Г. Г. Ф. Сперрелл

«Содружество клеток: Популярные очерки по физиологии человека»

Страница 4 из 4 · 36 970 зн. · 43 мин. чтения

Без физических упражнений потовые железы кожи не будут работать, а ее поры закупорятся. Мышечные оболочки пищеварительного канала также отражают в своем состоянии здоровья состояние произвольных мышц; за ленью следует запор, ибо если ржавеют произвольные мышцы, то ржавеют и непроизвольные.

Более того, мышцы должны быть хорошо развиты и поддерживаться в здоровом состоянии ради них самих. Они составляют большую часть всей массы, и ни один здоровый человек не может иметь нездоровые мышцы. Невежественные люди насмешливо говорят, что у них нет амбиций поднимать тяжести или гнуть кочерги; но им следует помнить, что они зависят от своих мышц в плане поддержания тепла тела, а также для того, чтобы уберечь свои внутренние органы от сдавления под собственным весом.

Кости скелета не опираются одна на другую; они соединены суставами и удерживаются в нужном положении упругими мышечными тяжами, прикрепленными к их рычагам. Если эти мышцы должным образом не развиты, они устают под нагрузкой, удерживая каркас, и происходит катастрофическая перестройка органов ради экономии сил. Грудь втягивается, бедра и колени выдвигаются вперед, и человек стоит со сдавленной грудной клеткой, сжатыми внутренними органами и диафрагмой, находящейся в тяжелом стеснении. Результатом такого перераспределения веса является то, что его кости стремятся опираться друг на друга, как колонна кирпичей, а весь его вес приходится на пятки. Такой человек не может ходить; он ковыляет, сотрясая все свое тело при каждом шаге.

Приятным контрастом является атлет. Атлет — это человек, который стремится максимально развить скрытые способности своего тела; и в достижении этой желаемой цели физиолог проявляет большой интерес. Физиология произвела революцию в наших представлениях о тренировках, как и во многом другом, за последние полвека. Мы теперь признаем два вида тренировок — подготовку, которую здоровый человек проводит для случая, когда от него потребуются необычные усилия, и более медленное и постоянное укрепление всего организма, которое сейчас обычно называют физической культурой. Первое — это сравнительно короткий процесс, теперь, когда атлеты больше не считают обязательным жить в скотской невоздержанности, когда у них нет в ближайшей перспективе соревнований. Немного дополнительных упражнений, чтобы стимулировать выделение и очистить ткани от любых накопившихся продуктов распада; немного больше протеидов в диете, поскольку поначалу есть небольшая склонность к росту; много дополнительных углеводов, поскольку мышцам нужно дополнительное топливо; отдых — и человек готов. Многие атлеты живут в постоянной тренировке и готовы в любой момент «сражаться за свою жизнь».

Второй вид тренировок предназначен для тех, кто слаб, или для тех, кто хочет преуспеть. Его цель — не только улучшить здоровье, но и увеличить абсолютную силу и размеры тела, и его эффекты постоянны. Это требует тщательной диеты и постоянных упражнений в течение длительного периода и оказывается одинаково полезным для обоих полов. Эта книга была написана напрасно, если читатель до сих пор не понял, что активность мышц подразумевает активность всех органов в теле. Соответственно, вся мышечная система с помощью соответствующих методов получает частые упражнения: поначалу мягкие; никогда не изнуряющие; но постоянно возрастающие по мере роста силы. Результатом является общее развитие органов по всему телу, что со временем произведет полную метаморфозу в телосложении индивида.

И все же одной силой атлет не может преуспеть; успех зависит от мастерства. Он должен обладать силой для работы, но он должен обладать знаниями, чтобы применять ее без растраты энергии, и способностью делать это с точностью. Он должен хорошо практиковать тот вид спорта, который намерен выбрать — иными словами, тренировать свою центральную нервную систему.

Здесь мы снова должны вернуться к основной идее — единству организма. Мы уже рассмотрели в этом эссе потребности организма в пище и упражнениях, и теперь мы должны рассмотреть потребности его нервных компонентов. Главная из них — образование; но образование нервной системы означает, конечно, образование всего тела. Все еще есть люди, которые цепляются за старое заблуждение, что ум можно развивать за счет тела, но посещение больницы или сумасшедшего дома даст много возможностей увидеть, как природа мстит за дурное обращение с «теми деликатными тканями, в которых душа ведет свои земные дела». Физическая культура должна предшествовать умственной: Mens sana in corpore sano — избитая, но верная истина.

