воздухом. Если в организме кровь омывает неподвижные легочные пузырьки - альвеолы, заполненные вдыхаемым воздухом, то в первых искусственных легких - оксигенато pax, наоборот, альвеолы сами двинулись навстречу потоку крови. Это были пузырьки воздуха или кислорода, появляющиеся из отверстий специального фильтра и устремляющиеся вверх через толщу крови, заполняющей цилиндрический сосуд оксигенатора. На смену пузырьку, пустившемуся в путь, тотчас образуется новый, и десятки тысяч их превращают кровь в цилиндре в сплошную пену, суммарная поверхность которой исчисляется квадратными метрами. Насыщение тонкой пленки крови кислородом происходит быстро, непрерывно сменяющиеся в оксигенаторе порции ее успевают получить необходимое количество этого газа. При использовании пенных оксигенаторов возникала опасность попадания в кровеносную систему небольших пузырьков газа. Тогда были созданы так называемые пленочные искусственные легкие. В них тонкий слой крови плавно растекается по металлическим или пластмассовым пластинам в атмосфере кислорода. Площадь соприкосновения жидкости и газа увеличивается за счет непрерывного движения пластин и быстрой смены слоя крови. Так, в одном из аппаратов вращается вереница из сотни насаженных на одну ось вертикальных дисков, на треть погруженных в кровь. Кровь захватывается дисками, расплывается по их гладкой поверхности и стекает обратно, уже насыщенная кислородом. Так как вращаются они довольно быстро, до ста оборотов в минуту, то площадь контакта крови с воздухом за этот период достигает внушительной цифры в 150-200 м² и организм получает достаточное количество кислорода.

«ЧЕЛОВЕК-АМФИБИЯ»

Во время прямого контакта крови с кислородом, оказывается, происходят и нежелательные явления. Например, испарение жидкости. Как оно ни мало, но в слое крови толщиной в сотые доли миллиметра оно может привести к изменению концентрации солей или ионов, частичному свертыванию и разрушению бел-

¹ Электрокардиограф - аппарат для записи электрических импульсов, возникающих в мышце сердца.

² Электроэнцефалограф - аппарат для записи электрических импульсов, возникающих в нервных клетках головного мозга.

ков крови. В легких этому препятствует стенка альвеолы, отделяющая воздух от крови. Толщина ее ничтожна. Представьте лист бумаги, расщепленный еще на 10 000 слоев. Если бы даже технике удалось получить такую пленку, то она была бы настолько непрочна, что разрушалась бы под действием текущей крови. К счастью, оказалось, что кислород достаточно хорошо проникает через значительно более толстый слой некоторых полимеров, таких, как полиэтилен, тефлон и др. Перепонка из этих материалов толщиной в 0,01 - 0,02 мм и заменяет стенку альвеолы в так называемых мембранных оксигенаторах, отделяя циркулирующую кровь от кислорода. Внешне искусственные альвеолы мало напоминают настоящие. В одном случае это пластины площадью в 0,5 м², по одну сторону которых находится кровь, а по другую - газовая смесь. В другом - вращающийся цилиндр, наружная стенка которого омывается кровью, а внутрь подается кислород, даже не газообразный, а растворенный в воде - аэрозоль. Получаются, строго говоря, не легкие, а жабры. Впрочем, «человек-амфибия», которому приходится пользоваться этими искусственными жабрами, оказывается даже в лучшем положении, чем больной с искусственными легкими. Аэрозоль позволяет создать значительные концентрации высокоактивного молекулярного кислорода, тем самым улучшить насыщение им крови. Альвеолы настоящих легких исправно служат на протяжении десятков лет. К сожалению, этого нельзя сказать об искусственных. На них постепенно откладывается слой свернувшегося белка крови, ухудшающий проницаемость пленки, таящий опасность тромбоза¹ сосудов и других осложнений. Мертвая ткань, лишенная обмена веществ, не самообновляющаяся и не выделяющая веществ, растворяющих белок, не в состоянии избавиться самостоятельно от этого губительного панциря. Убрать его можно только вместе с «легкими». Так и делают. Искусственные «легкие»,сделанные из пластмассы, удобно использовать только в одной операции.

БЕСПОЛЕЗНОЕ «САМОПОЖЕРТВОВАНИЕ»

Подвиги совершают люди. Иногда и животные ведут себя героически. Оказывается, что на «самопожертвование» способны и отдельные органы, например наши почки. Через них протекает одна четвертая часть всей крови. После тяжелых операций или ранений ослабленное сердце выбрасывает ее значительно меньше. Тогда сосуды почек сокращаются, и кровь, проходящая ранее по ним, направляется для питания головного мозга и сердца. Однако работа обескровленных почек при этом резко ослабляется, а то и прекращается совсем. Если такое состояние продлится несколько дней, то и почки, и все органы, ради которых они «жертвовали» собой, погибнут, отравленные ядовитыми продуктами жизнедеятельности. Спасти организм может только искусственная почка.

ЖИДКИЕ ОРГАНЫ

В строении почки есть сходство с легкими. В ней также имеется множество (до 1 000 000) капиллярных клубочков, каждый из которых отделен тончайшей перегородкой от полости крохотного пузырька. Общая площадь пузырьков достигает 2 м². Давление крови в капиллярах примерно 70 мм рт. ст. А внутри пузырька всего 10. Вследствие разности давлений из крови фильтруется вода, а вместе с ней и остальные растворенные в крови вещества. Однако перепонка почечных клубочков не простая, а полупроницаемая. Это значит, что через нее могут проходить вещества относительно простого строения. Таким образом, сложные белки крови с молекулярным весом более 70 000 остаются в сосудах, а мочевина удаляется. Первой задачей создателей искусственной почки было найти материал, сходный по свойствам с перепонкой почечных клубочков. Подходящим веществом оказался обыкновенный целлофан. Целлофановая трубка, внутри которой протекает кровь больного, и явилась основой первых моделей искусственной почки. Чтобы получить необходимую площадь фильтрации (2-3 м²), целлофановую трубку приходится делать очень длинной, до 40 м. По фильтрующей способности уже первые модели искусственных почек не уступали настоящим. Но это только половина дела. В почках человека фильтруется из крови за одну минуту примерно 120 мл жидкости, т. е. до 180 л в сутки. Вместе с ней уходит не только мочевина, но и много других, несложных по строению, но необходимых организму веществ, таких, как натрий, калий, кальций, хлор и др. Если бы

¹ Тромбоз сосудов - образование сгустка крови (тромба) в просвете стенки сосуда.

Аппарат «искусственная почка» ; вверху - схема; внизу-общий вид.

выделительная функция ограничивалась только фильтрацией, то уже через несколько минут организм оказался бы лишенным воды и этих веществ и погиб. Но это не случается потому, что раствор проходит далее длинный путь по почечным трубочкам - канальцам. Общая поверхность их достигает 6 м², а длина - 70 - 100 км. В канальцах происходит почти полное обратное всасывание в кровь воды и необходимых организму веществ. В результате в мочевой пузырь попадает каких-нибудь полтора, а то и меньше литра жидкости, содержащей почти одну мочевину. Хотя механизм обратного всасывания усиленно изучается, однако воспроизвести его искусственно пока не удалось. Создатели искусственных почек пошли по пути регуляции самого процесса фильтрации. Для этого целлофановая трубка с протекающей по ней кровью погружается в бак со специальным раствором. В нем содержатся в той же концентрации, что и в крови, все необходимые вещества. Теперь молекулы их если и уходят из крови, то по закону диффузии тотчас заменяются равным количеством тех же молекул, передвигающихся в обратном направлении. Мочевины в растворе нет ни грамма. Поэтому она непрерывно удаляется из крови со значительной скоростью. Некоторые аппараты за 4-6 часов могут вывести ее до полукилограмма. При такой энергичной диффузии концентрация мочевины по обеим сторонам мембраны может быстро уравняться, ведь концентрация ее в крови в общем невелика, всего 30 мг на 100 мл. Тогда выделение прекратится. Чтобы этого не случилось, для поглощения суточной дозы мочевины (30 г) необходимо иметь не менее 100 л поглощающего раствора. Примерно такой объем имеют баки с раствором в искусственных почках. А в некоторых случаях они снабжаются еще дополнительными резервуарами для смены раствора емкостью до 1000 л. Таким образом, искусственная почка почти целиком состоит из жидкости. Это настоящий жидкий орган.

ПАРОВАЯ МАШИНА РАБОТАЕТ ВЕЗ ВОДЫ

Аппараты «искусственные почки» есть только в крупных городских больницах. Если необходима длительная замена вышедших из строя почек, то вряд ли больного может удовлетворить аппарат весом до тонны. Ему нужны органы легкие, удобные, эффективные.

Львиная доля веса искусственной почки падает на диализирующий раствор. Уменьшить его количество нельзя. Единственный выход - убрать его совсем, т. е. изыскать другой способ удаления из крови продуктов обмена, не требующий жидкости, создать почку, работающую без мочи. Возможно ли это? Ведь нельзя, например, паровую машину заставить работать без воды. И все-таки это оказалось возможным. В последнее время в химии для очистки и выделения различных веществ, анализа их смесей и т. д. все шире применяются ионообменные смолы - иониты, поглощающие из пропускаемого через них раствора одни вещества и отдающие взамен другие. Различные смолы удерживают те или другие ионы избирательно. Умело подбирая комбинации смол, химики могут менять состав раствора в нужном направлении. Иониты послужили основой для создания нового типа искусственной почки.

Ионообменная почка- это небольшой цилиндр из пластмассы, заполненный специально подобранной смесью размельченных ионитов. Вес его всего 100-200 г. Кровь из артерий поступает в один конец цилиндра, растекается по бесчисленным узким щелям между частицами ионитов и, очищенная от ненужных, балластных веществ, направляется в вену или периферический конец артерии. Сопротивление такой почки невелико. Сердце свободно справляется с ним без помощи насоса, который бывает необходим для продвижения крови по длинной трубке диализирующей искусственной почки. Объем крови, необходимой для ее заполнения, не превышает 100 мл. При этом поглощающая способность аппарата довольно значительна. Однако через некоторое время искусственная почка полностью насыщается и ее необходимо сменить. Это не должно представлять особых трудностей. Вскрывать или прокалывать каждый раз сосуды больного не требуется. Достаточно сделать постоянные отводы из полимерных трубок, вывести их наружу и к ним при необходимости подключать аппарат. К тому же при налаженном производстве ионообменная почка стоит совсем недорого.

Ионообменные почки пока проходят экспериментальную проверку. Они уже значительно удлиняют жизнь животных с предварительно удаленными естественными почками. Эффективность их будет расти по мере получения новых, высокоактивных и специализированных смол.

ВИДЕТЬ - ЗНАЧИТ ЖИТЬ

В одной из лабораторий, исследующих нервную деятельность, поставили необычный опыт. Испытуемого - здорового молодого человека- погрузили в ванну с теплой водой. Специальное приспособление предохраняло от попадания воды в дыхательные пути. Ванну поместили в абсолютно темной комнате, в которую не проникал ни один звук. Лишенный доступа каких-либо раздражений из внешнего мира, испытуемый немедленно впал в глубокий сон, продолжавшийся, пока его изоляция не была нарушена. То же самое неизменно происходило при повторении опытов с другими испытуемыми. Итак, без информации извне нет активной жизни. Подавляющая часть этой информации - свыше 80% - поступает к человеку через орган зрения. Недаром говорят «береги как зеницу ока», когда речь идет о самом драгоценном. Однако на свете есть немало людей, потерявших эту самую зеницу ока - зрение. По собранным в 1950 г. неполным сведениям, число их в мире приближалось к 7 миллионам. Как же им помочь?

МНОГО ЛИ МОЖНО «РАССМОТРЕТЬ» УШАМИ?

Мы видим глазами. Однако в получении зрительного впечатления, кроме глаза, участвуют также зрительные нервы, головной мозг (особенно некоторые его отделы) и глазодвигательные нервы и мышцы. Все это вместе назы-

Так выглядит макет электронного прибора, переводящего зрительный образ в осязаемое изображение вибрирующих штифтиков. Прикасаясь рукой к этим штифтикам, можно как бы ощупать изображение предмета, видимого таким прибором.

вается зрительным анализатором. Оказывается, что приборы, копирующие работу разных частей зрительного анализатора, существуют уже сейчас. Они могут воспринимать изображение, превращать его в серию электрических или электромагнитных колебаний, передавать по проводам и без них на расстояние сотен тысяч километров, автоматически менять «направление» взгляда, сосредоточивать его на выбранном предмете и т. д. Незаменимым остается пока только участок головного мозга, где из электрических импульсов составляется зрительный образ. Но это не означает, что уже в настоящее время нельзя ничего предпринять. Во-первых, слепота от повреждения зрительных нервных центров бывает сравнительно редко. А во-вторых, работу их могут выполнять другие участки мозга, было бы только что воспринимать и обрабатывать, т. е. была бы информация. Искусственные глаза, которые конструируют сейчас врачи и инженеры, передают свои сообщения через орган слуха, чувствительные к прикосновению участки кожи и т. д., т. е. «видеть» приходится ушами, лбом, пальцами. Вот, например, отечественный аппарат для чтения слепыми -«Луч». Очертания букв, проходящих под светочувствительной головкой, воспринимаются фотоэлементом, сигналы которого включают звуковое устройство. Каждой букве соответствует определенный по высоте и тембру звук. С помощью этого аппарата слепой может читать обычные книги и журналы и делает это довольно быстро. А кто много читает, перед тем открывается огромный мир. Выходит, что и ушами можно «увидеть» немало.

ВОЛШЕБНАЯ ПАЛОЧКА

Как уже упоминалось, без информации организм перестает активно жить, впадает в глубокий сон. Большая же часть информации поступает через орган зрения. А как воспринимают окружающий мир слепые? Недостающие сведения они получают с помощью других органов чувств: слуха, ощущений. Чтобы ориентироваться при движении, они протягивают вперед руки или «ощупывают» путь палочкой. Но далеко ли можно достать палочкой? Вот если бы ее удлинить на несколько метров, да при этом сделать незаметной, чтобы можно было направлять ее не только вниз, но и вперед и во все стороны, не мешая при этом прохожим и не рискуя что-нибудь уронить или испортить. Оказывается, такие «палочки» есть. Это локаторы. Световые локаторы снабжены фотоэлементом. Ультразвуковые локаторы устроены по принципу чувствительных органов летучих мышей. Прибор испускает узконаправленный луч света или короткие пучки звуковых колебаний высокой частоты. Натолкнувшись на препятствие, луч и звук отражаются от него и улавливаются прибором. По мере приближения препятствия количество отраженного света возрастает, а ультразвук возвращается все быстрее. Об этом немедленно сообщается обладателю локатора по миниатюрному телефону, тон которого становится более высоким, или с помощью маленького колеблющегося стерженька на ручке аппарата. Такая «палочка» хорошо работает и в темноте, и при любой погоде.

КОГДА БЫВАЕТ «НА ЛБУ НАПИСАНО»

Хотя «волшебная палочка»-локатор и помогает передвигаться, но получаемая с ее помощью информация далеко не полная. Чтобы слепой смог полнее воспринимать окружающий его мир, «волшебная палочка» должна быть значительно длиннее. Затем «ощупывать» она должна не отдельное препятствие, а все поле зрения, делать это очень быстро, тщательно, ничего не пропуская и часто повторять «ощупывание» для того, чтобы не пройти мимо малейших перемещений предметов и других изменений в поле зрения. Наконец, палочка должна передать эту картину клеткам головного мозга. Первая часть задачи в основном решена техникой. Современные локаторы с круговым обзором или электронно-лучевые трубки телевизионных камер «ощупывают» поле зрения или разглядывают его изображение, отбрасываемое и сфокусированное на специальном экране, зорко, быстро и тщательно. Описание увиденного эти приборы передают в виде повторных серий коротких электрических импульсов

различной величины. Правда, эти «глаза» пока еще довольно громоздки. Очень заманчиво скопировать созданное природой, т. е. электрические сигналы передать по проводникам прямо в зрительные области мозга. Подготовительные исследования в этом направлении уже ведутся. Участки нервов (двигательных) в опытах на животных заменяются пучком специальных тонких проводников. Нервное возбуждение свободно проходит по этому искусственному мостику. При этом работа мышцы не нарушается. Во время одной из мозговых операций электроды подводились к зрительным полям головного мозга слепой женщины. Электрические импульсы, пущенные по ним, вызывали у нее ощущение света. Когда вместо импульсатора подсоединялся фотоэлемент, слепая могла «ощупать» контуры темных и светлых предметов - окна, руки и т. д. Это обнадеживает. Однако работа только начата, и предстоит преодолеть много трудностей, пока задача прямой передачи видимого в зрительные области мозга будет решена. А сейчас инженеры и врачи используют сохранившиеся у слепых нервные пути. Один из конструируемых аппаратов осуществляет передачу следующим образом. Оптическое изображение падает на экран, состоящий из множества маленьких ячеек - фотоэлементов, превращается в электрический ток и передается, «отбрасывается», на специальную пластинку, усеянную тысячами маленьких подвижных стерженьков. В «светлых» местах этого электрического изображения стерженьки часто и непрерывно колеблются. Чем «темнее» участок, тем реже и слабее их колебания. Прибор помещается так, чтобы стерженьки прикасались к достаточно обширным участкам кожи, например на лбу. На нем и выбивается изображение.

ПОПАДЕТ ЛИ ПОД СУД ГАРРИ ДЖОНСОН?

«...Суд приступает к рассмотрению дела «Сайбернетикс компани» против Гарри Джонсона. Господин юрисконсульт Дженкинс, можете ли вы изложить суду содержание иска? - Да, господин судья. Два года назад с ответчиком, принимавшим участие в автомобильных гонках, произошел несчастный случай. Ему отняли ногу. Он обратился в нашу фирму. Как известно, «Сайбернетикс компани» изготовляет протезы рук, ног, искусственные почки, сердца и другие органы. Ответчик купил в рас-

срочку протез левой ноги. Через 4 месяца он обратился к нам снова, заказав на этот раз протезы обеих рук, грудной клетки и шеи. Через 5 месяцев, по новому заказу, фирма выслала ему ряд протезов, в том числе электронный мозг марки «Гениак» с аппаратурой для цветных сновидений, горе-фильтром и печале-глушителем. В результате последующих протезирований ответчик оказался составленным целиком из продукции фирмы, уплатив при этом всего 500 долларов из 63 450. При таком положении вещей фирма просит признать за ней полное право собственности на присутствующий в зале самозванный набор протезов, незаконно выдающий себя за Гарри Джонсона».

Это необычное судебное заседание произошло... впрочем, оно не происходило, оно создано воображением польского писателя Станислава Лема. Но нужно сказать, что его фантастический рассказ имеет довольно вескую материальную основу. Чтобы убедиться в этом, достаточно познакомиться с ценами на искусственные органы и услуги, связанные с их применением хотя бы в Америке. Протез голени (не биоточный) - 350 долларов, слуховой аппарат - 450, протез бедра - 650. Операция с использованием искусственного сердца стоит 2500- 3000 долларов, а сам аппарат - до 30 000. Не удивительно, что незадачливый автогонщик Джонсон оказался полным банкротом и рискует стать собственностью капиталистической компании.

И все же мы думаем, что такого суда не будет. Не потому, что наука не в силах создать в будущем высокосовершенных заменителей человеческих органов, а потому, что тогда все машины во всем мире будут принадлежать людям труда и работать для их блага.

УЧЕНЫЕ - БОРЦЫ ЗА ЖИЗНЬ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

КЛАВДИЙ ГАЛЕН

В аптеке иной раз увидишь на шкафу надпись, сделанную латинскими буквами: «Галеника». На упаковке многих аптекарских таблеток указано: «Галено-фармацевтическая фабрика». Это напоминает нам о знаменитейшем из врачей всех времен - Галене.

Клавдий Гален жил около 2тыс. лет назад. Он родился в Пергаме, столице когда-то славного Пергамского царства. Еще задолго до рождения Галена царство это превратилось в провинцию Римской империи. Отец его, богатый архитектор, не жалел средств на образование сына. Клавдий изучал и философию, и математику, и естественные науки. Сначала он увлекался геометрией: его отец был знатоком этой науки и сумел заинтересовать ею сына. Но когда Клавдию минуло 17 лет, отец решил, что юношу нужно обучать врачебному искусству. В Пергаме были хорошие врачи, знающие анатомы, и учителя для Галена нашлись. Однако согла-

сия между ними не было: каждый лечил по-своему и всячески поносил своих противников. Клавдий слышал то одно, то совсем другое, перед ним был словно запутанный перекресток нескольких дорог. Какая из них настоящая, по какой пойти?

