/
Автор: Лурия А.Р. Леонтьев А.Н. Щербаков Д.И. Маркосян А.А.
Теги: детская литература детская энциклопедия
Год: 1969
Текст
Коммунистом стать можно ,.1 1 ишь тогда, когда обога тишь свою память знанием: всех тех богатств, которые выработа.1.10 че,.1 1 овечество. В. И. ЛЕНИН
AKAДEl\l ll H IIE,l,AI'OГHЧECKllX llA3'K СССР Второе иа;�1н111с 113,1,ATE.JIЬCTBO «llI•OCBEIЦEHИE» :\lоснва 1966
aт��a.JIД"lfЯСРЕД11Е1"О ��--_ 11 СТАРШЕГО ВОЗРАСТА RЦ•K�OD@�RJI
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ Е. И. Афанасенко, Д. Д . Благ о й, Б. А. Воронцов-Вельям11- нов, П. А. Ге нке ль, Ф. В . Герасин, Н. К. Гончаро в, Б. А. Дехтерев, Г. Н. Джибладзе, А. В. Ефимов, К. А. Ива нович, И. А. Каиров, Л. А. Кассиль, М. П. Ким, Н. П. Ку зин, А. Н. Леонтьев, А. Р. Лурия, А. А. Маркосян, А. И. Мар- 11у.шевич (главн ый редактор), В. А. Мезенцев, С. В. Миха.11- 11ов, М. В. Нечкина, С. В. Образцов, Б. П. Ор.1 1 ов, И. В. Пет рянов, С. Д. Сказкин, Ф. Д. Сказю1н, А. А. Смирнов, А. И. Соловьев, И. М. Терехов, .1. И. Тимофеев, С. Л. Тих винс кий, Т. С. Хачатурон, Ю. В. Ходююв, Е. М . Чехарин, К. И . Чуковский, В. Н. Шацкая, lд. И. Щербаков,J Д. А . Эn- штейн, А. Н. Яков.1ев Научные редакторы 7-го тома А. Н. Леонтьев, А. Р. Лурин, А. А. Маркосяв Заместители гла в н ог о редактора Б. Л. Бараш, И. В. Л;�тышев
Очеловеке-А.Н..тJео11тьев Человек - преобрааователь мира. . . Человек - продукт развития приро;\Ы 11 обще- ства .... ...... Накопленное поколе1111н�111 . •• Эстафета человечества . . . . . Биология, истории. 11сихо:1огин Развитие ускорнетrн . . . . . Что найдет ч1патеш. в этш1 томе энциклопедии J)))OHCXOЖil,eilllC 'lf'oJODCRO. От животного к человеку --l\I. Ф. 11 естурх Челове1' 11 обезьнны . . . . . . . Исконаl'мые обезышы -- 11рРдю1 Чl'ЛOHl'Jia Фор�шрование человРка . . • . • . . . . 'J(". JOD("Чt•c IHIЙ OJ)ГO.IJЩJ)I ОбменВl'ществ-Р.Л.l\Iар1\оснII Тайна пшз1111 . . l\J1епш - оrнова организмов Нl'прl'рывноl' обновш•1111е Общиii заl\011 природы . . . Б1юJ1огичесю1е ускор11теJ1и • . • Круговорот веществ в природе 13 13 13 15 16 17 19 20 21 21 24 28 33 33 34 35 37 38 38 Пища и питательные вещества 39 Uелки З!J Углеводы . . 40 Жиры 41 Минеральные соли 42' Вода в организме 43 Витамины 43 Неисс як аемый источник энерги11 . 46 Слаженная работа . • . . . . . 47 То, о чем нельзязабывать . . . 48 Пищеварение - А. Н. К а ба нов 48 П1 1щеварительные соки . . 48 Пи щеварительный тракт . . 4!J На заре научных знан11й 50 tНенасытный пожиратель» 51 Охотник с простреленным желуд�\ом Ы Операци я хирурга Басова . 52 Почему не удавались опыты 52 Новые пути • . . . . • . 52 Нервный контроль • . . :i:J Нак работают слюнные ;�;едезы 5;{ Почему «текут слюнкю> . .'i4 }'правляют ли нервы работой желудочных же- лез?.. . • . . . . . • :i4 «Фабрика» желудочного со11а ;,5 1\ ривое зеркало • . . . . • 55 Изолированный желудок 55 1\ак работает поджелудочная железа ы; За щитные рефлексы 57
ll ответ на сигналы Этонупшономнить . . . . . • . . . . . . . Пнща ;1олжна быть разнообразной и вкусной Игрушечная собачка . . . . . Н:ровь-11. А. Н: ассирский . • .• . Что такое кровь и каковы ее свойства Число с 12 нулями . Замечательное вещество l3ерные защитники . . Борьба организма с кровотечением Разга;1ан11ая тайна крови «Фабрика» крови . . . <сНОСИТl'ЛЬНИЦа iКИ3Н11>) 1-\ровообращl'ние - А. А. Маркосян U сер,щl' ... ..•. l3l'лию1ii научный подвиг Неутощшый орган .. . Строго ритмично . . . • lloнpoc, оставший с я б!'з отпета Разгадка........... На высоту Московского университета Исс.1едование сердца . 1-\ровl'носные сосуды . . Чуд<'сная сеть со судов Двипiение крови . . . Чl' ЛOBl'I< на горизонтальных весах Марафонсю1й бегун . . . . Забота о сердце . . . . . Дыхание-А. А. Маркосян Первый вдох . . • . . . . . . О человl'чl'ском носе . . • . . . Лабиринт с многомиллионными ходами Что происходит в альвеолах Дыхание на Эльб русе . . . Вдохивыдох.. Жизненна я ёмкость легких 57 57 58 59 59 60 60 ы 62 64 64 65 67 70 70 70 72 74 75 7.'i 77 78 80 81 83 84 85 86 87 87 88 91 !11 93 93 94 Дыхатеды1ый центр За чис тый воздух Ножа -А. Н. 1-\аба11ов Надежная защита . ..· .. • Теплорегуляция у человека Работа сосудоn Отчего погиб <сзuлотой» мальчик? За гар . • Сош1ечныii 0;1>ог Железы внутренней секреции-Е. И. Т а р а ка нов Толстый 11 тощий • llнутрl'шше двигатели н а�нl' го тела Желсза-;1иришер. Гиганты и карлики. llтичье мо.1око Железа , поддершивающая ж11зне1111ый тонус Страны зобаты х • Что охраняет 11ро•шость наших костей Чудодейственные лекарст ва Бронзовая I<ожа. 1\1 ужеподобные женщины Гормон страха и гнева Пример настойчивости и упорст ва в н ауке Половые гор�шны и дош·олетш>. Дю1жl'ш1е -Н. А . Бе рнштейн, l3. Л . Найд ин Двишение -основное свойство всего существу - ющего в мире • Iiонструкция и движение Управление движениями Труд - высшая форма движения Особое качество - ловкость Покорение невесомости Беспредельность развития Движе ния человека 11 красота • Нервная система - И. И. Гле зер 1-\ак появилась нервная система 94 95 96 96 97 98 99 100 101 102 102 102 103 104 105 105 106 106 106 107 107 107 108 108 109 109 109 110 111 112 113 114 115 115 115
Нервная клетка . • . • . •. • • • . • • • о·чем расс каз а.1 а лапка лягу шки • ... .• l\Iошно ш1 измерить скорость нервного импульса Нервы и нервные центры • il\11вoe зерка:ю . . . • . . Сшшной мозг 11 ero работа О том, как столкну.'!11сь два импульса Сегменты ... . . .•. . Почему кошка у11а,1а на ланки ;\fошет ли нерв «б.1ушдаты? «Uнима1111е! Опасность!» . . О вегетативной нервной системе JI еразрешенные загадки Н екоторые итоги .. l\lошно ли построить мuзrа? . . . . . Органы чувств - 1 \ 1. А. Зрение . • . . . . . Нет! Не фото1шенка ::lрительный пурпур Г.1аз и Со,1нце . . действующую модель О с т ровский Ночное и дневное зрение Слух ... •... . « М икророялы в улитке . . В ест11буляр11 ый аппарат -орган положени я те ла в пространстве l\lышеч1101J чувство Органы чувств коши lJоль . . Тс11.10 и хо.1од Осязание Обон яние .. . • Uкус •.•... Выешая нервная деятельность-П. В. С имоно в Эстафета пред шеетвующих поколений • IЗ глубине « черного ящ ика» • . . . • • . • 117 117 118 118 120 121 121 122 123 123 124 124 125 126 127 129 129 130 130 131 132 132 135 135 137 138 138 138 139 140 142 143 144 146 8М ир сли шком узкий и чересчур широкий 148 Условный рефлекс . . . . 149 Все ненужное обречено . . . 152 Iiтo же выходит в фина л? . 153 Дуга нли замкнутое кольцо? 154 l\ак составляется прог р амма . 155 l\огда не хватает сведений 155 Вторая сигнальная система . 156 l\lиp неразгаданных тайн • 158 Сон, сновидения, гипноз - В. Е. Ро жнов, l\I. А. Рожнова 158 З;1 ороный сон . . 159 Нарушени я сна 160 Снови;1ени я . . • 161 Гипноз.... . 162 Сном и ги пноз ом лечат больных 166 Здоровье чеdовека Победа над болезнями - И. Е. К и с ин невидимые друзья . . От крытие Флеминга . Триумф пенициллина Антибиотики Поиски продолжаются Лекарство с берегов Амазонки Что такое обезболивание? •• Стрельный яд • • . . . . . • Кураре необходим хирургам Безумие отступает . . . . • • Еще одно открытие . . • • . . 167 167 167 168 • 169 170 171 171 172 174 174 176 Болезни надо предупреждать-Е. П. Стромс кая Режимдня... 178 179 180 181 Берегите зрение ! Это очень важно •.
Немного об инфекцпонных болезнях . 182 Текущий ремонт . • . . • Ед 1111ым биением . . . . . Сердце становитс я в строй Третий лишний . . • . Движущиеся а.11ьвеолы • . «Человек-амфибия» 200 201 201 202 202 202 203 203 2114 205 20;) 20() 206 207 · 'Умей оказать первую помощь -А . А. Б 11 р ю- к011ич. . . . . . . . . . . . . 183 :Кровотечени я . • . 183 }'шибы . . 185 Ра стяжение связок 185 Вывих 185 Беспо.1езное «самопо;�,ертвование» Жидкие органы • . . . . . . . . Паровая машина работает без воды Видеть - значит жить Переломы 185 Солнечный и тепловой уд ар 186 Обморок • . . . . . 186 'Угар • . . . . . . . 186 Много ЛJI можно «рассмотреть» ушам11? 13олшебная палочка . . . . . • Поражение электрпческ11м током 11 молн11ей 186 Ожоги • • . . • . • . . . . . . . . 187 nогда бывает «на лбу наппсанш>. . . Попадет ли под суд Гарри Дшонсон? Обморожения . . . . . • . . . • . • 187 Отравле1111е недоброкачественной пищей 11 х11ми- ческими веществами • • • Пе рвая помощь утопающему }'к усы насекомых, ядовитых зм!.'11 11 бешl.'ных ЖllBOTllЫX •• • ••, •• )"дале1111е инородных тел из глаза, уха, носа. Искусственн ое дыхание и массаж се рдца . Пер!'носка пострадавшего . . . . . . . • . О;ю1вде1111е организма - 13. А. Н !.'::о в с кий II в сказках бывает правда . • . • . Смерть клшшческая и биологпческа я nакОЖllВ.1ЯЮТОрГаНИЗМ • • • • • • • Хошщ по�югает оживлению организма Полоа,ено только начало • . • . . . Искусственные органы-А. 13. Докукин Удобно л11 брат . ь вещи ту.1овищем? : .•.. Можно ш1 выполнять ручную работу ногой? Мышца подает команду . . • . • . ,. Невидящие ·всезиаiiки . • . . . . . . . От с.11адкогласных сирен до магнптофона Ошибка Гарвея . . • . • Человек с трем я сердцами . . . . • . . 187 188 J'ченые -борцы аа 1нна11ь и адо1•овье Чf"аlовека 188 Клавдий Гален - Н. Н. Пла в 11 л ьщ11 ков 208 189 Андрей Везалий - 13. Н. Терно в с кий • 211 189 }"11льям Гарвей - Н. Н. Пл авильщиков 214 189 Антони ван Левенгук - Ю. J". Милен ушкин 215 1!!0 Лу11джи Гальван 11 Алессандро Вольта - 19() Н. Н. Плавильщиков •.•.• 2 18 191 Эдвард Дженнер - Ю. 11. М11 ленушк и u . • 220 1!Н Николай Иванович Пирогов -М . А. Попо в с кий 222 Н14 Jiлод Бернар - Н. Н . П.1 авильщиков .. 224 195 Герман Гельмгольц-И. Н. Пла вил ь щ 11 к о в 22() 196 Луи Пастер-Ю. И.М11ленушки11 • • • • 228 196 llван Мих1;1йлович Сеченов - Н. Н. 11 лавиль- 196 щиков . • . . . . . . . • . . . . • . • . 231 19() Сергей Петрович Поткин - 1\1. А . Попо в с кий 2:14 197 Илья 11.'IЫIЧ Мечшшов-Ю. И. Ми лену шк1111 2:i6 198 Иван Петрович Павдов-Н. Н. Плав11ль- 198 щиков . . . . . 238 199 Письмо к молодежи - И. П. Пав лов . . . , 241
Никола\! Федоров 11ч Гамалея-Ю . И . Миле- нуш1\11н ·•···••··• Дашшл J-\11р11:1;10вич За болотныl1 - Ю. 11 . l\1 11- ленушк11н....... • . . . . .. Владшшр Петрович Филатов -l\I . А. Il опо в- с кий . ............. . . . .. Николай Нилов11ч liурденко - :\1 . А. 11 о п о в- СКИЙ" .... llс11хичf"сная ж11а11ь чf""'IОвека !\lозг 11 психика - А. Р. Лур11я « }'мные» машины . . У порога нау1ш . . • . . . . • Галль и <сфрено.т�огин» . . . . • :Крыло петуха, встуиившес в спор с Га.т�лем От «вре м е нно й го.1овы» к го.1овному мозгу • Са� 1ый совершенный аппарат в мире . . . Глаз челове 1ш 11 !'го строен11е .... Там, где формируются зрительные образы Слух, осязание, движение . . . . • «ll нтачок» свиньи и рука человек а Право е и .'lевое . . . ...•... 1-\ак трое шодей рааучшшс1, 1111сать 1-\ак рука мопiет заменить глаз, а аеркало-ухо <сСлу;кба информациш и «слу жба в1111мюшя» l \ lозг и ре гу J1 нц 1 1я 11онедеш1я 1-\огда открываютсн да.111 • . . . . . Впды действий-Н.Ф.ТаJIызпна Навыки - Р. Г. Н атадзе .•.. Что такое навык • . . . . не llllCTИHKTIIBHЫ ;ш наши Р а зные виды навыков Привычка 11 навык •• . , Значение н авыков . . • . . :Как вырабатываетс я навык навыки? 242 244 246 248 251 251 252 252 253 254 255 257 259 261 2(i3 264 26.5 266 267 268 27() 271 275 27;) 276 277 277 278 278 ••• 111111 111111 Навыком ов.падевает человек • 279 Зависимость между навыками 280 Потеря навыка . . . . • • . • 281 Как мывоспринимаеммир-В.П.З11нченко 281 }'пражнение органов чувств . . . . 283 Зрение слепых и слух глухих . . . . 283 1-\ак работают наши органы чувств . • 284 Всегда ли можно верить своим глаа ам? 2Н7 Внимание . . . . . . . . . . . . . . 2Hll Память- В. П . Зинченко , М. :\1 . Кочен ов 2111 Чтоэтотакое?.... • . 291 Самая простая память . . . 292 В чем ошибался Бенвенуто Челшши 294 Запомни! . • . . . . . . . . . . . 211.'i }'зе .т�ок на память . . . . . . . . . 2116 Стоит ш1 жаловап. ся на свою памяп.? • 297 Воображение - 1\1. 1\1. nоченов 299 1-\ак рож;"(аются сказки . 2911 Вдохновение - :это труд 301 }'читесь мечтать 302 Мыш.1ен11е --А. А. Лео11тьев 3Щ llнтеллектуалы1ый акт . 3113 Г.т�аа человека BИ;"lllT бо.'!1,ше 306 С.т�ово - орудие 1юзню111я 3117 О л о гичес ком мышлешш 308 «Детская логика» . . . • 309 В11;1ы силлогизмов 3!0 Логично .'!и мы мыслим? 311 l\lыш:1ение челоuека и «мышлениl'» машин 312 Речь-А.А.JIеонтьев 313 Что такое яаык О происхождешш языка Нзык 11 общество . Речь и юцы речи • • . . Как мы говорим? Владеете ш1 вы русским языком? о 31:1 314 316 317 318 321
Пс11хо.'!ог11я труда - Б. Ф . Л омо в . . . • 323 l\lогут ю1 ма шины обойтись без человека? 323 l'ождешн� пс11холоr1111 труда 324 1\то побl.'шдает в соревновании 325 11 аука от;1ыха . . . • . . . . 326 Орушпе против усталости . . . 326 Чпс.10 приборов уве .' 111ч1шается 327 1\ aJi все увидеть? . . . 328 11омощшшп зрения . . . . • . 331 Цвет помогает работать . • . • 331 l\f ногое еще 11 редстоит решить 3;�3 Космическая пс11холоr11я - Ф. Д . Горбо в 334 Психо.'!огпя ш1ч11ости - А . 1-1. Л е онт ь ев 344 l lотреб но с тп 11 мотивы деятельности человека 344 Что ншое потребность • . . . . . . 344 Н11утрР1111яя регуляция деяте.'!ыюст11 • . 344 По треuпости «учатся» . . . . . . . 345 11 ропзводство человеческих потребностей 345 Отражение потребностей 346 Мотивы . . . . . . . . . . 346 Чувства.......... 347 Чувства регулируют наше поведение . 347 По че�1у же мы плачем? . . . . 348 И чувства имеют свои законы . . . . 348 Личность............... 349 Характер, темперамент, способности- 13. Д . 1-1 е- бы.'!ицын . . • • . . • • . • . • . 352 Характер.... • • . . . . . . • . 354 Темперамент и свойства нервной системы 355 Способности и их развитие . • . • . . . 359 НрввственныА иир Н. Г. Долинина 1-1 равственный облик человека 361 Что такое нравственность? 361 От чего же зависят нравственные нормы? . . 3fi2 Почему так медленно изменялись нравственные нормы?......... • . . . . . . • 363 Моральный кодекс строителя комму1111:1ма 3fi4 Духовное богатство . 3i2 «Что значит уметь шить?» 372 i:\\изнь - подвиг . . . . . 373 Творчl'ство . • . . . . . 37fi 1\ак найти свое нрпзвание? 3i8 Образонанпе и самообразонанпе 379 Чему можно учиться всю ;1шзнь Э82 Что такое идейность? . . . . . 384 Человек 11 общество . . . . . . 385 «Жнть в обществе и быть свободным от общ ес тва нельзя)> . . . . . • . • . . • . 385 liультура поведения . . . . • . 38fi Слово, нас объединяющее: товарищи. . . 387 Ес ть ли у тебя друзья? 388 «Имя этой теме...» 389 Мама, папа и я.. . 391 Что такое счастье? 392 По дведем итоги... . . 394 Фиаичесиая И}"а!IЬТ}·ра и спорт Это необходимо наждому-Е. В . Ну д р я вц ев 395 Дружите со спортом, ребята !-Ю. П. Вл ас . ов 3\16 Гимнастика -:М. Л. Укран 397 Основная гимнасти�:а 398 Спортивная гимнастика . . . 399 Вспомогательная гимнастика 402 Спорт учению не помеха - Л. С. Латы н 11 на 4113 Нто хочет, тот добьется - В. И . Мурато в 4113 Легкая атлетика - Г. Л . Еленс кий 4t14 Бег . . . • . . 4114 Ходьба спортивная . 4116
Прыжк11 407 !\fета н11я 410 Многоборь я 411 Учись в:�адеть собой!-В. Н. БрумеJIь 412 Не то.1 ько спорт - И. А. Тер- Ованес ян 413 Люю1-13. Э.11агорный 413 Бег на лыжах 414 C;ia.10�1 и спуск . . . 415 11 ры;юш с трамплина 417 С11аряже1111е лыжника. 418 l\огда бронза дороже золота - П. К . К о л чин 419 Коныш - Г. 1\. Подарь •...... 421 1\обеды:�егко недаются-.П.П. Скобл11кова 424 Ста новнтес.ь на фигурные коньки !-Л. Е. Бел о у- с ов а, О. А. Протопопов 425 I>аскl'тбол - Н. А. Бе шкарев . . 426 Не в росте дело - А. М. Алачачя н 428 Нолейбол - Ю. Д. Железня к . • . 429 Играют руками, а вы11грывают головой - Г,.10.Чесноков•... . 431 Ручной �1нч - Д. Л. Рын1к ов 432 Футбол - Л. И. Фи латов 434 Растите смелыми !- Л . И. Яш ин 438 ХоюiеЙ -Л. И. Филатов 439 Хоккей с мячо1'1 - А . А. Патрикеев 441 Хоккей - игра дружных - Б. А. Май оров 443 Теннис-П.А. JJеляков . . • . . . • • . 443 Настольный теннис - В. В. К о л лег орский 446 Ба;1�111нтон - А. Д. Голуб ев . 448 Городки - Г. Л. Ел енс. кий. . • . . . . . 450 Плавание - 1\. А. Инясевский ..... 452 И школьник может подн ятьс я Г. Н . Прозуменщино ва на Олимп - 454 Прыжки в воду - Т. И . Осокина 454 Гребля- Е. Л. Ка банов, А. И. С лавн ов 456 Велосипед - В. Л. Дайреджиев . . • . . 458 Победа - это ум ение бороться до конца - В. А. Ка питонов ... ... 462 Шахматы - l\I . М. Бо тв инник 463 Ша шни - U. Б . Городецкий 468 Ос новные правила игры . . . 469 Русские шашки . . . . • . . 469 Междунаро дные (стоклеточные) шашки 471 Примеры шашечного творчества 472 Шашечная композици я • . 472 Туризм- А. Г.Нагорный,В.П.Филатов 473 Пешие походы 474 13одные походы . . . . . . 476 Лыжные походы , . • . . 479 Другиевиды спорта- г. л. Еленск11й 480 Самоконтроль юного спортсмена-В. М. К о роль 492 Спартакиа ды - Г. Л. Еленский . • . 494 О;шмнийсние игры - А. П. К ул е шов . . • 496 Справочный отдео1 1 «ГотОll к трудуи обороне СССР»-В. Г. Г р и н ц е- вич. . . . . . . . . . . . . . . . . . . • 4g.g Единая всесоюзная спортивная класrификаци я -- В.Г.Гринцевич..... . .. . • . . • 499 Спортивныеренорды-13.Г. Гринцев11ч . • 499 Высшие достижени я . в·спорте-Г.Л.Еленский 500 Что чптать-Е.Л. Лурье . . . • . • 512 Словарь-указатель- А. Б. Дм итриев 517
Иe!l.JIIOCTPAЦHll НА ОТДЕе11ЬНЫХ "1JИСТАХ Ст р. Высшие п низшие об езьяны (фотографии) 24-25 Н а об о р от е: Самка шимпанзе с детены- шем (фотография). Австралопитеки (художник Р. Ж . Авотин) . 32 -33 На об о р от е: Нроманьонцы охотятс я на мамонта (художник Р. Ж. Авотин). Модель дезоксирибонуклеиновой кислоты (цветная фотография) . • . . . • . 44-45 Н а о б о р от е: Витамины в ж11знедеятель- ности организма (художник С. Д . Знойко). Схема всасывания и ус воения питательных веществ (художник Г. Е. Валетов) 56-37 На об о р от е: Окрашенная кровь под и11кроскопом (художник С. Д. Знойко). Схема кровообращен11я (художник В. И . Преоб- раженская) . . . . • . . •. . 8()-81 Н а об о роте: Сердце человека (худож- ник В. И. Преображенская). Схема строения кожи (художники В. А. Бе- ляев, Е. А. Вер11оцкий, С. Д . Знойко). . • 96-97 Н а о б о р от е: Железы внутренней секре- ции (художник Б. А. Попов). Электронная вычислительная машина-модель головного мозга (художник О. А . Рево). 128-129 На об о р от е: Органы зрения и слуха (художник С. И . Капдан). Роль нервных механизмов эмоций в условно- рефлекторной деятельности (художник А.М.Гуревич)...........• 152-153 На о б о р от е: Гипноз (художник Р. Ж . Авотин). Схема проводящих путей мозга (художник С. Д . Знойко) . . . . . . . . . . . . 264-265 Н а об о рот е: Табл11ца для проверки вниман11я (художник Б. А. Попов). Таблица для проверки вос приятия и цветово- го зрения (художник Б. И . Жутовский) .•288-289 На о.б о р от е: Научно об ос нованная окра- ска помещений п маши н (цветные фотографии). Мыс литель (скульптор О. Роден) . . . . . 304-305 На об о р от е: Мыс ли, идеи, расчеты... (фотография). Кабина п11,1ота на турбореактивном самолете ТУ-104 (фотография) ...•.••.... 328-329 На об о роте: ПуJ1ьт управления электрон- ной вычислительной машины (фотQграфия). 12 Стр. Чувства человека (фотографии) . . . • • • 352-353 Н а о б о р от е: Актер передает пережива- ния и чувства своего героя (фотографии). Это наш Ленин! (фотография) . . . . 368-369 На обороте: Ленин п теперь живее всех живых (фотографии). Во имя жизни (художник Н. Бут) . • . 372-373 На об о р от е: Сестрица (художник М. И. Самсонов). Хочу все знать! Романтики вс егда остаются романтиками. Разве возможно счастье без любви к своему делу. Э ст афета поколений. Завтр11 начнется новая жизнь (фотографии). 4страницы............... 376-377 На новос тройки коммунизма (художник С. П . Ласточкин.) . . . . . . . 384-385 На об о р от е: Первая улица в Братске (художник И. Н. Воробьева). Вес на (худежник Л. Лагаускас). Из нас лажде- ний жизни одной любви музыка уступает. Счастье и в сознании своей силЬ1, ловкости (фотографии). 4 страницы . . . . . . . . 392-393 Прыжок в высоту (фотографии и кинограм- мы).. . . . . . . . . . . . . . . . . . 404-405 На об о рот е: Прыжки в д;шну, толка- ние ядра, метание диска (кинограммы). Сопряженные повороты. Одношажный и двухшажный ход на лыжах (фотография и ниногра.11мы)••..........•. . 416-417 На об о роте: Атака кольца (фотография). В центре внимания - нападаю щий (фотогра- фия).. . . . . . . . . . . . . . . . . . 432-433 Н а об о р от е: Волейбол. Приемы игры (кинограммы). Футбол. Опасный момент (фотография) . . . 440-441 На обороте: Хоккей. Шайбавворотах (фотография). Теннис . Удары по мячу (кинограммы) . . • . 444 -445 На обороте: Подачииударыпомячу в настольном теннисе (кинограммы). Академическая гребля, кроль, баттерфляй, брас с. Прыжок в воду (фотографии и кино- грам.\/ы). 4 страницы. . . . . . . 456-457 Ст адион им. В. И. Ленина в Лужниках. Москва (фотография) • • • • • • • . 496-497 На обороте: Олимпийские игры(фо томонтаж).