Я, конечно, не говорю, что человек должен одинаково развивать и тело, и ум; только то, что первое должно быть функционально компетентным. Абсурдность предположения, что мозг может получить пользу, будучи частью нездорового тела, несомненно, очевидна всем. Решительные инвалиды могут создавать великолепные работы, как это делал Дарвин, вопреки плохому здоровью, но не благодаря ему, и люди с большой умственной энергией иногда преждевременно изматывают себя своей неугомонностью; но голодание и жестокое обращение с телом не создадут интеллекта, как бы болезненно это ни стимулировало воображение.

При наличии здорового тела образование центральной нервной системы должно идти по четырем различным направлениям. Ребенок должен усвоить полезные рефлекторные действия, такие как ходьба; иметь тренированные ассоциативные центры, чтобы он мог рассуждать быстро и правильно; быть наделенным, если он не собирается жить на необитаемом острове, чувством моральной ответственности и этическими принципами; и иметь голову, наполненную полезными фактами, от значения слов и азбуки до стоимости монет.

Мало кто, кажется, осознает, как много ребенок должен узнать, прежде чем дойдет до азбуки. Он начинает жизнь, имея очень мало, кроме способности к обучению, и даже его органы чувств говорят ему немного, пока он не попрактикуется в их использовании. Если младенцу не повезет получить царапину от булавки, он извивается и заставляет весь дом узнать об этом; но у него, похоже, совсем нет ясного представления о том, где ему больно. Он должен изучить устройство собственного тела. Он проводит рукой по лицу и узнает, что у него есть черты лица с определенным положением и величиной; затем он машет руками в воздухе и узнает, что существует такая вещь, как пустое пространство; наконец, он ударяется костяшками пальцев о край своей колыбели и узнает, что в существовании есть и другие вещи, кроме него самого. Конечно, глаза значительно помогают ему формировать свои представления о вещах, но глаза не говорят ему ничего, пока он не научится, насколько им верить, корректируя их впечатления осязанием. Он познает свойства материи путем эксперимента, а не интуиции.

Очень интересные эксперименты были проведены над людьми, которые родились слепыми и которым зрение было даровано в позднем возрасте в результате операции. Им обычно требуется некоторое время, чтобы оценить свое счастье. Вещи, говорят они, все прижаты к их глазам, и они боятся двигаться. Объекты, с которыми их тщательно знакомили до операции — деревянные сферы, кубы, конусы и призмы — они были абсолютно неспособны распознать на глаз, пока не потрогали их. Они принимали воробьев за чайные чашки, и иногда только спустя недели они внезапно обнаруживали, что картины — это нечто большее, чем смесь неправильных пятен цвета на плоской поверхности.

Младенцы должны учиться интерпретировать то, что они видят, почти таким же образом, и тратят на это больше времени. Ребенок, который плачет, прося луну, вероятно, не так неразумен, как думают люди. Он фокусирует глаза на маленьком, ярком, четко очерченном диске, и он кажется ему, если не на расстоянии вытянутой руки, то, во всяком случае, достаточно близким, чтобы его можно было поймать сачком для бабочек. Только после того, как он видит, как она опускается за большое дерево на далеком горизонте, он получает смутное представление о ее реальном размере и удаленности.

Термин «физическая культура» в обычном применении подразумевает только развитие мышц и внутренних органов; на самом деле он только начинается с этого. После того как органы питания приведены в здоровое состояние, развиваются двигательные органы. Наконец, должна быть тренирована нервная система. Одни лишь мышцы не сделают даже хорошего бегуна. Он должен тщательно практиковаться, пока не сможет делать свой полный шаг, и делать это, не растрачивая энергию на лишние движения. Затем он должен сделать действие, которое его мозг признал наиболее эффективным для его телосложения, достоянием своего спинного мозга, чтобы в гонке он мог использовать свою силу экономно, со свободными мыслями для решения тактики противников и особенностей трассы, иначе он не совершит свое решающее усилие в самый выгодный момент. Это лишь один пример. Многие люди с нормальным телом развивают органы восприятия, а не движения: музыкант и дегустатор вин, так же как жонглер и атлет, являются продуктами физической культуры. Даже философ должен поддерживать физическую основу интеллекта.

Образование нервной системы продолжается всю жизнь; и точно так же, как часто повторяющиеся действия становятся автоматическими, формируются привычки мышления, которые почти так же регулярны; на самом деле, мы могли бы почти назвать их церебральными рефлексами. Без постоянных упражнений люди теряют гибкость ума, так же как и тела.

Но мы уже вышли за границы нашего предмета, и нам пора остановиться, чтобы не вторгаться дальше в другую науку; ибо изучение ума — это область не физиолога, а психолога.

II.

Несмотря на странные силы протоплазмы и несмотря на то, что они накапливаются и усиливаются в организме, как мы видели в прошлой главе, существуют непреодолимые ограничения жизненной активности.