Галену был 21 год, когда умер его отец. Получив большое наследство, он отправился путешествовать: в больших городах тех времен было у кого поучиться. Смирна, Коринф, Александрия... Гален побывал в нескольких очагах культуры восточного побережья Средиземного моря. Позже он посетил Палестину и о-в Кипр, Лемнос и Сирию, где интересовался местными лекарствами и записывал рецепты всяких снадобий. Семь лет длилось это путешествие, и пять из них Гален пробыл в египетском городе Александрии. Здесь он изучал анатомию: знанием ее славились александрийские ученые. Правда, трупов они не вскрывали и строение человеческого тела изучали по «остовам» - скелетам, вскрывали же обезьян, овец и свиней. Конечно, изучая анатомию овцы, свиньи и даже обезьяны, многих тайн человеческого тела не раскроешь. Стоит ли удивляться тому, что анатомы того времени допускали иной раз такие ошибки, за которые школьник наших дней получает двойку.

Вернувшись из путешествия, Гален занял в Пергаме должность врача гладиаторов.

Гладиаторские бои были главным народным зрелищем в императорском Риме. Для них строили огромные цирки, создавали школы гладиаторов. Иной раз на цирковой арене в течение дня сражались сотни гладиаторов. Они бились попарно, и бой кончался тяжелыми ранениями, а чаще смертью одного из бойцов. Гладиаторы сражались на цирковой арене и с дикими зверями: львами, тиграми, леопардами, медведями. И снова тяжелые раны, сломанные руки и ноги.

Гален многому научился и многое узнал, когда перевязывал израненных гладиаторов и лечил вывихи и переломы.

Из Пергамы он переехал в Рим, оттуда через 4 года вернулся на родину, а потом снова приехал в Рим, где стал придворным лекарем. Искуснейший врач своего времени, Гален лечил, читал лекции и писал.

Писательское трудолюбие Галена поразительно: его рукописи составили около 500 свитков - длинных полос пергамента, свернутого в трубку. Если бы напечатать все эти свитки, то на книжной полке оказалось бы 80 томов. Но уцелели не все рукописи, часть их сгоре-

ла, и мы знаем о них лишь по записям современников.

Одно из главных сочинений Галена - «О назначении частей человеческого тела». В нем описаны анатомия и физиология человека. Эти науки Гален считал основой врачебного искусства и занимался ими больше, чем лечением больных. Именно он и положил начало физиологии: сделал первые опыты на живых животных.

Но как описать анатомию человека, почти не делая вскрытий? Основываться на увиденном при анатомировании овец, свиней и обезьян? Конечно, в этом труде Галена было много неточностей, оказались и грубые ошибки. Таково, например, его описание пути крови в теле.

И за тысячи лет до Галена знали, что жизнь и кровь в теле неразделимы. «С вытекающей из тела кровью уходит жизнь» - этому учил многовековой опыт воина и охотника. Но какова роль крови, каков ее путь в теле - этого не знали. «Кровь течет только в венах, в артериях ее нет, там - воздух». В это верили задолго до Галена, то же утверждали врачи и анатомы и в дни его молодости.

Гален многому научился и многое узнал, когда перевязывал раненых гладиаторов и лечил вывихи и переломы.

«Неверно!- заявил Гален, не посчитавшись с мнениями ученых и даже такого прославленного врача древности, как Гиппократ, перед которым Гален преклонялся.- Кровь в артериях есть!» Его опыт хирурга-практика был хорошим доказательством этого. Но мало сказать: «Кровь в артериях есть». Нужно еще знать, как она туда попадает, как движется по телу, чем отличается венозная кровь от артериальной, что происходит в сердце, в легких, в печени.

Все рассуждения Галена о том, что такое, жизнь и каковы ее проявления, коротко можно передать так. Природа ничего не делает без цели. У каждого органа есть свое назначение. Организму свойственны различные «силы», а носителем их служит «пневма», некое загадочное невидимое вещество. Она бывает трех родов: «жизненная» (в сердце), «физическая» (в печени) и «психическая» (в мозге). Два рода пневмы оказались тесно связанными с кровью.

Задача печени - образование крови, рост и питание организма. Образовавшаяся в печени кровь снабжается в ней питательными веществами, поступившими в печень из кишечника. Эта «грубая», или «сырая», кровь содержит и «физическую пневму». Из печени кровь частью разносится венами по телу, неся питание органам, частью же попадает в сердце.

Сердце - центральный орган «жизненной пневмы». Работа его, по Галену, такова. Кровь из печени попадает в правый желудочек сердца, а отсюда - через отверстие в сердечной перегородке - сразу в левый желудочек. Здесь она встречается с «пневмой», доставленной из легких, обогащается ею и уже в виде «жизненной пневмы» переходит в артерии. «Жизненная пневма» поддерживает теплоту тела. Исчезла «жизненная пневма» - исчезает и жизнь, человек умирает. Рассуждение Галена на первый взгляд

казалось очень убедительным: всякий знает, что тело умершего быстро остывает, теряет «теплоту».

Не нужно долго раздумывать, чтобы заметить ошибку Галена и его сторонников. Ведь «остывает», утрачивает «теплоту» тело умершего: сначала смерть, а затем уже потеря «тепла». Как будто совсем просто, и все же знаменитый врач ошибся: он предполагал, что потеря «теплоты» предшествует смерти.

Все новые и новые порции крови образуются в печени, попадают в сердце, уходят из него в артерии. Попав в те или иные органы и части тела, кровь расходуется и, вытолкнутая из сердца, далеко не вся возвращается в него обратно. Непрерывно снова образуясь в печени, кровь столь же непрерывно и быстро истрачивается в теле, считал Гален.

Венозная кровь темная и более густая, артериальная - жидкая, ярко-красная. Это Гален подметил правильно. Вены начинаются в печени, и венозная кровь родится именно там; артерии начинаются в сердце, и артериальная кровь родится в левом желудочке. Здесь Гален сделал ряд ошибок. О том, что существуют два круга кровообращения, он не знал, роль предсердий в системе движения крови не раскрыл.

И все же Галенова схема кровообращения просуществовала около 1500 лет. Лишь в середине XVII в. ее ошибочность доказал Гарвей.

Гален полагал, что в головном мозге помещается «душа», а носитель всего душевного - «психическая пневма». Она возникает в желудочках мозга и по нервам расходится по телу. Когда-то великий философ древней Греции Аристотель утверждал, что мозг - особая железа, а назначение его - вырабатывать «слизь» для охлаждения избыточной теплоты сердца. Гален доказал, что это неверно, никакой

«охлаждающей слизи» мозг не вырабатывает. Он не только сумел узнать некоторые подробности строения мозга, по на опытах доказал, что нервы - проводники возбуждения и что «толчки» этих возбуждений исходят из мозга. По нервам же раздражения, полученные органами чувств, передаются мозгу. Передатчик - «психическая пневма», которая движется по нервам.

Объяснение выглядит очень наивным. Но много ли знала наука в те времена? Гален ошибался в объяснениях, но суть явлений подметил правильно: нервы служат проводниками, мозг- центром. В левой половине сердца - кровь, богатая кислородом; с окислительными процессами связана температура («теплота») тела. Гален истолковал подмеченное как сумел: заменил «пневмой» явления, происхождение которых оставалось для него тайной.

Три «пневмы» объединяют все части тела в одно целое. Человек здоров, пока составные

части работают правильно. Он заболевает, как только правильность работы органов или состав частей нарушается. Как лечить болезнь? Нужно использовать силы самого организма, необходимы и лекарства «противоположного» действия. При лихорадке температура повышается, значит, нужны «охлаждающие» лекарства; сухость лечат влагой, а излишнюю влагу - «сухостью». Гален применял множество лекарств, и некоторые были очень сложными: в состав одного из них входило 60 веществ! Лекарства изготовлялись в основном из растений: настойки, отвары, сиропы, вытяжки, мази, пластыри. Каких только снадобий не готовил Гален! Он положил начало не только физиологии, но и аптекарской науке - фармакологии, и его имя сохранилось в ней: всякого рода лекарства растительного происхождения носят название «галеновы препараты». Простейший вид такого препарата - всем известный горчичник.

АНДРЕЙ ВЕЗАЛИЙ

Время, когда жил Андрей Везалий, великий ученый, врач-анатом, хирург, называлось эпохой Возрождения. Ушло мрачное средневековье, подавлявшее сознание людей церковными догмами, суевериями, требованиями рабского подчинения признанным авторитетам. С новой эпохой пришло стремление возродить и использовать богатое наследие античной культуры. Во всех странах появились труды величайших художников, писателей и ученых. Одним из великих людей эпохи Возрождения был и Андрей Везалий. Он родился в г. Брюсселе в семье врачей: дед и прадед Везалия комментировали и издавали труды знаменитых медиков. Отец был придворным аптекарем и общался с наиболее известными врачами своего времени. Интересы окружающих, несомненно, повлияли на интересы и стремления юного Везалия. Учился Везалий в школе и в университете г. Лувена, где получил разностороннее образование, изучил греческий и латинский языки, поэтому мог знакомиться с трудами ученых уже в юные годы. Очевидно, он прочел немало медицинских книг, принадлежавших перу древних ученых и современников, так как его сочинения говорят о глубоких знаниях в этой области.

С каждым годом все больше проявлялся страстный интерес Везалия к изучению медицины, к анатомическим исследованиям. В свободное от учения время он у себя дома тщательно препарировал тела животных: мышей, кошек, собак, - с увлечением изучал строение их организма. Везалий стремился совершенствовать свои знания в медицине, поэтому в возрасте семнадцати лет направился в Парижский университет, чтобы слушать лекции прославленного анатома Сильвия. Уже тогда юный Везалий мог критически отнестись к методу преподавания анатомии и стремился углублять свои знания, изучать многое путем проведения опытов.

В предисловии к трактату «О строении человеческого тела» Везалий писал: «Мои занятия никогда бы не привели к успеху, если бы во время своей медицинской работы в Париже я не приложил к этому делу собственных рук... И сам я, несколько изощренный собственным опытом, публично провел самостоятельно третье из вскрытий».

На лекциях своего учителя Везалий заменял неопытных служителей, неумело и небрежно демонстрировавших вскрытие и отдельные органы человеческого тела.

Портрет А. Везалия работы художника Калькара, опубликованный в трактате «О строении человеческого тела» (Базель, 1543).

Ученый справедливо считал анатомию основой медицинских знаний, и целью его жизни стало стремление возродить опыт далекого прошлого, развить и усовершенствовать метод изучения анатомии человека. Однако церковь, препятствовавшая развитию естественных наук, запрещала вскрытие трупов людей, считая это кощунством. Много трудностей пришлось преодолеть молодому анатому. Чтобы изучить скелет человека, он по ночам похищал кости на кладбищах, где голодные собаки разрывали могилы. Рискуя жизнью, снимал он с виселицы трупы казненных преступников и дома анатомировал их.

Везалий так хорошо изучил кости скелета человека и многих животных, что мог, не глядя на них, на ощупь назвать любую кость.

В 1537 г. молодой ученый уехал в Венецию. Правительство Венецианской республики поощряло развитие науки о природе и стремилось расширить работу ученых в университете г. Падуи. В Венецианской республике в то время было много просвещенных людей, помогавших бороться с гнетом церкви, и Везалий здесь мог свободнее заниматься анатомическими исследованиями.

Блестящий талант молодого исследователя привлек внимание. Двадцатидвухлетнего Везалия, получившего за свои труды звание доктора медицины, назначили на кафедру хирургии с обязанностью преподавать анатомию.

На лекциях он сам производил вскрытие трупов и демонстрировал органы человеческого тела. Учащаяся молодежь, воодушевленная смелыми опытами Везалия, которые можно было видеть своими глазами, наполняла аудиторию. Число студентов доходило до пятисот человек.

Новый, наглядный способ обучения анатомии, заменивший чтение текстов старых описаний, был связан с большими трудностями: нелегко было добывать человеческие трупы. Но Везалий был неутомим в своем стремлении показать истинную природу человеческого тела. Он добился от врачей разрешения исследовать трупы умерших больных, вошел в доверие к судьям и получал трупы казненных преступников для публичных демонстраций вскрытия.

Так Везалий провел несколько лет в настойчивом труде, и все яснее ему и его ученикам становилась наука об организме человека. Он изучал, переводил и переиздавал труды ученых-медиков прошлого - знаменитого римского врача Л в. н. э. Галена, великого среднеазиатского медика Ибн-Сины и многих своих предшественников анатомов. Но в их трудах он нашел немало ошибок. «Даже крупнейшие ученые, - писал Везалий, - рабски придерживались чужих оплошностей и какого-то странного стиля в своих непригодных руководствах». Ученый стал доверять только самой подлинной книге - книге человеческого тела, в которой нет ошибок.

Он поставил целью решить великую задачу - правильно описать расположение, формы и функции органов человеческого тела.

Результатом страстного и упорного труда ученого явился знаменитый трактат в семи книгах, озаглавленный «О строении человеческого тела». Везалий написал его, когда ему исполнилось только 28 лет. Это был гигантский научный труд, в котором вместо отживших догм излагались новые научные взгляды. Он отразил культурный подъем человечества в эпоху Возрождения.

В то время книгопечатание быстро развивалось в Венеции и в Базеле, где Везалий печатал свой труд. Его книгу украшают прекрасные рисунки художника Стефана Калькара, ученика Тициана. Характерно, что изображенные на рисунках скелеты стоят в позах, свойственных живым людям, и пейзажи, окружающие неко-

торые скелеты, говорят о жизни, а не о смерти. Весь этот труд Везалия направлен на пользу живого человека, на изучение его организма, на сохранение здоровья и жизни. Каждая заглавная буква в трактате украшена рисунком, изображающим детей, изучающих анатомию. Так было в древности - искусство анатомирования преподавалось с детства, знания передавались от отца к сыну. Великолепная художественная композиция фронтисписа книги изображает Везалия во время публичной лекции и вскрытия трупа человека.

Труд Везалия взволновал умы ученых. Смелость его научной мысли, его открытия привлекли к нему многих последователей. Однако у него появилось и много врагов. Немало горя испытал великий ученый, когда его покинули даже ученики. Знаменитый Сильвий, учитель Везалия, назвал его «Везанус», что означает безумный. Он выступил против него с резким памфлетом, который назывался «Защита против клеветы на анатомические работы Гиппократа и Галена со стороны некоего безумца».

Везалий пытался бороться, читая лекции, снова доказывал правильность своего учения, основанного на опыте, но ненависть и зависть были ответом на неопровержимые истины, которые так ясно и наглядно доказывал великий анатом.

Борьба сломила его волю и вселила горькие сомнения. В порыве отчаяния Везалий сжег многие свои труды, прекратил преподавание анатомии и согласился занять пост придворного врача короля Испании.

Свои знания анатомии человека ученый перенес во врачебную практику. Он лечил больных, изучил много лекарственных средств, написал труды по хирургии и трактат «О китайском корне».

Везалий пытался заниматься и научными исследованиями, но гнет инквизиции, преследования духовенства, которое ученый высмеивал в своих трудах, создали для него слишком тяжелую обстановку.

О последних годах жизни Везалия известно немного. В письмах его современников высказывается предположение, что за вскрытие умершего, у которого еще сокращалось сердце, инквизиция приговорила Везалия к смертной казни. По указанию короля казнь была заменена паломничеством в Палестину «для искупления грехов». В 1564 г. Везалий с женой и дочерью покинул Мадрид. Оставив семью в Брюсселе, он один отправился в далекий путь. По дороге в Иерусалим ученый остановился в любимой им Венеции.

Везалия не оставляла мысль о возвращении к занятиям любимой наукой. Существует предположение, что сенат Венеции предложил ему снова занять кафедру в Падуанском университете. Но мечта ученого вернуться к науке не осуществилась. На обратном пути из Иерусалима больной Везалий при кораблекрушении был выброшен на о-в Занте (Греция), где и умер в 1564 г. Нам неизвестно место его погребения, но лучшим памятником ученому, борцу за прогрессивную науку служит его великий труд о строении человеческого тела.

УИЛЬЯМ ГАРВЕЙ

Полторы тысячи лет естествоиспытатели, врачи, анатомы и философы преклонялись перед римским врачом Галеном. Его теория кровообращения была общепризнанной - даже церковь объявила ее непререкаемой истиной.

Первым, кто указал на многие ошибки Галена, был знаменитый анатом эпохи Возрождения Андрей Везалий. Он говорил, что никаких отверстий в перегородке между желудочками сердца, как утверждал Гален, нет и что прямого пути из правого желудочка в левый не существует. Врачи, анатомы, монахи всех чинов и рангов ополчились на Везалия: «Он смеет отрицать учение Галена! Нечестивец!»

Испанский ученый Мигель Сервет в своем сочинении уделил несколько страниц кровообращению: описал открытый им малый круг кровообращения. В 1553 г. церковники сожгли его как богоотступника вместе с написанной им «еретической» книгой. Лишь в XVII в. бы-

ла раскрыта тайна кровообращения. Эта блестящая страница вписана в историю науки англичанином Уильямом Гарвеем.

Окончив медицинский факультет Кембриджского университета (Англия), Гарвей уехал совершенствовать свои знания в итальянский город Падую, где читал лекции знаменитый профессор Фабрициус Аквапенденте. Этот ученый открыл в венах особые клапаны. Правда, он не понял их значения, и для него они оказались лишь деталью строения вен.

Гарвей задумался над ролью этих клапанов. Но одних размышлений для ученого недостаточно. Нужен опыт, эксперимент. И Гарвей начал с опыта над самим собой. Туго перевязав свою руку, он увидел, как рука ниже перевязки вскоре затекла, вены набухли, а кожа- потемнела. Потом Гарвей произвел опыт над собакой. Он перевязал ей шнуром обе ноги: ниже перевязок ноги начали отекать, а вены набухать. Когда набухшая вена на одной ноге была надрезана, из пореза закапала густая темная кровь.

Еще раз сверкнул ланцет, и еще раз взвизгнула собака. Теперь вена была надрезана на другой ноге, но выше перевязки. Из пореза не вытекло ни одной капли крови.

Ясно, что ниже перевязки вена переполнена кровью, а над перевязкой крови в ней нет. Что могло это означать? Ответ напрашивался сам собой, но Гарвей не спешил. Он был очень глубоким исследователем и много раз проверял свои опыты и наблюдения, не торопясь с выводами.

Вернувшись в Лондон, Гарвей занялся врачебной практикой. Вскоре он получил кафедру в Лондонской коллегии врачей и оказался в числе придворных медиков. Больных было много, но Гарвей находил время и для научной работы. Он вскрывал животных, чаще всего кошек, собак, телят. Анатомировал Гарвей и трупы людей: в то время это уже разрешалось. И всякий раз он изучал вены, артерии, сердце. С каждым годом Гарвей все лучше и лучше разбирался в сети кровеносных сосудов, строение сердца перестало быть для него загадкой.

Прошло около пятнадцати лет с того дня, когда молодой врач наблюдал, как опухала его перевязанная рука. Загадка движения крови в организме была разгадана. Гарвей наметил схему кровообращения. Но, рассказав о своем открытии на лекции, он отказался опубликовать его, считая это преждевременным, и снова за-

нялся опытами. Лишь в 1628 г. вышла в свет его книга «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных».

В этой небольшой книге были описаны результаты тридцатилетнего напряженного труда - опытов, наблюдений, вскрытий и раздумий. Содержание книги сильно противоречило многому из того, во что крепко верили анатомы и врачи не только давних времен, но и современники Гарвея.

Гарвей утверждал, что сердце - это мощный мышечный мешок, разделенный на несколько камер. Оно действует как насос, нагнетающий кровь в сосуды (артерии). Толчки сердца - это последовательные сокращения его отделов: предсердий, желудочков, это внешние признаки работы «насоса». Кровь движется по кругам, все время возвращаясь в сердце, и этих кругов два. В большом круге кровь движется от сердца к голове, к поверхности тела, ко всем его органам. В малом круге кровь движется между сердцем и легкими. Воздуха в сосудах нет, они наполнены кровью. Общий путь крови: из правого предсердия - в правый желудочек, оттуда - в легкие, из них - в левое предсердие. Таков малый круг кровообращения. Его открыл еще Сервет, но Гарвей не знал этого: ведь книга Сервета была сожжена.