О ЧEJIOBEKE ЧЕЛОВЕК- ПРЕОБРАЗОВАТЕеJ'IЬ )lllPA Необычайно сложен мир неживой природы. Разве не удивительно строение веще ства, из которого состоят Оliружающие нас предметы, 11 разве не величественна кар тина бесконечного l\осмоса? Еще. более сложен мир живой природы - растения и животные. Но самое высокое в природе - человек. Он познал многие соliровенные тайны 01>ружающего и научился управлять явлениями природы, изменять их. Присмотритесь к вещам, среди которых вы живете. Почти все они созданы или преобразованы .1 1 юдыш. Наша одежда, наши дома, наши фабрики и заводы с их бес численными машинами, железные дороги, автомобили и самолеты, телеграф и телефон, радио и телеаппараты - все это сделано человеком; даже растения и животные, кото рь111 1 11 пользуются люди для удовлетворения своих потребностей, человечество на училось совершенствовать: выводить новые за.мечате.1 1 ьные сорта растений, улучшать породы животных и т. п. Но самое удивительное достижение человека - это создание того мира, который мы называем миром духовных явлений: мира науl\и - знаний об окружающей дей ствительности, о самих людях и о человеческом мышлении; мира искусств - худо жественной 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 со единяют моря, реки меняют свое течение, песl\И 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 - JЖе летают за пределами нашей Земли. Все ближе эпоха, когда человек покорит космос. Ведь возможности развития человеческих сил, человечесliого гения без граничны. ЧЕЛОВЕК- ПРОДУКТ РАЗВИТИЯ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА Поистине удивительное существо - человек! Уже с древних времеи 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 удив.1 1 ялись 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 :1.8
О ЧЕЛОВЕКЕ 14 человека. Думали, что человек имеет неземное происхождение п главное в человеnе его душа, что она движет его разумом, чувствами и поступками и принадлежит особому, <<Потустороннему» миру. Фантазия людей населила этот потусторонний мир богаш1. Люди стали считать их творцами не то:1ьnо все!'� прпроды, но 11 самого человека, кото рого, в отличие от животных, богп яnобы наделили бессмертной, ка!\ и они сами, ду шой. Человек стал казаться им проводюшом силы и воли богов. Способности, свой ственные 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 волю>. Наш язык до сих пор еще хранит следы этих старых верований. По мере того как развивалась практическая деятельность людей, все бо.1ее расширялись и их знания об окружающем мире. Постепенно накапливались знання и о живых организмах, о строении тела животных и человека. Так начали ск.1ады ваться специальные науни, которые прежде всего Qтвечали 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 выри совывалась нартина постепенного перехода от бo.J J ee простых организмов к более сложным 11 наконец к человеку. Это и привело к величай шему достиженпю науки: к созданию учения о постепенном развитии (эволюции) животных, которое позднее было распространено и на человека. :Как известно, законы, управляю щие процессом эволюции, были открыты великим естествоиспытателем Чарлзом Дар вином. 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 нанес.1 0 смертельный удар сказкам о божественном происхождении человека. Однако далеко не все особенности че.1овека могли быть поняты как результат дей ствия законов биологичесной эволюции. Оказалось, что законы эти бессильны объяс ю1ть нак 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 язьшом для обмена мыслями и накоплен ными 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 наую1 об обществе, о его историческом развитии. Великие ученые Карл Маркс и Фридрих Энгельс, открывшие заноны развития человеческого общества, открыли и происхож дение этих способностей людей. Они показали, что подлинно человеческое в человеliе формирует . ся 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 бьши объединиться, чтобы совместно производить
О ЧЕЛОВЕКЕ средства для своего существования. Так возникло человеческое общество, основой ноторого стал труд - производство благ, необходимых для жизни членов общества. Rогда люди начали сообща трудиться и изготовлять орудия и средства труда, 01ш делали их для определенных целей. Вместе с этим у них появилась потребность общаться друг с другом при помощи языка, понятного всем участникам трудо вого процесса. Так вознпкли первые разу111ные человеческие действия, совершаемые не голой ру1юй, а вооруженной орудием, которое во много раз увеличивало силы и возможности че.�овека; действия наждого человена были согласованы с действия111и других членов трудового коллектива с по111ощью языка, в процессе речевого общения 111ежду людь111и. Таким образом, труд п речь были самым главным, что превратило людей, ноторые еще не вполне вышли из животного состояния, в настоящих людей. Ф. Энгельсу принадлежит замечательная мысль, высназанная и111 более ста лет назад: «Труд создал самого человекю>. В дальнейшем процесс развития орудий, средств производства и отношений между людьми, а танже самого человека стал полностью подчиняться действию новых законов-законов общественно-историчесного развития. Это значит, что изменение условий, в которых живут люди, и самого образа жизни, какой они вынуждены вестп, стало зависеть теперь главным образом от исторически складывающихся обстоятельств, а не от природной среды. В самом деле, что важнее дJ1я жизни человека, для его судьбы, для того, кем он становится и какие способности у него формируются, - то ли, что он живет, например, в субтропинах или в средней полосе, или то, что он живет, скажем, в условиях рабовладельческого общества или социалистического? Конечно, решающее значение для развития человена имеют общественно-исторические условия его жизни. Именно от этих условий зависит, нак живут люди и нем 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 объяс няют, как произошел человен, нак он появился на Земле, но дальнейшее развптие общества и самого человена стало управляться уже занонами общественно-истори чесюtми. Это и позволило человену развить в себе тание особенности, нание не могут появиться ни у одного животного. Почему? Да потому, что самый процесс, самый путь развития людей стал совершенно другим. Попробуем разобраться. HAROПJIEHHOE ПOROJIEHllЯl\IИ Каждому отдельному животному свойственны определенные врожденные черты. Это насается не тольно устройства его тела, но и особенностей его поведения. Веяное животное родится с определенными способностями и инстиннтами. Присмотритесь н поведению, например, ношни. Каждый знает, нак чутно прислушивается она к ма лейшему шороху, как при появлении движущегося предмета сначала насторажи вается, а потом стремительно бросается за ним. Это - врожденное (инстиннтивное) поведение, наблюдающееся у всех ношен. Оно очень харантерно для этих животных и играет существенную роль в их жизни, в приспособлении н среде. Что же представляет собой ·инстиннтивное поведение животных? Это поведение, вырабатываемое в процессе эволюции. В нем занреплен опыт, нанопленный предше- 1ii
О ЧЕЛОВЕКЕ J.6 ствующ11м11 поколениями. Благодаря действию закона наследственности он пере дается каждому отдельному животному, принадлежащему .1\ данному виду. Иначе говоря, это видовое поведение, в 1\оторо111 выражается опыт приспособления к среде, накопленный бесчпсленнымп поколен11я11111 предков животного. Однако поведение ;юшотных опреде.11яется не только унаследованны11111 ими ин стинктами, но и опытом, приобретае111ьш кажды111 отдельным животным в жизни. Мозг животного не только «по11rнит» достижения разв11тия пре,1шествующих поколений. Он способен нахапливать и новый, индивидуальный опыт, ск:1адывающиiiся в процессе ;ю1зни каждого отдельного животного. Попросту говоря, животные способны научать ся приноравливать унаследованное 11ми поведение к изменяющи111ся ус.1овиям жизю1, 11ногда довольно сложным. Что же самое существенное у животных - 11х инстинктивное, унаследованное от предшествующих похолений поведение или поведение, приобретаемое под влня нием их собственного, 11ндив1щуального опыта? Конечно, главным, основоii, на которой строится поведение любого животного, яв.1яется унаследованныii нм опыт. Напротив, все то, что приобретает животное на протяжеюш собственной ж11зю1, пред ставляет собой только видоизменение унаследованного 11111 видового опыта, зало женных в нем инстию\тов. �СТАФЕТА ЧЕ.JIОВЕЧЕСТВ..\ Совсем иначе происходит развитие челове1\а. Каждый че.JJовек отчасти наделен врожденными инстинкта11111 и задат.1\а11ш, нначе он не 111ог бы тить 11 развиваться. Но не это нмеет решающее значение, не это делает его настоящим челове1юм. Человека иногда характеризуют ках существо, изготов.1яющее орудия 11 поль з.ующееся и111и, как существо, обладающее речью, Ra.I\ существо разу111ное. Отсюда происходит и латинс.1\ое название вида «человею> - Homo �apiens (гомо сапиенс) , что значит «челове.1\ разумный». Все это действите.1ьно хараl\терные черты человеl\а. Но обладает ли человек всеми эти111и черта.ми от роil\дения, передаются ли онп e�ty от его предков по законам наследственности? Лег.1\о увидеть, что это не тах. Человек не родится наделенным инстинктом применения оружия и инструментов, он не начи нает инстинктивно говорить на языке о.1\ружающих его людей, у него не существует врожденных понятий или способност11 пользоваться, напр11111ер, системой десятич ного счета и т. п. Как сами орудия, так и умение пользоваться ими есть продухт длительного про цесса исторического развития человечества, результат деятельности многих похо.1 1 е ний людей. Но эти умения не закрепляются 11юзго�1 так, чтобы они могли наслед ственно передаваться последующпм поколен11ям. Каждому человеку 1\аждого нового поколения приходится учиться этим способам, овладевать иш1 в процессе своей жизни. То же и в отношении речи. Ни один человек не обладает врожденной: спо собностью понимать язых, 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-историчесхого разви тия человечества, передаются людьми новых поl\олевиii Yil'e не в силу действия законов наследственности (так передаются тольl\о та�ше черты, как, напри.мер, цвет
О ЧE.JlOBEKE глаз 11л11 некоторые оGщие свойства нервной системы), а совершенно иначе. Людп каждого нового поколен11я с рождения окружены пред111ета111и 11 явлениями, 1\Оторые представ.�1яют собой про,r�.укты деятельности преюпествующих поколений. К чис.�rу таю1х явлений прина11,.т1ежат 11 язьш, 11 выражаемые языко111 понятия, знания, а та�\же разлнчные художественные пронэведения. Для совсем 111алены\ого ребенка - это про сто ф11зичесю1е предметы 11 явления. Но уже очень рано ребенок вступает в общение с окружающими его людьми. В процессе общения с ними он научается польао ват1,ся окружающими его веща11111, уч11тся пони111ать обращенную к не111у речь 11 го ворить, овJ1адевает язы1ю111 окружающих, усваивает его. Постепенно он ов.1а;(е вает все fio.1ee 11111рою1м 1\ругом творений человечесю1х ру1.;, ко.�1ле1\т11вной чеJ1ове ческой 111ысл11 и человсчес1шх чувств. В этом процессе у него 11 фор111ируютсл по;t.'11111- 110 человечес1ше способности и свойства. Так он становится 11астоящ11111 че.r1ове1.;ом. В научной литературе описано несr\олыю редких случаев, когда ма.1ень ю1с дети вырастал11 11 .Тiесах, сред11 животных, ПИl\ОГJ(а не видев ни одного человеliа, ю1 оюrого человечес1юго предмета. Что же 11 ре;(ставлял11 coбoii :эти дети? Кро111е 111нчп него обшша, у них не бы.ТJо ничего че.1овеческого. Они не гоnор11ш1, были неспосоGны целесообра:шо поЛJ,:юваться орую1лм11, у них не б1.�.т10 дart.;e самых простых понятнii об о�.;ружающе111. Они обла,Т"(али толыю не1юторы1 1 1и унасJ1едованны111и 11м11 от :щ:1е- 1шх животных предков человека ипстин/\та111и и сформ11ровавшимся на основе :эт11х инстию\тов индивидуалышм опытом приспособления к прнродной среде. Подобные случаи особенно нагJJЯJ(НО показывают, что человек становится челоnе1юм толы.;о среди лю,ri.eii, толыю 11\11вя в обществе. Можно с1\азать, что J\at1щыii че.1овеl\ учится бытr, челове/\01 1 1. Чтобы ;1н1ть 11 тво рить, ему недостаточно того, что да.�а природа. Оп должен еще овладеть тем, что было достигнуто ЛЮ;1,ЫIИ n процесr�J исторического развития человеческого общества. И все это он находит в мире вещ::ii, явлений, среди 1юторhlх он живет; в том, что он слhlшит от других людеii; ь 1··;111гах, J\oтophle он читает; в картинах, которhlмИ он .1ю буется... Но далеко не все �ю:::ст усвоить человек самостоятельно, без помощ11 нруг11х. Это потребовало бы пе o,ri.нoii, а многих человеческих жиэней. Поэтому его антиnно обучают - сначала дома ш1 11 в яслях 11 детском саду, потом в школе, на произво,1- стве, в институтах 11 уннверситетах. Но при этом, учится ли он самостоятельно или в школе, он всегда учитсн с а м. И продолжает учип,сл всю свою жизнь - работая, встречаяс1, с людь111и н ю�;ке отдыхая. Пере;( •1елове1юм це.Тiый океан богатств, веками на/\опленных бесчисленными по1юлениям11 людей, {\'1.IШственных существ, населяющих нашу планету, ноторые стали с о э и датеJI я 111 и. Люди, целые поколения у111ирают, но созданные 11м11 вещи, нако11ленные знания и у111ения переходят к людям следующих покоJ1ений, 1.;ото рые их у�1110;1\ают и совершенствуют - несут да.чыпе эстафету человечества. Челове/\ /\ейств11 тел1>но бессмертен, по толы<о бессмертны в нем не душа, а его деJ1а-то, что 011 вк.чадывает своим трудом в сокровищницу человеческих творений. БllO.TIOl'HJI. llCTOJ•Jl.JI, ll(;llXO.JIOГHЯ Ита1.;, мы анаем, что чеJювек и111еет естественное, ;ю1вотное происхождение. Вместе с тем он II проду1\т развития общества. Только в условиях общества воз- о2д.э., т.7 :17
О ЧЕЛОВЕКЕ :18 никла речь, сознание и сформировались свойственные человеку психические процес сы: высшие формы восприятия и памяти, мышления и воображения, волевые процессы и чувства. Науна издавна пыталась прониннуть в эти непосредственно СI\рытые от глаз по стороннего наблюдателя процессы и порождаемые ими явления: образы, представле ния, мысли, желания, волевые усилия. Долгое время люди ограничивались лишь опи санием этих внутренних процессов и явлений, нак они представлялись им по их наблюдению за собой. Стараясь объяснить эти явления, ученые строили различные догад1ш, часто совершенно фантастические. Ведь явления эти та!\ непохожи на все то, что мы находи111 в мире, который существует вне нас! Они кажутся совершенно неуло- 1ш111ы11ш: можно точно описать, например, особенности листа каного-нибудь растения, можно измерить его поверхность, подсчитать среднее число листьев на ветне, можно, наконец, засушить и сохранить этот лист для всякого, !\То захочет сам расс11 1 отреть его. Но l\aI\ опишешь о б р а з этого листа в сознании? I-\ак из111еришь его, взвесишь, на!\ понажешь другому? Все это, конечно, невоз111ожно сделать. И вместе с тем образ ш1ста, илп Jl l Ы(:ЛЬ о нем, существует та1> ;ne реа.'lыю, I\al\ и са111 лист, 1\оторый человеl\ 1111д11т 11л11 о ноторо111 он думает. Те11 1 не менее роль псих11чес1шх процессов 11 явлений в ;ю1зю1 человека чрезвы чайно ве:шl\а. Отражая 11111р, психичес1ше процессы позволяют ориентироваться в нем. Но они отра;1.;ают не только онружающую действительность, а и действия са1 1 1ого человена 11 его собственные своiiства. Человен способен поэто111у познавать са1110го себя 11 сознательно управлять собой, свои111и действия11111 и поступ:ками. Психика человека отражает действительность. Однаl\о психическое отражение вовсе не похоже на отражение зерl\альное. Оно похоже с:корее на отратение в том сназочно111 зеркале, в котором 111ожно у�идеть не толь:ко то, что находится перед ни111, но весь мир; не только настоящее, но и далеl\ое прошлое и даже будущее. Вее зто 11 дает чеJюве:ку возможность быть тем, :кто он есть: от:крывателем тайн при роды, активны11 1 создателем материальных и духовных ценностей, великим провид цем будущего, осуществителем тех целей и планов, :которые он строит мысленно -· в своей голове. Но :как бескон�чно сложна человечесl\ая психика и :как трудна задача ее научного познания! Поэтому психологические знания на:капливались очень медленно. От первых представлений античных философов о психи:ке челове:ка до того времени, ногда психология встала на твердую научную почву и начала успешно развиваться, прошJю почти два тысячелетия. Это объясняется тем, что психология составляет та:кую область знаний о человеке, :которая не могла развиваться иначе, :как на основе достижений других наук, изучающих человена: науl\ о жизнедеятельности его орга низ111а, и прежде всего его 111озга, а также нау:к о происхождении челове:ка и его обще ственно-11сторичес:ко111 развитии. Из этих наун наиболее важны для психологии антро пология, которая рассматривает происхождение человеl\а 11 изучает особенности чело веческих рас, марксистские науни об обществе и его развитии и, нанонец, физиоло гия высшей нервной деятельности, объясняющая работу норы больших полушарий головного мозга. Науки эти впервые сложились лишь в прошлом веке, а физиология 11ысшей нервной деятельности даже неснолько позже, в конце XIX - начале ХХ в. Ва;ftную роль в начавшемся быстром развитии научной психологин сыграли таl\же новеiiшне методы изучения электрических яв.1ений в мозге, некоторые математиче-
О ЧЕЛОВЕКЕ ские методы и методы, которыми пользуется кибернетика - наука, изучающая про цессы 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 заl\lечательного существа на Земле - человека. Р АЗВllТИЕ �·(;КОР.ЯЕТС.Я От эпохп к эпохе завоевания людей все более 11шож11лись 11 челоuе1\ все выше под нимался над другими существами. Но вот что замечательно: чем дальше шел этот процесс, тем движение его становилось быстрее. Попробуем выразить ход ва жнейших завоеваний чеаовечес1\оii цпви.111зации в 1.;акой-нпбудь условной шкале времени, 1\оторую можно .'lег1\о себе представить. Представпм себе, что от появления первых настоящпх, 01\ончатеаьно с.1ожившихся шодей до того, 1шк они стали пользоваться мета.iша111и, прошел всего только один день. Тогда период, отделяющий эту эпоху (начало бронзового ве1•а) от первых попытоl\ применить силу пара, составит на нашей условной пша.'lе 01\оло двух часов. Следующий большой шаг - до начала промышленного пспользоваю1я электрической энергии- займет на шкале приблизительно три минуты, а промежуток между веком элентричества и началом эпохи атомной энергии составпт уже тольl\о десятни секунд. Должны т1 мы ожидать, что в будущем прогресс пой дет еще скорее? Да, и притом гораздо скорее! Главная причина еще большего ускорения развития в будущем за ключается в том великоl\1 преобразовании самого человечесl\ого общества, которое происходит в наше время и знаменует собой начало новой исторической эры. На протяжении многих и многих ве1юв в человеческом обществе существовали такие отношения между людьми, которые ставили одних в положение·рабов, крепост ных или рабочих, вынужденных работать на владельцев земли, хозяев фабрик и заво дов, других, составлявших ничтожное меньшинство, - в по.ТJожение рабовладельцев, помещиков-феодалов или фабрю•антов и баю•иров, владеющих всеми богатствами. Долей одних был подневольный: физический труд, и им были почти недоступны сокро вища человеческой культуры. Зато другие широко пользовались за их счет и мате риальными и духовными благами; если он11 и труди.чись, то на их долю приходился главным образом труд умственный. Поэтому развитие шодей ш.'lо крайне неравно мерно 11 было односторонним: немногие ;�остига.чи вершин, бо.1ьшинство же людей оставались темными, неграмотными; те и другие испытывали на себе уродующее влия ние разделения умственного и физичес1юго труда, мешавшее по.ТJному 11 гармониче- скому развитию их способностеii. . Отношения эти делил11 людей на разные общественные классы и порождали клас совую борьбу. Они вызывали все более кровопролитные войны между государствами. В их огне гибли .чюди, города и заводы, библиотеки и музеи, уничтожа.1ось несмет ное множество ценностей, созданных человеческим трудом. Наступпло, нанонец, время, 1.;огда эти госпо;1ствовавшпе 111ног11е века обществен ные отношенпя были впервые в нсторин разрушены. Это с,'(елала Ве:пшая Октябрь ская социа.111стическая ревошоцнн.