Это факт, знакомый всем. Мы можем проследить угасание жизненных сил через ряд стадий, от легкой усталости вплоть до самой смерти. Сон, пожалуй, одна из самых интересных, хотя и малоизученных вещей. Во время сна и гипнотического транса мы знаем, что клетки полушарий приостанавливают свою работу и химически восстанавливаются; что происходит прерывание сознания; и что происходят изменения в дыхательной и кровеносной, и, по сути, в большинстве функций. Но как именно вызываются эти состояния, мы не знаем. Было высказано предположение, что во время сна через мозг проходит меньше крови; но это маловероятно, и еще менее вероятно, что нервные клетки втягивают свои отростки и закрываются, как морские анемоны, как предполагал другой смелый теоретик. Мы можем только проводить параллели между клетками центральной нервной системы и любыми другими; все нуждаются в отдыхе.

Простейшие одноклеточные животные, о которых мы уже так часто упоминали, проводят свою жизнь в чередующихся периодах активности и отдыха. В третьем эссе мы кратко упоминали об ослаблении каждого последующего ответа при стимуляции мышцы, на которой главным образом изучалась усталость тканей. До того как мышца сократилась, она содержала форму сахара; когда она устала, сахар исчез и был заменен продуктами химического действия, посредством которого была выработана энергия. Затем должен последовать период отдыха, чтобы мышца очистилась и пополнилась. Случай с железами, описанный в Эссе II, несколько похож. После того как железистая клетка выделила свой фермент, она должна потратить некоторое время на секрецию нового запаса, прежде чем будет готова к новому выделению. По сути, клетка, кажется, загружает себя припасами, как локомотив углем, и, поработав до тех пор, пока топливо почти не исчерпано, она должна остановиться, чтобы принять еще.

Все клетки в организме отдыхают время от времени; даже клетки сердца, как бы тщательно они ни питались и как бы непрерывной ни казалась их работа, отдыхают между каждым ударом, и клетки нервной системы не являются исключением. Мозг не меньше, чем тело, требует периодического отдыха для обновления своих химических запасов, и этот отдых должен быть тем дольше, чем усерднее и менее прерывисто работает мозг в часы бодрствования, чем любой другой орган. Только потому, что мозг является вместилищем сознания и источником произвольных движений, эти явления приостанавливаются во время сна.

Смерть может показаться на первый взгляд очень простым делом, распадом протоплазмы на более простые неживые соединения; но смерть тела — это что угодно, только не простое дело — на самом деле, не всегда легко сказать, когда тело мертво. Обычно, однако, оно считается мертвым, когда центральная нервная система сдалась, хотя мышцы могут продолжать жить еще несколько часов.

Смерть может начаться по-разному. Потеря некоторых органов принесет смерть только через значительное время, в то время как отказ других фатально нарушает его экономику и вызывает почти немедленное прекращение жизненных функций. Любое вмешательство в нормальные условия работы мозга, сердца или легких очень опасно, и именно травма или болезнь одного из этих трех кладет конец большинству людских проблем. Если мозг ослабевает настолько, что больше не поддерживает биение сердца или работу мышц, которые наполняют и опорожняют легкие, организм, по очевидным причинам, больше не может поддерживать цикл изменений, который мы называем жизнью. С другой стороны, если легкие не могут окислять кровь или сердце не может гнать свежее питание к мозгу, этот орган немедленно коллапсирует и, если поток чистой крови не будет быстро восстановлен, умирает. Никакое восстановление кровообращения не сможет тогда оживить его; смерть остальной части животного должна последовать.

Будучи самыми деликатными, клетки центральной нервной системы обычно умирают первыми, и тогда мы говорим, что человек мертв. Так может быть с телом, но большая часть протоплазмы, из которой оно состоит — целые органы, по сути — остается живой; мышцы будут реагировать на электрическую стимуляцию, и, на случай если кто-то может поспорить, что это признак жизни, если кусочки его кожи удалить и пересадить другому человеку, они приживутся там, будут производить волосы и станут, по сути, частью нового тела. Этого они никак не могли бы сделать, если бы были мертвы; мы не можем наделить неживую материю жизнью.

По мере того как смерть распространяется по тканям, лейкоциты умирают и при этом образуют фермент, который затвердевает один из протеидов, растворенных в крови, так что происходит привычное свертывание. Посредством аналогичного процесса некоторые компоненты мышц также свертываются, мышцы твердеют и переходят в то, что технически, но также довольно общеизвестно, называется трупным окоченением. Говорят, что окоченение наступает вскоре после смерти, если тело содержится в теплом месте или если смерти предшествовали насильственные упражнения; но смерть в данном случае означает только смерть тела. Именно в тот точный момент, когда умирает мышечное волокно, оно переходит в состояние окоченения. Содержа его в прохладе, чтобы процессы жизни могли идти медленно, особенно если оно находится в здоровом состоянии, его смерть может быть отсрочена на часы; в то время как, с другой стороны, в конце тяжелого и затяжного сражения истощенные солдаты иногда умирают мгновенно, будучи застреленными, и их находят застывшими в том положении, в котором их настигла роковая пуля — на коленях, с ружьем у плеча, в момент выстрела.