Из левого желудочка кровь выходит на путь большого круга. Сначала по крупным, потом по все более и более мелким артериям она течет ко всем органам, к поверхности тела. Обратный путь к сердцу (в правое предсердие) кровь совершает по венам. И в сердце и в сосудах кровь движется лишь в одном направлении: клапаны сердца не допускают обратного тока, клапаны в венах открывают путь лишь в сторону сердца.

Как попадает кровь из артерий в вены, Гарвей не знал - без микроскопа путь крови в капиллярах не проследишь. Капилляры же открыл итальянский ученый Мальпиги в 1661 г., т. е. через 4 года после смерти Гарвея. Но для

Гарвея было ясно, что переход крови из артерий в вены нужно искать там, где находятся мельчайшие разветвления артерий и вен.

Не знал Гарвей и роли легких. В его время не только не имели представления о газообмене, но и состав воздуха был неизвестен. Гарвей лишь утверждал, что в легких кровь охлаждается и изменяет свой состав.

Рассуждения и доказательства Гарвея были очень убедительны. И все же, как только книга появилась, на Гарвея посыпались нападки со всех сторон. Авторитет Галена был еще слишком велик. Сначала в числе противников Гарвея были и крупные ученые, и множество врачей-практиков. Гарвею пришлось пережить много неприятностей, но затем с его учением стали считаться все больше и больше, и он под конец жизни дождался признания своего открытия. Медицина и физиология вступили на подлинно научный путь. Открытие Гарвея создало коренной перелом в развитии медицины.

В ,1651 г. Гарвей опубликовал свой второй замечательный труд - «Исследования о происхождении животных». В нем он описывает развитие зародыша, правда не во всех подробностях, ведь микроскопа у него не было. Он сделал ряд открытий в этой области, а главное, установил, что все живое развивается из яйца. Из яйца развиваются не только животные, откладывающие яйца, но и живородящие. Гарвей не видел яйца млекопитающего (оно было открыто лишь в 1826 г. русским ученым Карлом Бэром), но смело утверждал, что и зародыш млекопитающих образуется из яйца. Семена растений он приравнивал к яйцу животных.

«Все живое из яйца!»- гласила надпись на рисунке, украшавшем книгу Гарвея. Это было основной мыслью книги и стало лозунгом нового направления в науке, который выбил оружие из рук сторонников теории самозарождения и любителей рассказов о зарождающихся в грязи лягушках и о прочих чудесах.

АНТОНИ ВАН ЛЕВЕНГУК

В один из теплых майских дней 1698 г. на большом канале близ города Делфт, в Голландии, остановилась яхта. На борт ее поднялся пожилой, но очень бодрый человек. Весь вид его говорил о том, что привело его сюда не обычное дело. Навстречу ему шел по палубе

человек гигантского роста, окруженный свитой. На ломаном голландском языке великан приветствовал склонившегося в почтительном поклоне гостя. Так произошло знакомство русского царя Петра 1 с жителем Делфта - голландцем Антони ван Левенгуком.

Что же побудило любознательного Петра остановить свою яхту у Делфта? Почему у него так блестели глаза, когда через два часа гость покинул его яхту? До русского царя давно уже дошли слухи об удивительных делах этого человека. Слава о нем шагала по всему миру, его имя с уважением и интересом произносили ученые всех стран. Достаточно сказать, что в 1679 г. Левенгука избрали членом английского Королевского общества. В те годы оно объединяло естествоиспытателей и врачей и считалось самым авторитетным научным центром в мире. Членами его могли быть только выдающиеся ученые. А Левенгук был ученым-самоучкой. Он не получил систематического образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию.

Почти пятьдесят лет Левенгук аккуратно присылал в Королевское общество длинные письма. В них он рассказывал о таких поистине необыкновенных вещах, что знаменитые ученые в напудренных париках могли только изумляться. Эти письма сначала печатались в научных журналах, а потом, в 1695 г., были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов».

Левенгук действительно сделал такие большие открытия в биологии, что каждое из них могло бы прославить и навсегда сохранить его имя в летописях науки.

В то время биология находилась на очень низкой ступени развития. Еще не были известны основные законы, управляющие развитием и жизнью растений и животных. Мало знали

ученые и о строении и функциях организма животных и человека. Поэтому для каждого наблюдательного натуралиста, обладавшего талантом и целеустремленностью, открывалось широкое поле деятельности. И множество удивительных тайн природы раскрывалось перед его взором.

Левенгук был одним из наиболее выдающихся исследователей-первооткрывателей природы. Он первый увидел, как кровь циркулирует в мельчайших кровеносных сосудах. Левенгук обнаружил, что кровь - это не однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших телец. Теперь их называют эритроцитами.

Очень важно и другое открытие Левенгука: в семенной жидкости он впервые увидел сперматозоиды - те маленькие клетки с хвостиками, которые, внедряясь в яйцеклетку, оплодотворяют ее, в результате чего возникает новый организм.

Рассматривая под сконструированной им лупой тонкие пластинки мяса, Левенгук обнаружил, что мясо, или, точнее говоря, мышцы, состоит из микроскопических волоконец. При этом мышцы конечностей и туловища (скелетные мышцы) состоят из поперечноисчерченных волоконец, почему их и называют поперечнополосатыми, в отличие от гладких мышц, которые находятся в большинстве внутренних органов (кишечнике и др.) и в стенках кровеносных сосудов.

Но самое удивительное и самое важное открытие Левенгука не это. Он был первый, кому выпала великая честь приоткрыть завесу в неведомый дотоле огромнейший мир живых

С большим интересом слушал Петр I объяснения Антони ван Левенгука о невидимом мире живых существ.

существ - микроорганизмов, которые играют огромную роль в природе и в жизни человека.

Отдельные наиболее прозорливые умы и ранее высказывали смутные догадки о существовании каких-то мельчайших, не видимых простым глазом существ, повинных в возникновении и в распространении заразных болезней. Но все эти догадки так и оставались только догадками. Ведь никто никогда не видел, да и не мог видеть таких мелких организмов.

Левенгук был первым человеком, который увидел микробов. Это замечательное открытие он мог совершить только потому, что своими руками сделал такие увеличительные стекла, которые до него никто и представить себе не мог. Конечно, это было не то, что называют микроскопом. Сложные приборы, состоящие из нескольких увеличительных стекол, т. е. микроскопы, были изобретены значительно позже.

«Микроскоп» Левенгука - это, по существу, очень сильная лупа. Она увеличивала до 250-300 раз. Такие сильные увеличительные стекла в то время были совершенно неизвестны. Линзочки, т. е. увеличительные стекла Левенгука, были очень малы - величиной с крупную горошину. Пользоваться ими было трудно. Крохотное стеклышко в оправе на длинной ручке приходилось прикладывать вплотную к глазу. Но, несмотря на это, наблюдения талантливого и трудолюбивого голландца отличались для того времени большой точностью.

Антони ван Левенгук родился и почти все время жил в Делфте, в Голландии. Всю жизнь он занимался самой скромной работой: сначала торговал мануфактурой, а потом служил в городской ратуше Делфта. Еще в молодости Левенгук научился изготовлять увеличительные стекла, увлекся этим делом и достиг в нем изумительного искусства. Долгие-долгие часы он рассматривал в них все, что попадалось на глаза: кусочек мяса, каплю дождевой воды или сенного настоя, хвостик головастика, глаз мухи, сероватый налет* со своих зубов и т. п. Каково же было его изумление, когда в зубном налете, в капле воды и многих других жидкостях он увидел несметное множество живых существ. Они были очень разнообразны и имели вид палочек, спиралей, шариков. Иногда эти существа обладали причудливыми отростками, или ресничками. Многие из них быстро двигались.

Вот что писал Левенгук в английское Королевское общество о своих наблюдениях над налетом с зубов: «С величайшим удивлением я увидел под микроскопом невероятное количество маленьких животных, и притом в таком крошечном кусочке вышеуказанного вещества, что этому почти невозможно было поверить, если не убедиться собственными глазами».

Сейчас, через 250 лет, мы прекрасно знаем, как огромно может быть количество микробов: ведь они настолько малы, что в одном кубическом миллиметре жидкости помещается несколько миллиардов бактерий. А возбудителей (вирусов) таких заразных болезней, как грипп, которые мельче бактерий, еще больше. Их можно увидеть только в электронный микроскоп, позволяющий наблюдать предметы увеличенными в несколько сотен тысяч раз.

Со времени Левенгука и до наших дней наука о микроорганизмах микробиология прошла большой и славный путь. Она выросла в широко разветвленную область знания и имеет очень большое значение для медицины, сельского хозяйства, промышленности, для познания законов природы и всей практической деятельности человека. Десятки тысяч исследователей во всех странах мира неутомимо изучают огромный и многообразный мир микроскопических существ. И все они чтут Левенгука - выдающегося голландского биолога, положившего начало науке о микробах - микробиологии.

ЛУИДЖИ ГАЛЬВАНИ

И АЛЕССАНДРО ВОЛЬТА

Сотням миллионов людей знакомы такие обиходные вещи, как «лампочка в 127 вольт», «лампочка в 220 вольт». Не так у/к редко можно услышать и слова «гальванизация», «гальванопластика», «гальванический ток». Откуда взялись эти слова? В их основе имена двух итальянских ученых Гальвани и Вольта. Оба они внесли огромный вклад в изучение явлений электричества.

Луиджи Гальвани родился в городе Болонье и здесь же окончил университет, в котором до последнего года своей жизни был профессором анатомии и медицины. Гальвани был известен как опытный хирург, но громкого имени медицина ему не дала. В начале своей научной деятельности он занимался изучением анатомии птиц. Этими исследованиями ученый внес свой вклад в анатомию, но мировую славу принесли ему работы по изучению «животного электричества», как говорили в те времена.

Началось с нечаянного наблюдения. На лабораторном столе лежала препарированная лягушка: задние ноги и позвоночник. Здесь же стояла электрическая машина. Помощник Гальвани задел скальпелем седалищный нерв лягушки. И вдруг нога задергалась, словно в сильной судороге. Это как будто совпало с по-

лучением искры на электрической машине: с ней в это время возился другой помощник ученого. Разве мог Гальвани не проверить того, что увидели его помощники? И вот затрещали разряды, засверкали искорки, а кончик скальпеля нет-нет да и дотронется до обнаженного нерва: нога дергается.

Нет искры - и сколько ни трогай нерв, нога лежит неподвижно.

Гальвани стал изучать это явление. Он трогал седалищный нерв то скальпелем, то деревянной палочкой, то просто пальцем, прикасался к нему и так и этак, при искорках и без них. И всегда он видел одно и то же: есть искра (электрический разряд) - и прикосновение скальпелем, проволочкой, железной палочкой вызывает подергивание ноги лягушки.

Электричество, полученное в лабораторной обстановке, называли тогда «искусственным», атмосферное - естественным. Надо было результаты лабораторного опыта проверить в естественных условиях. Когда надвинулась гроза, Гальвани пошел с препарированной лягушкой во двор. Оказалось, что всякий раз, как сверкала молния, дергалась нога подвешенной к железной проволоке лягушки.

Не каждый день бывает гроза, а ученый нетерпелив. В ясный день Гальвани долго следил за развешанными во дворе лягушками, но они оставались неподвижными. Устав ждать, Гальвани начал прижимать к железным перилам балкона медные крючки, на которых были подвешены лягушки: крючки эти были воткнуты в спинной мозг. От такого прикосновения крючка к перилам ноги у лягушек дергались.

Опыт повторили в комнате. Лягушку положили на железную пластинку, в спинной мозг ее воткнули конец медного крючка. И всякий раз, как к этой пластинке прижимали крючок, нога дергалась - мышцы сокращались.

Множество всяких опытов проделал Гальвани с лягушками, стараясь раскрыть причину этого явления. В конце концов оказалось, что если введенный в спинной мозг лягушки крючок соприкасается с другим металлом, то ноги ее дергаются. Очевидно, в таком случае возникал ток, который и вызывал сокращение ножных мышц.

В нервах и мышцах лягушки есть собственное электричество, решил Гальвани после долгих раздумий. Разряд вызывается прикос-

новением металла, а результат его - сокращение мышц.

Получилось нечто вроде лейденской банки, скорее, даже целой батареи таких банок.

Свое открытие Гальвани опубликовал в особом трактате (1791). О нем заговорили и врачи, и физиологи, и физики. «Животное электричество» было не просто интересной новостью: оно открывало огромные возможности для электролечения.

Открытие Гальвани очень заинтересовало физиков и физиологов. Оно привлекло внимание и профессора физики университета в Павии Алессандро Вольта.

Алессандро Вольта еще в ранней молодости увлекался физикой. Его первой научной работой была статья о лейденской банке (1769), следующей - о новой конструкции электрической машины. Затем последовал ряд изобретений: чувствительный электроскоп, водородная лампа и др.

Прочитав трактат Гальвани о «животном электричестве», Вольта занялся повторением и проверкой описанных в нем опытов. Сначала он соглашался с объяснениями Гальвани, но затем отказался от них. Талантливый физик-экспериментатор, Вольта увидел и понял многое такое, чего не замечал и не понимал Гальвани-физиолог. Проделав ряд опытов, Вольта пришел к выводу, что никакого «животного электричества», возникающего в самом организме, нет. Ток вызывается соприкосновением двух разнородных металлов, разделенных влажной прокладкой. Сама же препарированная лягушка служит своеобразным измерителем возникшего тока - «животным электрометром», гораздо более чувствительным, чем любой иной электрометр.

Гальвани не согласился с таким объяснением замечательного явления. Он предпринял ряд новых опытов. Ему хотелось получить сокращение мышц без прикосновения металлов: ведь тогда объяснение Вольта потеряет свою силу. Проделав множество опытов над сотнями лягушек, он Добился своего: опыт удался. Перерезанный седалищный нерв был положен на одну из мышц задней лапки. И когда этот нерв прикоснулся к мышце, она сократилась. Теперь уже не приходилось ссылаться на металл: его не было. Перед наблюдателем лежала лишь препарированная лягушка. Этим опытом было положено начало электрофизиологии.

Конечно, Вольта не сдался: он продолжал доказывать свою правоту. Новые и новые опыты... Они привели Вольта к замечательному

открытию. В 1800 г. он описал свой «вольтов столб» - изобретение, которое произвело революцию в науке об электричестве. «Вольтов столб» состоял из 20 пар медных и цинковых. кружков; их разделяли суконные прокладки, смоченные соленой водой. Это столь простое на вид сооружение было первым в истории науки источником длительного постоянного тока. Через 2 года русский академик В. В. Петров изготовил «столб», состоящий из 4200 пар кружков.

Вольта проделал много опытов, пропуская ток через самые разнообразные ткани и органы. Оказалось, что гладкие мышцы кишечника менее возбудимы, чем поперечнополосатые мышцы ноги или иной части тела, что прохождение тока через глаз человека вызывает ощущение вспышки света. Когда пропускался ток через язык, появлялось ощущение кислого или щелочного вкуса, смотря по тому, к каким частям языка прикасались два разнородных металла.

И всюду Вольта-физик видел одно и то же: живой организм лишь так или иначе отвечает на раздражение током, но и только. Гальвани-физиолог, наоборот, упорно отстаивал свою точку зрения: живые ткани организма сами являются источником тока.

С тех пор прошло полтораста лет. Многие ученые занимались изучением «животного электричества». И время показало, что были правы оба - и Гальвани и Вольта. Наука электрофизиология изучает электрические явления, наблюдаемые в организме. Они сопровождают процессы, протекающие в теле, в его тканях и органах. Это проявление того «животного электричества», о котором писал Гальвани,

правда, не в таком широком смысле, какой придавал ему этот ученый. Электрофизиология и результаты внешнего воздействия электричества на организмы - это те явления, о которых говорил Вольта. Оба они были по-своему правы, и, главное, оба положили начало разделу физиологии - электрофизиологии.

столько поработали и Гальвани и Вольта, стала постоянным предметом исследования. Ее можно увидеть и на лекции в университете, и в лаборатории ученого, и на уроке по анатомии и физиологии человека в школе. Это так называемый «нервно-мышечный препарат». Он служит для демонстрации сокращения мышц, вызванного раздражением нерва.

ЭДВАРД ДЖЕННЕР (1740-1823)

Лет сто пятьдесят назад на улицах европейских городов можно было видеть чуть ли не на каждом шагу людей со следами оспы на лице. В иных местах даже трудно было встретить человека, не изуродованного оспой. Среди заразных болезней, которым человечество веками платило тяжелую дань, оспа занимала одно из первых мест. В Европе в XVIII в. ежегодно погибало от нее около 500 тыс. человек. А те, кто выздоравливал, оставались на всю жизнь изуродованными, а иногда и слепыми. Особенно велика была смертность от оспы среди детей, и больше всего в беднейших слоях населения.

В наше время картина совершенно иная. Только в странах, где оспу прививают не всем, заболеваемость еще высока. Там же, где оспопрививание организовано широко, она исчезла, и может появляться в виде отдельных вспышек. В Советском Союзе и во многих других европейских странах молодые врачи изучают оспу лишь по книгам. В нашей стране всеобщее обязательное оспопрививание введено в 1919 г. Теперь Всемирная организация здравоохранения при ООН ставит вопрос о полном уничтожении оспы на всем земном шаре.

И всегда, когда заходит речь об оспопрививании, люди с благодарностью вспоминают имя того, кто открыл способ борьбы с оспой. Это был выдающийся английский врач Эдвард Дженнер.

Интересно, что свое открытие Дженнер сделал в то время, когда еще никто не знал возбудителя этой болезни. Ведь первые болезнетворные микробы были изучены только в середине XIX столетия, а возбудитель оспы был открыт в 1906-1907 гг. Оказалось, что это мельчайшие шаровидные тельца. Их подробно? изучили и описали ученые Пашен и Морозов,

поэтому они называются тельцами Пашена- Морозова. Размер этих телец так мал, что под микроскопом они видны только после специальной обработки препарата - окрашивания серебром. Метод этот был введен известным советским ученым М. А. Морозовым около тридцати лет назад.

Как же мог Дженнер открыть способ борьбы с заразной болезнью, не зная ее возбудителя? Исключительная наблюдательность, трудолюбие, целеустремленность и умение видеть то, на что другие не обращали серьезного внимания, помогли ему сделать это выдающееся открытие.

Дженнер был сельским врачом, когда обратил внимание на то, что люди, заразившиеся коровьей оспой, не заболевают натуральной, человеческой. Дело в том, что у животных - коров, свиней, ослов, лошадей, верблюдов, овец - наблюдается болезнь, похожая на человеческую оспу. У больных животных на вымени и на коже образуются гнойные пузырьки, очень напоминающие оспенные пузырьки (пустулы), которые появляются на коже заболевшего оспой человека. У человека на месте таких заживших гнойничков навсегда остаются ямки - рябины.

Расспрашивая сельских жителей, Дженнер установил, что народ давно уже знает о какой-то связи между коровьей оспой и оспой человека. Доильщицы коров рассказывали Дженнеру, что все они, как правило, заражаются коровьей оспой и не заболевают натуральной. Опасная болезнь ограничивается у них появлением на руках оспенных пузырьков и лишь иногда сопровождается небольшим недомоганием.

Наблюдательный врач задумался над этим интересным явлением. Он стал изучать меди-

цинские книги, в которых описывались народные средства борьбы с заразными болезнями. Так Дженнер узнал, что у многих народов мира издавна существует обычай заражать детей гноем оспенных пустул или подсохших оспенных корочек. Содержимое оспенных пустул и корочек наносилось на царапину, сделанную на коже. В этом месте обычно появлялся оспенный гнойничок. После такой прививки у людей чаще всего наблюдалось легкое заболевание. Но иногда они заболевали тяжелой натуральной оспой и умирали. Дженнеру стало ясно, что прививка человеку натуральной оспы - дело ненадежное и опасное.

Сопоставляя все эти сведения, тщательно обдумывая их, наблюдая за случаями заболеваний оспой людей и животных, Дженнер постепенно пришел к мысли, что можно искусственно заражать человека именно коровьей оспой и тем самым предохранять его от заболевания натуральной.