О ЧЕЛОВЕКЕ 20 Народы нашей страны, а за юtl\11 1 и народы ряда других стран стали строить социа листичесl\ое общество. Это - общество, где, в отличие от того, что происходит до сих пор в 1\ап11ташtстичес1шх странах, боJ1ьше не существует угнетения челове1<а челове ком, где все .11юди тру;1ятся на общее благо 11 n1e пере11: щ1 жды м открываются широ ча йпш е ВОЗ�IОi-1\НОСТИ. Разв11тие прои:шо;1ства, нау1ш и ну.'tьтуры ус1.;ор11лось в этих ус.11ов11ях во 111ного раз 11 будет усI>орят1,ся еще бо.11ыле. Отсталая, на три четверти неграмотная дорево люционная Росси я, стан соц11а.тт11ст11чес1>0й, догнала в са111ый короткий исторический cpOI< на11бо.т1ее развитые страны, где еще сохраняются капиташ1стичес1ше отношения. Пройдут 11111опю годы, и достигнутое сегодня покажется лишь первы11111 шага- 1\Ш человечества навстречу прекрасному будуще11 1 у, которое называется-ко111111униз111. Новая эра, в 1\оторую вступила история человечества,- это не то.JJЫ\О эра мирного соз11;1ательного тру;щ, замечательных машин, э.лентронных «думаю щих)) устройств 11 I>осмичесю1х 1\орабJ1ей, но и :)ра нового человена. Человека с большой буквы. В эту :эру развитие всех людей пойдет еще боJ1ее быстрыми, поистине гигантскими шага11111. Неви данно могучей станет мысль человена, расцветут его способности , возвышенн ы будут его чувства, и 1\аждый будет богат богатством всей человечесl\оЙ 1<ультуры. что НАЙДЕТ 'lllTATE.!lЬ 11 �JTOJI TOJIE aнt�ИR.JIOllE,�1111 Том этот посвящен человеку. Начинается он с описания животных преднов чело вена и того, 1<ак они постепенно превратилис I, в настоящих людей. В этом разделе можно познакомиться с неноторыl\\И современными данными антроп о логи и. В сJ1едующих двух разделах книги расс м атрив а ется строение и работа организма человена, рассказывается о его здоровье. Хотя человек имеет общественно-историче скую природу, он остается существом телесным, обладающим определенными орга нами с присущими им фунн циями. Поэтому знать человека - значит знать также и его анатомию и физиологи ю. В специальном разделе рассказано о выдающи хся .ученых, борцах за жизнь и здо ровье человека. Большой раздел отведен психической жизни человена. В нем гово рится о некоторых психичесних процессах и свойствах человека, о его памяти и воображении, о том, как он мыслит и воспринимает мир, и о других сторонах пси хической жизни. Самостоятельный раздел посвящен нравственному миру человека. В отдельном разделе да ются кратюtе сведения о физ и ч е с к ой к уль т у ре и о разJ1ичных видах спорта. Это составляет тоже очень важную сторону жизни человека. Ведь любая его деятеJ1ьность требует от него также и хорошего физического развития. Эакан чивается том справочным раз делом. В нем даны таблицы мировых рекордов и олимпийс1шх достижений в спорте, краткий перечень реко мендуемой литературы и словарь-уназатель. Исчерпывает ли этот том весь нруг знаний о человене? Нет, далеко не исчерпывает. В нем читатель найдет толь:ко некоторые итоги развития важнейших наук о человеке, с :которы11ш должен быть зна:ко111 каждый, :ка:ким бы предметом 011 специально ни интересовался, к :какой бы деятельности он себя ни готовил.
ПРОИСХОЖДЕllИЕ ЧЕ.J10ВЕКА ОТ ЖИВОТНОГО 11 ЧЕЛОВЕКУ ЧЕЛОВЕК 11 01;Еаьяны 3е�1:1я - роднна человека. Тысячами, мил J111011ам11 н11те1! родства он связан с природоl! 3с11 1 :111, с сушеi'1, водой и во:щухо111, с животными 11 р астениями. ЧеJ1овеческое тело состоит из тех rnC веществ и элементов, что и наша планета. И в этом смысле в человеке нет ничего чудес ного. Человека 11ород11J1 животный мир, в кото ром 11 до сего времею� есть много близкород ственных человеку видов. Это прежде всего о(iезышы. Одни нз них менее похож11 на чело- ве1<а, 11апр11111ер ююр11кансю1е - 11гру111ш и ка пуцины, у других, наоборот, больше сходства с человеком- :но обезьяны Африю1 11 А:шп, например мартьншш, макаки. Но, оказывается, можно установить 11 еще бо.'1ее тесное родство человека с такими высоко ра:ншты11111 обе:�ья11а11111, ЮН\ ши11ша11зе. По оче1 11, многим анато1110- ф11:нюлогичес1ш11 1 особенностям шимпанзе гораз;н1 болыне напомннает человека, чем, скажем, мартышкн, па н11а11ы или макакн. И не случайно :ну о6е:н,лпу называют человеко обра:111оii11.1111 а11тро11о11;tо111. 21
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Рост шимпанзе-1,4-1,5 м, вес -50-60 кг. У него нет хвоста. Строение головного мозга тоже очень приближает шимпанзе :к человеку. Близ:кородственны человеку и гориллы. Они, :ка:к и шимпанзе, живут в тропических лесах Аф рики. Гориллы - это великаны среди обезьян: самец достигает 1,8 -2 м, а весит 100 -250 кг и даже больше. И человекообразным обезьянам та:кже отно сят 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 ред:ко превышает 1,5 м. Из-за большого веса они лазят по ветвям очень осторо жно, нето ропливо. Гиббоны, наоборот, ред:ко бывают тяжелее 20 кг; обычно они: не выше 1 .ми весят 10-15 кг. Мартышка. 22 Это необы кновенно лов:кие акробаты, иногда часами резвящиеся на ветвях. Они лег:ко пере летают с дерева на дерево, преодолевая расстояние до 14 м, бегают друг за другом по толстым ветвям. балансируя ру:ками. По внешнему виду гиббоны напоминают маленьких волосатых человечков. В одной индийской легенде даже рассказывает ся, будто люди произошли именно от гиббонов, :которые научились возделывать землю, стали лучше питаться, а потом потеряли шерсть, сде лались 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. Под считано, что в одной Индии их о:коло 90 млн., а всего на земном шаре, вероятно, наберется с миллиард, если не больше. Во время путешест вий ученые, особенно зоолог и, наблюдали обезьян на воле. За последние сто лет они описали жизнь и привычки многих видов обезьян. собрали большие :коллекции нх черепов, скелетов и ш:кур. Ногда 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 - англий ского ученого Томаса Ге:ксли - «0 положении человека в ряду органических существ». Автор доказал, что :к человеку несравненно ближе шимпанзе, чем мартышка, мака:к или павиан. Еще спустя пять лет была напечатана моногра фия немецкого биолога Эрнста Геккеля «Есте ственная история миротворению>. В ней утвер ждалось 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 происхожде нии. Дарвин уже тогда подготовил рукопись позднее напечатанной книги, в :которой рас сматривал проблему происхождения человека в свете созданной им теории естественного отбора. Он объяснял, ка:кие животные были предками первых людей на Земле, под влиянием :ка:ких 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 особе нности разу мом, носит в своем физическом строении неизгла димую печать происхождения из животного мира. Действительно, у :каждого человека во внеш нем обли:ке и во внутреннем строении можно
Головной мозг человека. под метить массу таких органов и особенностей, на личие которых можно объяснить не иначе, как унаследованием от длинного ряда живот ных предиов, вилючая 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 ука зать здесь и на особое сходство человека с обезья нами: у человека, как и у обезьян, волосы на руке от плеча и от кисти направлены к локтю. Кожные узоры на ладонях и подошвах чело века поразительно похожи на обезьяньи. Сюда можно прибавить и но жные узоры на конечных фалангах пальцев. А если взглянуть на ногти, то и здесь удиви тельное сходство. Ведь ногти есть у всех обезьян, даже у полуобезьян (лемуров), а также у роll, ственных обезьянам маленьких лесных зверь ков - долгопятов. Правда, у че ловека ногти более плоские и светлые. Скажем кстати, что человек и все названные жи вотные с ногтями объединяют ся зоологами в одну группу млекопитающих, а именно в отряд п р имато в (от латин ского «примас)> - первенствую щий). Человека по форме и строе нию тела можно в известном смысле считать обезьяноподоб ным высоиоразвитым крупным приматом. В отдельных случа ях люди бывают выше и тяже лее горилл: ростом 2,5 м и боль ше, а весом 150 -300 -400 кг. -У человека с крупными ант ропоидами - гориллой, шимпан зе и орангутаном - наблюдает ся много общего и в процессе ОТ ЖИВОТНОГО К ЧЕЛОВЕК)' Головной мозг человекообр11зной обезьяны. их жизненного цикла. После 8-9 месяцев внутриутробного развития у них, как прави ло, рождается детеныш весом около 2 кг. До 5-6 месяцев детеныш беспомощен 11 еще долго питается молоком матери. -У него, как п у ре бенка, появляется 20 молочных зубов, которые к 12-15 годам заменяются 32 постоянными. Половое созревание у антропо�щов наступает в возрасте 8-12 лет, а у самцов гор11.1:1 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 антропо идов. Но зто еще не все. Тридцать лет назад французский ученый Жан Труазье провел 35 удачных опытов переливания крови от че.1овека к шимпанзе. Теперь известно свыше 150 экспе риментов, которые подтвердили, что у человеко- Гор11лды-детснышн. 28
llРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕJЮВЕКА обрu:шых обезьян есть все 4 присущие человеку гру1111ы 1\рови. У людей и антропоидов есть 18 общих в11дов нарущных и внутренних паразитов, которые у ;�ругих млекопитающих не встре чаются. :Jто свидетельствует о тонком б11ох11ми ческо�1 родстве человека с обезьянами. Не.11ьзя нс упомянуть и еще об одной группе доказате.11 ьств естественного, а не сверхъесте ственного, божественного происхождения че лове�-;а. Речь идет о рудиментарных, т. е . не;�.оразвитых (остаточных), органах; их в теле че.1ове�-;а много десятков. Таков, напри мер, червеобразный отросток слепой кишки (аппендш\с). У антропоидов он 20-25 см длины, а у человека около 7 см или меньше и лишь 11аредка достигает 15-20 см. О рудимен тарно:\1 характере аппендикса можно судить не то.1ь�-;о по сильной изменчивости его разме ров, но н по частоте заболевания: полагают, что аппендицитом ежегодно болеет на Земле примерно � млн. человек. Рудиментарный характер носят и мышцы ушноii раnовины человека, так как.люди утра тили сто.1ь развитую у многих животных спо собность двигать ушами. По форме и размерам ушной раковины человек, вероятно, очень мало отличается от своих ближайших предков. На�юнец, 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 пред кам - рождение ребенка с хвостиком. Хотя подобные случаи довольно редки, но они з . астав J1яют задумываться, почему это происходит. Для ученых совершенно ясно, что более отда ленные предки человека имели хвост, но в про цессе эвоJ1юции постепенно его лишились. Таким образом, учение Дарвина о ближайшем родстве че.ТJовека с антропоида · ми полностью подтверil\дастся современной наукой. В свете достоверных научных данных совершенно несо стояте.ТJ ьной и жалкой, как и все прочие рели гиозные мифы, выглядит библейская легенда о чудесном сотворении первых людей. ИCROllAEJIЫE ОБЕЗLННЫ- · ПРЕ,],Кll ЧЕ.J10ВЕКА Свыше десяти миллионов лет назад на мате риках Азии, Европы и Африки жило много разных человекообразных и низших обезьян. Они населяли тропические и субтропические леса, �-;оторые покрывали тогда огромные рав- 24 винные области и изобиловали различными плодами. Среди обезьян возникаJiи и крупные человс- · кообразные, например дри опи тек и (от греческих <1др11с» - дерево и «питекос» - обезь яна). Дарвин считаJI дриопитеков важным звеном длиннейшей человеческой родословной. При передвижении по деревьям эт11 обезьяны цепля Лitсь за ветви, подвешиваясь к юtм руками, туловище при этом находилось в отвесном поло ;�.;ении, а ноги были поджаты. Но, вероятно, по бо:�ее тоJ1стым ветвям дриопитекr1 могли ходить и даже бегать на двух ногах. Это была первоначальная форма ХОil\дения. Способность к передвижению на двух конеч ностях, или к прямохождению, очень пригоди лась предкам человека, когда на Земле ст�л сильно меняться КJiимат. Оказывается, что око ло 1!> 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 свя зано с большими преобразованиями поверхно сти материков и изменениями ландшафтов. В то время возникали огромные горные цепи, менялись направления несущих влагу или засу ху 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 застави ли предков чеJювека осваивать наземный об раз жизни. Условия оказались здесь менее благоприятны, чем в лесах. П ищи быJю мень ше, 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 назы вают «собакоголовьши». У них выросли и силь но заострились кль11\и. Ногти обрели некоторое сходство с ко1·тями из-за постоянного передви жения по твердой почве, от необходимост и п�реворач�вать камни в поисках насекомых или другои пищи. 1 В в е р х }·: высшие обезьяны - мева rор11лла, справа upauryтau. Виизу: низшие обезьяны - слева мартыш ка, справа капуцин.
Тнюш образом, павианы приобрели черты поJ1ух11щни�юн. И действительно, он11 пое;щют люб1,1х мелких жи вотных, которых им удается поймать; бывает, что павианы даже преследуют нeбo.llbШIIX аНТ\\ЛОП. в борьбе с ХllЩНИl\ами стада павианов значительно уl\рупнял ись , иног да ,'\о нескольких сот животнмх в одном стаде. Са�ш жнвотнью стали массивнее и снльнее, особенно самцы , вес которы х увел11чи.11ся до :�О-40 кг и больше. По-другому шло раз витие двуногих потомков дрпопптекон. В борь(�е за существо ванпе они на чаш1 1юльзош1ться предметамп, пр игодными д.r�я добы вания нищп u защиты от хищни1>ов. Это бьIJJ пvть к очеловечению. н,;б.r�юдения показывают, что немногие из со вре.\tенных обезьян в природных условиях по льзvются камнями для добывания пищи. Так, · яванские обыкновенные макаки в поис1>ах ппщп разламывают камнем рако вины моллюсков, разбивают панцирь крабов, отла�1ывают у них клешни. Ловко раскалывают камнем орешки амери канские обезьянки капуцины. Над ними прово дились интересные опыты. Например, к потолку так подвешивали плоды, что капуцин с пола не мог до них допрыгнуть; он приносил неболь шие ящики, ставил их один на другой и доста вал еду рукой, и ногда же сбивал ее палочкой. -У капуцинов довольно высокий уровень ум стненной деятельности, хотя в этом они, конеч но, уступают горилле и шимnанзе. Многие ученые исследовали поведе ние шим панзе. В услониях эксперимента ши мпанзе обнаружили способность выбирать палки определенного сечения, чтобы открывать, как кл ючом, ящ ики 11 брать спрятанные в них плоды. Эти же обезьяны доставали высоко подвешен ные плоды, предварительно соорудив для этого подставку из ящИков. И. П. Павлов считал, что обезьяна - самое умное животное, потому что у нее четыре хва тат е.�ьн ые ко неч ности, благодаря им развивают ся более разнообразные взаимоотношения с ок ружающей средой. Это, в свою очередь, разни вает мышечное чувство, осязание, зрение; обезЬ яны видят предметы в объеме и цвете. Важные опыты с шимпанзе проведены со ветсюш зоопсихологом Н. Н . Ладыгиной-Котс. На внду у животного в трубку sакладывалась конфета, которую нельзя было вытащить паль цами. Но когда шимпанзе дали доску, он з убами отделил от нее щепочку и ею· вытолк нул конфету из трубки. В опытах Г. Ф . Хру стова шимпанзе в подобной ситуации вместо ОТ ЖИВОТНОГО К ЧEЛOBt;liY Шимпанзе соединяет две noJJыe naJJки в одну , чтобы ею достать ПJlоды. доски был дан дубовый круг. Хотя обезьяна получила довольно трудное задание, все же она расщепила зубами круг вдоль волокон, а затем отделила от сегмента щепку и вытолк нула ею приманку из трубки. Не менее интересны наблюдения над шим панзе в условиях тропического леса. Еще Дар вин 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 оре хами, слез с пальмы, сел среди скал, взял ка мень и стал раскалывать им орехи, чтобы до быть ядра. А американская исследовательница Джейн Гудолл не раз видела в Восточной Аф рике, как шимпанзе вырывал из земли тростинку и, обломав на ней лишние веточки, всовы вал ее в гнездо термитов : когда встревоженные насекомые наползали на тростинку, ши мпанзе слиз ывал их с нее и поедал. Подобные наблюдения говорят о том, что некоторые современные обезьяны в определен ных природных условиях для добывания пищи употребJ1яют ·камни и палки. Предрасположе ние 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 трудно стями в неволе, она нередко делает попытку преодолеть их с помощью тех или иных пред метов как «орудий». Можно предположить, что 23
Пl'ОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА двуногих обе3ьяноподобных существ ока3ы вались уже настоящие искусственные, спе циально сделанные орудия, хотя еще и очень простые. Среди более ра3витых обе3ьян, вроде южно африканских или восточноафриканских а в с Т р алопи т е к о в (от латинского «австралис» - южный и греческого «пите�юс» - обе3ьяна), и была, очевидно, та группа человекообра3ных, о которых Фридрих Энгельс говорил, что она «далеко превосходила все прочие смышленостью и приспособляемостью». Ученым 3а последние 40 лет стало И3вестно много черепов, челюстей, 3убов и других остат ков от ископаемых человекообра3ных двуно гих обезьян Африки 11 А3ии, а среди них - и от предков человека. По костям австралопитеков Южной и Во сточной Африки можно судить о том, что эти обе3ьяны имели рост 120-140 см, если не боль ше, и, вероятно, весили 30-50 кг. Объем мо3го вой коробки в среднем был раве н 500 , у некото рых достигал 600-650 см3 , атоиболь ше. В этом они приближались к древнейшим людям. Особый интерес ученых вы3ва.�и недавние находки ископаемых двуногих обезьян в Во сточной Африке. Их черепа и кости в 1959 и 1960 гг. нашел и описал палеонтолог Льюис Лики. Этим обе3ьянам он приписывает следы очень гру бой обивки на камнях, обнаруженных им не подалеку от найденных костей 11 черепов. Но многие специалисты не считают этп камни ис кусствен нымп орудиями. Все-таки африканские наход ки, включая новей шее открытие костей ча дантропа близ 03ера Чад в Африке, сделанное тем же Лики, свидетельствуют о во3никновении человека из обширной семьи австралопитеков. шиашанзе соорудил подставку из я щиков, чтобы с нес было Но не следует забывать, что подобные костные легче достать подвешенные к потолку бананы. остатни находили и в Южной А3ии, которую то же самое происходило с предl\ами человеl\а в условиях открытой .местности, бедной источни ками пищп, но кишащей множеством опасных животных. Упо'rребление таких «орудий» сделалось у на ших двуногих предков систематическим, при вычным занятием и хорошо помогало им в борь бе 3а жизнь. Некоторые обезьяны даже начали подправлять другими предметами форму упот ребляемых камней или палок: вероятно, сна чала случайно, инстинктивно, а потом и предна меренно, чтобы удобнее было ими лоль зоваться. Другими словами, появились первоначаль ные настоящие трудовые действия: в ру1:>ах 28 многие ученые тоже считают прародиной че- ловечества. Можно прямо ска3ать, что творцами орудий были уже не обезьяны, а первые люди. Ведь труд начинается с И3готовления орудий. А так как люди жили в обществе себе подобных, в кол лективе, то и сам труд носил совместный, общест венный характер. Трудовые навыки начали передаваться из поколения в поколение. Обезь яноподобные существа лишь одного вида, вида древнейших людей, стали регулярно изготовлять орудия, правильно их использовали при добы вании пищи и в обороне от врагов. Из числа таких «обезьянолюдей» упомянем питек ант р о п а (от греческих «питекос» - обе3ьяна и
ОТ ЖИВОТНОГО К ЧЕЛОВЕКУ DJ!l]if]� [&] ПАВИАН Г11&60Н ОРАНГУТАН ГОРИЛЛА ШИМПАНЗЕ ЧЕЛО ВЕК ����� 9] � �МЕЗО ИТЕК �""' 1 � � 1 +1 1 �~8J� ГИГАНТОПИТЕК МЕГА�ТРОП ПИТЕК НТРОП L.___-- 1 ~ 1$� УДАБН f''\ ;-� \ " ;. . . ·"" . плио �ИТЕК \bl1 IПИТЕК �.. .. СИВА '. �ИТЕК - :�\ �'-' -!/ """""7 ПРОПЛj>ПИТЕК ДРИОПИТЕК ГЕРМАiюКИЙ РАМА 1ИТЕК . -•"'- :> �ИОПИТЕК '1РОНl:>НСУЛ ДРИОПИ : ТЕК • ПЕ дж.А•ск ДАРВИНrВСКИlit rS'!fj .. . Шf�"i ��ский СХЕМА ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА И ОБЕЗЬЯН 27
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Рубило Скребок 1-iоконечник копья Горnум • Скребло Остроконечниk Ка менные орудня 11ско11а"мых .1юд<'А. «антропос» - человен). Его черепная крышка и бедренная !\ость были наiiдены голландским антропологом Эженом Дюбуа на о-ве Ява в 1891, 1892 гг. Позже были обнаружены костные ос татки и от других питекантропов. В ходе эволюции нового, более высоко организованного вида людей развитие головного мозга и высшей нервной деятельности сочета лось с услож нением 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 оказа лись неудачными попытка.мн природы и по степенно вымерли. Ученыt> находят их костные остатки в древних слоях земной коры в пещерах Азии и Афрюш. ФОРМИРОВАНИЕ ЧE.JIOBEKA Возникновение на Земле пt>рвых ;1юдей с их систематическим трудом оСозначило перелом n развитии предкового nида обезьян. Произо шел решительный сдnиг в эволюции животного мира. Появилось совершенно новое существо. Пусть самые первые люди, иначе «обезьяно люди», внешне еще не отличались от своих ближайших сородичей - обезья.н, одна1ю тру довая функция и вся их трудовая деятельность уже ставили грань меж.цу человеком и живот ным миром. 28 Дpenнcii111ш.J то;111, 11:111 u р хантропы (от греческих «архайос»-:1ревний, «антропос» чеJIОвек), жили первобытными стадами. Они сообща выделывали грубые каменные и, весьма вероятно, деревянные орудия, столь необходи мые д.1 1 я добывания пищи и защиты от хищ ников. Во время работы члены первобытного коллектива должны были нак-то общаться друг с другом. При этом они могли по.�ьзовать ся преимущественно звуками голоса, а также знаками, жестами. На первых порах звуки 11 жес ты были еще почти совсем обезьяньими, но многие 11з них сташr означать совершенно новые, социальные действия и отношения. На трудовой основе в коллективах новых существ постепенно формировался звуковой язык. Сначала неснолько десятков исходных звуков видои зменялись и начинали по-разно му сочетаться. Но тогда еще звуновой я зык был, разумеется, самым простмм, примитив- Питекантроп (реконструкцня скупьптора- 11удо&U1ика в. А. ватаr ива).