Но если с образом смерти нельзя обращаться легкомысленно, то ее причины еще более неясны. Кажется вполне естественным, что люди должны погибать от насилия или от болезней с внешним или септическим происхождением, или даже от того, что один конкретный орган изнашивается и вовлекает все тело в судьбу своей части. Но почему люди должны умирать от старости? Почему их жизненная сила должна убывать, пока они тихо не угаснут? Жизнь — это механический цикл изменений. В течение некоторого времени, даже после того, как он перестал расти, организм заменяет то, что тратит, и поддерживает себя в состоянии равновесия. Почему же тогда, без какой-либо видимой внешней причины, он, по прошествии более или менее ограниченного периода, вступает в упадок? И, наконец, могли бы мы, приняв надлежащие меры предосторожности, отсрочить или предотвратить старость и смерть?

Во-первых, рассматривая протоплазму как химическую структуру, почему, если ее содержать в благоприятных условиях, она должна когда-либо разрушаться? У нас нет оснований полагать, что она должна. Трудно понять, как крошечные животные, состоящие только из одной клетки, могут умереть от старости, при условии, что на них не оказывается вредного влияния. Когда особь вырастает до определенного размера, она делится надвое, и каждая начинает жизнь заново. Почему, следовательно, все клетки тела не должны продолжать обновлять свою молодость?

Причина, по которой тело может прожить только определенное время, несмотря на множество шарлатанов с рецептами бессмертия — рецептами, включающими такие пункты, как избегание всех неприятностей, беспокойства или работы — должна оставаться секретом, пока мы не узнаем химическую основу жизни. Она, кажется, кроется в клетке. Если одноклеточный организм, как описано выше, поместить в сосуд со стерилизованной водой и оставить жить в одиночестве в иных идеальных условиях, он начнет делиться и размножаться, как будто собирается воспроизводить себя бесконечно. Однако через некоторое время косяк начинает вырождаться; каждое последующее поколение слабее предыдущего, и в конечном итоге все умирают. Если, однако, до того, как это произойдет, одна из истощенных клеток будет помещена в другой сосуд с подобной особью, происходящей от другого предка, они сольются и образуют единое свежее животное с полностью восстановленной энергией, готовое размножаться в той же степени, что и любой из его первоначальных предков. Несколько особей другого рода таким образом оживят весь выводок.

Следовательно, в клетке очевидно есть что-то, что изнашивается после того, как она разделилась определенное количество раз — что-то, что должно быть восстановлено путем смешивания с клетками другого штамма. Что это такое, мы не знаем и, возможно, никогда не узнаем. Больше всего мы знаем то, что это, по-видимому, нечто присущее ядру, а не основному телу протоплазмы клетки, ибо некоторые одноклеточные животные не сливаются при обстоятельствах, описанных выше, а обмениваются только частями своих ядер, и все же получают преимущества взаимно увеличенной жизненной силы. Но если мы применим этот факт к нашей концепции тела как огромной колонии клеток с общим происхождением, мы обнаружим, что он имеет важное значение для продолжительности его жизни.

Единственная яйцеклетка, которая дала начало нашему схематическому эмбриону на Диаграмме 3, Рис. 1, была сформирована путем слияния двух клеток, сброшенных двумя отдельными животными. Как эта одна клетка растет и размножается делением, грубо показано на диаграмме и тех, что следуют непосредственно за ней; но хотя клетки не разделяются, а держатся вместе и образуют тело, очевидно, что колония представляет собой лишь косяк одноклеточных организмов, подобных тому, что описан выше как слабеющий с каждым последующим делением, если не смешивается с особями другого рода. Этого нельзя сделать в теле; что стало бы с нашей индивидуальностью, даже если бы такая вещь была возможна? Тело может помочь дать начало новым телам, но его собственные ткани должны изнашиваться, и когда колония клеток истощена, она должна умереть. Тщательная диета и регулярные привычки, минимум износа могут позволить телу прожить свой полный срок; но они не могут продлить срок жизни.