Прошли долгие тридцать лет напряженного труда и размышлений, прежде чем Дженнер решился провести первый опыт на человеке, чтобы доказать правильность своих выводов. И вот 14 мая 1796 г. он привил восьмилетнему мальчику Джемсу Фиппсу гной с руки женщины, заразившейся коровьей оспой. У мальчика появилось легкое недомогание, а через несколько дней он был совершенно здоров. Но стал ли он теперь невосприимчив к натуральной оспе? Это предстояло еще выяснить. Опять нужен был опыт, на этот раз уже опыт опасный - надо было поставить на карту здоровье, а может быть, и жизнь ребенка.

Вскоре там, где жил Дженнер, вспыхнула эпидемия натуральной оспы, и врач мог проверить действенность своего способа. Он взял гной из оспенной пустулы больного человека и заразил им Джемса. В течение трех мучительных суток Дженнер с огромным волнением ожидал результатов решающего опыта. И смелые надежды оправдались. Краснота, которая появилась на месте прививки оспенного гноя, исчезла, мальчик не заболел оспой. После прививки коровьей оспы он оказался невосприимчивым к натуральной. На одном из памятников, поставленных Дженнеру в итальянском городе Болонье, увековечен этот опыт. Скульптор изобразил великого английского врача, делающим прививку ребенку.

В 1798 г. Дженнер опубликовал свою работу о прививке оспы, и оспопрививание стало распространяться по всему миру. Однако сторонникам Дженнера пришлось преодолевать и

Эдвард Дженнер прививает оспу мальчику Джемсу Фиппсу.

недоверие, и прямое сопротивление невежественных, враждебно настроенных к науке людей. Особенно восстали против прививок церковники. Да и среди врачей в разных странах нашлось немало противников этого метода. Каких только нападок не пришлось выдержать Дженнеру и его сторонникам! Говорили, например, что прививки коровьей оспы - противоестественное и потому противное «божьим законам» дело. Распространяли нелепые слухи, что у тех, кому привили коровью оспу, вырастают рога и шерсть. В печати появились издевательские картинки на эту тему. Имело значение и то обстоятельство, что свое открытие Дженнер в то время не мог еще научно обосновать.

Но любое научное открытие рано или поздно получает признание. Так было и с оспопрививанием. Прививки коровьей оспы людям делались все чаще и давали все больший эффект, хотя случались порой неудачи, потому что «врачи иногда пользовались дженнеровским способом недостаточно умело и не соблюдали всех необходимых условий.

Дженнер умер 26 января 1823 г., на 74-м году жизни. Умирая, он уже знал, что его способ борьбы с оспой оказался великим благодеянием для человечества и получил широкое признание во всем мире. Многие научные общества избрали Дженнера своим почетным членом. В честь его были выбиты медали, а в ряде городов воздвигнуты памятники.

Но Дженнеру так и не пришлось узнать, в чем заключается научный смысл предложенного им способа. Только почти через шестьдесят лет французский микробиолог Луи Пастер научно обосновал его открытие. В 1881 г. на международном съезде врачей в Лондоне Пастер сделал свой исторический доклад о научных основах метода прививок против заразных болезней. Он сообщил, что нашел и разработал способ борьбы с заразными болезнями путем прививок ослабленных возбудителей. Такие прививки Пастер назвал вакцинацией, а прививаемый материал - вакцинами (по-латыни корова - «вакка»).

«Я придал слову вакцинация более широкое значение, - сказал Пастер, - в надежде, что наука освятит его как выражение признательности к заслугам и неизмеримой пользе, принесенной одним из величайших людей Англии - Дженнером».

НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ПИРОГОВ

«Чудесным доктором» звали в народе Николая Ивановича Пирогова. «Чудеса», которые на протяжении полувека творил этот замечательный врач и ученый, были проявлением не только его высокой одаренности. Всеми помыслами и исканиями Пирогова руководила любовь к людям, к своей родине.

Пирогов был одним из самых крупных деятелей медицины прошлого века. Его научные труды по анатомии человеческого тела и новаторство в хирургии принесли ему всемирную известность. Вот уже более ста лет он общепризнанный учитель многих поколений врачей не только у себя на родине, но и за ее пределами.

Н. И. Пирогов родился в Москве. Сын небогатых родителей, внук крепостного крестьянина, он рано узнал нужду. Из-за бедности ему пришлось оставить учение в частном пансионе. Случай помог ему. У Пироговых часто бывал известный московский врач профессор университета Е. О. Мухин. От его взгляда не ускользнул пытливый интерес Николая, внимательно следившего за каждым словом и движением врача у постели больного брата. Когда мальчику исполнилось четырнадцать лет, Мухин направил его экзаменоваться на медицинский факультет Московского университета. В университет принимали юношей не моложе шестнадцати лет. Николай схитрил и прибавил себе два года. Вступительный экзамен он выдержал хорошо, потому что знал больше, чем требовалось в те годы для поступления в университет.

Учение давалось легко, но на первых порах студенческой жизни пришлось думать и о хлебе насущном. Умер отец, дом и почти все имущество пошли на уплату долгов. Семья осталась сразу без кормильца и без крова. Николаю порой не в чем даже было пойти на лекции: сапоги худые, а куртка такая, что шинель снять совестно.

Перебиваясь с хлеба на квас, Пирогов блестяще окончил университет. Для подготовки к дальнейшей научной деятельности он отправился в Юрьев (ныне Тарту). Этот небольшой городок в Эстонии дал нашей стране много замечательных врачей. Здесь в хирургической клинике университета Пирогов проработал пять лет и произвел большое научное исследование о перевязке брюшной аорты. Ему было тогда двадцать два года.

Невозможно сосчитать, сколько операций сделал Пирогов в те годы в клиниках, госпиталях и больницах. Быстро росла практика хирурга, ее опережала слава.

После защиты диссертации прошло всего четыре года, а молодой ученый уже настолько превзошел своих сверстников глубиной и разносторонностью знаний и блестящей операционной техникой, что смог по праву в двадцать шесть лет стать профессором хирургической клиники Юрьевского университета. Здесь он за короткий срок написал замечательные научные труды по анатомии для хирургов.

Пирогов создал топографическую анатомию. В 1837-1838 гг. он издал атлас, в котором бы-

ли даны все сведения, нужные хирургу для того, чтобы во время операции безошибочно отыскать и перевязать любую артерию. Ученый выработал правила, как следует хирургу идти ножом с поверхности тела в глубину, не нанося излишнего повреждения тканям. Этот не превзойденный до сих пор труд поставил Пирогова на одно из первых мест в мировой хирургии. Его исследования стали основой всего последующего развития этой науки.

В 1841 г. молодого ученого пригласили на кафедру хирургии Медико-хирургической академии в Петербурге. Это было одно из лучших учебных заведений страны. Здесь по настоянию Пирогова была создана специальная клиника, которая называлась «Госпитальная хирургическая». Пирогов стал первым в России профессором госпитальной хирургии.

Стремление служить своему народу, истинный демократизм были главными чертами характера великого ученого. Большой гуманист, он всего себя отдавал людям, шел туда, где было всего труднее.

Когда в 1853 г. началась Крымская война и по всей стране разнеслась молва о героических защитниках Севастополя, Пирогов решил, что его место не в столице, а в осажденном городе. Он добился назначения в действующую армию. Вслед за ним туда поехала группа врачей и студентов-медиков, среди которых был молодой Сергей Петрович Боткин (впоследствии выдающийся врач-терапевт и ученый).

Пирогов работал почти круглосуточно, спасая героев Севастополя. Во время войны врачи вынуждены были прибегать очень часто, даже при простых переломах, к ампутации (удалению) конечностей. Пирогов впервые применил гипсовую повязку. Она избавила многих солдат и офицеров от калечащей операции. Это открытие было плодом наблюдательности хирурга. Однажды в мастерской скульптора Николай Иванович заметил, как быстро застывает гипс, которому художник придает задуманную форму. Хирург тут же решил использовать гипс при переломах костей и при других повреждениях .

Еще за шесть лет до обороны Севастополя, в 1847 г., Пирогов участвовал в военных действиях на Кавказе. Аул Салты стал местом, где впервые в истории войн было сделано 100 операций, во время которых раненых усыпляли эфиром. Пирогов доказал тогда, что можно избавить оперируемого от излишних страданий. В Севастополе было успешно проведено под наркозом уже 10 тыс. операций.

Особенно многому научил Пирогов врачей в лечении ран. Еще ничего не было известно о витаминах, а он уже утверждал, что раненым и больным очень помогают морковь, дрожжи, рыбий жир.

Во времена Пирогова еще не знали о том, что инфекцию от человека к человеку передают микробы. Врачи не понимали, отчего, например, происходит нагноение раны после операции. Но проницательный русский хирург применял во время своих операций обеззараживающие вещества. Не удивительно, что раненые, которых лечил Пирогов, реже страдали от инфекции.

И все же главная заслуга Пирогова во время Крымской войны была не столько в оказании непосредственной помощи раненым, сколько в организации четкой военно-медицинской службы. Пирогов предложил хорошо продуманную систему эвакуации раненых с поля боя. Он создал также новую форму медицинской помощи на войне - предложил использовать труд сестер милосердия, как их тогда называли, предвосхитил создание международной организации Красного Креста. Многое

из того, что было сделано им в те далекие годы, применяли советские медики во время Великой Отечественной войны.

Народ знал и любил Пирогова. Хирург часто добивался успеха там, где другие врачи опускали руки. Однажды Пирогова пригласили к постели раненого героя итальянского народа - Гарибальди. Никто из самых знаменитых врачей Европы не мог отыскать засевшую в его теле пулю. Извлечь пулю и вылечить Гарибальди удалось только Пирогову.

Вскоре после возвращения из Севастополя в столицу Пирогов ушел из Медико-хирургической академии и целиком посвятил себя педагогической и общественной деятельности. Он был назначен попечителем Одесского, а потом Киевского учебного округа. Пирогов опубликовал целый ряд педагогических сочинений. Они вызвали огромный интерес у лучших людей того времени - революционных демократов. Их читали в глухой ссылке декабристы. Добролюбов писал, "что от статей Пирогова веет «духом правды, благородства и глубокого убеждения». Главной целью статей Пирогова о воспитании молодого поколения, по его собственным словам, была забота «о соглашении школы с жизнью, о свободе научного исследования, о возбуждении в учащихся уважения к человеческому достоинству и к истине». Пирогов призывал сделать знания доступными народу, «обнародовать науку». Великий ученый смело заявил, что все сословия и все национальности, включая и самые малые, имеют право на образование. Именно поэтому такое сочувствие вызвали его статьи в некрасовском «Современнике». Мысли, заключенные в них, поддерживали Чернышевский и Добролюбов.

Герцен приветствовал Пирогова из далекого изгнания.

Передовые взгляды ученого на школу и воспитание вызвали злобные выпады царских чиновников, и ему пришлось уйти в отставку. В 1861 г. он поселился в своем имении «Вишня», неподалеку от Винницы, и жил там, за исключением четырехлетнего пребывания за границей, до конца жизни.

В мае 1881 г. Москва торжественно отмечала 50-летие научной и общественной деятельности Пирогова. В этот день ему преподнесли адрес от Петербургского университета, написанный великим физиологом И. М. Сеченовым. За любовь к родине, испытанную тяжелым бескорыстным трудом, за стойкость и независимость убеждений истинно честного человека, за талант и верность принятым на себя обязательствам «отец русской физиологии» назвал Н. И. Пирогова самым почетным, по его мнению, именем - «славный гражданин своей земли». Талант и великое сердце сделали имя ученого-патриота бессмертным.

Память о Николае Ивановиче Пирогове чтут в нашей стране. Имя его носят научные институты, улицы и площади многих городов. Премия имени Пирогова присуждается за лучшие труды по хирургии. Ежегодно проводятся так называемые «Пироговские чтения», где публично зачитываются наиболее важные сообщения в области анатомии и хирургии. Советское правительство в доме Пирогова, где он провел последние годы жизни, открыло музей. До сих пор там сохраняется его набальзамированное тело. Со всей страны приезжают туда советские люди, чтобы почтить память великого ученого, врача, гражданина.

КЛОД БЕРНАР

Во время франко-прусской войны в середине сентября 1870 г. немецкие войска окружили Париж. Доставлять продовольствие стало трудно, а город нуждался в нем. Большие стада ждали отправки в столицу Франции. Но как доставить их, когда всюду вражеские отряды, а незаметно тысячи голов скота не пригонишь: мычание коров и быков слышно издали. И все же скот пригнали в Париж, и враг ничего не услышал: животные словно онемели. Они и действительно были немы.

Всем этим тысячам коров и быков перерезали «голосовой нерв» - одну из ветвей блуждающего нерва. Это была очень простая операция, и многие мясники хорошо справились с ней. Придумал такую хитрость и научил этому мясников знаменитый французский физиолог, академик и профессор Парижского университета Клод Бернар.

Сын крестьянина-виноградаря, Клод Бернар родился в небольшой деревушке близ города Вилльфранш-на-Соне. Он учился в вилль-

франшской школе, потом в Лионе. Работа в аптеке, куда он попал по окончании школы, ему не понравилась, и должность фармацевта его совсем не привлекала. Он мечтал стать писателем, сочинил драму и водевиль. Водевиль поставили в маленьком лионском театрике, и автор даже получил гонорар 100 франков. Начинающие писатели обычно ехали в Париж: там скорее можно было «показать себя». Отправился в Париж и 22-летний Клод. Но его ждало разочарование. «У вас нет таланта, писателя из вас не получится».- сказал ему известный критик и посоветовал заняться медициной.

Бернар поступил на медицинский факультет. Вскоре он увлекся новым для него делом. Но врачебная практика не пришлась ему по душе, и должность госпитального врача он сменил на место препаратора в лаборатории знаменитого физиолога Мажанди. Здесь он начал проводить самостоятельные исследования и нашел свое место в жизни.

Нелегко дались ему первые шаги в мире парижских ученых-медиков. Уже первые опубликованные им работы показали, что автор их - ученый с большим будущим. Но Бернар быстро нажил себе врагов. Он, не стесняясь, нападал на тех профессоров и преподавателей медицинского факультета, которые вместо подлинной науки преподносили своим ученикам красноречивую болтовню. И такие «ученые» его не взлюбили.

Прошло 6 лет, Бернар получил профессорское место в Коллеж де Франс (высшее учебное заведение в Париже), а вместе с ним - лабораторию. Это было сырое, почти темное помещение в полуподвале, и многолетняя работа в нем сказалась: ученый тяжело заболел. Но и больной он продолжал работать.

Много лет Клод Бернар занимался исследованием процессов пищеварения и усвоения пищи. Ему удалось изучить работу слюнных желез, роль желудочного и кишечного сока. Поджелудочная железа, оказалось, имеет очень важное значение в переваривании жиров.

Крахмал и сахар занимают видное место в питании, но как они усваиваются, что происходит с ними в организме? Откуда берется сахар в крови? Много всяких вопросов возникало при попытках выяснить судьбу попавшего в организм крахмала. Много всяких «разведок» было предпринято ученым в поисках «дороги крахмала». Эта «дорога» была найдена, и она привела Бернара к печени.

Печень издавна интересовала врачей и физиологов. Ее размеры, обилие крови, огромные

вены, желчный пузырь - все это привлекало их внимание. И все же до исследований Клода Бернара печень оставалась почти неизученной.

Попавший в организм крахмал начинает расщепляться еще во рту, под действием слюны. В кишечнике он превращается в сахар, нерастворимое вещество становится легко растворимым. Сахар уносится кровью, через воротную вену попадает в печень. И здесь он превращается в крахмал, но уже иной - в животный крахмал, или гликоген. Гликоген откладывается в клетках печени. По мере надобности он превращается в сахар - глюкозу, которая и поступает в кровь. Глюкоза (кровь) - гликоген (печень) - глюкоза (кровь) - таков путь и таковы превращения углеводов, усвоенных кишечником, и без правильной работы печени они произойти не могут.

До Бернара считали, что глюкоза попадает в кровь прямо из пищи: поступило в кишечник сколько-то крахмала или сахара, переварилось, превратилось в виноградный сахар - глюкозу, и кровь понесла эту глюкозу по всему телу.

«Нет, - сказал Клод Бернар, - дело обстоит сложнее». И он доказал это.

В работающей мышце глюкоза расходуется, количество ее в крови уменьшается. Тогда новые порции гликогена в печени превращаются в глюкозу, поступают в кровь, а кровь несет их к работающим мышцам, обеспечивает мышцы своего рода топливом.

При переваривании пищи в организме выделяется тепло. Заметить это каждый может на себе. Бернар исследовал, как происходит распределение тепла в организме. Оказалось, что самая теплая кровь в печени - печень доставляет телу много тепла. В сердце кровь правой половины (венозная) теплее, чем кровь левой половины (артериальная): проходя через легкие, кровь несколько охлаждается.

Кровеносные сосуды не остаются неизменными: их просвет может уменьшаться и увеличиваться, иными словами, сосуд может суживаться и расширяться. Изменяется просвет сосуда, другим становится и количество наполняющей его крови: она то приливает, то отливает. А с этим связана и отдача тепла кожей, регуляция температуры тела.

Что управляет изменениями полости кровеносных сосудов и как происходят эти изменения? Еще в начале своей научной деятельности Бернар изучал работу слюнных желез. Он выяснил, что раздражение симпатических нервов вызывает усиленную работу железы. И теперь он ищет «раздражителя» среди симпатических нервов. Оказывается, если перерезать правый шейный симпатический нерп, то правая сторона морды собаки становится теплее левой. Очевидно, происходит расширение кровеносных сосудов, усиливается приток крови.

Как увидеть эти изменения? Сквозь нежную кожу уха кролика хорошо видны мелкие кровеносные сосуды, и в микроскоп можно заметить, как они сжимаются или расширяются.

Опытом Клод Бернар доказывает сосудодвигательную роль симпатических нервов. Раздражение электрическим током шейного симпатического нерва вызывает сужение кровеносных сосудов в ухе кролика, и оно заметно бледнеет. Перерезка того же нерва влечет за собой расширение сосудов, и ухо розовеет.

Рассказать о всех открытиях Клода Бернара в небольшой статье невозможно: для этого нужна толстая книга. За 35 лет своей научной деятельности он опубликовал 180 работ. Почти в каждом разделе физиологии им сделаны блестящие открытия. Он изучил действие ядов и состав мочи, давление газов и цвет крови, окись углерода и отравление ею, работу нервов и действие самых разнообразных лекарственных веществ.

А ведь, кроме всего этого, ученый опубликовал много работ по общим вопросам физиологии здорового и больного человека, о роли опыта в исследованиях, о значении физиологии в медицине. «Физиология - это научный стержень, на котором держатся все медицинские науки», - утверждал он и добавлял, что для развития медицины лаборатория и эксперимент не менее важны, чем больница и наблюдения над ходом болезни.

«Врач будущего - врач-экспериментатор». В этом был убежден искуснейший экспериментатор Клод Бернар. И своим примером он доказал, как велико значение лаборатории и опыта для науки о здоровом и больном человеке.

ГЕРМАН ГЕЛЬМГОЛЬЦ (1821-1894)

В 1847 г. в Германии вышла небольшая книга «О сохранении силы». В ней подробно обоснован закон сохранения энергии. Он лежит в основе современного естествознания. 26-летний автор книги был врачом-хирургом гусарского эскадрона. Жил он в казарме и вставал в 5 часов утра по сигналу кавалерийской трубы.

Впрочем, те, кто хорошо знал этого врача, не были очень удивлены выходом в свет его книги. Еще в 1842 г., только что окончив Медико-хирургический институт в Берлине, он сделал свое первое открытие: установил, что нервная клетка и нервные отростки образуют одно целое - нейрон.

Вскоре врач расстался с гусарами и военной службой и всецело посвятил себя науке. Сначала он стал профессором в Кенигсберге, потом в Бонне, затем в Гейдельберге и наконец в Берлине. Еще при жизни его начали называть «великим». И действительно, Герман Гельмгольц - один из величайших ученых XIX в. Физика, физиология, анатомия, психология, математика... В каждой из этих наук он сделал блестящие открытия, которые принесли ему мировую славу.

Закон сохранения энергии, правда лишь для тепловых процессов, одним из первых установил немецкий врач Роберт Майер. Но Гельм-

голы; ничего но знал о работах Майера, он услышал это имя лишь после опубликования своего труда. Теперь этот закон носит имя обоих ученых (закон Майера - Гельмгольца).