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 Марне говорил, что человек, воздействуя в процессе общественного труда на окружаю щую 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 антропогене3а (от греческпх «антропос•> - человеl\, «генезис» - происхож дение). В ее основе лежит глубокая идея о том, что именно трудовая деятельность сформирова ла человека. В известном смысле можно сна зать, что труд создал самого человека. Изготовление орудий и совместный труд по средством ору дий вели к ра звитию новых со циальн ых отношений между членами первобыт- 1юго стада. Начали выделяться более опытные в изготовлении орудий труда и оружия. Во время охоты это были преимущественно муж чины. Как писал 1\арл Маркс, уже очень рано в истории человечества наметилось разде ление трудовых обязанностей в зависимости от фи'зиологичесl\их ра:Iличий по полу и воз расту. Как жили древнейшие люди? Для их перво бытного 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 интерес ную стоянку (<0безьянолюдей1>, где они жили несколько столетий подряд. В одной пещере, в 54 км к юго-западу от г. Пекина, бы.Ли найдены черепа и кости древней�:qих людей, которых назвали синантропами (от латинского (<синикус•> - китайский). Судя по длине бедренных костей, рост муж чин достигал 1,63 м, а женщин - 1,52 м. Их голов ной 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-в11д11мо111у, «мастерскаю> примитивных ка менных орудий, служивших им и оружием. Тут же при расколках обнаружили и разные кости (черепа, челюсти) антилоп, оленей 11 дру гих животных, на ноторых охотились синан тропы. Питались эти древнейшие люди и ра- ОТ ЖИВОТ НОГО К ЧЕЛОВЕКУ Синантроп (реконструкция скульптора-антрополога м.м.Герасимова). стениями. Ученые нашли здесь даже сохранив шийся с тех пор целый орех. В разных местах пещеры был вскрыт слой золы вперемешку с :кусками древесного угля и обожженными ко стями животных. Все это свидетельствует о том, что синантропы уже :Jнали огонь, поддерживали его; может быть, они умели его и добывать. Овладение огнем - огромное достижение древней ших 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 1юстра согрева;� группу синантропов, которые ютились в сырой пещере на к11шащих насекомыми грязных Шl\урах. Эти ;калние полулюди, вероятно, еще не носившие шша1\ ой одежды, жарили на костре мясо убитых ж и вотных. Мясная пища богата важными пита тельными веществами, 1\Оторых не содержат растения: она укрепляла организм ;�.ревнейшнх людей, способствова.'lа 11 лучшей работе 11х головного мозга. Можно по.т1агать, что без мяс ной пищи формировавшиеся древнейшие 11 древ ние люди вряд лп бы достигли высокого ра :ши- 29
НРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА Скелет левой сто пы ископаемой 11е- ловекообразной обезьяны. Най ден в Восточной Африке в 1961 r. тия и приняли бы вид своих потомков - лю дей современных, или разумных. Постоянная потребность в мясной пище требовала болеА высокой организации охотничьей орды, более разнообразных форм орудий по сравнению с простейшим ручным рубилом. Иными слова ми, все это способствовало быстрому прогрессу коллективов первобытных людей. По мере развития труда и под его влиянием древнейшие люди, теряя некоторые обезь яньи особенности, начали приобретать специфи чески человеческие, хотя эти предки и бы ли еще очень похожи на крупных бесхво стых человекообразных обезьян. Их позвоноч ный столб еще не имел поясничного изгиба, а на черепе сохранялся сильно развитый над гла зничный костный валик. Лоб их оставался покатым, череп наиболее широк был в нижней трети, I\ак у обезьян. Головной мозг у ближайших предков чело века разрастался интенсивно. Объем их мозго вой коробки в · ереднем был около 700 см3, т. е . больше, чем у современных человекообраз ных о()езьян. l\акие 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 сти му.11ами, благо,ТJ,аря которым человеческий мозг, весьма похо;+шй в своем основном строении на мо:�г обезьяны, так резко стал · превосходить его по величине и совершенству. Уже у неан- 30 дертальцев (древних людей) головной мозг достиг в среднем такого же объема, как у современных людей (около 1400 см3) . В формировании современного человека ог ромную роль играло развитие высшей нервной цеятельности, в связи с чем быстрее совершен ствовалась центральная нервная система. На ряду с этим несколько уменьшилась мускула тура человека. Это видно из того, что скелет формировавшихся людей был более массивен, чер.еп обладал толстыми стенками, надглазнич ным валиком и мощным челюстным отделом, а у их потомков - .Тi юдей сформировавших ся, или, Rак их на зывают, «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 се литься в пещерах. Но самое главное то, что эти люди жили первоначальными коллекти вами, по преимуществу охотничьими ордами, с главенством наиболее опытных и храбрых мужчин. Трудовые навыки люди передавали потомству. Делали это они с помощью звуко вого языка и показа приемов изготовления и употребления орудий и оружия. !\ороче гово ря, люди развивались нак существа социальные и все дальше отходили от мира животных. Люди современного типа строения получили видовое название «человек разумный». Боль шинство ученых считает, что этот вид произо шел от более древнего вида - «человек неандер тальский�>. Такое мнение было подтвержде но новыми находRами черепов и скелетов. Например, в Ирак е, на северо-востоке страны, в пещере Шанидар, с 1951 по 1960 г. амери- Череп еовременноrо человека н череп ископаемой человекооб разной обезьяны, найденный в Восточной Африке в 1959 r.
канский исследователь Р. Солец кпl! обнаружил семь скелетов древних людей, или палео ан- т р о п о в (от греческого <юалай ос» - древний). В строении чере па этих .11 юдей видно еще много пр11м11тивных признаков. Но на ряду с этим заметен, правда сла бовыраженный, подбородочный выступ. На;�,глазничный валик развит не снльно. Следователь но, шан11дарсю1е древние люди принадлежалп 1' переходному типу, более б.11из1юму к «чело- 11е1tу разумному». Путь очеловечения обезьяны был тяжелыii 11 длительный. На ш11м предкам пришлось нспы тать немало всевозможных ш1- шею1ii и много трудиться, что бы победить в борьбе с хищни ками, прокормиться и, наконец, вытнть. В этих условиях сфор- мировались современные людн, Плеэиантрол 11л11 неоантропы («новые J1юдш>). Это было 50-100 тыс. лет назад. Неоантропы (кро- маньонцы 11 другие группы 11с1\опае111ых .11юдей) относятся уте к виду «человек разумный», н I\оторому принадлежит 11 все современное человечество. Вознюшовение групп людей вида «человек разумный » ознаменовалось усилением их обще ственно-трудовой деятельности. Появилось мно го новых типов орудий и оружия, стала приме няться загонная охота на крупных мле1юп11та ющих. А это, в свою очередь, вызвало резкий скачок в развитии умственной деятельности человека, его мышления, сознания и членораз дельной речп. Каждый человек с момента рождения испы тывает на себе влияние других людей, общества. В индивндуальном развитии он вступает в новые и новые отношения с окружаю щим мир ом предметов и явлений, созданных предшест вующими поколениями людей. В прак пше жизю1, в процессе воспитания, образова ш1я, творчества человек познает природу. Его Jillчность формируется в общественном труде, и сам он вноспт свою долю в общечеловечесn ую I\ул ьтуру. Люди ро;кдаются уже с готовым набором приро,rщых I\ачеств, свойственных виду «чело вен разумный>>, поэтому воспринять культуру, на�юплснную человечеством, и внести в нее ОТ ЖИВОТНОГО К ЧЕЛОВЕКУ Синантроп Неандертал . ец Кроманьонец Эволюц11я формы черепа. свой творческиil вклад может каждый человеl\ независимо от расы и расовых черт. Человечество, конечно, можно более или менее искусственно подразделить на три расы. Нередко их называют белой, черной и жел той , но антропологи предпочитают другие на звания: европеоидная, негроидная и мош·о лоидная. Есть много сравнительно неболь ших расовых групп промежуточного, переход ного или смешанного характера, вследствие чего между большими расами нет резких границ. Например, почти невозможно к одной из боль ших рас целиком отнести эфиопов или драни дов, полинезийцев или айнов. Смешение рас, или метисация, сопровождается появлением здорового потомства, усиливает единство чеJю вечества. Все это говорит о том, что расовые особенности 11.меют второстепенное значение. Удивительное общее сходство и кровное родство между людь11ш всех рас объясняются их анатомической общностью, а она, в свою очередь, - единством происхождения совре менных людей от неандертальского вида наших ближайших предков. П редmествовавшие же неандертальцу древнсйш11е люди произошлн от одного пред1ювого вида обезьян. Вэтомисостоит 111оногенизм, т. е. учение о происхождении человечества от одного 31
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧEJIOBI: : KA Неандерталец (реконструкц11 я aнтponoJJoroв И. А.СннсJJьн11кова 11 М.Ф.Ис етурJ1а,х�·дожни�;с.;.1'. Об11JJенс"нй). преднового вида, нан 11 писал Чарлз Дарвин. Оно опровергает гипотезу п о JI и гени з м а, по ноторой еще недавно неноторые реанционные ученые пытались доназывать, что будто бы чело вечество с его расами произошло от тр ех пред- новых видов, общих с гориллой, шимпанзе и орангутаном. Подобного рода взг.11яды охотно подхваты ваются и используются расистами, старающи мися всячесни поддержать тнеученне о «выс ших& и «Низших» расах. Они утверждают, буд то одни расы от природы более развиты 11 луч ше других овладевают культурой, способнее к творчеству. С таним же усердием раснсты и их единомышленники объявляют, что капи талисты выше рабочих в умственном и других отношениях и что от природы наделены властью над трудящимися массами. В угоду классу :щ сп луататоров расисты незаl\ономерно под меняют реа.11ьную классовую борьбу выдуман ной «расовой борьбой». А отсюда понятно, что л жеучение расизма очень охотно принимается империалистами для оправдания своих захват нических, человеконена вистнических це.11 ей. Империалисты пытаются оправдап, всякие формы угнетения и эксплуатации трудящихся в колониальных и полуко.1ониаJ1ьных странах, ссылаясь на якобы прирожденное биологи ческое неравенство, на выдуманную <шедо развитость» так называемых цветных рас. Одна но теперь уже все видят несостояте.1ь ност · ь этой теории. Колониализм рушится, и ОСВОбОДИВШИеСЯ ОТ ИМПерИаЛИСТИЧеСКОГО раб СТВа народы Африки, Азии, Латинской Амерюш самостоятельно строят свою жизнь. В Советском Союзе на основе ленинсной национальной политию1 уже давно и полностью уничтожены расовые барьеры, разде.11явшие при царском режиме многочисленные народы нашей страны. Разрушены эти барьеры и в дру гих соци алистических странах. Все шире распро страняется противостоящая ра сизму марксист ская научная теория соцпа.1ьной и бrюло гическоii равноценности всех рас и народов. • 1 АвстраJJоnнтекн. На об о роте: Кро11авьовцы охотятся на 11а11онта.
ЧЕ.JIОВЕЧЕСКИR ОРГ .i\llИflM ОБМЕН ВЕЩЕСТВ ТАЙНА Жll�НИ Жизнь началась на Земле много миллионов лет назад, когда в бушующих волнах Мирового океана возн11кJ1а первая капля живого веще ства. Оглядываясь вокруг, мы восхищаемся ве ликим многообраз11ы.1 природы и населяющих ее существ, происшедших нз этой кашш аш вого вещества. Онн отличаются друг от друга цветом, формоii, ве.'l11ч11ной, сложностью строе ния. Но всех 11х объединяет одно - 11-;изнь. о3д.�..т.7 Проникнуть в тайны жизни человек пытался очень давно, чуть ли не на заре своей истории. Но этому препятствовали низкий уровень зна ний и религиозный фанатизм. Религия в тече ние многих ве1>ов стояла на пути человека к ис т11нному познанию происхождения ашзни. Так ВОЗНИКЛll понятия «бОГI), «душа1), «мнровой дую). Жизнь стала рассматриваться как нечто сверхъ естественное, созданное всемогущим богом и недоступное человечес1>ому познанию. Тольnо разв11т11е естественных нау�; дало людям ключ I\ изучению природы и рас�>рытпю 88
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Микроскоп Роберта Гука (60-е rоды XVlll в.). Срезы пробки под микроскопом Гука. Первое изображение клетки. Рисунки растительных клеток, сделанные А. Левенгуком. 84 особых процессов, свойственных живым суще ствам. Было доказано, что раз.тшчие между ашвой и неаашой природой заключается в осо бом строеюш живого существа 11 в специфиче ских химических процессах, постоянно происхо дящих 11 1 е;�.;ду ;�шuым организмом и окружаю щей его средой. Совокупность этих процессов и представляет собой основу а.;изнп - о б м е н веществ. На всех ступенях развития, начиная с по явления первой капельки живого вещества и до самого совершенного организма-человека, об мен веществ происходит непрерывно. С прекра щением его наступает смерть. К"1JЕТКИ - ОСНОВА ОРГ AHll3JIOB Живые существа отличаются от неживой природы не только обменом веществ (хотя это са мое существенное, самое главное их отличие), но и своим строением. Все живые организмы состоят из клеток. Только вирусы-возбудители некоторых инфек ционных бщ1езней (например, грнппа, кори, оспы) - не являются сами клетками и не состоят из клеток. Но размножаться они могут лишь в живой .клетке. l\летка впервые была открыта английским физиком Робертом Гуком в 166 5 г. Гу.к .конструи ровал микрос.копы, которые дава.'lи увеличение в 140 раз. Однаа.;ды при исс.'lедовании тонких срезов проб.кн он увидел, что вся пробка состоит из ячеек, или пор. Это и бьшн клет.ки. Опубли .ковав свое наблюдение, Гук положил начало изучению клеточного строения живого мира. Но в его описаниях не было да;l\е намека на представление о клетке как об основной стру.к турной единице дюбого живого организма. Это бьш просто рассказ о клеточном строении пробки. То.'Iько почти через 200 лет, в 1834 г. , русским ученым П. Ф. Горяниновым бы.'lа 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 состав ляют т . кани, ноторые в ходе роста и развития могут изменяться. Эта идея нашла свое подтвер ждение в трудах немец.ких ученых - ботаника Маттиаса Шлейдена и зоолога Теодора Шванна, ноторые, собрав уже накопившийся н тому времени большой фантический материал, сфор мулировали нлеточную теорию строения расте ний 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 строе ния 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 кдетка и считается простейшей структурной единицей живого существа, сама по себе она представляет очень сложную систему. В клетке происходят обмен веществ, превращение энер гии, 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 электрон ный 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 осо бые нити (фибриллы), способные сокращаться. А клетки кожи (эпителиальная тнань) напоми наю т удлиненные кубики, стоящие плотными рядами. Жировые клетки -круглые, они напол нены каплями жира. Не будем перечислять всего разнообразия клеток, скажем только, что все клетки и расти тельного и животного мира, несмотря на их раз личия, 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 спо собностью к использованию и превращению энергии. Кроме того, в живой клетке из более простых веществ происходит синтез (образова ние) 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 та .ким крупным молекулам относятся белки. Образование белка из более простых соедине- ОБМЕН ВЕЩЕСТВ ний происходит только в клетке 11 регулирует ся находящимися в ней двумя очень слож ными, изученными лишь в последнее время ве ществами. Это дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) ю1с.т�:оты. ДНК в основном находится в ядре 1шетни, а РНК содержится и в ядре, и в особых вк:1ючениях цитоплазмы, называемых рибосомами. В нпх и происходит синтез белка, т. е. онп являются фабриками белка в клетке. Белки очень разнообразны. В зав11с11111остп от клетки, где они образоваш1сь, белки отшf- Электронный микроскоп.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ Клетка под электронным микроскопом. чаются друг от друга размерами и формой молекул, химическими и физичес:кими свой ствами. Но вместе с тем все они построены по одному и тому же объединя ющему их прин ципу. Их сложные молекулы состоят из простых молекул аминокислот, соединенных в определен ном порядке в длинные цепочки. Вот этот-то порядок присоединения и распределения амино кислот в молекуле белка зависит от ДНК и РНК. ДНК служит как бы программой, по кот " орой определяется порядок и количество присоединяемых аминокислот, а РНК - осно вой для построения белковой молекулы. Кроме того, РНК отвечает еще за доставку аминокис лот к непрерывно растущей цепочке белковой молекулы. Растет эта цепочка очень быстро. Молекула белка, состоящая из 150-200 амино кислот, строится за 1,5 -2 минуты. Весь про цесс синтеза белка можно сравнить с работой архитектора и ицженера-строителя при по стройке дома. Архитектор (ДНК) создает план, инженер (РНК) претворяет его в жизнь. 88 Открытие значения этих веществ в синтезе белка создает реальные возможности искус ственного получения белковой молекулы. В ла боратория х учеными уже получены наиболее простые белковые молекулы. Можно безошибоч но предсказать, что уже в нашем веке челове чество сможет искусственно получать белок. В состав клетки, кроме ДНК, РНК и амино ю1слот, 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 пример но такие: вода составляет 80-85%, белки- 7-10% , жировые вещества - 1-2%, угле воды - 1-2%, минеральные соли-1 -1,5%. Все эти вещества активно участвуют в жизнен ных процессах, происходящих в клетке. В нашем организме непрерывно происходят два процесса: образование и обновление клеток и их разрушение. Эти внешне противопо;юж ные состояния - две стороны обмена веществ в организме. Процесс усвоения веществ, по ступающих в организм извне, и образование из них живого вещества клеток называется ассимиляцией;апроцессраспада, раз рушения веществ и свя занного с ним освобож денияэнергии-диссимиляцией.Они едины и неразрывны, но в течение жизни меня ется их соотношение и интенсивность. В детстве и юности, когда идет усиленный рост организ ма, преобладает ассимиля ция , а в старости, наоборот, распад - диссимиля ция . Интенсив ность этих процессов зависит от состояния организма. Так, во время работы или тяже лой физической нагрузки обмен веществ усили вается, а в покое он ослабевает. Ослабевает обмен веществ и при понижении температуры тела. Ученые заметили это, когда стали изу чать зимню ю спячку у сурков, хомяков, сус ликов, ежей и других зимнеспящих животных. Зимой, когда трудно раздобыть пищу, эти жи вотные впадают в состояние оцепенения , пере стают есть, температура их тела значительно снижается . При этом резко замедляются дыха ние и сердцебиение, падает уровень всех дру гих жизненно важных физиологических про цессов, . направленных на поддержание обмена веществ. Обмен веществ значительно замедляется и у человека, если искусственно понизить темпера туру его тела. Это свойство в последние годы широко используется при операциях на сердце и крупных сосудах (см. стр. 194) . Мы пока рассматривали только одну сто рону 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, внутрен них органов и т. п . Следовательно, другая сторона обмена веществ - это освобождение энергии и ее использование. ОБЩИll 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 райо нах земного шара. Это наблюдение навело его на мысль, что между потреблением и обра зованием тепла в человеческом организме есть прямая связь. Развивая эту мысль, Майер после изучения баланса между потреблением и выделением тепла организмом, в 1841 г. , сфор- Гладкие мышечные клетки. мулировал 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 Гельм" ОБМЕН ВЕЩЕСТВ Костная ткань. гольц. После их работ стало очевидным, что этот закон имеет всеобщий характер, т. е . ему подчинены и все процессы, происходящие в ;�ш вом организме. Пищевые вещества, попадая в организм, проходят ряд.сложных превращений, распадают ся на простые по строению вещества и посту пают в клетки. Здесь продолжается их дальней ший 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 от дельности могут сохранить свою структуру 11 нормальную жизнедеятельность только благо даря непрерывному потреблению энергии. Как только прекращается поступление и превраще ние энергии, прекрасная, стройная структура клетки распадается и ее жизнедеятельность заканчивается. Энергию клетка получает в ос новном при расщеплении глюкозы 1 и жпров. Процесс этот происходит в особых включениях цитоплазмы, которые называются митохондрия ми. Митохондри и - это силовые, или энергетические, станции клетки. Каждая 1шет ка содержит от 50 до 5000 митохондрий. В нпх то и происходит в результате расщепления глю козы образование довольно сложного вещества аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). АТФ основной источник энергии для большинства f Глюкоза - виноградный сахар. 37
ЧIШОВЕЧЕСКИR ОРГАНИЗ!\1 жизненных процессов клетки и организма. Она очень легко расщепляется, выделяет при этом энергию и является, таким образом, аккумуля тором, отдающим энергию по мере ее надобно сти. В виде синтеза АТФ клетка получает бо лее 550,о энергии, образующейся при окислении г.т�юкозы. Даже самые блестящие успехи со временной техники бледнеют перед таким высо ким коэффициентом полезного действия (к.п.д.) этого уюшального клеточного механизма. БllO.JIOГllЧECRИE YCROPИTEJIИ Обмен веществ-это непрерывная цепь слож ных химических процессов, протекающих в клетке; им предшествует переваривание пи щи в желудке и кишечнике, в ходе которого пищевые вещества расщепляются на более про стые составные части. Только они усваиваются клетками, в которых из принесенных кровью веществ образуются новые сложные и разно образные вещества, освобождается и исполь зуется энергия. Если бы мы попробовали хи мические реакции, происходящие в организ ме, провести в лаборатории, то потребовались бы высокая температура, повышенное дав ление п другие несвойственные организму условнн. В чем ;+;е дело? Ведь мы знаем, что в орга ни зме нет нн очень высокой температуры, ни повышенного давления. Происходит это по тому, что в организме есть такие вещества, которые ускоряют ход химической реакции, а сами прн этом не изменяются. Их действие по добнохимическим катализаторам. Приведем простой пример. Известно, что вода состuпт пз водорода и кислорода. При смешени11 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 11 образуется вода. Платина, не являясь состав ной частью воды, резко ускоряет эту реакцию, а сама выходит из нее бе з изменений. Нечто подобное происходит и в организме. Все х и- 111ическ11е превращения в нашем организме протекают с участием специальных биоло гичес.1шх ускорителей, или катализаторов, - ферментов. Ферменты-сложныеорганическиеве щества, во много миллионов ра з увеличивающие скорость хш1 1 11ческих реакций. Это основная и единственная их функция в организме. Нлетки наmего те.тщ чмеют огромный набор ферментов, 38 способных произвест11 все необходимые превра щения. Наждый фермент действует только на определенные вещества, определенный процесс или его этап и только при определенной темпе ратуре, реакции среды и т. д" т. е. обладает специфичностью и избирательностью действия. По меткому определению одного ученого, фер мент подходит к веществу так же, как ключ к замку. Бывают ферменты пищеварительные, дыхательные, окислительные, восстановительные и другие с самым ра знообразным характером дей ствия. Одни участвуют в расщеплении поступаю щих веществ, другие обладают синтезирующей способностью-помогают органи зму в образова нии новых молекул. Словом, ферменты являются необходимыми участниками обмена веществ, бе з них он нево зможен. КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В llРИРОДЕ Обмен веществ, происходящий в организме человека и животных, -это часть общего круго ворота 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 исполь зуются растениями. Растения под влиянием солнечной энергии вновь синтезируют и з них сложные вещества. И так непрерывно, пока существует жи знь на Земле, будет происходить круговорот веществ в природе. В состав живых организмов входят практи чески 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 ра стений, содержащих зеленый пигмент - хлоро филл, под влиянием солнечного света образуются сложные органические соединения - углеводы. Этот процесс называется фотосинтезом, в ре зультате его образуются крахмал или другие углеводы, например глюкоза, и выделяется кислород. Громадная поверхность всех зеленых расте ний очищает воздух от углекислого га за и выделяет миллиарды тонн кислорода. Так, наши зеленые друзья ежегодно поглощают около 170 млрд. т углекислого га за, выделяют