Только до этого предела может довести нас физиолог. Физиология может научить нас, как развивать наши способности и экономить наши силы; она уже начинает превращать медицину из искусства в науку; она, будем надеяться, вскоре совершит революцию в наших нынешних варварских представлениях о том, как растить и воспитывать детей; она может, короче говоря, научить нас, как извлечь максимум из жизни и умереть легко; но не раньше, чем, если это вообще возможно, она поймет физическую основу жизни, и, возможно, даже тогда, она вряд ли преуспеет в продлении дней человека намного дольше традиционных восьмидесяти лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Пока физиолог спокойно работает, делая медленный, но верный прогресс, его критики, дружелюбные и не очень, жужжат вокруг него, как пчелы. Есть те, кто находится в состоянии хронического возбуждения, ожидая революционного открытия час за часом; есть другие, кто уверяет его, что он достиг предела человеческих способностей к пониманию и никогда не сможет узнать намного больше, чем знает сегодня; и, наконец, есть те, кто заявляет, что он не сделал почти ничего, и что его величайшие усилия не привели к какому-либо реальному результату и оставили все важные тайны жизни нетронутыми.

Никто не знает лучше физиолога, насколько ошибочен чрезмерно оптимистичный класс, упомянутый первым. Ни в одной области науки, конечно, не в физиологии, невозможно достичь вершины лестницы прыжком; каждая ступенька должна быть освоена по порядку. Вторгаясь в неизвестную землю, ученый должен тщательно исследовать и эффективно занимать ее по мере продвижения. Он должен аннексировать по ходу дела; о летучих отрядах, которые пытаются достичь столицы врага рывком, больше никогда не слышат. В физиологии публикация различных шагов иногда задерживается до тех пор, пока цель не будет достигнута, но наше знание жизни подобно храму Соломона: Давид собирает материал, а его преемник возводит здание. Мир наблюдает, как оно растет. Это не похоже на те ошеломляющие и нестабильные дворцы из «Тысячи и одной ночи», построенные джиннами за одну ночь и часто исчезающие так же загадочно.

В каждую эпоху существовали люди, которые заявляли, что люди никогда не смогут знать больше, чем они знают в данный момент. Их было полно, когда наука физиология еще не родилась, и их будет полно через сто лет; только тогда они будут с терпимым весельем ссылаться на грубые и элементарные идеи своих предшественников в начале двадцатого века.

Третий класс, который находит такое удовольствие в преуменьшении достижений физиолога, обычно, если кто-то воспринимает их всерьез, оказывается, знает очень мало либо о самой науке физиологии, либо об истории ее роста. Я оставляю читателю самому сформировать свой вердикт о ценности результатов, полученных из их чрезвычайно краткого и схематичного описания в этом маленьком томе, с замечанием, что науке едва ли больше трех четвертей века, и самые важные дополнения к нашим знаниям были сделаны за последние двадцать лет.

Были, как ни парадоксально это звучит, великие физиологи и до того; работа Гарвея, который три столетия назад открыл кровообращение, выше всяких похвал; но насколько туманными должны были быть их идеи, можно увидеть из следующих фактов: только в начале девятнадцатого века была сформулирована атомная теория материи; только двадцать лет спустя мир был поражен смелым химиком, который показал, что органические соединения подчиняются тем же естественным законам, что и неорганические; и только десять лет спустя была признана клеточная структура животных, основа в любом изучении жизни.

Даже когда наука была поставлена на прочный фундамент, прогресс поначалу был неизбежно медленным: органическому химику потребовалось некоторое время на изучение и классификацию соединений, встречающихся в организме — он еще не закончил; и даже когда клеточная теория была понята, потребовалось много изобретательности и долгого терпения, чтобы разработать способы исследования органов под микроскопом, чтобы можно было разобрать их структуру. Сам микроскоп был плохой игрушкой пятьдесят лет назад, увеличивая диаметр в десять раз там, где сейчас он увеличивает в сто, и давая лишь тусклое и искаженное изображение. Совершенствование микроскопа и введение анестетиков и антисептиков привели к огромным шагам, сделанным за последние два десятилетия.

Результат прогресса в химических знаниях и введения новых вспомогательных средств для исследования привел к отбрасыванию жизненной силы как рабочей гипотезы. Жизненная сила была проклятием ранних биологов. Они делали ее ответственной за все, чего не могли понять, и с этой переформулировкой своих трудностей — переформулировкой, которую они называли объяснением — воздерживались от дальнейших исследований. Но когда было обнаружено, что многие из этих необъяснимых явлений, хотя и трудно поддающиеся, уступают тщательному изучению и могут быть объяснены химическими и физическими законами, физиолог перестал говорить о них: «Это проблемы, связанные с Жизнью, и поэтому объясняются Жизненной Силой, которая выше человеческого понимания», и откровенно признал, что есть много вещей, которые он еще не постиг. Недавно виталистическая школа снова появилась, заявляя, что все, что она не может понять, должно неизбежно быть связано с каким-то оккультным агентством. Она демонстрирует замечательную живучесть, переживая потрясения от последовательных открытий.