Препарированные лягушки, с которыми столько работали Гальвани и Вольта (см. стр. 218), много раз побывали на лабораторном столе Гельмгольца. Он изучал на них скорость распространения возбуждения по нерву. Нерв получал раздражение током, вызванное возбуждение бежало по нерву, достигало мышцы, и она сокращалась. Зная расстояние между этими двумя точками и разницу во времени, можно высчитать скорость распространения возбуждения по нерву. Она оказалась совсем небольшой, всего от 30 до 100 м/сек.

Как будто совсем простой опыт. Он и выглядит простым теперь, когда Гельмгольц его разработал. А до него утверждали, что измерить эту скорость нельзя: она - проявление таинственной «жизненной силы», не поддающейся измерениям. Гельмгольц проделал измерения не только у лягушки, но и у человека и доказал, что никакой таинственной силы здесь нет.

Глаз - один из замечательнейших органов нашего тела. О его работе знали и раньше, сравнивали ее с работой фотографического аппарата. Но для полного выяснения даже только физической стороны зрения мало простого сравнения с фотокамерой. Нужно решить ряд сложных задач из области не только физики, но и физиологии и психологии. Разрешать их приходилось на живом глазу, и Гельмгольц сумел сделать это. Он построил особый, изумительный по своей простоте аппарат-офтальмометр, который позволял измерять кривизну роговой оболочки задней и передней поверхности хрусталика. Так было изучено преломление лучей в глазу - оптика глаза.

Мы видим предметы окрашенными в тот или иной цвет, наше зрение - цветное. Что лежит в его основе? Изучение; глаза показало, что сетчатка имеет 3 основных светоощущающих элемента: один из них сильнее всего раздражается красными лучами, другой - зелеными, третий - синими. Любой цвет вызывает более сильное раздражение одного из элементов и более слабое - остальных. Так, красный цвет вызывает сильное раздражение «красных», слабое - «зеленых» и совсем слабое - «фиолетовых» элементов; синий цвет - сильное раздражение «фиолетовых», слабое - «зеленых», совсем слабое - «красных» элементов. Комбинации раздражений создают всю ту игру цветов, которую мы видим вокруг себя. Чтобы ис-

следовать дно живого глаза, Гельмгольц изготовил особый прибор - глазное зеркало (офтальмоскоп). Этот прибор давно уже стал обязательным инструментом для каждого глазного врача. Глазное зеркало раскрыло многие тайны глаза. Оказалось, что слепое пятно на сетчатке - это место входа в него глазного нерва: нерв передает возбуждение, но сам он не «видит».

Гельмгольц сделал очень много для изучения глаза и зрения: создал физиологическую оптику - науку о глазе и зрении. Не меньше он сделал и для изучения слуха и уха.

До исследований Гельмгольца многое связанное со слухом было изучено очень слабо. Знали, как возникает и распространяется звук, но очень мало было известно о тех воздействиях, которые оказывают звуки на способные колебаться предметы. Гельмгольц раньше всего занялся этим сложным явлением. Создав резонансную теорию, он разработал затем на ее основе учение о слуховых ощущениях, о нашем голосе, о музыкальных инструментах.

Принцип резонанса заключается в следующем. Каждое колеблющееся тело обладает своим периодом (размахом) колебаний. Наиболее сильно оно отвечает на те колебания окружающей среды, которые имеют сходный с ним период. На резонансе построено и восприятие нами звуков - слуховые ощущения.

Во внутреннем ухе есть так называемый кортиев орган. Он состоит из множества натянутых, словно струны, волокон. Эти волокна неодинаковы: у них различные периоды колебаний. Внешние звуки заставляют колебаться те или другие волокна кортиева органа. Эти колебания передаются дальше, воспринимаются окончанием слухового нерва, вызывают соответствующие возбуждения, которые и достигают «слухового» центра головного мозга. Чем сильнее звук, тем сильнее будут и колебания волокон кортиева органа, сильнее возбуждение нерва, больше мозговых клеток окажутся раздраженными. А от числа клеток мозга, раздраженных при слуховом процессе, зависит воспринятая нами сила звука. Изучая явления колебаний, Гельмгольц разработал и ряд вопросов, имеющих огромное значение для теории музыки.

На примере Гельмгольца видно, какое огромное значение имеет широта кругозора ученого, богатство и разнообразие его знаний и интересов.

Занявшись изучением глаза и зрения, Гельмгольц работал и как физик, и как физиолог, и как психолог. Изучая ухо и слух, ученый - не музыкант (!) - создал основы музыкальной гармонии, развил физическую и физиологическую теорию музыки.

У Гельмгольца было много учеников: его лекции слушали тысячи студентов. Поработать в его лаборатории, поучиться искусству эксперимента приезжали многие молодые ученые. В их числе было немало русских физиков и физиологов, и среди них краса и гордость русской науки физик П. Н. Лебедев и физиолог И. М. Сеченов,

ЛУИ ПАСТЕР

О великих деятелях науки писали и пишут очень много. Но, пожалуй, больше всего статей и книг написано о французском микробиологе Луи Пастере. И наиболее вдохновенные слова о нем принадлежат замечательному русскому ученому-революционеру К. А. Тимирязеву. По поводу смерти Пастера он писал: «И вот перед нами картина, до сих пор невиданная. Сходит в могилу простой ученый, и люди - не только ему близкие, не только земляки, но представители всех стран и народов, всех толков, всех степеней развития, правительства и частные лица - соперничают между собой в стремлении отдать успокоившемуся работнику последнюю почесть, выразить чувство безграничной, неподдельной признательности».

Величие облика Пастера не только в его открытиях, имеющих для человечества огромное значение. Вся его жизнь и деятельность - необыкновенно яркий пример беззаветного служения науке и упорства в достижении высоких целей.

Когда Пастер был уже всемирно известен, он сказал: «В жизни нужно посвятить все

усилия, чтобы наилучше делать то, на что способен... позвольте сообщить вам секрет моей удачи. Моя единственная сила - это мое упорство».

Жизнь Пастера - яркое доказательство того, что даже самый гениальный человек может достигнуть многого только длительным, напряженным трудом.

Луи Пастер был сыном простого французского кожевника из городка Доль. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный, мечтал видеть сына образованным человеком и старался развить в нем стремление к знаниям. Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Он много читал, хорошо рисовал, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся среди своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.

С годами Пастер сумел развить в себе эти черты характера, и они помогли ему впоследствии стать глубоким исследователем и сделать замечательные открытия.

Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Пастер с успехом окончил высшее учебное заведение в Париже, готовящее учителей для средней школы. Там он слушал лекции знаменитого химика Дюма и особенно увлекался химией и физикой. Стремление к научной работе заставило молодого Пастера предпочесть выгодной должности профессора физики скромную работу лаборанта по химии. Работа в лаборатории захватила его. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе и сне. За короткое время Пастер сумел выполнить очень большую научную работу. Он подготовил и блестяще защитил две докторские диссертации: одну по физике, другую по химии.

Когда Пастеру было около 26 лет, он уже приобрел известность исследованиями в области строения кристаллов. Молодой ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих видных ученых. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии - науки о пространственном расположении атомов в молекулах. Со свойственной ему острой наблюдательностью Пастер заметил, что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер- химик и физик - впервые вошел в увлекательную область биологии.

Явления брожения заинтересовали Пастера не случайно. Он никогда не был кабинетным ученым, не отгораживался от практической жизни. Пастер хорошо понимал, какую огромную роль в экономической жизни Франции играло виноделие, а оно целиком основано на явлениях брожения виноградного сока.

В маленькой, очень скромной лаборатории в г. Лилле в 1857 г. Пастер сделал замечательное открытие. Он доказал, что брожение не химический процесс, как тогда думали, а биологическое явление, что всякое брожение (спиртовое, уксусное и др.) есть результат жизнедеятельности особых микроскопических организмов - дрожжевых грибков.

Разгадка явлений брожения не только имела огромное значение для французского виноделия, терпевшего огромные убытки от болезней вина и пива, но и сыграла исключительную роль в развитии биологической науки, в сель-

ском хозяйстве и промышленности. С тех пор учение о брожениях сделало огромные успехи, и теперь мы располагаем многими видами дрожжевых грибков. Глубокое познание природы брожений дает возможность управлять их процессами. Это очень важно для хлебопечения, виноделия, изготовления многих пищевых веществ и т. п.

В это время Пастер сделал еще одно важное открытие. Он нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. Для них кислород не только не нужен, но и вреден. Такие организмы называются анаэробными. Представители их - микробы, вызывающие маслянокислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогоркание вина и пива.

Начав с разгадки болезней вина и пива, гениальный ученый всю свою дальнейшую жизнь посвятил изучению микроорганизмов и поискам средств борьбы с возбудителями заразных болезней животных и человека.

Чтобы рассказать о заслугах Пастера как основоположника научной микробиологии, надо написать целую книгу. Все существующие

достижения в борьбе с заразными болезнями человека, животных и растений были бы невозможны, если бы Пастер не доказал, что причиной этих болезней являются микроорганизмы. Но чтобы доказать это, надо было сначала опровергнуть гипотезу самозарождения, господствовавшую в науке до работ Пастера. Пастер сделал это блестяще. В своем научном споре с известным французским ученым Пуше он многочисленными опытами неопровержимо доказал, что все микроорганизмы могут возникать только путем размножения. Там, где микроскопические зародыши убиты и проникновение их из внешней среды невозможно, нет и не может быть микробов, нет ни брожения, ни гниения.

Эти работы Пастера обнаружили ошибочность распространенного в медицине того времени взгляда, по которому любые болезни возникают либо внутри организма, либо под влиянием испорченного воздуха (миазмы). Пастер показал, что болезни, которые теперь называют заразными, могут возникать только в результате заражения, е. проникновения в организм из внешней среды микробов. На этом принципе и в наше время основана вся теория и практика борьбы с заразными болезнями человека, животных и растений.

Но ученый не удовлетворился открытием причины возникновения этих болезней. Он понимал, что жизнь требует ответа и на вопрос, как бороться с ними, как предохранить от них человека и полезных животных. И Пастер дал ответ на эти животрепещущие вопросы.

Бессмертная заслуга его состоит в том, что он нашел один из важнейших и надежнейших способов борьбы с инфекционными болезнями. Способ этот - прививки, в результате которых в организме создается невосприимчивость к определенному заболеванию (иммунитет) .

В 80-х годах Пастер на многочисленных опытах убедился, что болезнетворные свойства микробов - возбудителей заразных болезней можно произвольно ослабить. Если животному сделать прививку, т. е. ввести в его организм достаточно ослабленных микробов, вызывающих заразную болезнь, то оно не заболевает или переносит болезнь в легкой форме и, что самое главное, в дальнейшем становится невосприимчивым к данной болезни (как говорят, приобретает иммунитет к ней). Такие ослабленные, но вызывающие иммунитет разводки болезнетворных микробов называют с тех пор по предложению Пастера вакцинами. Этот

термин Пастер ввел, желая увековечить великие заслуги английского врача Э. Дженнера, который, еще не зная принципа вакцинации, дал человечеству первую вакцину - против оспы. Благодаря многолетним работам Пастера и его учеников стали применять на практике вакцины против куриной холеры, сибирской язвы, краснухи свиней и, наконец, против бешенства.

Но прежде чем метод прививок получил полное признание, Пастеру пришлось выдержать нелегкую борьбу. Чтобы доказать правильность своего открытия, Пастер решил произвести массовый публичный опыт. Он ввел нескольким десяткам овец и коров микробы сибирской язвы - смертельного для этих животных заболевания. Половине подопытных животных Пастер предварительно ввел свою вакцину. На второй день все невакцинированные животные погибли от сибирской язвы, а все вакцинированные остались живы и не заболели этой болезнью. Этот опыт, протекавший на глазах у многочисленных свидетелей, был триумфом великого ученого. С тех пор прививки, предложенные Пастером, спасают тысячи сельскохозяйственных животных от сибирской язвы.

Но великий ученый никогда не останавливался на достигнутом. Все глубже и глубже проникал он в неизученный мир болезнетворных микробов и, наконец, поставил перед собой труднейшую задачу - найти способ борьбы с бешенством. Возбудитель этой опаснейшей болезни в то время был неизвестен. Теперь мы знаем, что это мельчайший микроорганизм - вирус; он виден только при огромных увеличениях в электронный микроскоп. Пастер разработал способ прививок против бешенства, для чего он использовал особым образом высушенный мозг зараженных бешенством кроликов.

Многие опыты на животных дали положительные результаты, но испытать это средство на людях ученый не решался.

Случай положил конец его колебаниям. Летом 1885 г. одна убитая горем мать привезла к Пастеру своего сына, искусанного бешеной собакой. Мальчик был обречен на неминуемую смерть, и Пастер решился испробовать свою прививку.

Трудно дался ему этот опыт. Он проводил ночи без сна, надежда сменялась отчаянием, но как он был счастлив, когда ребенок остался, жив и здоров! Значит, его научное предвидение оправдалось и путь к спасению сотен и тысяч жизней был открыт.

К Пастеру отовсюду устремились за помощью люди, укушенные бешеными животными. В разных странах появились пастеровские станции, делающие прививки против бешенства. Б России первая такая станция была организована в 1886 г. по инициативе И. И. Мечникова и Н. Ф. Гамалеи.

Но Пастеру и его последователям пришлось вести тяжелую борьбу за признание нового способа предупреждения заразных болезней. Какие только нападки не пережил Пастер! Реакционные ученые и журналисты говорили, что он, не имея диплома врача, не вправе заниматься медициной. Ученого упрекали в том, что он опровергает научные взгляды, существовавшие столетиями, подвергали сомнению его опыты. Достаточно было одной неудачи, чтобы Пастера обвинили в том, что он своими прививками заражает и убивает людей. Великому ученому, облагодетельствовавшему человечество, одно время грозило обвинение в убийстве! Псе это не могло не отразиться на здоровье Пастера, и, когда в Париже на средства, собранные по международной подписке, был построен первоклассный Пастеровский институт (1888), великий ученый уже не мог работать в лаборатории... Победа над бешенством оказалась его «лебединой песней».

Пастер создал мировую научную школу микробиологов, многие из его учеников впоследствии стали крупнейшими учеными. Пастер был убежденным другом России и находился в

близких отношениях с многими русскими учеными. В то время почти все русские микробиологи ездили работать к Пастеру, а позже - в его институт в Париже. Вот что говорил Пастер своим ученикам: «Быть уверенным, что открыл важный научный факт, гореть лихорадочным желанием оповестить о том весь свет и сдерживать себя днями, неделями, порою годами; вступать в борьбу с самим собой, напрягать все силы, чтобы самому разрушить плоды своих трудов и не провозглашать полученного результата, пока не испробовал всех ему противоречащих гипотез - да, это тяжелый подвиг».

Пастер занимался и педагогической деятельностью. Он призывал молодежь учиться, любить свой народ и человечество. «Скажите себе сначала: что сделал я для своего образования?- говорил он.- Затем, по мере того как вы будете продвигаться в жизни: что сделал я для своей страны?»

К. А. Тимирязев называл деятельность Луи Пастера «беспримерной по своим плодам». Он подчеркивал, что «этот гений экспериментального метода отличался трудолюбием, упорством в труде, почти превышающем всякое вероятие». Каждое новое поколение ученых, каждый человек может учиться у Пастера страстности, целеустремленности в работе, высокому чувству долга, любви к человечеству, умению трудиться и создавать ценности, увеличивающие нашу власть над природой, улучшающие жизнь людей.

ИВАН МИХАЙЛОВИЧ СЕЧЕНОВ

Опыт «Белой дамы» - так называл свой эксперимент ученый. На самом деле в нем участвовала не дама, а обыкновенная квакуша. На лабораторном столе стоял простенький штатив, на нем была подвешена лягушка. Название же было дано в шутку: в тот день ученый слушал оперу Буальдьё «Белая дама».

Гальвани и Вольта, Клод Бернар, Гельмгольц и многие другие ученые часто видели на своих лабораторных столах лягушек. Много препарировал лягушек и Сеченов. В этих опытах Сеченов открыл явление торможения в центральной нервной системе.

Иван Михайлович Сеченов учился в Петербургском военно-инженерном училище. Он не ладил с начальством, а потому не был допущен в старший класс, не стал военным инженером; его назначили прапорщиком в обычный саперный батальон. Через два года он подал в отставку и поступил на медицинский факультет Московского университета. Окончив университет, уехал за границу и несколько лет работал в лабораториях крупных немецких физиологов. Он занялся здесь изучением влияния алкоголя на организм человека.

Эта работа требовала подробного исследования изменений в составе крови, в частности изменений количества и распределения газов крови. Как проследить эти изменения? Нужно было извлекать из крови растворенные в ней газы,

так сказать, «выкачивать» их оттуда. Сеченов изобрел для этого особый прибор и работал с ним много лет. Эти исследования повлекли за собой другие, а результатом их явился сеченовский закон растворимости. Закон устанавливал закономерности растворения газов в растворах различных солей.

О результатах своей работы Сеченов рассказал в диссертации «Материалы для будущей физиологии алкогольного опьянения». Он защитил диссертацию в Медико-хирургической академии (Петербург) и был назначен профессором.

В первые же годы работы профессор Сеченов начал говорить студентам о большой роли внешней среды в жизни организмов. Именно с ней связана жизнедеятельность организма; выделить организм из окружающей его среды невозможно: они неразрывны. Все сложные проявления жизни животного связаны с деятельностью центральной нервной системы. Полученное извне раздражение влечет за собой возбуждение соответствующей части нервной системы, а оно побуждает к деятельности те или иные органы. Внешне это выражается в различных действиях, в движениях.

Всякое раздражение вызывает тот или иной «ответ» нервной системы - рефлекс. Рефлексы бывают простые и сложные, но любой из них проходит через рефлекторную дугу. Она состоит из проводящего пути (от точки раздражения до мозга), замыкательной части (соответствующий участок мозга) и центробежной части (нерв и тот орган, через который будет дан «ответ», т. е. осуществлен рефлекс). Приведем несколько простых примеров. Обезглавленная лягушка отдергивает лапку, если ее ущипнуть. Она также дергает лапкой, на которую капнули кислотой. Если ей на брюшко положить кусочек бумаги, смоченной кислотой, то лягушка смахивает его лапкой. Очевидно, рефлекторная дуга замыкается в спинном мозге, ведь голова у лягушки отрезана и головного мозга нет. И правда, стоит у такой лягушки разрушить спинной мозг, как лапка перестает отдергиваться и от щипков и от кислоты.

Это было одно наблюдение. А вот другое. Если раздражать сердечные ветви блуждающего нерва, то сердце «останавливается»: оно перестает сокращаться, его деятельность угнетена, заторможена. Сеченову был знаком этот факт, но его интересовало другое. Человек может своей волей подавлять те или иные рефлексы, например задерживать дыхательные движения. Есть ли в головном мозге «механизмы, задерживающие движения»? Такой вопрос задал себе Сеченов.

Он вскрыл у лягушки череп и обнажил головной мозг. Как обычно, лягушка отдергивала лапку, смоченную кислотой. Ученый стал осторожно, послойно отделять головной мозг от спинного, начав с лобной части. Каждый раз он клал на разрез кристаллик поваренной соли (соль - сильный раздражитель) и следил за лапкой. Она дергалась, как только на нее попадала капелька кислоты. И вот разрезаны зрительные бугры, кристаллик соли положен, на лапку капнули кислотой, но... лапка еле шевельнулась, да и то с большим запозданием.

Новые и новые опыты, и всякий раз результаты были схожими: сильное раздражение зрительных бугров вызывало угнетение рефлекса лапки, тормозило его. Проверочные опыты показали, что спинной мозг в этом торможении участия не принимает. Именно в головном мозге находятся центры торможения. Это явление получило название «сеченовское торможение». Открытие Сеченовым явления центрального торможения имело огромное значение. Оно позволило точно установить, что нервная деятельность складывается из взаимодействия двух процессов - возбуждения и торможения.

Пятью годами позже был проделан опыт «Белой дамы». Сеченов удалил у лягушки большие полушария мозга, а затем раздражал седалищный нерв токами разной силы и следил, как отвечает на эти раздражения лягушка. При применении слабого тока она прыгала, но если ток был сильным, то оставалась на месте и прыгала лишь после того, как действие тока прекращалось. Все выглядело очень просто. Но Сеченов, глядя на эти прыжки, сделал очень важные выводы. Опыт не только показал, что и в спинном мозге есть тормозящие центры, но дал многое для изучения сложных согласованных движений.