123 млрд. т 1шслорода, и запасы кислорода воз духа непрерывно пополняются. Животные организмы, в конечном итоге, находятся в зависимости от растений, которые обладают способностью перерабатывать неорга нические вещества в органические. Благодаря этому запасы органичес1шх веществ в прнроде не истощаются, и нам не угро;1.;ает голодная смерть. Круговорот азота не менее ващен для под дер;�.;ания жизни на Земле, так как азот вход1rт в состав белка. Люди и животные получают ну;�.; ный им азот с белковой пищей и выде.r1яют его с потом и мочой в виде аммиачных соедине ний. Растения по.1 1 учают 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 ж11воii и неживой природы полностью вытекают из этого закона. Жизненные процессы, происхо дящие в одних организмах, необходимы для существования других. ПИЩА И ПllTАТЕ.JIЬНЫЕ ВЕIЦЕСТВА Как разнообразна человеческая пища! Ка ких только блюд не существует на свете! Но все эти лакомства и яства, в конечном счете, состоят из белков, жиров, углеводов, витами нов, минеральных солей и воды. Все, что 111ы едим или пьем, в нашем организме распадается на эти или еще более простые составные части. Бе.Jiкн В начале прошлого столетия стало известно, что из всех тканеii тивотного и растительного мира можно выделить вещества, по своим свойст вам очень похож11е на белок куриного яйца. Выяснилось,что они близки друг к другу и по составу. Поэтому им и бы.10 дано общее назва ние - белки. Затем появился термин <<Про теины», от греческого слова «протос» - первый, важнейший, что указывает на первостепенную роль белка. Белки - это очень слоа.;ные высокомоле кулярные соединения. Молекула воды (Н20) состоит всего из трех атомов: одного атома кис лорода и двух атомов водорода, молекуда ;i.;e белка состоит из многих десят�.;ов и сотен тысяч ОБМЕН ВЕЩЕСТВ атомов. В ее состав входят азот, углерод, водо род, кислород 11 некоторые другие элементы. Есшr нагреть в присутствии кислоты какой-либо бе.1ок, то он расщепляется на наиболее простые составные части, названные химиками амино кислотами. В их состав всегда входит азот. В природе есть очень много разнообразных белков и трудно найти два похо;�.;их друг на друга. Меа.;ду тем состоят они из небольшого 1-<ош1чества различных аминокислот - всего 01'0ЛО 20. Чем же объяснить такое исключительное разнообразие белков, если они состоят только из 20 аминокислот? Математюш подсчитали, что если из нескольких равных частей составить комбинации, в которых меняется только распо ложение частей, то число таких возможных комбинаций очень быстро возрастет при увели чении составных частей. Та1-, из 3 частей можно составить только 6 комбинаций; из 5частей--.,-120; из8-до40тыс., а при12 составных частях - 500 млн. Из 20 амино кислот можно составить колоссальное количе ство комбинаций, а так как в белковой моле куле одна и та же аминокислота может повто ряться 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 выве денного из организма, можно установить суточ ный азотистый баланс. Если количество вво димого 11 выделяемого азота одина1юво, то гово- Продукты, богатые белкам11: мясо, рыба, творог, сыр, хлеб; крупа, з"рна бобовых растений, орехи, яйца. 39
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ рят об азотистом равновесии. Когда азота вводится больше, чем выделяется, то налицо полощительный азотистый баланс. Чаще это бывает у детей, когда идет рост организма, или у людей, выздоравливающих после тяже лой бо.11езни. Но бывает, что азота выводится больше, чем вводится, - это отрицательный азотистый баланс. Такое состояние наблюдает ся при голодании или при инфекционных забо леваниях. Белки в организме могут строиться только из поступающего с пищей белка, точнее, ами нокислот. А так как в живом организме обра зова ние белка идет непрерывно, то и поступ ление белка должно быть постоянным. Более или менее продолжительная недостаточность белка в пище может вызвать очень серьезные расстройства здоровья; ведь организм человека и животных не моп,ет синте зировать свой соб ственный белок из других питательных веществ жиров и углеводов. Белки, как мы уж е упоминали, в пищевари тельном тракте расщепляются на аминокислоты, которые всасываются в кровь. Из этих амино кислот 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 вызо.вет серьезные осложне ния : повышение температуры, судороги, нару шение 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 чу,�-;ие орга ны и ткани i:l.;ивотному или человеку заканчи ваются пока неудачей. Технически хирурги с этой задачей вполне справляются, но возни кает белковая несовместимость, и пересатен ный орган не приживается. Примерем может служить попытка эква дорских хирургов пересадить чужую руку матросу, лишившемуся руки. Сложная опера цИя прошла блестяще, были сшиты все мышцы, сосуды, нервы, соединена ность. В руке вос становилась циркуляция крови, передава.11ось раздражение по нервам. Казалось, что все уже в порядке и рука прижилась, но через две неде ли из- за белковой несовместимости ее пришлось ампутировать, так нак чужеродная ткань начала отравлять весь организм. ТоЛI,ко у близнецов, развившихся из одной яйцеклетки матери, нет белковой несовмести- 48 мости. У них, как правило, бывает полное ана томическое сходство и однородный белковый состав. Поэтому органы и ткани их взаимо заменяемы. 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 ами нокислоты од1шаново важны для организма. Примерно половина из них не заменима, и их поступление в организм обя зательно. В зависи мо сти от набо рааминокислот, входящих в моле кулу белка, белки делятся на по.1 1 ноценные, содержащие необходимые аминокислоты, 11 не полноценные, 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, по.11а, 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 стро ительный материал, хотя они могут быть ис пользованы организмом и как источник энергии. Уг.JJеводы Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Они широко распространены в расти тельном мире. Это основной источник энергии в нашем организме (они дают 75 % всей необходи мой нам энергии). Углеводы делятся на простые и сложные. С пищей мы получаем и те и дру гие, причем простые сразу всасываются в кровь, а сложные вначале должны расщепиться. Сложные углеводы - это крахмал, троетни ковый и свекловичный сахар, простые - вино градный сахар , и.11и глюкоза, фруктоза и др. У здорового человека концентрация глюкозы в крови всегда строго постоянна - 80- 120 мг в 100 i! крови. Излишек ее вновь может синте зироваться в сложный углевод, так называе мый гликоген, и.1 11 1 животный крахмал, основ ные запасы ноторого откладываются в печени, достигая 300 г. Этот резерв организм исполь зует в случае непредвиденно го расхода энергии. Глиноген откладывается также и в мышцах.
Продукты , богатые углеводами: овощи , картофе.1 ь , крупа9 хлеб, сахвр, варенье. Если человек сразу потребляет большое количество сахара, то его излишек выделяется с мочой. Это быстро проходит и не опасно для организма. Однако надо помнпть, 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 мощет быть признаком серьез ного заболевания - сахарного диабета. Уг.'lеводы не только источник энергии; они играют очень большую роль и в жизнедея тедьности организма как по.'Iисахариды, или сложные сахара. Это высокомолекулярные со единенпя, которые не уступают по cвoeii слож ности белкам. Они входят в состав соединитель ной ткани, костеii и хрящей. Кроме того, поли сахариды играют очень большую роль в борьбе организма с инфекционным1r заболеванияllfи. Антитела, которые вырабатывает организм в ответ на проникновение различных мпкробов и вирусов, - полисахариды. К полисахаридам относится и очень широко распространенное в ;юrвотных тканях вещество - гепарин, кото рый предохраняет 1\ровь от свертывания. В нашей обы чноii смешанной пище количе ство углеводов вполне достаточно для удовле творения пот ребностей организма, и практически uрганизм никогда не испытывает в них нужды. А есл11 углеводов не хватает, то организм м ожет синтезировать их из белков п 11-шров. Жиры Ж11ры - это в первую очередь энергети ческий материал : в 1 г жиров содержится в два раза больше энергии, чellf в 1 г угдеводов. В пи щеварительном тракте жир расщеш1яется на ОБМЕН ВЕЩЕСТВ жирные кислоты и глицерин. Проходя чере з слизистую оболочку кишечника и всасываясь в кровь, они вновь соединяются друг с другом и образуют новый, свойственный данному орга низму жир, во многом отличающийся от по требляемого. Cвoii 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 соб ственный жир по своим свойствам будет близок к свиному салу. Всосавшийся тир откладывается в так назы ваемых «жировых депо» : в подкожноii клетчат- 1\е, сальнике, околопочечной клетчатке, в обла сти таза . Жировая клетчатка в организме- это запас ной энергетический материал, которыii способ ствует теплоизоляции нашего организма и слу жит амортизатором. П оследнее видно из тахого примера : мы не замечаем тяжести своего тела, 1\огда стоим. Большую роль в этом играют естественные жировые подушки, которые нахо дятся 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 тепло- 1\ровных животных. Особенно она развита у зве рей Заполярья - тюленей, моржей, белых медведей. У холоднокровных - лягушек, рыб ее нет. Количество жира в человеческом теле инди видуально, но у женщин на долю жира в общем весе тела приходится почти 30 % , а у мужчин только 10 %. Значительное отложение жира в теле -прs знак нарушения обмена веществ. У тучного - 200-. С'".. . .... . .. . .. Продукты, богатые жирами: сливочное маело, подсолнечное масло, шоколад , орехи, желток яйца. 41
Ч ЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ человека обмен веществ проте кает медленнее, че м у худощавого. Ожиревший человек теряе т бодрость и жизнерадостность, становится вя лым, не инициативным. Даже в сказках, этом кладезе вековой народной мудрости, отважные рыцари, умные, энергичные лю ди, стремящие ся к достижению своих целе й, всегда худощавые , а не поворотливые 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 раз ные жиры имеют разную биологическую цен ность. Для человека наиболее целе сообразно содержание жира в пище от 1 до 1,25 г на кило грамм веса. Это значит, что если человек весит 70 кг , то он должен в де нь 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 все х видах. Поло вина потребляемых жиров должна быть живот ного, а половина растительного происхожде ния. Это важно потому, что, как мы уже гово рили, все жиры при расщеплении в пищева рительном тракте распадаются на жирные кис лоты и глицерин. Жирных кислот два вида -на сыщенные и ненасыщенные. Все жиры содержат и те и другие , но в животных жирах больше насыщенных, а в растительных, наоборот, боль ше ненасыщенных жирных :кислот. Исследова ния после дних ле т показали, что ненасыщенные жирные :кислоты имеют важное значение для организма. Они повыша ют его сопротивляе мость к различным инфекциям, снижаю т чу в ствите льность к радиоактивному излуче нию , в ходят в соединение с холестерином 1 и препят ствуют его отложе нию в стенках сосудов, пре дупреждаю т болезнь сосудов - атеросклероз. Из ненасыще нных жирных кислот особенно большое значение имеют три - линолевая, ли ноленовая и арахидоновая. Первые две содер жатся в большом количестве в нонопляном, льняном и подсолнечном масле , а третья (ее называю т витамином F) - · главным образом в животном жире - свином сале и яичном желт ке . Из всех трех ненасыщенных жирных кислот только арахидоновую организм может синте зировать при наличии линолевой кислоты и витаминов группы В. 1 Холестерин - органическое вещество; синтези руется в основном самим организмом . 42 Если жир полностью исключить из пищи, организм будет синтезировать его из белков 11 углеводов. Таким образом, питательные вещества - белки, углеводы и жиры - необходимые участ ники обмена веществ, бе з них он невозмо жен. Jtl и н ераdЬНЫе CO.'IH Организму нужны не только белки, жиры и углеводы, ему необходимы также минераль ные соли и вода. Почти вся периодическая система Менде леева представлена в клетках нашего организма, однако роль и значение не ко торых элементов в обмене веществ до сих пор еще недостаточно изучены. Что же касается воды и минеральных соле й, то выяснено, что они важные участники процессов построе ния клетки. Вода и различные соли входят в состав клетки, без них обме н веществ в клетке нару шается. В организме больших запасов соле й нет, поэтому необходимо обеспечить их регу лярное поступле ние. Сделать это нетрудно, так как в состав пищевых продуктов входит большинство минеральных веществ. Больше других соле й мы употребляем пова ренную соль. Она состоит из натрия и хлора. Это единственные элементы, поступающие к нам почти в чистом виде. Натрий участвует в регу лировании количества воды в организме , а хлор, соединяясь с вод ородом, образует соляную кислоту желудочного со:ка, который очень ва же н для пищеварен11я. Недостаточное употреб ление поваренной соли приводит к усиленному выделению из организма воды и недостаточному образованию соляной кислоты желудочного сока. При употреблении же большого :количе ства поваренной соли, как это де лаю т некоторые лю бители соленого, вода заде рживается в орга низме и могут появиться отеки. Калий не обходим для поддержания нормаль ной возбуд имост11 нервной и мышечной т:каней. Вместе с натрием он способствует также регулированию содержания воды в тканях. Соли калия есть в nартофе ле , бобовых расте ниях, капусте и других овощах. Соли кальция и фосфора нущ ны для нормаль ного развития nocтнo ii ткани, а фосфор очень важен и для нервной ткани. Кальций в боль шом количестве содержится в молоке, твороге, сыре, рыбе. Для всех клеток не обходимо регулярное поступление в организм солей магния. Их много в печени, бобах, горохе, соевой и овся-
ной муке, рiНаном хлебе. Если человек питается п реимущественно бе.т�ым хлебом, то организм испытывает недостаток в магнии. Железо входит в состав гемоглобина - ве щества, которое переносит кислород из легких к клеткам 11 тnаням. Всего в организме содер щптся 3 г же.'lеза, пз которых 2,5 вход пт в со став гемог.'lобина, а 0,5 г находится в осталь ны х клетках тела. При недостатке железа раз nпвается ма.тюкров11е. Из пищевых продуктов н аиболее богаты железом яичныii желток, мясо, фрукты и овощи. Фтор входит в состав зубной эмали . поэтому у людей, живущих в тех местностях, где в пить евой воде его ма.т�о, 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 гормо на щитовидной железы - тироnсина. Для нормальной деятельности организма нужны также сера, медь, марганец, цинк, строн ций и другие микроэлементы. Вода в органна11е Вода участвует во всех обменных процес сах. Все питательные вещества и соли могут всосаться в кровь только растворенными в во де. И все химические процессы в клетках во зможны лишь в присутствии воды. Вода - важнейшая часть человеческого те ла. Она состав.1 1 яет 65 % нашего веса, а у детей даже 80 %. Если без пищи человек может проашть 30- 40 дней, то без воды толь.ко 4-5 . Количество воды в разных органах и т.канях .колеблется в знач11тельных пределах. Та.к, в .крови ее о.коло 83 % , в мозге, сердце, мыш:. . цах - о.коло 70 -80% , в .костях - 15-20%. Вода участвует в регуляции температуры те ла : выделяясь с потом, она испаряется и, охлаждая тело, предохраняет его от перегрева. Потребность в воде в среднем составляет 2- 2 ,5 л в сут.кн. Эта потребность удовлетворяется приблизительно так : 1 л в виде пптья, 1 л содержится в пище и 300-350 МJ1, образуется в организме в результате химичес.к11х пре вращений, происходящих во всех nлетках и т.канях. Выводится вода из потовыми железами и выпитой и выделенн ой организма почками, легкими. Количество воды прибш1зительно ОБМЕН ВЕ ЩЕСТВ одинаково. Правда, потребность в ней часто зависит от .качества и количества пищи, темпе ратуры окружающего воздуха и т. д . Человеку следует употреблять столь.ко жид.кости, с.коль.ко надо, чтобы покрыть весь ее расход, иначе произойдет обезвоживание организма 11 наступят серье зные наруше ния жизнедеяте.'lьности. Та.к и было с амери .канс.ким 1\О Сl\ЮНавтом Купером. У него во вре мя полета о.казались неполадки в спстеме по дачи воды, и в течение почти 34 часов он ничего не пил. За это время Купер потерял о.коло 3 кг веса 11 был сильно обезвожен . Продолжаiiся этот полет немного дольше, в его организме могли произоiiти очень с·срье зные нарушения. При длительной нехватке воды страдает нервная система, появляются психические рас стройства. Периоды полной апатии и сонливо сти сменяются зрптельными и слуховыми гал люцинациями и судорогами. Нарушается дея тельность жизненно важных нервных центров дыхательного и сердечно-сосудистого. Если эти явления нарастают, может наступить смерть. Здоровый человек не должен ограничивать себя в пптье, но по.'lезно пить часто и понемногу. Выпивать сразу много жид.кости, .ка.к это делают не.которые любители пива или чая, вредно - можно перегрузить сердце ; ведь вся жид.кость всасывается в .кровь, и по.ка ее и злишек не будет выведен поч.ками , сердцу дается и злишняя нагрузка. Ввтаиивы Ита.к, мы видим, что для жизни необходимы бел.кн, углеводы, жиры, минеральные соли и вода . Но, оказывается, всего этого еще недо статочно для нормальной деятельности орга низма. До .ко нца прошлого столетия человечество не знало, что не.которые тяжелые болезни воз ни.кают из-за отсутствия в Пище свежих овощей и фруктов. В 1881 г. русский врач Н. И . Лунин про извел опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, а дру гих - искусственной смесью, .куда входили белки, жиры, углеводы, соли и вода, в тех же пропор циях, .как и в молоке. Животные второй группы вс.коре погибли. Лунин решил, что в пище есть еще какое-то незаменимое вещество, необходимое для поддержания жизни. Позже голландец Эйnман, работавший тюрем ным врачом на о-ве Ява, подтвердил, что 43
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ Лунин прав. Он обратил внимание на то , что .куры , питавшиеся на тюремном дворе отбросами пищи заключенных , главным образом полиро ванным рисом , страдают параличами. Признаки их заболевания очень напоминали распростра ненную в то время в странах Азии болезнь - бери-бери. В 1911 г. польский хими.к Казимир Фун.к выделил из рисовых отрубей вещество , изле чивающее параличи голубей , питавшихся толь .ко полированным рисом. Химический анализ этого вещества по.казал , что в его состав вхо дит азот. От.крытое им вещество Фун.к назвал витамином (от слов «вита>> - жизнь и «амин» содержащий азот). Правда , потом о.казалось , что не все витамины содержат азот , но старое название , .ка.к это часто бывает в жизни , оста лось. (Ведь мы до сих пор говорим «стреляты> , а не «пулять» , хотя стрелу давным-давно заме нила пуля. ) Витамины - это биологически активные вещества , действующие в очень незначитель ных .количествах. Они способствуют нормаль ному протеканию биохимических процессов в организме , т. е. обмену веществ. Витамины близ.кн .к ферментам; но ферменты образуются .клетками и тканями нашего орга низма , а витамины поступают толь.ко с пищей. Витамины входят в состав почти всех фер ментов , .которые , .ка.к вы уже знаете , являются .катализаторами , т. е. ускорителями в.сех про цессов обмена веществ. Следовательно , они необходимы для нормального обмена веществ в организме. От.крыто уже о.коло 30 витаминов. Обозна чаются они специальными названиями или бук вами латинского алфавита - А, В, С, D, Е ит.д. Ученые много работают над тем , чтобы пол ностью выяснить действие витаминов на орга низм , определить их химические формулы и получать синтетическим путем. Открытие и получение некоторых витаминов дало врачам могучее средство для лечения не толь.ко тех болезней , .которые возни.кают от авитаминоза , т. е . недостатка витаминов в орга низме , во 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 жиро растворимые - А, D, Е и К. В и там и н А. Дошедшие до нас древней шие источники медицины говорят о том , что у не.которых людей еще в те времена ваблюда- лась странная болезнь: днем , при яр.ко� свете , эти люди видели хорошо , а с наступлением суме рек почти совсем теряли зрение. Эту болезнь назвали ночной или «.куриной» слепотой. Еще за 1500 лет до в. э . древние .китайские врачи рекомендовали больным употреблять в пищу печень. Многим это помогало , но толь.ко в 30-х годах вашего ве.ка было установлено , что в пече ни и в жирах содержится специальное вещество , названное витамином А. Многочисленные иссле дования подтвердили , что витамин А очень ва жен для большинства жизненных функций орга низма. Он участвует в о.кислительно-восстано вительных реакциях , в обмене бел.ков , углево дов и минеральных солей , воздействует на дея тельность желез внутренней секреции. Но самую главную роль витамин А выполняет в жировом обмене , в формировании .костного скелета , в сти муляции процессов роста организма , в повыше нии защитных свойств .кожи и слизистых обо лочек различных органов человека , в то111 числе и глаз. Витамин А содержится главным образом в жире печени трес.ки , морс.кого о.куня , в сли вочном масле , яичном желт.ке , моло.ке , сливках , сметане. . В продуктах растительного происхождения витамин А находится в виде .каротина - жел того пигмента , .которому морковь обязана своим цветом. Каротин , попадая в организм человека, превращается там в витамин А . Особенно много .каротина в моркови , ты.кве , шпинате , салате , томатах , абрикосах , перси ках. Суточная потребность организма в вита мине А-1 ,5-2 ,5 мг. Витамин D. В 1650 г. английский врач Глиссон описал болезнь , наблюдавшуюся у де тей в графствах Дорсет и Сомерсет. Он назвал ее рахитом. При ра хите происходит искривление .костей ног и грудной .клет.ки , дети отстают в развитии и часто болеют инфекционными болезнями. Теперь мы знаем , что рахит развивается при недостатке в организме витамина D. Он регули рует обмен .кальция и фосфора. Если этого вита мина не хватает , из организма выводится боль шое количество солей .кальция и фосфора. Кост ная т.кань , которая является почти единствен ным местом их накопления, быстро начинает терять .кальций и фосфор. Кости от этого ста новятся мягю1ми , нс.кривляются и лег.ко лома ются. Витамин D повышает всасывание .каль ция и фосфора из .кишечника и предупреждает , та.ким образом, расход этих солей из .костной системы.