Возвращаясь еще раз к сегодняшнему дню, мы закончим кратким взглядом на физиологическую лабораторию и увидим, какими методами физиолог готовит будущие сюрпризы. Химический отдел первым требует нашего внимания. Импорт и экспорт животных тщательно сбалансированы, а изменения, произведенные в пище, изучены. Животное помещается в герметичную камеру, в которую закачивается воздух известного состава, а выходящий воздух анализируется. Животное, наиболее часто используемое для этого эксперимента, — сам человек, поскольку он будет отдыхать и упражняться по команде, последнее обычно на беговой дорожке, с помощью которой это также можно измерить, и на него можно положиться, что он не будет коротать скуку своего заключения, прогрызая дыры в стенах или опрокидывая свою еду.

Все вещества, используемые в качестве пищи, найденные в организме или выделяемые им, тщательно изучаются; но следует помнить, что это химия, а не физиология. Физиология касается только протоплазмы, и физиолог, который глубоко погружается в химию неживой материи, должен дисциплинировать свой ум, чтобы не забывать о ее непрерывном изменении и не пытаться рассматривать ее так, как будто она постоянна. Фактическая химия протоплазмы будет очень твердым орешком, и может бросить нам вызов, пока мы не сможем изображать молекулы так же хорошо фактически, как мы сейчас можем символически. Некоторое представление о трудности можно составить, если учесть, что невозможно представить чистый образец. Из-за беспокойной активности, которая является условием ее существования, она всегда производит изменения в своем окружении, всегда смешана с сырьем и всегда замаскирована продуктами собственного метаболизма. Даже если мы удержим первое, она потребляет собственное вещество до момента смерти. Она даже не выглядит однородной под микроскопом.

Прежде, однако, чем мы сможем продолжить химические методы, необходимо будет описать гистологические. Читатель, возможно, уже задавался вопросом, как нам удалось узнать так много о клеточной структуре тела. Это нелегкое дело — разрезать мягкую ткань, консистенции невареного яйца, на тонкие ломтики, которые можно исследовать под микроскопом. Это делается следующим образом: кровеносные сосуды свежеубитого тела инъецируются жидкостью, которая мгновенно убивает и фиксирует клетки почти так же, как яйцо фиксируется при варке вкрутую. Естественная форма клеток таким образом сохраняется, а потеря любого из их химических компонентов из-за гниения предотвращается. Кусочек органа затем пропитывается и заливается в середину твердого блока парафинового воска, который помещается в машину и нарезается на тонкие ломтики, иногда около 40 000 на дюйм. Одна из этих стружек затем приклеивается на стеклянное предметное стекло, и после того, как воск растворяется каким-либо веществом, таким как бензин, срез ткани, толщиной около одной клетки, остается на стекле, готовый для микроскопического обзора.

Чтобы воздать должное гистологическим методам, потребовался бы отдельный том. Когда срезы закреплены на предметных стеклах, их обрабатывают рядом реагентов, чтобы показать их химические и структурные особенности. Один срез окрашивается специально, чтобы показать ядро; другой — чтобы показать центросому; другой — зимогенные гранулы и т. д. И, поскольку все это нельзя показать в лучшем виде в одной клетке, по-разному обработанные срезы должны быть отдельно нарисованы или сфотографированы, а типичная структура скомпилирована из нескольких. С помощью тщательного окрашивания химический состав различных частей клетки прорабатывается, а эффекты отдыха, активности, питания и других влияний изучаются.

Возьмем в качестве примера последствия приема пищи. Несколько животных из одного помета кормят вместе из одной кормушки. Одно было убито до еды, а остальные убиваются с интервалами, делящими время, которое должно пройти до следующего кормления. Подготавливаются серии срезов из их органов, по одному от каждого животного, смонтированные по порядку на одном и том же куске стекла, погруженные в одни и те же реагенты и исследованные под одним и тем же микроскопом. Из ряда этих срезов прослеживаются прогрессивные эффекты приема пищи на каждый из нескольких компонентов клетки и выводятся некоторые химические процессы.

Переходя к физической стороне физиологии, здесь нет необходимости говорить больше о средствах, используемых для изучения свойств мышц и нервов, чем то, что многие явления происходят с такой экстремальной скоростью, что их можно заметить только с помощью фотопластинки. В изучении крупных органов физиолог находит увлекательное занятие в разработке моделей, в которых, насколько это возможно, воспроизводятся все физические условия, и это не только для пользы его учеников, но и чтобы помочь самому себе в понимании их значения. Слишком большое доверие не должно оказываться этим моделям, конечно, но они значительно добавили к нашим знаниям о глазе и горле.