Изучая нервную деятельность лягушки и проводя множество других наблюдений, Сеченов накопил обширные материалы. Теперь можно было заговорить и о человеке. Сеченов сделал это в своей книге «Рефлексы головного мозга». Он старался показать здесь, что вся сложная психическая жизнь человека не есть проявление какой-то загадочной «души». Поведение человека зависит от внешних раздражений. Нет их - нет и психической деятельности.

Вот примеры, пусть взятые и не из книги Сеченова. В одной из клиник лежал больной, у которого действовал лишь один глаз и одно

ухо, другие органы чувств и кожа не воспринимали внешних раздражений. Стоило этому больному прикрыть рукой глаз и ухо, как он тотчас же засыпал: никаких раздражений из внешнего мира к нему теперь не поступало. У собак ученые оперативным путем выключали зрение, слух и обоняние, и такие собаки спали по 23 часа в сутки. Таинственная «душа» оказалась на редкость сонлива: предоставленная самой себе, изолированная от внешнего мира, она немедленно засыпает.

«Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы», - утверждал Сеченов. И он доказывал это в своей книге, которая была объявлена крамольной: ведь ее автор отрицал божественную природу души человека, утверждал, что такой души нет, и - о ужас! - доказывал это на опытах с... лягушками.

«Рефлексы головного мозга» указали новые пути для изучения высшей нервной деятельности. Материальная основа душевной жизни - головной мозг. Из его деятельности рождается весь внутренний мир человека, вся психическая жизнь. Так называемая душа есть не что иное, как продукт деятельности мозга.

Психология была до Сеченова наукой о нематериальной, «душевной» жизни. Сеченов заложил основы подлинно научной, материальной психологии, в которой нет места таинственной «душе».

В 1870-1876 гг. Сеченов был профессором университета в Одессе, потом в Петербургском университете (1876-1888), затем в Московском (1889- 1901). Всюду ему сопутствовала слава ученого с мировым именем. И всюду за ним следовали косые взгляды царских чиновников: ведь знаменитый ученый был явным материалистом, а значит, и весьма «подозрительным человеком». И в Петербурге и в Москве Сеченов читал лекции не только в университете, но и на женских курсах: всегда и всюду он боролся за право женщин на высшее образование. Сеченов преподавал на Пречистенских курсах для рабочих в Москве, но читать там лекции ему пришлось лишь полгода: царские чиновники запретили неблагонадежному ученому обучать рабочих физиологии.

Последние годы своей жизни Сеченов отдал изучению физиологических основ режима труда и отдыха человека. Ему было уже 73 года, но он на самом себе изучал движения и утомляемость руки, поднимающей груз. Часами ученый сидел за простым сооружением: двигал и двигал рукой, поднимая груз.

Он обнаружил много интересного, а главное, установил, что сон и просто отдых не одно и то же, что восьмичасовой сон обязателен, прочие же шестнадцать часов отводятся для работы и отдыха.

В конце XIX в. Сеченов в публичной лекции говорил о восьмичасовом рабочем дне. А как физиолог, анализируя работу сердца, он пришел к выводу, что рабочий день должен быть еще короче. В Советской стране мечты Сеченова стали явью. Сеченов установил, что отдых - это не обязательно полный покой. Активный отдых, когда действуют попеременно различные рабочие органы тела, - прекрасное средство против утомления.

И. П. Павлов называл Сеченова «отцом русской физиологии». И правда, с именем Сеченова русская физиология вошла в мировую науку, и не только вошла, но и заняла в ней ведущее положение.

СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ БОТКИН

В Ленинграде перед зданием Военно-медицинской академии стоит памятник: на гранитном постаменте фигура пожилого человека в старомодном сюртуке. Человек не высок, но плечист, он слегка расставил ноги, заложил руки за спину, в раздумье склонил на грудь голову с большим мудрым лбом. Когда в 1908 г. скульптор В. А. Беклемишев закончил работу над памятником профессору Сергею Петровичу Боткину, еще живы были многие ученики и соратники замечательного врача и ученого. Они хорошо помнили эту позу, так удачно схваченную скульптором.

... Старый врач только что закончил осмотр больного. Он долго, очень долго расспрашивал его, вникая в каждую подробность жизни и болезни. Потом выслушал, выстукал грудь своими короткими, старческими, но удивительно чуткими пальцами и, поднявшись со стула, задумался. Анализ фактов закончен. Теперь его мысль работает над их обобщением. Из разрозненных, едва приметных деталей складывается диагноз¹. Врач глубоко погружен в свои мысли. Он взвешивает факты, сравнивает их, мысленно спорит сам с собой. Сейчас от него зависит многое: здоровье, счастье, а может быть, и жизнь больного. Диагноз должен быть точным. У врача нет права на ошибку. Эту великую заботу врача-исцелителя о больном и строгую требовательность к себе ученого-естествоиспытателя очень удачно изобразил скульптор.

Тысячи больных могли сказать, что они исцелены этим замечательным врачом. Десятки ученых с гордостью называли себя его учениками. Как человека большой души и как общественного деятеля Боткина высоко ценил М. Е. Салтыков-Щедрин, а Н. А. Некрасов посвятил ему одну из глав своей поэмы «Кому на Руси жить хорошо». В морозный день 30 декабря 1889 г. над свежей могилой Боткина знаменитый художник И. И. Шишкин произнес слова, которые прекрасно выразили чувства народа к умершему: «Вот пришел поклониться праху русского богатыря, и какого же чудесного человека!»

За что же так ценили С. П. Боткина современники и почему его имя чтут новые поколения врачей?

С. П. Боткин был выдающимся русским врачом-терапевтом², основоположником русской клинической медицины.

Родился он в Москве 5 сентября 1832 г. в купеческой семье. В доме Боткиных бывали А. И. Герцен, Н. В. Станкевич, В. Г. Белинский, Т. Н. Грановский и другие передовые люди того времени. Их благородные освободительные идеи оказывали большое влияние на мальчика. Учился Сергей очень хорошо, много читал. В одном из писем Т. Н. Грановский писал о юношеских годах будущего ученого: «Я следил за развитием Сергея и видел в нем выдающиеся способности... Он поражал Белинского и меня своей огромной любознательностью».

Яркие способности молодого человека получили дальнейшее развитие на медицинском факультете Московского университета. В 1855 г. С. П. Боткин окончил университет и отправился с санитарным отрядом в Крым, где в то время шла война. Там ему посчастливилось работать под руководством великого хирурга Н. И. Пирогова. Работа в военном госпитале дала Боткину практические знания.

Последующие четыре года Сергей Петрович провел в заграничной командировке. В 1860 г. он вернулся в Россию и защитил в Петербурге при Медико-хирургической академии докторскую диссертацию. А в 1861 г. 29-летний ученый был уже избран профессором кафедры академической терапевтической клиники.

Почти три десятилетия, до самой своей смерти Сергей Петрович руководил кафедрой терапии³, лечил больных, учил будущих врачей.

Боткин жил напряженной трудовой творческой жизнью, он заботился не о собственной славе и выгоде, а о том, чтобы его труды обогащали науку и приносили пользу больным.

В течение многих веков врачи большей частью действовали по установившейся традиции: если однажды какое-то лекарство помогло одному больному, то во всех подобных случаях это же лекарство прописывали и другим. Врач не задумывался над тем, что организм каждого человека имеет свои особенности и, следова-

³ Терапия - область медицины, занимающаяся распознаванием и лечением внутренних болезней (болезней сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, обмена веществ и пр.).

тельно, одна и та же болезнь протекает у одного больного не так, как у другого.

Боткин один из первых доказал, что к каждому больному врач должен подходить индивидуально, учитывать особенности возраста, анатомического строения, состояния нервной системы, условия его жизни и работы. «Медицину, - говорил он, - надо превратить из искусства, принадлежащего лишь отдельным мастерам, в строгую науку, которой должны овладеть все врачи».

Боткин считал: для того чтобы помощь врача была разумной и действенной, он должен заниматься не только медициной, но и другими естественными науками.

Для изучения проблем научной медицины и физиологии Сергей Петрович создал при своей клинике в 1860-1861 гг. первую в России экспериментальную лабораторию. Здесь кипела исследовательская работа: производились различные анализы, изучалось действие лекарств на организм, велись наблюдения над животными.

Одним из учеников Боткина был в то время будущий великий физиолог И. П. Павлов.

Современная медицина обязана Боткину тем, что он одним из первых подметил, какую важнейшую роль в организме человека играет центральная нервная система. Он понял, что болезнь не поражает отдельный участок тела или орган, а влияет через нервную систему на весь организм. Только постигнув это, врач может правильно лечить больного. Эту мысль С. П. Боткин развил в своих трудах. Его научные взгляды были подхвачены большинством русских передовых врачей, поэтому мы говорим о Боткине как о создателе отечественной научной медицинской школы. Советские врачи продолжают и развивают основные принципы этой школы.

Наука обязана Боткину и другими крупными открытиями. На заре развития микробиологии он один из первых утверждал, что заболевание, известное как желтуха, вызывается микроорганизмами. Предвидение, высказанное почти 90 лет назад, недавно полностью оправдалось: ученые нашли возбудителя этой инфекционной болезни, которая называется теперь болезнью Боткина.

Сергей Петрович сделал много замечательных предсказаний. В своих лекциях он выразил, например, уверенность, что в головном мозге человека будут найдены особые центры, которые управляют кроветворением, отделением пота, регуляцией тепла и т. д. Сейчас су-

ществование таких центров признал весь научный мир.

Боткин не терпел застоя мысли. Он, несомненно, был лучшим для своего времени специалистом по внутренним болезням, но до конца жизни продолжал учиться у русских и иностранных медиков. Однако к тому, что он узнавал, Боткин относился с глубоким раздумьем, критически. Он любил повторять: «Сначала знание, потом искусство и всегда суждение».

Сергей Петрович соединял свою научную деятельность с общественной, откликался на многие события, волновавшие передовых людей его эпохи. Он был горячим сторонником права женщин на высшее медицинское образование, при его деятельном участии в 1872 г. были открыты в Петербурге первые женские врачебные курсы. Вместе со своим другом физиологом И. М. Сеченовым Боткин первый в России предоставил возможность женщинам-врачам работать на кафедре, которой он руководил.

Очень много ученый сделал для организации бесплатной медицинской помощи беднякам. В 1861 г. он открыл при своей клинике первую бесплатную амбулаторию. Благодаря настойчивости Сергея Петровича в начале 80-х годов прошлого столетия в Петербурге и других городах появились первые бесплатные больницы для беднейшего населения.

Глубоко волновал Сергея Петровича вопрос о причинах высокой смертности в царской России. Он неоднократно обращал внимание правительства на необходимость улучшать санитарное состояние страны. Кое-что ему удалось сделать, но изменить коренным образом положение в условиях царской России ученый, конечно, не мог.

Когда разразилась русско-турецкая война 1877-1878 гг., Сергей Петрович не остался в стороне от событий. Он положил много сил, чтобы добиться улучшения условий жизни солдат и лучшей работы госпиталей, лучшего питания для больных.

В 1877 г. Боткин с возмущением писал с фронта о тех полководцах, которым «кровь русского солдата не дорога». Однако в его письмах не было места унынию. Он твердо верил, что наступит для России светлое будущее, «невежество и бездарность сотрутся и осязательно почувствуется значение знаний, ума и таланта. Россия не погибнет; она выйдет из этого затруднения, но другие деятели, другие люди будут спасать ее».

ИЛЬЯ ИЛЬИЧ МЕЧНИКОВ

Трудно назвать такую книгу по эволюционному учению, микробиологии или эмбриологии, где ни упоминалось бы многократно имя Ильи Ильича Мечникова, ни рассказывалось бы о его научных трудах. Имя Мечникова известно во всех странах мира. Его знает не только каждый врач и биолог, но и каждый культурный человек.

Всемирную известность И. И. Мечников заслужил своими выдающимися научными открытиями. Его творчество не ограничивалось рамками какой-либо одной науки. Он положил начало многим важнейшим проблемам биологии и медицины.

Блестящие способности Мечникова начали проявляться очень рано. Уже в восьмилетнем возрасте под руководством учителя своего брата он с увлечением изучал растения и составил гербарий. В эти годы мальчик любил воображать себя ученым и читал «лекции на научные темы» другим детям.

С огромным интересом маленький Илья читал книги по естествознанию, хотя многое было ему в то время еще непонятно. Учеником VI класса Харьковской гимназии он уже стал посещать лекции в университете.

Творческая деятельность Ильи Ильича началась удивительно рано. В 18 лет он написал поражавшую своей зрелостью и глубиной мысли рецензию на знаменитую книгу Дарвина «Происхождение видов». За два года Илья Ильич окончил естественное отделение физико-математического факультета Харьковского университета. В это время ему было всего 19 лет.

Вскоре после окончания университета Мечников уехал за границу. Сначала он занимался научными исследованиями в Германии, затем переехал в Италию изучать морских животных. Там, на берегах Средиземного моря, oh нашел богатый материал для научных наблюдений. Огромное количество медуз, губок, иглокожих, моллюсков изучил молодой ученый, прежде чем убедился, что эмбриональное (зародышевое) развитие беспозвоночных животных подчиняется тем же законам, что и развитие высших позвоночных животных. У обеих этих групп животного мира развитие зародыша происходит из яйца с образованием трех зародышевых листков, каждый из которых дает начало определенным органам и тканям.

В этот период жизни И. И. Мечников встретился в Неаполе с другим выдающимся русским ученым - А. О. Ковалевским. Общность научных интересов и убеждений связала на всю жизнь Мечникова и Ковалевского узами большой творческой дружбы.

Результатом их совместных научных исследований явилась новая ветвь биологии - эволюционная эмбриология. Учение Дарвина о единстве всего животного мира получило важное подтверждение в трудах этих двух выдающихся русских биологов-дарвинистов.

Во время своего трехлетнего пребывания за границей Илья Ильич написал несколько научных работ по зоологии и подготовил диссертацию, которую защитил, возвратившись на родину в 1867 г., в Петербургском университете. За эту работу он получил ученую степень магистра. Через год Илья Ильич стал уже доктором зоологии и доцентом Петербургского университета, а в 1870 г., в 25 лет, он

был избран профессором зоологии и сравнительной анатомии Новороссийского университета (в Одессе).

И. И. Мечников был великолепным лектором. Необыкновенно живой, увлеченный наукой и педагогической деятельностью, он умел зажечь сердца своих слушателей страстью к истинной науке. Студенты горячо полюбили молодого талантливого профессора. Вместе с передовыми русскими учеными, своими товарищами по преподаванию в университете - Л. О. Ковалевским и знаменитым физиологом И. М. Сеченовым, - Илья Ильич вел неустанную борьбу с царскими чиновниками, которые стремились подавить всякую свободную мысль и ценили профессоров не за научные заслуги, а за преданность правительству.

Естественно, что Мечников стал врагом реакционного режима и попал под надзор царской охранки, хотя считал себя только сторонником свободной науки и никогда не занимался политической деятельностью.

После покушения на царя Александра II особенно усилился гнет царского самодержавия. В университете начались гонения на передовых профессоров и расправы со студентами. В такой обстановке Илья Ильич не мог больше работать и в 1882 г. в знак протеста покинул университет. Научную работу он продолжал вести на собственные средства в маленькой домашней лаборатории.

В этот период жизни творческие искания привели ученого в область бактериологии и медицины. Еще в 1883 г. он начал изучать заразные болезни человека и домашних животных: вместе со своим учеником Н. Ф. Гамалеей он изучал туберкулез, чуму рогатого скота, искал способы борьбы с вредителями сельского хозяйства.

На съезде русских естествоиспытателей и врачей в 1883 г. Илья Ильич произнес знаменитую речь «О целебных силах организма». В ней он изложил свои взгляды на явления иммунитета, т. е. невосприимчивости организма к заразным болезням. Эта теория получила название фагоцитарной теории иммунитета. Ей предшествовали долгие и кропотливые наблюдения ученого за внутриклеточным пищеварением у различных морских животных. Он открыл в их теле особые, «блуждающие клетки», которые захватывают и пожирают инородные тела, в том числе и болезнетворных микробов. Мечников назвал эти «блуждающие клетки» фагоцитами, т. е. «клетками-пожирателями». Дальнейшие его наблюдения показали, что фагоциты есть не только в теле морских животных.

В теле человека те же функции выполняют бесцветные кровяные тельца, или лейкоциты. Открытие защитных клеток в теле животных и человека послужило Мечникову основой для создания теории воспаления как защитной реакции организма в борьбе с болезнью.

Сначала фагоцитарная теория была встречена многими учеными враждебно. Но упорная многолетняя борьба Мечникова за свои взгляды и его выдающиеся труды в этой области в конце концов принесли ученому победу. Его идея получила признание во всем мире.

В 1908 г. И. И. Мечникову была присуждена за его работы Нобелевская премия. Изданная им в 1901 г. книга «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» до сих пор считается настольной книгой всех ученых, изучающих мир болезнетворных микробов.

К 1886 г. относится одно из важнейших событий в истории русской медицины. Летом этого года в Одессе начала работать созданная И. И. Мечниковым и его талантливым учеником Н. Ф. Гамалеей первая русская бактериологическая станция.

Особенно большую работу проводила эта станция, впервые организовав в России прививки против бешенства по способу, предложенному французским ученым Л. Пастером.

Но в царской России все передовое встречалось в штыки. Резко враждебное отношение со стороны царских чиновников и реакционно настроенных врачей встретило и вновь организованное научное учреждение. На И. И. Мечникова, его учеников и последователей посыпались всевозможные нападки и обвинения. Такая враждебная атмосфера, мешающая творческой работе, привела к тому, что Мечников в 1888 г. вынужден был покинуть родину.

Прославленный французский ученый Луи Пастер пригласил его работать в своем институте, и он переехал жить в Париж. Но и в чужой стране И. И. Мечников оставался сыном своей родины. Он не терял связи с русской наукой. Лучшие русские ученые-бактериологи приезжали к Мечникову учиться и работать под его руководством. Он создал в России крупнейшую научную школу микробиологов. Выдающиеся ученые Д. К. Заболотный, Л. А. Тарасевич, Н. Ф. Гамалея и многие другие были его учениками.

Своим ученикам Илья Ильич отдавал не только огромные знания и опыт ученого, но и свое чуткое, отзывчивое сердце. Сотрудники Пастеровского института называли его «отец Мечников». Исключительная доброта и сердечность Ильи Ильича привлекали к нему не только близких и друзей, но и всех, кто с ним сталкивался. Он любил детей, и они отвечали ему тем же: ребятишки всех соседних кварталов были его большими друзьями.

Таков был Мечников - большой ученый и обаятельный человек. Он был страстно предан науке и не щадил для нее самой жизни. Дважды Мечников подвергал себя смертельной опасности, чтобы проверить правильность своих научных предположений. Один раз он ввел в свой организм кровь больного возвратным тифом, чтобы узнать, как происходит заражение этой болезнью. Ученый перенес тяжелую форму

возвратного тифа, но убедился, что заражение, как он и предполагал, происходит через кровь. Он заражал себя ослабленными микробами холеры, чтобы на себе проверить их действие.

И. И. Мечников безгранично верил в силу науки и светлое будущее человечества. Одну из своих книг он назвал «Этюды оптимизма».

Ученый много работал над вопросами продления человеческой жизни. Он считал, что человек должен жить 100-120 лет и что преждевременная старость «есть болезнь, которую надо лечить». Причину преждевременной старости Мечников видел в систематическом отравлении организма ядами гнилостных бактерий, населяющих толстый кишечник человека. Поэтому он рекомендовал употреблять пищу, способную уменьшить гнилостные процессы в кишечнике, особенно кислое молоко, так как молочнокислые бактерии создают в кишечнике кислую среду, неблагоприятную для гнилостных бактерий.

15 июля 1916 г. в Париже оборвалась жизнь этого замечательного ученого.

Современная наука внесла поправки и дополнения в научные положения, выдвинутые Мечниковым, но основные его идеи и труды вошли в золотой фонд биологии и медицины.

В нашей стране имя Мечникова пользуется всенародным признанием. Советское правительство учредило золотую медаль и премию имени Мечникова за лучшие работы по биологии.

О значении работ Мечникова очень хорошо сказал виднейший советский микробиолог Н. Ф. Гамалея: «Пройдут десятки лет, человечество научится побеждать рак, проказу и многие другие неизлечимые сейчас болезни, и люди всегда будут с благодарностью вспоминать светлое имя великого русского естествоиспытателя И. И. Мечникова, который положил блестящее начало делу борьбы за здоровье человека».