МОДЕЛЬ ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВОЙ кислоты (днк) Углерод фКислород ®Водород Азот Фосфор (находитсR в глубине модели)
РОЛЬ ВИТАМИНОВ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА ЭТИ ВИТАМИНЫ УЧАСТВУЮТ В ПРОЦЕССЕ КРОВЕТВОРЕНИЯ И СВЕРТЫ� ВАНИЯ КРОВИ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ УЧАСТВУЮТ ВСЕ ВИТАМИНЫ
Человек получает витамин D двумя путями: с пищей и из собственной кожи , где он образует ся под действием ультрафиолетовых лучей . Вот почему, если дети растут без солнца , у них, как правило , развивается рахит . Наиболее богаты витамином D рыбий жир , печень тре ски , 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 про дукта х животного происхождения его почти нет , только небольшое количество находится в пе чени, молоке , яйцах . Основной источник витамина К у человека кишечные бактерии , которые населяют тон ю1й и толстый кишечник и снабжают организм достаточным количеством этого витамина . Но всасываться в кишечник он может только в при сутствии жира и желчи . Поэтому у людей , страдающих желтухой , при которой желчь не поступает в кишечник , наблюдается повы шенная кровоточивость . Это происходит от недостатка витамина К, который хотя и выра батывается в кишечнике бактериями , но не мо жет всосаться из-за отсутствия желчи . Некоторые заболевания желудочно-кишеч ного тракта и печени также могут приводить к повышенной кровоточивости из-за нарушения всасываемости витамина К. Иак мы уже говорили , к водорастворимым витаминам относятся витамины группы В: вита мин В1 (тиамин ), витамин РР (никотиновая кислота ), витамин В2 (рибофлавин), витамин В6 (пиридоксин) , витамин В12 и ряд других, а так же витамин С. ВитаминВ1, или тиамин ,- первое веще ство , с которого началось изучение витаминов. История этого витамина связана с изучением болезни бери-бери . Впервые эту болезнь подробно описал япон ский военно-морской врач Такаки . Он вь1ека зал 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 В1 , или тиамин . Сейчас В1 - один из наиболее изученных витаминов . Влияние его на организм очень разносторонне . Тиамин необходим вам для нормальной функции нервной системы , регули рования тканевого дыхания и всех видов обмена веществ - белкового , углеводного , жирового и минерального . . При его недостатке страдают ОБМЕН ВЕЩЕСТВ сердечно-сосудистая система и железы внутрен ней секреции , повышается восприимчивость к инфекции и понижается сопротивляемость орга низма. Такое широкое действие тиамина позво ляет с успехом применять его при лечении мно гих болезней. Витамин В1 в большом количестве содер· жится 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 источниn витамина В1• Суточная потребность в нем организма -2-3 мг. Ви та м и н РР, или никотиновая кислота, свое название получил от первых букв - «пре дупреждающий пеллагру» . Пеллагра -это бо лезнь , при которой нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта , появляются нару шения психики , на коже образуются пузыри и пятна . Нюютиновая кислота необходима для окис лительно-восстановите.'Iьных процессов , угле водного обмена , нормальной деятельности коры больших полушарий мозга и сердечно-сосуди стой системы . В медицине очень широко используется свойство никотиновой кислоты расширять кро веносные сосуды . Наиболее богаты никотиновой кислотой дрожжи , арахис , неочищенный рис . Из продук тов животного происхождения относительно много ее в печени , яичном желтке , в крабах и креветках . Суточная потребность в ней челове ка-15мг. Витамин В2, или рибофлавин, содер жится 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 В2 такие напитки , как чай , кофе , какао . От недостатка в пище рибофлавина нарушают ся окислительно-восстановительные процессы, происходит неполноценный обмен белков , жи ров и углеводов , появляются расстройства цент ральной 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 доста точное количество рибофлавина , и только при некоторых заболеваниях потребность в нем организма повышается.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Вита м и н В6, или пиридоксин, необхо дим в первую очередь д.11я нормального белко вого обмена. В его присутствии осуществляется правильное использование железа , а это обеспе чивает своевременное созревание эритроцитов. Нроме того , он участвует в жировом обмене и помогает протеканию основных обменных процессов в печени и коже . Организм редко испытывает недостаток в ви тамине В6 , так как он в сравнительно больших количествах синтезируется нашей кишечной флорой . Довольно много его в печени , ночl\ах , мясе , яичном желтке , дрожтах , горохе и дру гих бобовых растениях. Суточная потребность в нем у человеl\а достигает 2-3 мг и полностью удовлетворяется деятельностью его кишечных баl\терий. Однако она резко возрастает при лечении такими медикаментами , нак сульфа миды (стрептоцид , сульгин , сульфодимезин и др.) и антибиотики , подавляющими рост и жиз недеятельность кишечных бактерий. ВитаминВ12 необходим для нормаль н-ого кроветворения , т. е. д.1 1 я образования и созревания эритроцитов. Ногда его не хватает в организме , 1\Оличество эритроцитов резко уменьшается , развивается анемия (ма.1 1 окровие) и организм страдает от недостатна .кислорода. Это происходит потом у, что гемоглобин , содер жащийся в эритроцитах , - единственный пере носчиl\ .кислорода 1\ тнаням и органам. Если не обеспечить своевременное снабжение орга низма 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 бо.1 1 ьных анемией . Нонечно , тогда врачи еще ничего не знали о витаминах и не могли объяснить , почему печень помогает таким больным . А исцеление людям , страдавшим ане мией , приносил витамин В12 , который содер жится в печени. В 1948 г. удалось раскрыть химическую · природу витамина В12 и искус ственно получить этот чудодейственный препа vат , который многим больным спасает жизнь. Суточная потребность в этом витамине невели ка, всего 2-5 гамм (1 гамма = 0,001 доля мг), но влияние на организм очень б.1 1 аготворно. Витамин В12 не только помогает кроветворе нию,ноиу.1 1 учшает почти все обменные про цессы , которые протекают в большинстве орга нов и тканей. В и т а м и н С, или аскорбиновая ю1слота. Если его нет в пище , люди болеют цингой. До недавнего времени цинга была бичом путе- шественников , если они бьши лишены свежих овощей и фруктов. Малейший ушиб вызывал у них на коже кровоизлияние , зубы шатались и выпадали , десны .кровоточи.1 1 11, .1 1 юди быстро теряли вес и в конце концов , совершенно исто щенные , умирали. Только фрукты и овощи могли спасти их от смерти. Сейчас мы можем купить ас.корбиновую .кис.'1оту 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 боль шом количестве витамин С содержится в шипов нике, черной смородине , .'1имоне , апельсине , .капусте , шпинате, JJyкe , петрушке. Суточная потребность организма в нем 75 -100 мг. Здесь перечислены наиболее важные вита мины , без которых резко нарушается нормаль ная жизнедеятельность организма. НЕИССЯRАЕ1'1ЫЙ ИСТ ОЧНИК ftНЕРГИИ Ha:n мы уже говорили , источники энергии человеческого организма - белки , жиры и угле воды . При их распаде освобо ждается затрачен ная на их образова ние энергия , которая исполь зуется организмом. Известно , что по общему закону сохранения и превращения энергии она не может зарож даться и исчезать , энергия лишь видоизменяется , переходя из одного вида в другой. Так , меха ническая энергия может превращаться в тепло вую , или наоборот . Этим воспользовались цля измере ния расхода энергпп организмом . Если измерить все ноличество тепла , отданного орга низмом в окружающую среду , то можно полу чить ве личину всей затра ченной человеком энер гии . Единицей измерения количества тепла служит большая калория , под которой понимают количество тепла , нео бходимое для того , чтобы нагреть 1 .л воды на 1° Ц. Существуют способы , позволяющие с боль шой точностью измерить 1-юличество выделен ного организмом тепла . Наблюдения показали , что выделение тепла че лове1-юм , т. е. расход энергии , различно и зависит от характера рабо ты. Чем интенсивнее мышечная деятельность , тем выше расход энергии . Но энергия расхо дуется даже и при полном покое , так как рабо тают дыхательные мышцы , сердце , внутренние органы , поддерживается постоянная темпера тура тела. Установлено , чт о при полном покое.
ватоща1> , 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 70 Х 24 = = 1 680 большим :калориям только для поддер жания жизни. Если челове1> работает , то расход энергии увеличивается. Люди разных профессий в зависимости от степени мышечной деяте.11ьности тратят в тече ние дня разное :количество :калорий. Можно выделить нес:коль:ко групп. К первой группе , с затратами до 3000 :кало рий , относятся преимущественно работники ум ственного труда - инженеры , врачи , педагоги , ученые , студенты и др. Вторая группа , с затратами 3500 :калорий , рабочие механизированного физического труда то:кари , фрезеровщи1>и , строгальщики , инстру ментальщики и лица других профессий , не занятые тяжелым физическим трудом. Третья группа - рабочие , занятые тяже лым физическим трудом , требующим затрат в 4000 :калорий , - :кузнецы , слесари , водопро водчики , :колхозники и др. Четвертую группу составляют люди , выпол няющие чрезвычайно тяжелый физический труд , с затратами в 4500-5000 :калорий. Это лесо рубы , шахтеры , земленопы , грузчики. Мы уже выяснили , что энергию организм получает при окислении и распаде белков , жи ров и углеводов. С:кольно же выделяется энер гии при о:кисленип 1 г этих веществ и с:коль:ко их надо получить , чтобы удовлетворить потреб ность 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 :кало рии. Зная содержание в пище белков , жиров и углеводов , лег:ко рассчитать всю полученную ор ганизмом энергию. Та:к , если за день человен съел 110 г белков , 500 г углеводов , 60 г жира , то он получил энергию в :количестве 3059 боль ших :калорий. Калорийная ценность большинства пищевых продуктов обычно приводится в специальных таблицах. В среднем пища взрослого человека дол жна состоять из 100-120 г белков , о:коло 100 г жиров и 400-500 г углеводов. С.JIАЖЕННАЯ РАБОТА Ка:к же организм получает сигнал о том , что нужно усилить процессы диссимиляции, чтобы ОБМЕН ВЕЩЕСТВ получить дополнительную энергию для мышеч ной работы или для сохранени� температуры тела в холодную погоду? И :когда нужно уси .11и ть процессы ассимиляции в том или другом органе , чтобы создать новые :клетки? Ведь происходящие во всех :клетках организма слож ные химические процессы непрерывны и взаимо связаны , согласованы. В :качестве примера регу лирования обмена веществ в организме можно привести «поведение» организма при та:ких исключительных условиях , :ка:кие создает дли тельный голод. Наш организм требует периодичесного по ступления пищи , он привыкает :к определен ному ритму еды - завтрак , обед , ужин. Конеч но , человек может прожить без пищи довольно долго. Вспомните , Герой Советского Союза летчик Маресьев 18 суто:к выходил из враже ского тыла зимой , не имея ни :кус:ка хлеба. Посмотрим , что происходит в организме в период голодания (мы говорим о полном голо де , но при наличии воды). Физиологи сравнительно хорошо изучили голодание , экспериментируя на животных и на здоровых людях , добровольно в интересах нау:ки не принимавших пищу 40 и даже более дней. При полном голодании рез:ко изменяется обмен веществ. Первые 3-4 дня организм при спосабливается :к изменившимся условиям и его энергетические затраты устанавливаются на возможно низком уровне. Дыхание становится менее глубоким и более резким , :ка:к и сердеч ные сокращения; нровяное давление понижается. Усиливаются периодически повторяющиеся со кращения мышц стенок желудка и :кишечника. Эти движения , впервые изученные в лаборато рии И. П. Павлова , получили название голод ных движени�. 1 Их сопровождает мучительное чувство голощи его в народе называют «сосет под ложечкой». Если в желудок не поступает пища , то организм начинает расходовать свои собственные запасы , в первую очередь угле воды. Ими очень богата печень , :которая в пер вые же дни голодания теряет о:коло 20 % своего веса. Затем наступает период , :когда организм уже более или менее приспособился :к отсут ствию пищи. В эти дни углеводы расходуются более экономно , а свои нужды организм удов летворяет за счет распада жиров и белков , при чем энергетические затраты по:крывдются на 82% жирами , на 15% белками и только на 3 % угле водами. Происходит постепенное уменьшение веса тела. Человек теряет 400-800 г в сут:ки; му:ки голода ослабевают. Физическую работу он
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ 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. R этому моменту все основные запасы жира и углеводов уже израсходованы и начинается интенсивный распад собственного белка; раз меры клеток уменьшаются на 60 - 70 % . Жировая ткань теряет 97 % своего веса , пе чень - 53 % , мышцы -30 % , меньше всего теряет в весе мозг - 3,9% и сердце - 3,6 %; значит , организм не щадит большинство органов и тка ней , 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 % пер воначального веса. ТО, О ЧЕМ НЕJIЬЗЯ ЗАБЫВАТЬ Пища должна быть разнообразной. Здоро вый человек любого возраста (все , что сказано в настоящей статье , относится к здоровым лю дям) до.т1тен есть все , и, чем разнообразнее пища , тем лучше. Из этой пищи легко синтези руются необходимые организму соединения . Однообразное питание вредно отражается на здоровье. При таком питании человек полу чает либо излишек аминокислот , жирных кислот ит. д"либоемуихнехватает. В томив дру гом 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 . Чело век должен есть до утоления голода и, встав из-за стола , не ощущать тяжести в желудке. • ПИЩЕВАРЕНИЕ Жизнь человека , как и всякого живого суще ства, связана с непрерывной затратой энергии , которая нужна для работы всех органов . Энер гия никогда не возникает из ничего и не исче зает бесследно, происходит лишь превращение одного вида энергии в другой. Откуда же ор ганизм получает необходимую ему энергию? Точно установлено , что единственный ее источник - богатые скрытой химической энер гией белки , жиры и углеводы пищи , иными словами , органические вещества , которые вхо дят в состав тела животных и растений . Моле кулы этих веществ слишком велики , чтобы проникнуть через стенку кишки в кровь. Необ ходима предварительная их переработка , или переваривание, т. е. расщепление на менее слож ные вещества , молекулы которых значительно мельче и могут растворяться в воде. ПИЩЕВАРИТЕJIЬНЫЕ CORll Переваривание питательных веществ про исходит под влиянием соков: они вырабаты ваются в пищеварительных железах. Такие 48 железы находятся в различных участках орга нов 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 широ кую трубку , по которой сок вытекает из железы. Многочисленные мелкие пищеварительные желе- Строение СJJюнной жеJJезы (noJ1ycxe11a): 1 - отдеJJьные доJJькн жеJJезы; 2 - вскрытые доJJькн (видны жеJJезистые КJJеткн и начаJJо протоков); 3 - выводной проток жеJJезы.
эы , имеющие вид трубочки или мешочка , нахо дятся в стенках полости рта , желудка и кишки. Соки , которые вырабатываются этими желе зами, могут переваривать белки , жиры и угле воды потому , что в них содержатся особые сускорителю> химических процессов - ф е р менты. ПНЩЕВАРllТЕе11ЬНЫ О ТРАКТ Пищеварительный тракт - это путь , по кото рому проходит попавшая в рот пища. У чело века он достигает примерно 6-8 м в длину. Изо рта пища попадает в пищевод , а оттуда в желудок - самую ширОI>ую часть пищевари тельного тракта. У здорового взрослого человека желудок , растягиваясь , может вместить 2-3 д пищи, а у подростка примерно вдвое меньше. Очень вредно сразу много есть и пить. От этого мышцы стенок желудка становятся дряб лыми , желудок постоянно растянут. На границе между пищеводом и желудком расположен толстый слой кольцевых мышеч ных 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. Же.вудок че.1 1 овека. внизу поп еречный разрез же.1 1 удка: слева - до еды; cJ1J1aua - после еды. В желуд!\е пища в за висимости от ее состава остается от 3 до 10 часов. За это время она ча стич но переваривается , переходит в полужид кое состояние и становится похожей на кашицу. Когда кольцевая мышца расслабляется и открывает выход , пищевая кашица попадает в самую длинную часть пище варительного о4д.э.,т.7 ПИЩЕВАРЕНИЕ ДИАМЕТР. 2и54си J J/ Такая овружвость соответствует 1t.1 1 ине ю1шечним че.1 1 овека. тракта - кишечник , состоящий из тонкой и толстой кишки. Ближайший к желудку участок тонкой кишки - двенадцатиперстная кишка. Сюда по желчному протоку попадает желчь - выраба тываемый печенью сок, способствующий пере вариванию жиров. Избыток желчи скопляется ' в желчном пузыре; оттуда по мере надобности же.11чь выделяется в кишку. По другому про току 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 то.1 1 стой кишке. В тонкой кишке пища продол жает перерабатываться под влиянием кишеч ного сока , который , подобно поджелудочному, действует на все питательные вещества. Пере варенные питательные вещества всасываются через стенку тонкой кишки в кровь. Если рассматривать в лупу внутреннюю поверхность тонкой кишки , нетрудно заме тить, что она как бы покрыта ворсом. Отдель ные ворсинки - это тонкие длинные выступы на внутренней слиз11стой оболочке кишки. Их можно назвать органами всасыванnя. Они в несколько раз увеличивают поверхность сли зистой оболочки и тем самым облегчают и уско ряют всасывание. Через стенку кишки могут всасываться не только питательные , но и вредные для орга низма вещества, попавшие в кишечник. Мно- 49
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ Клетки печ ени мо гу т захваты вать вредные вещества и обезвреживать 11х. гие вредные и ядовитые вещества цели.ком или частично задерживаются в печени , .куда преж де всего попадает .кровь , идущая от .кишеч ника . 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 со единяется с тон.кой, есть расширение в виде мешка - это та.к называемая слепая .кишка . От нее отходит тон.кий червеобразный отро сток - аппендикс. У очень отдаленных пред .ков человека аппендикс играл .ка.кую-то роль в пищеварении, но с тех пор прошло много миллионов лет , и он, по-видимому , потерял свое значение. Вместо пользы он иногда при носит вред. Бывает , что попавшая в него пища застаивается , загнивает и вызывает воспале ние. А воспаление червеобразного отроет.ка (аппендицит) может вызвать опасные ослож нения, если вовремя ве удалить воспаленный отросток. Толстая .кишка , .ка.к бы окаймляющая по лость живота ,- последний участок пищева рительного пути . НА ЗАРЕ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ Строение органов пищеварения было изуче во сравнительно давно . Одна.ко попытки &О уяснить , .ка.к происходит их работа , долго оставались безуспешными . I\огда-то, более 2 тыс. лет назад, греческий врач Гиппократ утверждал, что пищу перева ривает «желудочный жар». Позднее римский врач Гален описал в своих .книгах , .ка.к пере варенная пища поступает в печень и там чудес ным образом превращается в .кровь. Средне вековые алхимики 1 обнаружили, что желу док по своему внешнему виду похож на ретор ту , .которой они пользовались для перегонки жид.кости . В XVIII в. французе.кий 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 обстоя тельством и воспользовался Реомюр. Он давал птицам проглатывать туго набитые мясом тру бочки с дырочками в стенках . Примерно через сутки птицы извергали трубочки через рот обратно . И .каждый раз мясо в этих трубочках растворялось и .ка.к бы исчезало бесследно . Позднее ученый произвел подобные опыты на собаках . Были изготовлены полые внутри серебряные шарики с несколькими дырочками. Шарики можно было от.крыть и наполнить пищей . I\ .каждому шарику привязывалась длинная нит.ка. Реомюр наполнял шарики мя сом и заставлял собаку глотать их. Вытяну тые через не.которое время из желудка собаки шарики оказывались пустыми. Другой ученый - итальянец Спалланцани давал животным глотать губ.ку с привязанной .к ней нит.кой . В желудке она пропитывалась со.ком. Вытянув губ.ку за нит.ку обратно , уче ный отжимал ее и таким образом получал желу дочный сок. Испытывая его действие , он до.казал, что мясо растворяется под влиянием желудочного со.ка . Эти опыты говорили о том , что , попадая в желудок , пища подвергается химическим изменениям и растворяется . 1 Алхимия - средневековое на звание химии, целью которой в этот период было главным образом найти способ прев ращения неблагородных металлов (медь, свинец) в бла городные (зол ото, серебро) с по мощью �философского камня» (фантастическое веще ство, которому приписывались чудодейственные свой ства). Обычно алхимическим на зыв ают донаучный период в развитии хими и.