Не требуется большого воображения, чтобы понять трудности, которые лежат на пути изучения нервной системы. Отслеживание нервных волокон под микроскопом через бесконечные серии срезов — это труд, который нельзя ни ускорить, ни схалтурить. Ему значительно помогают патологические образцы. Животное, которое прожило жизнь только с одним глазом, очевидно, будет иметь центральные органы зрения, показывающие широкие контрасты. Те, что связаны со слепым глазом, будут недоразвиты, потому что никогда не использовались, в то время как соответствующие доли мозга, связанные с другим глазом, покажут эффекты выполнения дополнительной работы.

Многие проблемы, с которыми сталкивается физиолог, могут быть решены только путем экспериментов над живым животным, и эти эксперименты отнюдь не являются самой легкой частью его работы. Животное должно содержаться, насколько это возможно, в физиологических условиях — то есть свободным от боли и испуга и не отравленным лекарствами. Однако благодаря обширным знаниям и умелому использованию анестетиков препятствия для этого метода исследования были преодолены, и его результаты оказались очень прибыльными. Отсутствие боли является очень важным фактором в эксперименте, и даже если бы физиолог испытывал то беспричинное удовольствие от причинения страданий, которое приписывает ему воображение его врагов, он должен был бы сдерживать его проявление в своей лаборатории или отказаться от надежды даже на умеренный успех. В этой стране, более того, правительство не разрешает такие эксперименты без своего прямого разрешения, и лицензия очень справедливо выдается только людям, чьи исследования обещают адекватную отдачу и которые, вероятно, будут проводить их гуманно и успешно.

Физиологическое исследование — это не хобби, которое можно легко взять на себя. Это не один веселый раунд захватывающих схваток с замученными и разъяренными кошками и собаками; напротив, оно влечет за собой тяжелый труд и требует бесконечного терпения. Эксперименты, часто утомительные сами по себе, должны повторяться снова и снова столькими разными способами, сколько возможно, пока каждое небольшое различие в результате не может быть объяснено; и уверенность в том, что как используемые методы, так и данная интерпретация будут, при публикации, подвергнуты самому пристальному, и не во всех случаях самому дружелюбному, изучению другими членами профессии, служит замечательным корректирующим средством против поспешных выводов. Это, однако, занятие поглощающего интереса, и физиолог чувствует себя полностью вознагражденным, если может думать, что его труды добавили, пусть даже совсем немного, к тому контролю над Природой, который суровые условия современной жизни делают с каждым днем все более насущно необходимым.

УКАЗАТЕЛЬ

A.

Abdominal circulation, 54

Absorption, 25

Acid, hydrochloric, 23

Afferent system of nerves, 92

Alcohol, 95

Alimentary canal, length of, 19

movements of, 46

origin of, 17

structure of, 46

Amœba, 16

Amœboid movement, 31

Amount of food, 15, 96

Animalcula (unicellular micro-organisms), 5, 8, 16, 31, 102, 105

Aorta, 51

Arm, 57

Artery, 48

Association centres, 91

Athletes, 98

Atom, 2

Auditory mechanism, 74

Auricles, 49

B.

Bacteria, 23, 44

Beaumont, 25

Bile, 24, 62

Blind, experiments with the, 100

Blood, 26

circulation of the, 48

clotting after death, 104

corpuscles, 29, 45

course of the, 27, 55

pressure, 51, 66

Body, the, 9, 94

Boils, 45

Bone, 36, 56, 98

Brain, 63, 79, 102

Breathing, 25, 52, 82, 97

C.

Canals, semicircular, 77

Capillaries, 48

Carbohydrate, 14, 96

digestion of, 22

Carbon, 11, 13

Carbonic acid gas, 13, 25

Cartilage, 36

Cavity of the body, 43

Cell, 4

a chemical laboratory, 6

division of, 32, 105

exhaustion of, 102

movements of, 5, 31

nerve, 60, 87

spinal ganglion, 63

Centres, nervous, 63, 78, 88, 91

Centrosome, 31

Cerebellum, 84

Cerebral cortex, 86

hemispheres, 85

Chemical compounds, 2

needs of body, 11

Chemistry of the body, 8

Chords, vocal, 93

Cilia, 33

Circulation, 27, 97

course of, 28, 55

mechanism of, 48

Circulating fluids, 26

Clotting of blood, 104

Cochlea, 76

Cold, 83

Collagen, 24, 35, 96

Compounds, chemical, 2

Conductivity of protoplasm, 59

Connective tissue, 24, 35, 96

Conservation of energy, 92

Contraction of heart, 49

of muscle, 34

Cooking, 96

Cord, spinal, 63, 78

Corpuscles, red blood, 29

white blood (leucocytes), 45

Cortex, 86

Cough, 65, 67

D.