ИВАН ПЕТРОВИЧ ПАВЛОВ (1849-1936)

Ни один физиолог мира не был так знаменит, как Иван Петрович Павлов - творец учения о высшей нервной деятельности. Это учение имеет огромное практическое значение. В медицине и педагогике, в философии и психологии, в спорте, труде, в любой деятельности человека - всюду оно служит основой и отправной точкой.

Иван Петрович Павлов учился в духовном училище, потом в Рязанской духовной семинарии. Его отец - рязанский священник - надеялся, что сын пойдет его путем. Он мечтал

даже, что Иван окончит духовную академию и станет не обычным священником «из семинаристов», а ученым священником «из академистов». Отец ошибся: Иван пошел другой дорогой и не окончил семинарии, в которую поступил в 1864 г. То были годы Н. А. Добролюбова и А. И. Герцена, Д. И. Писарева и Н. Г. Чернышевского. Молодежь с нетерпением ждала очередных номеров передовых журналов; в них печатались и статьи по естествознанию. «Рефлексы головного мозга» Сеченова читали с не меньшим увлечением, чем романы «Отцы и дети» Тургенева и «Что делать?» Чернышевского.

Статьи Писарева, книги Сеченова и популярная книга Д. Льюиса «Физиология обыденной жизни», идеи революционных демократов, споры в кружках рязанской молодежи сделали свое. Иван Павлов ушел из семинарии, уехал в Петербург и поступил в университет. Окончив его, он не перестал учиться: теперь бородатого студента увидели аудитории и клиники Медико-хирургической академии. Здесь он учился и работал лаборантом в лаборатории физиологии. Еще студентом университета за свои научные исследования Павлов получил золотую медаль. Вторая золотая медаль была наградой за студенческие работы в Медико-хирургической академии.

В 1883 г. И. П. Павлов защитил диссертацию на степень доктора медицины, а в 1890 г. стал профессором в академии, уже называвшейся Военно-медицинской. Потом десятки лет работы в лабораториях и на кафедре, Нобелевская премия, звание академика, мировое имя... Но только в Советской стране крупнейшему ученому были созданы все условия для научной работы, партия и правительство окружили его особым вниманием. В 1921 г. В. И. Ленин подписал декрет о создании условий, обеспечивающих научную работу Павлова. Позже была построена биологическая станция в Колтушах, под Ленинградом, - мировой центр по изучению высшей нервной деятельности.

В начале своей научной деятельности Павлов занимался преимущественно изучением сердца и кровеносных сосудов. Он установил, что особые нервные волокна усиливают работу сердца. Этот «усиливающий нерв» оказывает свое действие на сердце, влияя на обмен веществ в сердечной мышце. Так было заложено начало павловского учения о трофической нервной системе: особых нервных волокнах, регулирующих процессы питания в тканях, обмен веществ в них и тем самым воздействующих на работу органов и тканей.

Процессы пищеварения изучали и задолго до Павлова. Но ни один физиолог не открыл

в этой области так много нового, как И. П. Павлов. Искусный хирург, он разработал новые приемы изучения процессов, протекающих в организме.

В работе столь важного органа, как поджелудочная железа, было много неизвестного. Как и почему выделяется ее сок, всегда ли он одинаков, или его свойства изменяются в зависимости от условий пищеварения? Павлов произвел сложную операцию: вывел наружу проток поджелудочной железы и создал постоянную фистулу. Он вырезал у собаки небольшой кусок стенки двенадцатиперстной кишки - как раз тот участок, где в кишку впадает проток поджелудочной железы. Затем зашил разрез в кишке, а вырезанный кусочек вшил в кожу живота. Теперь, когда собака ела и из поджелудочной железы выделялся сок, он попадал не в кишку, а капал наружу, в подставленный стаканчик. Можно было определить количество сока, его состав и свойства, проследить, как они изменяются при разной пище и в разные моменты пищеварения. И все-таки ученый не получил ответа на многие вопросы. И снова он создает фистулу, теперь желудочную. Кроме того, Павлов перерезает пищевод собаки и оба конца его вшивает в кожу. Что происходит после этого? Когда собака ест, пища тут же вываливается из пищевода наружу и в желудок ничего не попадает. Чтобы накормить такую собаку, нужно вводить ей пищу в другой конец пищевода, в тот, который ведет к желудку.

Что давал этот опыт? Собака ела, но желудок ее оставался пустым. В пустом желудке все же выделялся желудочный сок: ведь пища побывала во рту, собака жевала и глотала ее, нервные раздражения были налицо. Капающий в стакан желудочный сок можно было исследовать.

Однако собранный в стаканчик желудочный сок не давал полного ответа, которого добивался ученый. Новые поиски, новые эксперименты... Очевидно, надо создать у собаки два желудка. Ученый производит такую операцию. Из желудка он выкраивает небольшой лоскут и делает похожий на мешочек маленький второй желудок. Эти два желудка между собой не сообщались, и пища в маленький желудок не попадала. Но так как лоскут не был отрезан полностью, то оба желудка связывали кровеносные сосуды, нервы. Наружные края маленького желудка ученый вшил в кожу. Это была нелегкая операция; десятка три собак понадобилось Павлову за те полгода, тогда он учился этому тонкому делу.

Оперированная собака ела, пища попадала в большой желудок, его стенки начинали выделять сок. Но точно такой же сок выделяли и стенки маленького желудка: связанный с большим желудком общими кровеносными сосудами и нервами, он работал так, словно и не был отделен. Теперь уже можно было открыть все тайны желудочного сока.

Метод фистул, разработанный Павловым, был крупнейшим достижением. Он позволял исследовать работу желез при разных условиях, при разном составе пищи. Операция не нарушала нормальных связей организма со средой и в то же время позволяла делать длительные наблюдения. Павловские методы давали возможность производить анализ физиологических процессов, не калеча животное. Этот анализ неразрывно сочетался с синтезом: полученные результаты обобщались. А цель синтеза, писал Павлов, такова: «Оценить значение каждого органа с его истинной и жизненной стороны...»

В своей книге «Лекции о работе главных пищеварительных желез» Павлов рассказал о своих опытах и наблюдениях, о приемах работы. За этот труд он получил в 1904 г. Нобелевскую премию.

Изучая деятельность сердца, проводя опыты по исследованию работы пищеварительных желез, Павлов неизбежно встречался с воздействием внешних условий, со связью организма с окружающей его средой. Это привело ученого к исследованиям, создавшим новый раздел в физиологии и обессмертившим его имя. Высшая нервная деятельность - вот над изучением чего начал работать Павлов и работал до конца своей жизни.

Изучая работу слюнных желез, И. П. Павлов заметил, что собака выделяет слюну не только при виде пищи, но и если услышит шаги человека, несущего ее. Что это означает? Выделение слюны на попавшую в рот пищу - ответ организма на определенное раздражение. Это выделение происходит «само собой» и проявляется всегда. Шаги человека, в известный час кормившего собаку, сигнализировали: «еда». И у собаки в коре мозга вырабатывалась условная связь: шаги - еда. Слюна начинала выделяться не только при виде еды, но и при звуках, сигнализирующих о ее приближении. И. П. Павлов занялся изучением условных связей.

Для возникновения условного рефлекса необходимо, чтобы в коре головного мозга образовалась связь между двумя раздражениями- условным и безусловным. На пищу выделяет-

ся слюна. Если, давая пищу (безусловный раздражитель), одновременно звонить колокольчиком (условный раздражитель) и проделывать это много раз, то появится связь между звуком и едой: возникнет новая рефлекторная дуга, образуется новая связь между различными участками мозговой коры. В результате при звуке колокольчика у собаки начинает выделяться слюна.

Раздражителем могут сделаться самые разнообразные воздействия: свет и темнота, звуки и запахи, тепло и холод, укол и щекотка... Даже боль, и та вызывает выделение слюны: стоит лишь использовать ее как условный раздражитель.

У собаки выделяется слюна на звонок: у нее выработался условный рефлекс. Если перед звонком зажигать лампочку, то вырабатывается новый условный рефлекс на свет лампочки. Так, надстраивая этаж за этажом, можно далеко уйти от исходного безусловного рефлекса, получить новые сложные комбинации.

Но рефлекс может исчезнуть, затормозиться. Торможение имеет огромное значение в жизни организма. Благодаря ему происходит как бы сортировка раздражений: организм отвечает не на любое условное раздражение. Но торможение не только сортирует раздражения; оно же охраняет нервные клетки от истощения, вызванного чрезмерной работой. Торможение способно как бы растекаться, захватывать все новые и новые участки коры головного мозга. Именно оно лежит в основе сна.

Возбуждение и торможение - две формы, две стороны проявления нервного процесса, и они накрепко связаны между собой. В основе работы мозга, даже самой сложной, лежат разнообразные комбинации возбуждения и торможения.

Всевозможные раздражения, воспринимаемые органами чувств, - это сигналы внешней среды, окружающей организм. Такая система сигналов - первая сигнальная система - есть у животных; есть она и у человека. Но человек обладает еще одной системой сигнализации, более сложной и более совершенной. Она выработалась у него на тысячелетних путях его исторического развития, и именно с ней связаны коренные различия между высшей нервной деятельностью человека и любого животного. И. П. Павлов назвал эту систему второй сигнальной системой. Она возникла у людей в связи с общественным трудом и связана с речью.

Павловские методы работы, павловское учение о высшей нервной деятельности, павловская вторая сигнальная система - это не просто блестящие страницы, вписанные в историю науки: И. П. Павлов - целая эпоха в науке, с ним пришла «новая физиология». Он создал, обширную «павловскую» школу в СССР, его учение оказало огромное влияние и на работу физиологов всего мира.

И. М. Сеченов доказывал, что в основе всех сознательных и бессознательных действий лежат рефлексы.

Учение Павлова об условных рефлексах полностью подтвердило правильность утверждений Сеченова. Оно объяснило законы работы больших полушарий головного мозга, и оно же до конца развеяло миф о существовании «души».

ПИСЬМО К МОЛОДЕЖИ

Как ни совершенно крыло птицы, оно никогда не смогло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Факты - это воздух ученого. Без них вы никогда не сможете взлететь. Без них ваши «теории» - пустые потуги.

Здесь, ведь, ясно и так. Ему многое дается, но с него много спросится. И для молодежи, как и для нас, вопрос чести - оправдать те большие упования, которые возлагает на науку наша Родина.

НИКОЛАЙ ФЕДОРОВИЧ ГАМАЛЕЯ

Давно уже было известно, что люди, переболевшие некоторыми заразными болезнями, становятся невосприимчивыми к ним, т. е. приобретают иммунитет (невосприимчивость). В 1796 г. английский врач Эдвард Дженнер открыл способ искусственно создавать иммунитет к опаснейшей болезни - натуральной оспе. Но как возникает иммунитет, что происходит в организме при заражении и каким образом болезнетворный микроб вызывает заболевание человека или животного? На эти вопросы люди долгое время не находили ответа и поэтому не могли успешно бороться с заразными болезнями. Выдающийся советский ученый Николай Федорович Гамалея всю жизнь посвятил решению этих вопросов. Он прожил девяносто лет и обогатил науку многими трудами по микробиологии, вирусологии, дезинфекции. Но главная его заслуга в том, что он был одним из основоположников учения об иммунитете.

Николай Федорович родился в Одессе. Там он учился и окончил университет. Его учителями были такие всемирно известные ученые,

как И. И. Мечников и А. О. Ковалевский. Интерес к медицине привел молодого человека, только что окончившего университет, в Военно-медицинскую академию в Петербурге. В 1883 г. он успешно окончил академию, получил звание «лекаря с отличием», вернулся в свой родной город и начал работать в больнице. Попутно он стал заниматься новой в то время наукой о бактериях - бактериологией. Работал он в этой области вместе с И. И. Мечниковым. Ученик и учитель прекрасно дополняли друг друга: один был выдающимся биологом, другой - умным, талантливым врачом. Очень скоро молодому медику представилась возможность проявить свои выдающиеся способности. В 1885 г. французский ученый Пастер впервые применил на практике разработанный им способ предупреждения бешенства с помощью прививок (вакцины против бешенства). Передовые русские врачи решили перенести этот способ в Россию. Весной 1886 г. Одесское общество врачей по рекомендации И. И. Мечникова командировало в Париж к Пастеру

Н. Ф. Гамалею. Ему предстояло изучить метод вакцинации (прививок) против бешенства и организовать такие прививки в России. Кроме того, общество решило создать в Одессе специальную бактериологическую станцию, где производились прививки против заразных болезней и изучались основные вопросы бактериологической науки.

Н. Ф. Гамалея блестяще справился со своей задачей. Пастер высоко оценил способности, знания и настойчивость молодого русского врача и оказал необходимую помощь начинаниям Одесского общества. В июне 1886 г. Одесская бактериологическая станция начала работать. Возглавил ее работу И. И. Мечников, его заместителем был Н. Ф. Гамалея, а помощником - другой ученик Мечникова, впоследствии известный ученый Я. Ю. Бардах.

Станция быстро зарекомендовала себя как выдающееся научно-практическое учреждение и сыграла важную роль в борьбе за передовую науку. В те годы (1886-1888) Н. Ф. Гамалея написал серию классических работ по изучению бешенства. В них содержались важные дополнения к пастеровскому методу прививок.

Он доказал, что прививки от бешенства спасают жизнь только тогда, когда возбудитель болезни еще не проник в центральную нервную систему. Если же человек, укушенный бешеным животным, придет на прививочную станцию поздно, то прививки уже не помогут.

Становилось понятным, почему иногда, несмотря на прививки, люди погибали от бешенства. Объяснение русского ученого обезоруживало врагов пастеровского метода, кричавших о его бесполезности и даже вредности.

Борьба за метод прививок против бешенства превращалась в борьбу за лечение и предупреждение прививками многих заразных болезней, и работы Гамалеи играли в этом немалую роль.

Когда в 1888 г. в Париже было создано крупнейшее в мире научное бактериологическое учреждение - Пастеровский институт, его великий основатель Пастер пригласил работать в институте И. И. Мечникова и Н. Ф. Гамалею. В этом же году Гамалея уехал в Париж.

Сначала он работал у самого Пастера, а затем у известных ученых-Бушара и Страуса. В это время он написал несколько работ о бешенстве, сибирской язве и явлениях воспаления. Тогда же Н. Ф. Гамалея исследовал действие на организм ядов бактерий. Он произвел множество наблюдений, анализировал и сопоставлял факты, изучал труды других ученых и, наконец, пришел к твердому убеждению,

что заразная болезнь есть результат действия ядов бактерий на организм человека или животного. Это важное для медицины положение он обосновал в изданной в 1893 г. книге «Бактерийные яды». Стало понятно, что каждая заразная болезнь имеет свои особенности, потому что каждый вид болезнетворных микробов вырабатывает свой яд - токсин.

В 1898 г. Николай Федорович открыл особые вещества, благодаря которым в организме происходит разрушение микробов. Он назвал эти вещества бактериолизинами.

Над этими вопросами Гамалея, не переставая, работал до самой смерти. По его книгам училось не одно поколение микробиологов.

В 1892 г. Гамалея вернулся на родину. Здесь он организовал лабораторию в Военно-медицинской академии, начал заниматься интересными исследованиями по изменчивости микроорганизмов и защитил диссертацию на степень доктора медицины. Вскоре Николай Федорович погрузился в напряженную работу по борьбе с чумой и холерой. Эпидемии этих опаснейших болезней то и дело вспыхивали в царской России и уносили сотни тысяч жизней. В 1892 г. в России началась сильная эпидемия холеры. Она охватила много губерний, Москву и Петербург. Возвратившийся в это время из Франции Гамалея не мог оставаться в стороне от народного бедствия. Он изучил причины распространения холеры, предложил широкий план борьбы. с ней и доказывал необходимость срочного улучшения санитарного состояния городов и сел.

Много сил и знаний отдал Николай Федорович борьбе с чумой. В 1902 г. во время эпидемии чумы в Одессе Гамалея доказал, что черные крысы, которых он назвал пароходными, распространяют чуму в портовых городах.

Он предложил принять все меры к истреблению грызунов. Отряды врачей, студентов и лабораторных служителей, работавшие под его руководством, истребили около 40 тыс. крыс.

Более шестидесяти лет Н. Ф. Гамалея работал в области микробиологии и иммунологии. Он написал свыше 300 научных работ. Многие из них получили мировую известность.

Круг вопросов, которыми занимался Николай Федорович, необычайно широк. Он вел борьбу с бешенством, сибирской язвой, чумой, холерой, оспой, туберкулезом, гриппом. Каждую болезнь он подробно изучал и находил новые способы преодоления ее. Н. Ф. Гамалея разработал оригинальную теорию происхождения раковых заболеваний и первый выдвинул идею вирусного происхождения рака.

Его заслуженно считают одним из основоположников учения о дезинфекции. Этой наукой Гамалея много занимался в 1908 - 1913 гг. в Петербурге. Тогда он стоял во главе врачей, которые вели надзор за ночлежными домами, где обитала беднота и не прекращались эпидемии возвратного и сыпного тифа. В эти годы он основал и редактировал первый русский гигиенический журнал «Гигиена и санитария».

Всю жизнь Н. Ф. Гамалея занимался вопросами охраны здоровья народа, но полного расцвета его деятельность достигла после Великой Октябрьской социалистической революции. Николай Федорович сыграл выдающуюся роль в борьбе с инфекционными болезнями в молодой Советской республике. В истощенной империалистической и гражданской войнами стране свирепствовал сыпной тиф, появились заболевания холерой, нависла угроза эпидемии оспы. Для Красной Армии и гражданского на-

селения срочно понадобилось большое количество оспенной вакцины. Николай Федорович в самых трудных условиях организовал ее производство. По его инициативе было введено всеобщее оспопрививание в Петрограде и окружающих губерниях. Вскоре после этого, в 1919 г., В. И. Ленин подписал декрет об обязательном оспопрививании во всей Советской стране. Занимался Н. Ф. Гамалея и изучением гриппа. Во время пандемии¹ в 1939-1940 гг. Н. Ф. Гамалея предложил свой метод профилактики (предупреждения) этой болезни, а в 1942 г. написал книгу «Грипп и борьба с ним».

В последние годы своей жизни Николай Федорович разработал особый метод лечения туберкулеза при помощи препаратов «микола» и «тиссулина». Эти препараты с успехом применяются в наших клиниках.

Н. Ф. Гамалея был выдающимся организатором и руководителем многих лабораторий и институтов в Одессе, Петрограде, Москве. Он был первым и бессменным председателем Всесоюзного научного общества микробиологов, эпидемиологов и инфекционистов. Заслуги его получили высокое признание. Николай Федорович был избран почетным членом Академии наук СССР, ему была присуждена Государственная премия, правительство наградило его двумя орденами Ленина и орденом Трудового Красного Знамени.

В 1949 г. Советское правительство приняло специальное постановление об увековечении памяти почетного академика Н. Ф. Гамалеи. Издается собрание его сочинений, учреждена премия его имени за лучшие работы по микробиологии и иммунитету. Крупнейшему в стране Научно-исследовательскому институту эпидемиологии и микробиологии, где Н. Ф. Гамалея работал много лет, присвоено его имя.

¹ Пандемия - эпидемия какой-либо заразной болезни, распространившаяся но многим странам, а иногда и по всему миру.

ДАНИИЛ КИРИЛЛОВИЧ ЗАБОЛОТНЫЙ

В рядах борцов с заразными болезнями человека Даниил Кириллович Заболотный занимает почетное место. Он вошел в историю медицины как один из основоположников эпидемиологии - науки о заразных болезнях и борьбе с ними.

Человечество страдало от эпидемий заразных болезней еще со времен глубокой древности. Особенно тяжелыми и опасными были эпидемии таких болезней, как чума, холера, оспа, малярия. Чума, или «черная смерть», как ее тогда называли, свирепствовала на земле в течение

многих столетий, эпидемии ее были опустошительны и неотвратимы. В XIV в. чума унесла миллионы жизней и привела к запустению многие города. Около четверти населения Европы пало жертвой этой страшной болезни. К концу прошлого века таких эпидемий чумы уже не было, но в некоторых странах то и дело возникали ее вспышки. Они вызывали у людей ужас и отчаяние. В 1910-1911 гг. чума разразилась в Маньчжурии и унесла около ста тысяч жизней.