с( НЕНАСЫТНЫ li ПОЖИРАТЕJIЬ1> Эт о был о давно, около двухсот лет назад. Н а площади одного шотландск ого городка рас п олож ился бродячий цирк . Уже с утра толпа любопытных обступила стоявшего на помосте толстого, причудливо одет ого человека. Раз м ахивая шляпой с длинным п ером , он зазывал н арод на представление. До проходившего в это время через пло щадь местного врача Стивенса донесл ись сл ова толстяка: - Ненасытный пожиратель! Ест все, что попадется . 1\огда нет хлеба , кормим его кам нями. По требованию публики все проглочен ное изве ргает обратно. Вечером С тивенс пошел в цирк . с< Ненасыт ный пож ирател ь» так поразил врача, что он отыскал артиста и стал у него допытываться, в чем состоит его фокус. - Покажите мне , как это делается ,- по просил С тивенс. Артист охотно показ ал снова свое искусство удивленному врачу. Врач убе дился, что тут нет никакого обмана , и все же не мог понять, как мож ет человек по своему «Невасытвый пожиратель» . ПИЩЕВАРЕНИЕ желанию выбрасывать обратно проглоченные камешки . Оказывается , в этом нет ничего удивитель ного. Некоторым людям после соответст..1 1 ую щей тренировки удается производить сильные рвотные движения по собственному ж еланию. Именно это и умел делать цирковой артист . В уме пытливого врача родил ась мысль воспользоваться замечательной способностью «ненасытного пож ирателю> и проверить на че;rо веке то, что Реомюр установил в опытах на животных. После разговора с цирк овым артистом Ст и венс приступил к делу. Он заказал небол ьшие круглые металлические коробочки с ма.1 1 ень кими дырочками в стенках, наполнил их мясом и дал проглотить «ненасытному пожирателю�> . Через неск ол ьк о часов «пожирателм из верг нул их обратно. 1\огда коробочки открыли, оказалось, что находившееся в них мясо за врем я пребывания в ж елудке успело раство риться . С ледова тел ьно, желудочный сок , про ник ая через отверстия в коробочке , воздейст вовал на пищу и растворил ее. Резул ьтаты этого оригинального опыта до каз али, что и у человека в желудке пища пере варивает ся. ОХОТНИК С ПPOCTPEJIEHH Ыltl ЖЕJIУДКОМ Более ста лет назад в 1\анаде с одним моло дым охотником произошел несчастный сл учай: он был тяжело ранен . Пуля попала в ж елудок и образовала отверстие , в которое можно было всунуть палец . После длител ьного лечения рана зажила, но края отверстия желудка плотно срослись с краями ра ны: на коже обра зовался незарастающий свищ - узкий канал, соединяющий полость ж елудка с поверх ностью тела. Через этот свищ , или фистулу, содержи мое желудка , т. е. все, что бол ьной съедал или выпивал, выходил о н аружу. Чт обы съеден ная пища не выпадала через свищ, больной долж ен был постоянно носить спец иальный пояс, прикрывающий отверстие на ж ивоте . Врач Бомон, лечивший больного, восп оль зовался этим исключительным сл учаем, кото рый предоставила ему природа . Он набл юдал постепенное изменение пищи в желудке и опре делял , скол ьк о времени требуется дл я превра щения пищи в полуж идк ую кашицу . Но это были случайные наблюдения . Дл я науки о.r:л не представляли большой ценности. 61
ЧF.ЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИ3М Собака с фqстуаой жеаудка. OIIEPAЦllЯ XllPYPГА БАСОВА Случай с 1\ анад сю1м охотником был описан в мед1щ1шс1шх журналах и очень заинтересо вал московс1\ ого хирурга профессора В. А . Ба сова. Он реш ил искусственно создать такие условия , прн которых можно был о бы точно установить, что происходит в ж елудке во вре мя пищеварения. Дл я этого он произвел опе рацию на желудке собак и и сделал в нем искус ственное отверстие - фистулу, позволяющую в любой момент извлечь из желудка все, что в нем находится, и таким образом проследить за ход ом пище варения. В 1842 г. на заседании Московского обще ства испытателей природы Басов продемонст рировал собравшимся ученым собак ; у каж дой из ж ивота торчала заткнутая пробкой мет аллическая трубка, другой ее конец нахо д ился ян утрп желудк а. Впервые в истории физио.'IОГIШ Басов сд елал собаке искусствен ную фистулу желуд ка , котора я не мешала нормальному пищеварению и с которой живот ное МОГЛО ДО.'IГО жить . Казалось , что такое искусственное окно по может науке выяснить процессы, происходя щие в жел удке во время пищеварения . Однако ни Басову, ни др угим ученым не удалось полу чить из фистулы жел удка чистый сок ; он всегда оказывался смешанным с поп адавшей изо рта с.1юной 11 пищей. Если же нельзя следить за нормальным отделением чистых пищеваритель ных со1>0в , то , конечно , невозможно устано вить , как работают органы пищеварения . ПОЧЕ:\I У НЕ УДАВА.JIИСЬ ОПЫТЫ Трудность изучения работы орг анов пище варения , и прежде всего тех желез, в которых вырабатываются пищеварительные соки, з аклю- чал ась не то.1ько в том, что из фистулы невоз можно пол учить чистый сок . Была и др угая причин а, тормозившая изучение пищев арения . На примере скелетных мышц и сердца было точно установлено , что нашими органами управ ляет нервная система . В чем же выражается влияние нервной системы на деятельность пище варительного аппарата? Долгое. время не уда валось найти ответ на этот вопрос . Некоторые видные ученые стал и даже думать , что выде ление соков вообще не связано с нервной сис темой . Этим вопросом заинтересовался наш вели кий соотечественник, тогда еще молодой физио лог Иван Петрович Павлов. В опытах на соба ках он пытался определить влияние нервной системы на работу поджелудочной железы. Незадол го до начала опыта собаку кормили. Это вызывало у нее отдел ение поджелудочного сока. Затем начинал ась сложная операция . Вскрывал ась брюшная полость; отыскивался проток поджел удочной железы , по которому ее сок попадает в кишку. Проток перерезался, и в него вставлялась тонкая стеклянная трубоч ка. Казалось , что теперь можно будет следить, как из трубочки капля за каплей вытекает сок. Одна�ю почти всегда к концу операции соко отделение приостанавливалось и никакими мерами не удавалось восстановить его . В резуль тате опыт при ходилось прекращать. Во время одного из таких неудачных опытов внезапная мыс.11ь осенил а Павлова: -Рефлекторн ая остановка отдел ения сока! Собаке наносили сильнейшие. болевые разд ражения ; по центростремител ьным нервам вол ны возбуждения шли в мозг , а оттуда к железе направлялись ответные волны возбуждения , тормозившие ее деятел ьность. Н ОВЫЕ ll YTll <( Во время опыт а собака не должна испыты вать никаких сильных раздражений , тогда не будет и рефлекторного торможения работы поджелудочной железы , - размышлял Пав лов . - . Опыт надо ставить так, чтобы не нару шать нормальной деятельности органа)). И Павлов со свойственным ему упорством ставил опыт за опытом, стремясь найти пра вильный путь иссл едования . Вскоре он добился полного успеха. В 1879 г. впервые в истории физиологии ученый произвел операцию , в ре зультате которой получил постоянную фистулу поджел удочной железы . Вокруг одного из двух
е е п ротоков он вырезал небольшой участок 1\ИШl<И, а образовавшееся в кишке отверстие зашил; вырезанный кусок кишки вшил в кожную рану так, что бы сок мог по протоку вытекать наружу . Другой проток железы оста вался на месте . По этому протоку сок продол il>аЛ изливаться в кишку, и нормальное пи щеварение не нарушалось . Через некото рое время рана зажил а, и ученый приступил к опытам . Операция, сдел анная Павловым , коренным образом отличалась от тех, кото рые обычно п роизnодились для и зучения работы раз личных отделов пищеварительного тракта. Впервые появил ась возможность изучать на здоровом животном выделение одного и з пищеварител ь ных соков в чистом виде - без примеси пищи. Собаки с фистулой поджелудочной желез ы жили в павловской лаборатории годами . Раз работав способы, поз воляющие про во дить опыты на здоровом организме , и тем самым проложив новые пути· исслед ования , Павлов сумел глубоко изучить работу органов пищев а рения . Ок азалось, что она начин ается еще до того , как пища попадает в рот, и продолжается в течение многих часов. HEPBHЫll KOHTPOJIЬ Если перед вами новое, соверше нно незн а комое блюдо, то, прежде чем приняться з а еду , вы постараетесь узнать его вкус ,запах , воз мож но , спросите, из чего оно приготовлено и как называется . И ное де ло привычное блюдо . Казалось бы, его незачем и проверять . Одн ако в действител ь ности мы всегда контролируем любую, даже хорошо знако мую нам пищу, хотя очен ь часто не замечаем этого . Такого рода контроль осуществляется рефлекторно , при участии нервной системы . Запах пищи разд ражает находящиеся в поло сти носа оконч ания обонятельных нервов. Во рту пища раздражает окончания вкусо вых , а т акже осяз ател ьных нервных волокон . Во з ник шее воз буждение по соответствующим нервам пе редается в центр альную нервную систему . Получив необходимую информацию, мозг посыл ает по другим нервам ответные волны возбуждения к слюнным железам , жевател ь ным мышцам , м ышцам языка . В резу.1 1 ьтате мы л ибо разжевываем, а затем проглатываем пищу, либо выплевываем ее, если она оказы в ается негодной . ПИЩЕВАРЕНИЕ В это м контроле п рин11мают участие и гл аза . Они нер едко помогают р аспознать н е только со рт пищи, но и ее качество . КА К РАБОТАЮ Т Се11ЮННЫЕ �KE&lJE3Ы Чтобы изучить р аботу слюнных желез , Павлов вместе со своим учен 11ком Глинским раз работал но вый способ операц1111, кото рый поз волял в л юбой момент собрать чпстую слюну без примесей пищи . Как известно , слюн а выделяется в полость рта по специальным выводн ым протокам . Надо было направить слюну не в полость рта, а на ружу . Для этого конец протока одной пз сл юн ных желез вместе с небольши!'.1 кусочком сли зистой оболочки рта Павлов отделил от сосед них тканей . Затем через отве рстие , продел ан ное в стенке полости рта , он вывел конец про тока наружу и прlшрепил его к коже . Уже через несколько дн ей посЛе операции конец протока, окруженный слиз исто й оболоч1>ой , хо рошо приживился и по зволш1 приступить к опытам. Работа слюнных желез оказалась очень слож ной и разнообразной . С и зумител ьной точно . стью и постоянством жел езы отвечают на раз личные раз дражения . Вот один из обычных опытов на собаке с выведен ным наружу протоком околоушной железы . Собака с выведенным наружу протоком ОКОJIОУШНОЙ C.l l lOHHOЙ же.1 1 еаы. СJ1юиа череа воронку стекает в пробирку. Собака стоит в станке . У нее на коже щеки хорошо виден буго рок - здесь приживлен на ружный конец протока. Стоит дать собаке пищу, как из отверстия посредине бугорка н ачин ает выделяться слюна. Экспериментатор приступает к опыту . Сна чал а прик репляется воронка к выстриженпо111у
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИ3М вокруг бугорка участку кожи . Дождавшись полного покоя слюнной железы , к воронке под вешивают маленькую пробирку для собирания слюны. Проходит минута, другая , третья - из воронки не вытекает ни одной капли слюны. Затем подст авляют кормушку с нарезанными кусками сырого мяса. Собака принимается з а еду. Ровно через минуту после начала еды пробирку снимают и смотрят , с1юлько выдели лось слюны . Спустя несколько минут , когда отделение слюны полностью прекращается , подвешивают новую пробирку и испытывают действие друго го сорта ш1щ11. Опыт показывает , что на различные раздра жители выделяется слюна неодинаковая по количеству 11 по составу. Например , если собаку кормят мясом , выделяется немного густой слюны , богатой слизью ; сл·изь обволакивает мясо , и это облегчает его прогл атывание . Чтобы выяснить , как влияет на работу слюнных желез сухая пища , в лаборатории Павлова применяли порошок из сухарей или высушенно го мяс а. К огда собака ел а такой порошок, выделялось очень много слюны. Это и понятно : чтобы проглотить сухую пищу , надо ее предварительно хорошо смочить большим количеством жидкой слюны. КИСЛОТА ТОЛЧЕНЫЕ ХЛЕБ СУХАРИ мясо молоко Выделение слюны нз околоушной железы собаки пр11 введении в рот раЗJ1ичиых веществ. В пробирках показано ко.1 1 ичество выделившейся слюны. Если влить в рот собаки кислоту , слюна также выдел яется в большом количестве , во более щелочная . Это предо храняет слизистую оболочку рта от вредного действия кислоты . Обычно , когда пища попадает в рот , слюна выделяется 11з всех желез , но каждая из них работает по-своему . В ответ на одни раздражи тели слюна выдел яется преимущественно из подчелюстной желез ы, в ответ на другие - из околоушной . Некоторые раздр ажители вызы �ают примерно один аковую работу всех слюн ных желез . ПОЧЕ!\IУ (< ТЕКУ Т C.JIIOHRH)• К аждый из нас с детства з нает , что нередко при одном только виде пищи , а иногда даже при мысл и о ней «текут слюнкю• . Стоит лишь вспомнить о вкусе лимона и представить себе , что кл адешь кусочек его в рот , как чувствуешь отделение слюны. К огда пища поп адает в рот , она вызывает здесь возбуждение окончаний цент ростремитель ных 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 поло сти рта, а в глазу. Есть , однако , весьма существенное различие между рефлекторными ответами на введение пищивротинаеевид. Рефлекс на введение мяса в рот такой же п остоянный, врожденный , как и рефлекс отдер гивания руки при уколе. Иное дело вид какого-нибудь вещества или исходящий от него запах . Рефлекс на вид или запах пищи не постоянн ый и не врожденн ый . Он приобретается в течение жизни в результа те жизненного опыта. УПРAB.JI.ЯIOT .Jill НЕРВЫ Р AБOTOit ЖE.JI �·ДОЧНЫХ ЖЕ.JIЕ З? К огда Павлов приступал к изучению орга нов пищеварения , считалось , что для работы ж елудочных ж елез нервы не нужны . Иного мн ения придерживался Павлов . Он был глу боко убежден , что работой всех органов тела, в том числе и ж ел удочных желез , управляет нервная система . Наблюдения над некоторыми больными пока зали, что достаточно пище попасть в рот , чтобы началось выделение жел удочного сока. Так , у одной женщин ы срослись стенки пищевода и пища не мо гла попадать в желудок. Больная неминуемо погибл а бы от голода , если б ы ей срочно не сдел али фистулу жел удка, через кото рую ее и кормили. Всякий раз , когда женщин а брала · в рот что-нибудь сладкое или кислое , у нее через отверстие фистулы начинал выделяться желудочный сок , хотя пища изо рт а в желудок не попадала. Это подтверждало, что нервы управляют работой желудочных желез . Но Павлов пе ограничился такими наблюде ниями и вместе со своей сотрудницей Шумовой Симановской сдел ал собаке , уже имевшей фистулу желудка, еще одну дополнительную
операцию: обнаж11л верхнюю часть пищевода , п ер ерезал его , вывел оба конца наруту и укрепил их по краям раны. После операции пища, которую собака съеда.ТJ:а , вываливал ась наружу через отверстие п еререзанного пищевода . Если перед собакой ставили миску с не скол ькими кусочками мяса, она начинала с жад ностью их поедать . · Однако каждый прогло ченный кусок тотчас же падал обратно в миску, вываливаясь через отверстие пищевода . Мнимое корм ление собаю1. Из желудка через фистулу в ытекает чис тый желудоч- ный сок. Стоя в станке , собака с фистулой жел удка и с перерезанным пищеводом несиолько часов подряд глотала одни и те же куски мяс а и не мо гла насытиться ими . При таком мнимом кормлении , как и предполагал великий ученый , из фистул ы желудка выдел ялся совершенно чистый сок , не смешанный ни с пищей , ни со слюной . Вывод ясен . Если дл я отделения желу дочно го соиа достаточно , чтобы пища попадал а в рот , но не достигал а желудиа, значит , работа жел удочных желез действител ьно подчинена. нервной системе и управл яется ею . «Ф АБРИК А)) ЖЕ.JJJ'ДОЧНОГ О СОКА По выражению Павлова , оперированное животное ст ано вится «неистощиыой фабрикой» жел удочно го сока. Оно может выделять через фистулу каждый день по 300 - 400 , а иногда и до 700 мл жел удочного сока без вреда дл я своего здоровья . Павлов никогда не забывал , что важнейшая задача физиологии - помо гать врачу в борьбе с болезнями . Вот п очему в одно й из комнат физиологической лаборатории Инсти тут а экспериментальной медицины , где работал тогда Павлов , было организовано производство н атурального жел удочного сока. В станках стояло 10 собак. За 6-7 часов мнимого кормления они давали несколько лит- ПИЩЕВАРЕНИЕ ров сока , который после очист ии мог быть использован для лечения людей при неиоторых жел удочны х заболевания х. RPll BOE ЗEPRA.JJO Итак, одна задача была решена. По способу Павлова оказалось возможным в любое время получать чистый жел удочный сок без примеси других соков и пищи . Но как сл едить за отде лением сока и его свойствами во время процесса пищеварения? Надо найти способ собирать чистый желудочный сок в то время , когда пища находится в желудке. Е ще раньше немецкому физиологу Гейден гайну удалось вырезать небольшой иусок же луди а и сделать из него «мешок» с пришитым к коже отверстием. Таким образом жел удо к был раЗделен на дне части. В одну, бол ьшую часть по-прежнему через пищевод попадал а пи ща . Здесь она переваривалась , а затем поступа ла в кишечник . Другая , меньшая часть желудка был а полностью отделена от большого жел уд ка и не сообщал ась с ним. Такой обособленный , или изолированный , жел удок имеет только один выход - отверстие в брюшной стенке , через кото рое наружу выделяется чистый желудоч ный сок. Казалось, теперь-то задача полностью раз решена: исиусственный «мешок» , сдел анный из части стенки желудка подобно зеркалу отра зит работу всего желудка. Собирая из малень кого желудк а сок и иссл едуя его состав и свой ства, можно подробно проследить за работой большого жел удк а. Однако зеркало оказалось кривым . Оно неправильно отражало работу большого жел удк а. Так , например, опыты с мнимым кормлением всегда сопровождались большим отделением желудочного сока. А меж ду тем из маленького желудка при мнимом кормлении не выдел ялось ни одной капли. Пав лов предположил , что плохая работ а изол ирован ного желудка объясняется тем , что при его вы краивании были перерезаны нервные волокна. «Н адо устр анить этот недостаток, - думал Павлов . - И тогда маленышй изолированн ый жел удо к будет точно , как зеркало , отражать работу большого желудка» . ll ЗОЛИРОВАННЫ ii ЖЕЛУДОК Вместе со своим помощником доктором Хи ж иным Павлов дол го и настойчиво разрабаты вал новый способ операции . И в конце концов
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Аорта Влияние секретина на работу поджелудочной железы: J -пища поступила в желудок; .'! - к11слая п11щевая кашица попала в двенадцатиперстную кишку, в стенке которой начи нает образовываться секретин; 3 - секретин попадает в кровь; -1 - секретин с кровью достиrает подже.1удочной железы; :; - в поджелудочной железе секретин вызывает образован11е сока; в - по протоку железы поджелудочный сок попадает в кишку. добился успех а: изолированный желудои был сдел ан таи исиусно , что не были повреж дены не тольио ировеносные сосуды , но и нервы . Опыты на собаиах с павловсиим изолиро ванным желудиом поиазаю1 , что желудочные железы не хуже ·слюнных реагируют на хараи тер поступающей в желудои пищи 11 соответ ственно меняют свою работу . Каждый опыт начинался с 1юрмления живот ного определенным иолич ество111 того 11л11 11ного продуита , например мяса , хлеба или 1110.101\а. Оиазалось , что переваривающая сил а соиа, 1шы ми словаl\m , сиорость , с иоторой он действует на содержащиеся в пище белю� , неодинаиова при иор111лении разны11 1 11 пищевыми продуl\т а11111 . Н аибольшей переваривающей сил ой обладает сои , иоторый выдел яется после иор11 1 .1ею1я хле бом , а слабее всего переваррвает сои , выдел яю щийся посл е иормления молоиом. «Желудочные железы,-пис ал Павлов,- ра ботают с большой точностью , давая на пищу в сяиий раз стольио , сиольио нужно для дан ного материала по раз установленной норме• . КАК РАБОТАЕТ П ОДЖЕJIУДОЧНАЯ ЖЕ.:1Е3А Поджел удочн ая железа таиже постоянно приспосабливается в своей работе и иол ичеству пищ11 и ее составу. В зависи111ост11 от хараитера пищи она выдел яет в двенадцатиперстную иишку сок в неодин аl\овом иол ичестве 11 с разл ичным содержан11е111 ферментов. Первые 1\апл и поджелудочного сока выде ляются из фистулы уже через две 11 1 11нуты после начала кормлен11я , но дальнейшая работа поджелудочной железы в зн ачительной мере поддерживаетс я поступлением пищи из желуд ка в двен адцатиперстную кишку. Каии11 1 ж е образом поступление пищевой кашицы в иишку может влиять на работу поджелудочной железы? Вначале Павлов полагал , что и в этом слу чае все объясняется тол ько рефл екс ом, осуще ствляемым при участии нервной системы . Однако в дальнеiiшем выясн11л ось , что поступление же лудочного соиа в 1\ИШl\У может вл11ять на рабо ту поджелудочной железы и другим путем . Было установлено , что под воздействием кислоты ж елудочного сока в стенl\е двенадцатиперстной кишки образуется особое вещество , названное сеиретино11 1 . Сеиретин вс асыв ается в кровь , разн осится с ней по всему организму и, поп адая в поджелудочную железу, вызыв ает отдел ение col\a. Образование секретина происходит до тех пор , поиа иисл ая пищевая кашица поп адает из жел удка в двенадцатиперстную 1\ишиу. Вот почему все это время поддерживается отдел ение поджел удочного соиа. Однако это вовсе ве о значает , что работа подil\елудочной железы мож ет происХО.!);ИТЬ независимо от нервной си стемы . Сп ециальные опыты доказали, что дейст вие сеl\ретина тоже проявляется и регулируется при участии нервной системы . В двенадцатиперстной ю1шке пищ евая ка шица не задерж ивается . Благодаря сокращени ям мышц она постепенно продвигается все да ль ш е 11 Дальше. Многочисленные железы , находя щиеся в стенке тонкой кишкп , выдел яют бога тый фермента ми col\. Немало времени нужно для того , чтобы съеденная пища прошла через весь пищевари тельный тракт . И на всем этом дл инном пути органы пищеварения работают с уд ивительной точностью и согласованностью.