Death, 103

Diaphragm, 52, 97

Diet, 11, 95

Digestion, 11

by body, 22

by cell, 16

Врач, ix

Drum of ear, 75

E.

Ear, 74

Education, 99

Efferent system of nerves, 92

Egg, white of, 13

Electric manifestations in tissues, 40

organs of fish, 42

stimulation of tissues, 37, 88

Embryo, development of, 17

Endolymph, 74

Enzyme, 15

Epilepsy, 89

Equilibrium, 66, 84

Exercise, 97

Eye, 73

education of, 100

protection of, 65

F.

Fainting, 66

Fat, 14, 24, 27

Fatigue, 40, 102

Ferments, 15

Fibres, connective tissue, 35

muscle, 34

nerve, 42, 60

Fibrils, muscle, 35

Fish, electric, 42

Food, 10, 95

amount of, 15, 96

vacuole, 16

Forehead, 91

Frog experiments on muscle, 37

reflexes, 68

G.

Ganglion, spinal, 62

Gastric juice, 23

Gelatin, 24, 35, 96

Gland cells, 21

Glands, origin of, 20

salivary, 22

sweat, 71

tear, 65

H.

Hæmoglobin, 29

Hair, 70

Harvey, 108

Head, 79

Hearing, 74

Heart, 48, 66

Heat, production of, 13

regulation of, 83

Histological methods, 110

Huxley, 7

Hydrochloric acid, 23

I.

Internal secretion, 29

Intestine, movements of, 47

Involuntary movements, 65

muscle, 34

Iron, 95

K.

Kidneys, 29, 95

L.

Labyrinths of ear, 74

Leucocytes, 42

Limbs, 56

Liver, 24

circulation through, 27, 54

Living matter, 1

Localization of function in the brain, 86, 88

Lungs, 52, 93

absorption by, 25

Lymph, 26

circulation of, 27, 48

M.

Marshall’s fibrils, 35

Meat in diet, 15, 95

Медицина, ix

Medulla (hind-brain), 82

Memory, 91

Micro-organisms, 5, 8, 16, 31, 102, 105

Microscope (histological methods), 110

Milk, 95

Mixture, 3

Molecule, 2

Mouth, 79

Muscle, 34

how studied, 37

of alimentary canal, 46, 95

Muscles, 97

of limbs, 56

stiffening at death of, 104

N.

Nerve cells, 60

centres, 63, 78

fibres, 42, 60

Nervous system, 58

Nitrogen, 12

Nucleus, 4, 21, 32, 106

O.

Olfactory lobe of brain, 85

sense organs, 72

Oxygen, 11, 13, 25, 82, 95

P.

Pain, 91

Pancreas, 24

Paramœcium, 16

Peptone, 24

Perilymph, 74

Peristaltic movements, 24, 63, 95

Physical culture, 98, 101

Physiological methods, 37, 88, 109

Physiology, ix, 107

Pleasure, 91

Pressure, blood, 50, 66

Proteids, 12, 23, 96

Protoplasm (living matter), 1

Pulmonary circulation, 53

R.

Reflex action, 62, 65

centres, 82

Removal of refuse, 27

Rennet, 21, 24

Respiration, 25, 52, 82

Ribs, 52

Rigor mortis, 104

Rutherford’s fibrils, 35

S.

St. Martin, 25

Saliva, 22

Salt, 11, 14, 29

Scavengers of body, 43

Sea-sickness, 78

Secretion, 21

internal, 29

reflex control of, 66

Semicircular canals, 77

Shivering, 83

Sight, 73, 100

Skin, 69

Sleep, 102

Smell, 72, 84

Sneeze, 65

Sound, 76

Speech, 93

Spinal cord, 63, 78

Spirits, 95

Spleen, 27, 54

Standing, 66, 84

Starch, 14, 96

Stomach, 23, 47

Sugar, 14, 96, 102

Sympathetic nervous system, 62

T.

Taste, 72, 84

Tear glands, 65

Temperature, 83

Tendon, 37

Tetanus, 39

Thorax, 52

Thought, 91

Thyroid gland, 29

Trachea, 52

Training, 98

U.

Unicellular animals, 5, 8, 16, 31, 102, 105

V.

Valves of heart, 48, 50

Varieties of protoplasm, 6

Vegetable food, 96

Veins, 48

Ventricles, 49

Veratria, 40

Vision, 73

Voluntary movement, 56

muscle, 34, 56

W.

Walking, 66, 84

Warmth, 83

Water, 95

Балльер, Тиндолл и Кокс, 8, Генриетта-стрит, Стрэнд

Обложка выбранной аудиокниги Выберите главу Плеер готов к воспроизведению
0:00 0:00

Громкость