Возбудитель чумы был открыт в 1894 г. одновременно учеником И. И. Мечникова французским ученым Иерсеном и японским ученым Китазато. Причины вспышек болезни в портовых городах в начале нашего столетия стали уже известны; оказалось, что чуму в эти районы заносят зараженные крысы, проникающие на морские суда. Но, несмотря на то что многое о чуме уже было известно, оставался неразрешенным главный вопрос: почему тяжелые эпидемии «черной смерти» периодически вспыхивают в строго определенных местах земного шара.

Д. К. Заболотный со своими учениками решил эту трудную задачу. Причина существования «чумных очагов» была найдена. Начиная с 1897 г. под его руководством велись обширные исследования, и было установлено, что такие очаги являются природными: чумную заразу распространяют в определенных местах дикие грызуны, особенно сурки, суслики, песчанки. Изучая природные очаги чумы и пути ее распространения, неутомимый ученый побывал во многих местах Азии, на юго-востоке России, в Восточной Монголии, Маньчжурии, а также в Месопотамии, Шотландии и других местах.

Самоотверженный труд Д. К. Заболотного и его помощников помог обезвредить природные очаги этой болезни. Ученый начал работу и по предупреждению заболеваний чумой. Но царское правительство не оказало ему поддержки, и он не смог широко развернуть эту работу. Организованные Д. К. Заболотным немногочисленные противочумные лаборатории, рассеянные в степях и полупустынях юго-востока России, не могли планомерно проводить уничтожение опасных грызунов, вести с достаточным размахом научно-исследовательскую работу. Это оказалось возможным только при Советской власти. Чума в нашей стране окончательно побеждена. Советские люди не знают ужасов чумных эпидемий. Немногие еще уцелевшие природные очаги этой грозной болезни находятся под постоянным строгим наблюдением,

и носители чумы грызуны планомерно уничтожаются. На советских противочумных станциях и пунктах ведется большая исследовательская работа. Она обогащает медицину и биологию новыми ценными данными. Основы достижений советской эпидемиологии заложены самоотверженным трудом академика Д. К. Заболотного и его многочисленных последователей.

Даниил Кириллович Заболотный очень много сделал для подготовки врачей-эпидемиологов и способствовал распространению эпидемиологических знаний среди населения. Его усилиями в Одесском медицинском институте была создана первая в СССР кафедра эпидемиологии и основан Киевский институт микробиологии и эпидемиологии.

Интересна биография этого замечательного советского ученого. Сын крепостного крестьянина из села Чеботарки бывшей Подольской губернии, он приобрел мировую известность, стал президентом Академии наук Украинской ССР. Даниил Кириллович был питомцем славной одесской школы русских бактериологов, к которой принадлежали такие выдающиеся ученые, как Н. Ф. Гамалея, Я. Ю. Бардах, Л. А. Тарасевич, В. К. Стефанский и ряд других. Медицинское образование он получил в Киевском университете, где работал под руководством известного ученого и педагога

В. В. Подвысоцкого. Даниил Кириллович воспитывался на лучших традициях русской науки. Учителем своим он считал И. И. Мечникова, в нем он видел замечательный образец ученого, неутомимого борца за передовую науку.

И. И. Мечников однажды подарил Д. К. Заболотному свой портрет с надписью: «Бесстрашному ученику от восхищенного учителя». Этой надписью он отметил одну из характернейших черт Даниила Кирилловича - готовность жертвовать собой во имя науки и служения человечеству. Еще на заре своей научной деятельности Даниил Кириллович, рискуя жизнью, принял внутрь культуру холерного вибриона. Этим героическим опытом впервые было доказано, что холерными бациллоносителями могут быть и здоровые люди.

Посвятив свою жизнь благородному делу борьбы с заразными болезнями, Даниил Кириллович изучал пути распространения холеры, малярии, тифа и активно боролся за уничтожение этих болезней. Более полувека он вел борьбу с опаснейшей из заразных болезней - чумой. Много раз ученый рисковал своей жизнью; однажды он заразился чумой и лишь по счастливой случайности не умер. Ведь в то время чуму еще не умели лечить, и от бубонной чумы погибало около 50% больных, а случаи выздоровления от легочной чумы не были известны.

В длительных путешествиях по пустынным местностям Д. К. Заболотный со своими верными помощниками переносил тяжелые лишения и трудности, часто подвергался смертельной опасности... Его воодушевляла любовь к науке, горячее стремление разгадать тайну «черной смерти» и избавить от нее людей.

Девизом Д. К. Заболотного еще со студенческих лет было «служение народу наукой». Этот девиз он свято выполнял и все свои знания, энергию, огромный опыт отдал на борьбу за здоровье человека.

Даниил Кириллович никогда не порывал связи с Украиной, которую горячо любил. Он всегда приезжал отдыхать в родное село Чеботарку. Здесь он и умер и завещал похоронить себя у родной хаты. Теперь это село носит имя Заболотного, а в его хате организован музей.

О самоотверженной жизни Даниила Кирилловича Заболотного, целиком отданной науке и служению народу, написано много статей и несколько книг. Микробиологический институт в Киеве носит имя Д. К. Заболотного. Всенародная любовь и уважение окружают память выдающегося советского ученого - бесстрашного борца с болезнями.

ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ ФИЛАТОВ

Человек идет ощупью, он стучит по тротуару палкой и беспомощно оглядывается на перекрестках; за темными очками невидящие глаза. Прохожий поспешно подает ему руку, мостовую они переходят вместе, а дальше - у каждого своя дорога. И снова слышится легкое постукивание по асфальту. Слепой продолжает путь. А случайный поводырь оглянется раз-другой и исчезнет в толпе: чем тут поможешь?.. Глаза теряют навсегда - заменить их пока нечем.

Нередко человек слепнет оттого, что заболевает лишь роговица - прозрачное «оконце», через которое в орган зрения проникают лучи света. Помутневшая, она преграждает им путь к чувствительной сетчатке глаза. Свет гаснет в глазах, пораженных бельмом. Врачи-окулисты

делали иногда вспомогательную операцию - прорезали окошко рядом с помутнением. Но бельмо часто затягивает всю роговую оболочку. Тут уж спасения никто не ждал. Человека считали обреченным на вечный мрак. Даже очень крупные специалисты долгие годы оставались в таких случаях бессильными. Ни один из них не знал, как удалить с глаза слепящую пелену.

Правда, хирурги давно пытались пересадить в больную роговицу кусочек здоровой, как бы «застеклить» оконце заново. Но, простая с виду, эта идея оказалась неразрешимой: пересаженные кусочки быстро мутнели и рассасывались. Зрение не возвращалось.

Владимир Петрович Филатов знал о неудачах своих предшественников, и все же это не

остановило его. Смолоду он занимался изучением операций по замене роговицы. Первую пересадку он провел еще в 1912 г. Слепой не прозрел. Новые попытки - и новые разочарования. Впору было бросить начатое дело - оно почти не сулило успеха. Но Филатов был упорен. Провалы его огорчали, но не расхолаживали. Он настойчиво искал путь к поставленной цели. Не так-то легко оказалось приживить крохотный кусочек спасительной ткани. Больная роговица принимала этого «гостя» в штыки - чужая ткань гибла. Действовал закон тканевой несовместимости. С годами Филатов преодолел эту трудность. Он научился пересаживать лоскуток здоровой роговицы, взятый из удаленного глаза. Но тут возникла новая непреодолимая трудность. Где взять материал для этих «заплаток»? Ведь роговицу можно добывать только из глаза.

Эта серьезная преграда, по существу, завела все дело в тупик. Тонкие, усовершенствованные Филатовым приемы операции оставались втуне: не было пересадочного материала. Ученый, целиком отдавшийся своей идее, мысленно не расставался с ней ни днем, ни ночью.

Многие медики прочитали в специальном журнале сообщение врача-экспериментатора Мажито об удачной пересадке слепому роговицы мертворожденного. Прочитали и забыли. А для Филатова этот маленький факт, потонувший в тысяче других, стал опорной точкой, которая позволила ему произвести решительный переворот в лечении незрячих. Он понял, что единственная надежда на успех - трупная роговица.

Живительная сила пересаженного кусочка мертвой ткани оказалась огромной. Она не только служила новым окошком, но и активно содействовала просветлению прилегавших участков больной роговицы. Между живой и мертвой тканью происходил таинственный процесс, который делал мутные клетки прозрачными.

Мертвая ткань приживлялась без капризов - она утратила свои чужеродные свойства. И еще одну особенность подметил наблюдательный ученый. Выдержанная перед операцией в холодильнике, она значительно повышала свои целебные свойства. Филатов не преминул воспользоваться этим открытием.

Он взял у трупа роговицу и, продержав ее три дня на холоде, пересадил слепому. Слепой прозрел. Роговица не только прижилась, но осталась чистой и прозрачной. Холод сделал ее жизнеустойчивой, приспособил к новым условиям. Так Филатов заставил частицу мертвого организма служить живому.

Но тогда он сам еще в какой-то мере был «слепым», точнее, действовал вслепую. Ученый не знал, что происходит с мертвой тканью на холоде, какие процессы превращают ее в источник веществ, подхлестывающих жизнь. Объяснение пришло значительно позже. Зато главную задачу Филатов решил: отныне у него было много пересадочного материала.

Тысячи операций сделал Филатов и его сотрудники в Украинском институте глазных болезней. Они убедились, что подсадка кусочка охлажденной роговицы почти всякий раз вызывает просветление бельма. И тогда Филатов снова задумался. Он решил расширить применение своего метода.

В самом деле, рассуждал ученый, если подсадка трупной роговицы обладает целебными свойствами, то отчего же не попытаться испробовать с лечебной целью другие ткани. Он решил использовать жизненные силы, которые таятся в кусочке ткани, для борьбы со многими болезнями, и главным образом с такими, которые плохо поддаются обычным методам лечения.

Для первого случая он выбрал волчанку - туберкулез кожи. Этот тяжелый хронический

недуг очень неподатлив в лечении. Оттого-то он и привлек Филатова. Ведь против легко излечимых болезней средства уже давно найдены. Остались самые трудные. Ученый решил применить здесь свой метод.

На лице одной девушки уже много лет зияла незаживающая туберкулезная язва. Врачи, испробовав все способы, разуверились в исцелении. Да и сама девушка утратила надежду на выздоровление. Она так и сказала Филатову: «Ни во что не верю». Сняв с ее лица повязку, ученый увидел сплошные багровые рубцы и гнойники. Да, тут было над чем задуматься. И все же он не отступил.

Выкроив из-под челюсти больной лоскут кожи, он заменил его трупным. Болезнь понемногу начала отступать. Тогда Филатов сделал еще несколько пересадок. Язвы пошли на убыль. Безнадежная больная вышла из клиники здоровой.

Он испробовал этот способ много раз. Иногда добивался разительных успехов, случалось

ему и горевать по поводу неудач. Биогенные стимуляторы - возбудители жизни, как назвал он вещества, образующиеся в трупной ткани, - овладели его мыслями на много лет. Он не искал в них спасения от всех недугов. Но многие болезни они помогали излечивать.

Вклад В. П. Филатова в медицину не ограничивается пересадкой роговицы и тканевой терапией. Он разработал много других интересных методов лечения глазных болезней. Им создана особая методика пластических операций на лице и других частях тела. Почти полвека «филатовский стебель» широко применяется в восстановительной хирургии.

Герой Социалистического Труда академик Владимир Петрович Филатов был крупным советским ученым. Он предложил много новых операций, диагностических приборов и хирургических инструментов. Страстно преданный своему делу, он до глубокой старости оставался искателем новых путей в науке.

НИКОЛАЙ НИЛОВИЧ БУРДЕНКО

Это произошло в июне 1904 г., в разгар русско-японской войны. Возле маньчжурской деревни Вафангоу шел жестокий бой. На поле сражения тут и там лежали раненые, но помочь им было некому. Расположенный неподалеку медицинский отряд из-за царившей на фронте неразберихи не получил вовремя приказа, не знал, где необходима медицинская помощь, и стоял в бездействии.

- Считаю позорным дальше оставаться на месте, - заявил Николай Бурденко, студент-медик, добровольно приехавший на фронт.- Мы обязаны искать раненых, а не дожидаться, пока они найдут нас. Кто со мной, пошли!

Небольшая группа двинулась к передовым позициям. Скоро она вышла на линию ружейного огня. Засвистели пули. Не видя и не слыша ничего, Бурденко перевязывал раненых. Одного, другого, третьего. Вот молодой медик склонился над распростертым солдатом, и в ту же минуту пуля пробила ему руку. Подполз ротный санитар.

- Не меня, не меня, - сердито отказался от помощи студент.- Ему помогай, - указал он на лежащего без сознания солдата.

Только убедившись, что раненый перевязан и отправлен в тыл, Бурденко позволил перевязать и свою руку. В этом эпизоде - весь Николай Нилович Бурденко, человек долга, строгий, подчас суровый, но полный беззаветной любви к труженику войны - солдату. Впоследствии он стал знаменитым врачом, всемирно известным ученым, главным хирургом Советской Армии. Но навсегда главной целью его жизни осталась забота о том, чтобы на войне раненый боец получал самую быструю и самую совершенную хирургическую помощь.

В 1906 г. медицинский факультет Юрьевского (Тартуского) университета присудил Н. Н. Бурденко диплом «лекаря с отличием». Тридцатилетний врач прошел к этому времени большую школу жизни. Ему - студенту из бедной семьи - приходилось много работать. Не раз выезжал он в деревни на борьбу с эпидемиями тифа, черной оспы, скарлатины. Но напряженный труд не отдалял его от товарищей. В студенческие годы Николай Бурденко был душой всех сходок и демонстраций революционно настроенного студенчества, поэтому полиция держала его под особым наблюдением.

Из медицинских наук молодого врача более всего интересовала хирургия. Еще студентом он увлекся наследием великого Пирогова, читал сочинения замечательного хирурга, писал о нем статьи. Пирогов - ученый, мыслитель, создатель военно-полевой хирургии (хирургии военного времени) - до конца жизни оставался идеалом Н. Н. Бурденко.

Грянула первая мировая война. Н. Н. Бурденко, признанный ученый-хирург, подал прошение «об отпуске на время войны» и поспешил на фронт. Он участвует в боевых операциях, создает госпитали и перевязочно-эвакуационные пункты, руководит учреждениями Красного Креста, учит молодых врачей, оперирует сам. И как ни разнообразна его деятельность, главное в ней всегда желание как можно более эффективно послужить спасению раненого. Особенно беспокоило Бурденко, что из-за плохо организованной помощи многие солдаты умирают от кровотечения. Не раз профессор сам обходил поле боя, чтобы отыскать раненых и предотвратить их гибель. Около двух тысяч операций за четыре года войны сделал хирург.

Ученый, фронтовик, Н. Н. Бурденко то и дело натыкался на противодействие со стороны чиновников, стоявших во главе царской армии. Только Советская власть дала возможность широко развернуться его организаторскому и научному таланту. В 20-х и 30-х годах друзья и ученики видели профессора Бурденко в гражданском костюме, но ученый не забывал о печальном опыте минувших войн. Он составил первое в нашей стране «Положение о военно-санитарной службе Красной Армии». Много Бурденко работал и над тем, чтобы советские военные медики получали самые совершенные лекарства, инструменты, чтобы они умели оказать самую быструю и действенную помощь раненым.

В науке Н. Н. Бурденко брался за самое сложное. «Если у вас нет желания преодолеть встающую перед вами трудность, - говорил он ученикам, - то вы не ученый, а протоколист». В 1934 г. по инициативе Бурденко в Москве был создан первый в мире нейрохирургический институт. Здесь зародилась и получила расцвет новая наука - нейрохирургия - хирургия мозга и нервных стволов.

Особенно интересовало Бурденко лечение мозговых опухолей. Проницательными глазами и «умным» ножом Николай Нилович с каждым годом проникал все глубже в мозг человека и добирался до опухолей, которые прежде считались недоступными. Многие операции на мозге

до Бурденко производились редко и насчитывались во всем мире единицами. Советский нейрохирург разработал более простые методы проведения этих операций и тем самым сделал их массовыми. Кроме того, он предложил ряд оригинальных операций, какие до него никогда не производились. Тысячи людей были спасены от смерти и тяжелых болезней благодаря тому, что профессор Бурденко открыл возможность производить операции на твердой оболочке спинного мозга, пересаживать участки нервов, оперировать на самых глубоких и ответственных участках спинного и головного мозга. Хирурги Англии, США, Швеции и других стран специально приезжали в Москву, чтобы приобщиться к новым идеям и поучиться у советского ученого, как делать эти сложные операции. В 1941 г. за выдающиеся работы по хирургии нервной системы правительство присудило Бурденко Государственную премию первой степени.

Поразительна была трудоспособность Бурденко. Ученый очень много работал. Полушутя, он писал: «Тот, кто работает, всегда молод. Иногда мне кажется: может быть, труд вырабатывает особые гормоны, повышающие жизненный импульс?» Бурденко трудился не только над научными сочинениями. Он любил музы-

ку, литературу, философию. Среди написанных им трудов есть статья о творчестве Горького, о пьесах современных авторов, а одна статья, полная глубокого раздумья и больших мыслей, носит название «Наука и красота».

Николай Нилович Бурденко горячо любил свой народ, свою Родину. Им он отдавал все силы, весь талант. В первые дни Великой Отечественной войны Николай Нилович был назначен на пост Главного хирурга Красной Армии. Его видят и в госпиталях Ленинграда, и под Псковом, и в отбитом у врага Смоленске, и в других фронтовых и прифронтовых местах. Он собирает огромный материал о ранениях и создает учение о боевой ране. В письмах к руководителям военно-медицинской службы Бурденко требует применения самых новейших и наиболее эффективных способов лечения.

Во главе бригады врачей он лично испытывает во фронтовых госпиталях тогда еще мало изученные лекарства - стрептоцид, сульфидин, пенициллин. Вскоре по его настоянию эти замечательные лекарства научились применять хирурги всех военных госпиталей. Многие тысячи раненых солдат и офицеров были спасены благодаря беспрестанным научным поискам, которые всю войну проводил Бурденко.

За выдающиеся научные заслуги и самоотверженную плодотворную работу по организации хирургической помощи Советское правительство наградило Н. Н. Бурденко тремя орденами Ленина, орденами Красного Знамени, Красной Звезды, Отечественной войны 1-й степени, а в 1943 г. ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда.

Когда началась Великая Отечественная война, Николаю Ниловичу было уже 65 лет. В 1941 г. при переправе через Неву он попал под бомбардировку и был контужен. Сказались годы, напряженная работа и прежние ранения и контузии. Одно за другим он перенес два кровоизлияния в мозг. Но богатырский организм Бурденко не сдавался. Превозмогая болезнь, Николай Нилович трудился не покладая рук. В 1944 г. по плану, разработанному Бурденко, Советское правительство создало Академию медицинских наук СССР. Николай Нилович был избран первым президентом молодой академии.

Летом 1946 г. у него произошло третье кровоизлияние в мозг. Казалось бы, это конец. Но, находясь при смерти, он пишет доклад об огнестрельных ранениях. Один из сотрудников Н. Н. Бурденко зачитал этот доклад делегатам XXV Всесоюзного съезда хирургов. С глубоким волнением слушали его делегаты съезда. «Я преклоняюсь перед волей этого человека...»- сказал один из ведущих советских хирургов. То была «лебединая песнь» Бурденко. Через десять дней его не стало.

Академик Н. Н. Бурденко оставил своей Родине большое наследство. Он написал более 400 научных трудов, которые по сей день помогают советским врачам лечить многие тяжелые заболевания и возвращать к жизни и труду больных людей.

Многочисленные ученики замечательного хирурга успешно развивают созданную им нейрохирургию, а медики Советской Армии с благодарностью вспоминают генерала Бурденко.

Том 1. Земля	[1) ...]	[2) ...]
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры	[1) ...]	[2) ...]
Том 3. Вещество и энергия	[1) ...]	[2) ...]
Том 4. Растения и животные	[1) ...]	[2) ...]
Том 5. Техника и производство	[1) ...]	[2) ...]
Том 6. Сельское хозяйство	[1) ...]	[2) ...]
Том 7. Человек	[1) ...]	[2) ...]
Том 8. Из истории человеческого общества	[1) ...]	[2) ...]
Том 9. Наша советская Родина	[1) ...]	[2) ...]
Том 10. Зарубежные страны	[1) ...]	[2) ...]
Том 11. Язык. Художественная литература	[1) ...]	[2) ...]
Том 12. Искусство	[1) ...]	[2) ...]
- Список томов

О ЧЕЛОВЕКЕ

ЧЕЛОВЕК — ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МИРА