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ·� " �; а: УГЛЕВОДЫ � _s •D. . СХЕМА .D:i: : •• о 1-w .. . �с:; С1 1 ВСАСЫВАНИЯ И УСВОЕНИЯ >с: ••::i i �� БЕЛКИ u ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ D. . u < с:< ••• с: < 11. .." !') )( ЖИРЬI s
ОКРАШ ЕННАЯ КРОВЬ ПОД МИКРОСКО ПОМ К РОВЯН ЫЕ ПЛАСТИ НКИ РАЗЛИЧНЫЕ виды ЛЕЙКОЦИТО В КРОВИ ПОЛЕ МИКРОСКОПА С ОКРА ШЕННОЙ КРОВЬЮ ОПРЕДЕЛ ЕНИЕ ГРУПП КРОВИ НА ЛАБОРАТОРНЫХ СТЕК/1Ы ШJ<АХ ЛЕЙКОЦИТЫ ЗАХВАТЫВАЮТ ВРЕДОНОСНЫХ МИКРОБОВ .
3 А ЩИТНЫЕ PEФ.JIERCЫ Иногда в рот попадает что-н ибудь несъедоб ное , очень невкусное или имеющее неприятный запах . Такую пищу мы выплевываем . Но обо н ян ие и вкус не всегда оказываются достаточ ным контролем : мы можем , например , съест ь пищу, не заметив , что она испорчена. Вредные вещест ва, содержащиеся в с ъеден н ой испорченной пище , раздражают нервные о кончания в стенке желудка . Рефлекто рным п утем во зникают одно за другим сокращен ия мышечной стенки переднего отдела тонкой киш ки. Но в этом случае волны сокращен ия рас п ространяются не по направлению от желудка к толстым кишкам , а в обратном направлении - в сторону желуд ка . Такие же обратные волны сокращения во зникают в стенках желудка и в пищеводе . В результате появляются тошнота и отрыжка. Если же одновременно сильно со кратятся мышечные стенки желуд ка, кишеч ника и стенки живота, пища направится вверх по пищеводу и наступит рвота . Рвота помогает быстро освободиться от неп ригодной пищи , по павшей в желудок , а отчасти и в верхний отдел 'l'ОН КОЙ КИШКИ. Случается, что недоброкачественная пища проникает еще дальше, тогда организм может освободиться от нее и иным путем : вредные ве щества , раздражая слизистую оболочку пищева рительного тракта , вызовут ре зкое усиление мыш ечных сонращений кишечника, поэтому пищевая кашица , не задерж иваясь, быстро прой дет че рез кишки и будет удалена наружу. Опыты , проведенные на животных , показа ли, что и понос и рвота , вызванные пищевым отравлением ,- это защитн ая деятельность пи ще варительного тракта . Она протекает под кон тролем нервной системы. В ОТВЕТ НА СИГНА�1 Ы Работа органов пищеварения может быть точной и согласованной лишь при условии не прерывного контроля и уп равления . Эта задача осуществляется нервной системой , и в особен н ости 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 много численным нервам бегут волны возбуждения к различвыи о рганам , заставляя их начинать ПИЩЕВАРЕНИЕ свою работу, усиливать, ослаблять, изменять или прекращать ее . Многие сигналы становятся источником условных рефлекс ов (см . стр . 149), свя занных с работой органов пищеварен ия . Сигналы, во зве щающие о возможности получит ь пищу, вызы вают у животного работу слюнных , желудоч ных и других пищеварительных желез. Э ти же сигналы заставляют животное пуститься в погоню за добычей. Так , кошка , почуя мыш ь , настораживается , замирает на месте и затем точным пры;кком настигает свою жертву. А органы пищеварения за это время уж е подго товились к предстоящей работе - началось отделение соков . Иначе действуют на организм сигналы, воз вещающие об опасности. Представьт е себе , что та же кошка , поймав мышь, заметила прибли жающ уюся собаку. Новый сигнал тормо зит работу органов пищеварен ия , ослабляет или даже прекращает отделение желудочного и дру гих пищеварител ьных соков. Кошка бросает мышь и пускается наутен . Окружающая обстановна никогда не оста ется постоянной. Она меняется , меняются уf,ло вия жизни. Все это ведет к появлению новых сиг налов , к образованию новых условных рефле1{ сов . Чем многочисленнее и разнообразнее сиг налы, тем сложнее и совершеннее становится деятельность всего организма, а вместе с ним и органов пищеварения . ато Н УЯtНО ll O}IHllTЬ Когда И. П . П авлова спросили о том , какая пища поле знее , он ответил : «Та , которую че ло век ест с аппетитом�). К такому выводу он при шел после многолетнего изучения работы пище варительных желез. На пищу , с ъеденную без аппетита, изл ивается меньше пищеваритель ных соков, по этому она медленнее и хуже переваривается и приносит человеку меньше пользы . У здо рового 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 уд овол�ствием . Но встречаются люди, для которых еда чут ь ли не главное наслаждение в жизни. Их мысли поглощены одним стремлением - повкуснее и побольше поесть. Таковы , например , персо нажи гоголевских произведений - старосвет ские помещики и Петр Петрович П етух . По- 67
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ Для Н('ГО f'Да - flf".'JllЧnitШN� нас.1ажд("НIН" R Жll3flJI . добные чревоугодн 11 1ш радн своего i1\е.1удка ОТI\азываются от других челове чес 1шх потреб ностей . В таl\ую 1\ раiiность 1\ ул ьтурн ыii человек ниl\огда не должен впадать. Есть, од11аl\о , другая, не менее вредн ая краiiность - это пренебреж ительное 11 даже, I\ al\ говорит Павл ов, презр ител ьно-невн има тельное отношение " еде . l\аждый из нас стре!\111тся во з!\lожно лучше о рганизовать свой труд: учебныii, производ ственный , общест венныii . Но , ув.1еl\аясь рабо тоii , чтен ием , спортивны!\lи игра!\111, мы не все гда правильно организуем свое питание , не оставляем достаточно времени, чт обы споl\ойно , не спеш а позавтра1.;ать, пообедать. Tal\oe отно шен ие " п11тан11ю п.1охо дейст вует на здоровье 11 работоспособность. В 1895 г. Павлов прочитал несl\ольl\о леl\ций для врачеii. Особое внимание он удел ил вопро сам правильного питания. - Системат 11чесfiое невнимание к еде , говорил оп ,.- 1\ Онечно , готовит в более или ме нее бт1 з1юм будуще!\1 расстройство пище вари тельной деятельност и со всеми его последствия м�i. Аппетитного , запал ьного cofia нет или очень мало ; отдел ите.1ьная деятельность ра згорается медленно ; пища остается в пище варительном канале гораздо дольше, чем следует , при недо статочности соl\ов подвергается брожению , в та ком внде чре змерно раздражает оболочку кана ла , и, таю1м образом , естественно подготовля ется и ра звивается болезне�ное состояние его . Павлов подробно говорил о важнейших пра вилах еды : есть надо не торопясь, в спокойной обстановке; нельзя во время еды чит ать или 58 вести серьезные разговоры; надо по во змож ности отвлечься от деловых мыслей , от теку щ11х забот ; вокруг все должно быть опрятно и чисто . «Аппетит приходит во время еды» - гласm старая поговорка . Иногда как будто нет апп� тита , но стоит продел ать все привычные при готовления 1\ еде : вымыть руки, сесть за стол, взять хлеб и т. д., как уж е начинаешь чувство вать аппетит . Все это превратилось в обычные условные раздражители, способствующие ра боте пищеварите.1ьных желе з. Таl\ие блюда , каl\ вареное мясо , рыба , каша 11т1 1\ артофель, сами по себе не вызывают обиль ного отделен ия пищеварительных соков, но есл 11 пред варительно съесть суп , будет обеспе чено хорошее переваривание и второго блюда . Если же приходится обедать бе з первого блюда , то обычно , когда врачи не запрещают это вслед ст вие ка�юй-л ибо болезни, прибавляют ко вто рому блюду соленые , кислые ил и горькие при правы (подл ивки с уксусом , помидоры , соленые огурцы , горчицу и т. п.). И тогда отделение пищеварительных соков усиливает ся . ПИЩА ДО.ЛЖНА II ЫТЬ PAЗHOOБPAtJHOii Н BKYCHOii Источник нашего питания - растения 11 жи вотные . "Углеводы мы получаем почти исключи тельно из растител ьной пищи . Белки и жиры содержатся и в растительной и в животной пи ще . Но не все белки и жиры одинаковы . Очень важно , чт обы часть их была получена из живот ной пищи, потому что животные бел ки по сво ему составу ближе к бел l\ам человеческого тела , Такое отношение к еде вредно для здоровья.
а ж ивотные жиры (главным образом сливочное м ас ло) содержат некоторые необходимые вита мины. Вот почему пища дола;на быть смешан н о й: состоять пз продуктов растительного и ж ивотного происхождения . Чтобы пища была полноценной 11 содерж ала все вещества , необходимые для нормальной де ятельности организма: бел ю�, углеводы , жи ры, витамины и минерал ьные вещества,- она И гр}·шечная соОачна КРОВЬ до.'1;1ша быть ра знообразно й и состоять из крупы 11 мучных продуктов , мяса и рыбы , молока и молочных продуктов, картофеля и других ово ще й, свежей зелени 11 фруктов. Не менее важен вкус пищи . А вкусы у лю дей различны . В от почем у нельзя составить меню , которое следо вало бы рекомендо вать всем людям . Но знать основные правила здо рового пита ния и руководст во ваться ими должен каждый. • В t 882 г. велшшй аиглийс1шй )· че ныii Чарлз Дарвин пол уч11л зваю1е по четного доктора Кембр11джского )· н11- верс11тета. Прошло 30 лет , и звание почетного доктора Кембр11д жского университета nщ1)·ч1rп вел11 1ш й р)"!'СКИЙ ученый И. П. Павлов. нии и объ яснении сложной и разнооб разной работы органов 11ище варения. Когда-то, еще ст удентом, Павлов мечтал, чт11, из учая физиоло гию, он отдаст все свои знания и11 пользу на род у. И ученый сумел ;п и мечты пре творить в жизн ь. Прис уждение этого зваю1я сопро вождалось торжественной сред неве1;о вой це ремою1ей. Она начиналас ь с шествия в старинных костюмах, после чего про11сходил обряд «посвящения" в доктора . При «посвящении" Дарвина с хоров (балкон парадного зал а) сту д енты сn)·стили на веревочке в рук11 )· ченого маленьк)'Ю 11 гр)·шечну�с обезь янку. Этот подарок симвн.111з11ровал его огромные засл уги в исс.1е д оваиии развития животного м11р:1 11 11ро11схож д еиия че.1ове11а. Это бы.10 в 1912 г. Но время тор жественного «1юсвящеиия» что-то бе лое 11 П)"ШJICTlle СП)"СТИ.10С Ь на 11е рево чке в р)·1ш Пав.1ова. Все увидели К)"ДРЯВ)"Ю 11Гр)·шечИ)"Ю соба ЧК)' , унн ааИИ)"Ю тр)·бо чками - ф11ст улами. Пав.1ов очень цею1л этот nод врок. 11 до с11х пор в одной из 11омнат 11вар тиры-м)·зея, где он ж1rп и умер, на кю1жном ш каф)• сто11т эта игрушечна я соба чка . Она напоминает о засл угах великого русского физиолога в изу че- КРОВЬ С незапамятных времен люди поняли , какое важное значение для организма имеет кровь. Неоднократно им приходилось видеть, что ра неное животное или человек , потерявшие много крови, ум ирают . Жизнь покидает их вместе с в ытекающей из организма кровью . Эти наблю дения привели людей к мысли, что именно в крови заключается жизненная сила . Многие века истинное значение крови для организма оставалось загадкой, хотя изучать процесс кровообращен ия ученые начали с дав них времен . Сначала им приходилось скрывать с вои исследо вания , потому что за смелые по п ытки раскрыть тай ны природы всемогущая в те времена церковь жестоко карала. Но вот миновало мрачное средневековье . Наступ.ил а эп оха Во зрожден ия, освободившая науку от церковного гнета . XV II век дал человечеству два замечательных открытия : англи чанин Уил ьям Гарвей (см . стр . 214) открыл закон кровообра щения , а голландец Антони ван Левенгук (см . стр . 215) со зд ал микроскоп , по зволивший изучать строение всех тканей человеческого организма и клеточный состав самой уд ивительной тка ни - крови . В это время и во зникла наука окрови-гематология. Однако подлинный прогресс гематологии начался с XIX в.; тогда многие учен ые за гра ницей и в России зан ялись изучением состава, свойств и роли крови в организме . Ученые выяснили, что че рез стен ки тон чай ших кро веносных сосудов - капилляров кровь снабжает все ткани и клетки организма кисло родом , водой , питательными веществами, соля ми и витаминами. Вместе с тем кровь ун осит из тканей вредные продукты , образовавшиеся в процессе обмена вещест в: углекислоту, амми ак, мочевину, мочевую кислоту и другие про-
ЧЕЛОВЕЧЕСКIШ ОРГАНИ3М .тв1чные газы , витамины, фер !!1 енты , гормоны и пр. Любое вещество содерж ит ся в п.,азме �-;ров11 11 имеет опре де.,енное 11 ващное значен ие . Бедю1 - строител ьный мате риал нашего организма, жиры 11 уг.r�еводы - 11сточн11ю1 энер г1111 . Со;111 , ще.,оч11 и ю1с.11оты поддерж ивают постоянство вн ут ренней среды , изменение i-;oтo poii опасно д.r� я ;1\11зни. Фермен ты , впта111 11ны 11 гормоны оuеспе чивают прави.,ьный обмен ве ществ в оргаю1 з!l10 , его рост, разв11тпе 11 взаи!\шое в.'111яние органов и с11сте1\1 . Великий а11г.1иi1с�:ий УЧl'ИЫЙ Уильям Гарвей ра('Сt:азынаl'т сно11:1 1 )· •1l'ю1ка:1 1 о дв11же11 11 11 �:ро ии и оргаю1зм". ч11сао (' 12 н�·�1я11 11 дукты распада . Нару;1.; у они выводятся че рез легкие , почки, ю1шечн11к 11 ко;н у. Благодаря своей подви;�.;ности кровь под держ ивает постоянную связь меащ у всеми орга нами 11 тканям11 человеческого тела , а содержа щиеся в ней химнчесюrе вещества, гл авным об разом гормоны (см . ст р. 102), осуществляют их взаимное влияние друг на друга . ЧТО ТАКОЕ КРОВЬ 11 КАКОВЫ ЕЕ cвotiCTBA :Кровь-это особая жид1•ая ткань красного цвета,слабо- щелочной реакции,постоянно движущаяся по кровеносным сосудам живого организма. У человека количество крови с о ставляет 1/1 3 ве са тела, т. е. у взрослого примерно 5-6 л, а у подростка - 3 л. Если взятую у человека кровь поместить в сух ую пробирку 11 , предох ранив от свертыва ния, дать ей отстояться, то она раздел ится на два слоя. Сверх у будет сл ой, состоящий нз прозрачной свет.r�о-а.; елтоii ж11дкосп1 - плаз мы (около 60% объема крови), а снизу - оса док из к.r�етон крови. В плазму крови вх одит множество простых 11 с.r�ощных веществ . �Ю /)() плазмы составляет вода 11 только 10�о ее прихо дится на сухой остаток . Но как разнообразен его состав! Здесь и сло;1шейшие бел ю� (альбу м ины , глобулины и ф11бр11н оген) , жиры и угле воды , металлы и галоиды - все элементы таб лnцы Менделеева, соли, щелочи и кислоты , раз- 80 Что 11.; е предста в.'1 яют собой �-;летю1 - фор менные э.,ементы �-;рови"? Это �-;расные кровяные те.'1ьца-эр11троцпты, белые кровяные тельца- .ri ейi-;оц11ты 11кровяныепластин �-;11-тромбоц11ты. Основная масса форменных элементов нро ви - эрптроц11ты . Они выпо.,няют очень ваа\ ную фушщ11ю - переносят �-;нслород . Это мель чайшие , в11дш11ые то.r�ько под 111 1шроскопом ша рию1, сп.,ющенные посередине в форме двояко вогнутого д11с�-;а . Они напоминают тончаiiшую гyui-;y, все поры �-;оторой запо.,нены особым ве щсство:.1 - гемог.,обпном , .r�епю захватываю щим 11 та1.;;�.; е легко отдающ11111 юrслород и угпе �-; 11слоту. Эр11троцпты содер;�-; ат 60 % воды 11 40 % сухого остатка . 90 ?u этого сухого остатка пр11- ход1пся на гемог:юбнн , оста.1ьные 10 ?о состоят из бе,,�-;ов, сахара , солей 11 другпх разнооuраз ных веществ, соде р;�.; ащнхся в плазме крови. Дна.метр эрптроцнта - 7 -8 мк (м н�-;рон состав ляет 0,001 .и.м) , то.11щ11на - о�-;оло 2 .ш;. В 1 .м.н :� �-;ровп соде раттся 4-5 млн . эритро цитов, а все го в �-; ров11 чеа овеl\а пх 25 тр11лл110- Осиоиную масс�· фнрмt•нных ;�.11•мt·нтои крови соста вляю" эритроциты . В 1 ·" ·"' крови их С11;\1°р;ю1тся '-:> млн. , а всего 11 кро ни человека - 25 три.1 .11юнов ;,ритроцитов. :Это число С 12 Н). •lЯ!\1111
н о в . Это огромное число с 12 нулями: 25 ООО ООО ООО ООО ! Если положить все эритро ц ит ы друг на друга , то получптся «столбик• высотой в 62 тыс. км - на осп такой длины м о гло бы вращат ься несколыю таких планет , как наша Земля. Общ ая поверхность всех эритроцитов со ставляет 3800 м 2• Это в 1500 раз больше всей п о верхности че ловеческого тела. Огромная о б щая поверхность эр1процито в помогает 11111 захва тывать 11 перенос11ть такое количество кисло р ода , которое по.11ностью обеспечивает жизне деятельность всех органов и тканей . П еренос к ислорода -настолько важная задача , что для н а иболее полноценного ее выполнен ия эрптро циты человека в процессе ра звития даже лиши л ись своего клеточного ядра 11 уж е не могут сами размножаться. Но зато место ядра в н их заполняется гемоглобином , и поэтому эритро ц иты человека могут за хватывать бо.11ьше кисло рода , чем эритроц11ты низш11х жпвотных , на пример лягушки. Так на высоких ступен ях раз в ития животного 111 11ра отдельные клетки «при носят себя в жертву)) всему ж11вому организму. З АJ.\I ЕЧАТЕ.1JЬНОЕ ВЕЩЕСТВО Что же такое гемоглобин? Гемоглобин-это соединение сложного белка - глобина с особым красящ им ве ществом , содерщ ащим железо ,- ге11юм. В 100 г крови челове1>а содержится в среднем 16,7 г гемоглобина (это количество усло вно принято за 100 единиц) . Ге111ог.'lобин обеспечи вает орган11зм к11слородом . П ри уменьшении количе ства кислорода в окружающей среде увеличивается кол11чество эритроцитов и гемо rлобина . Так , при подъеме на большие высоты , где возд ух разрещен и содержит мало кисло рода , количество эритроцитов и гемоглобин а увеличивается . Железо гемоглобпна легко захватывает кис л ород из во здуха , образуя с ним нестойкое со единениеоксигемоглобин. Через стенки тканевых капИJ1J1Яров эри'l' роц иты отдают тканям приносимый ими висJtород. И з тканей в кровь поступает уrJ1екис.1ота. КРОВ Ь При подъеме чеJtовека на ro py наступает кисJtородиое rоJ10 - даиие. Орrаииэм компенсирует это состояние увеJtичеиием чисJtа эр11троцитов. Попадая с током крови в легкие , эритро циты соприкасаются там с вдыхаемым человеком воздухом . Соде ржащийся в них гемоглобин захватывает кислород . Обогащенная кислоро дом алая артериальная кровь поступает из лег ких в сердце , затем че рез специальные крове носные сосуды - артерии - проталкивается по всем органам и тканям , принося им необхо димый для жизни кислород. Образующаяся в тканях углекислота переходит че рез стенки капилляров в кровь. Более темна я, насыщенная углекислотой (вен озная) кровь уж е по другим сосудам - венам - приносится в сердце , а пройдя через сердце , по легочным артериям 6J.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАПИЗМ поступает в легкие . И з легких углекислота с выдых аемым воздух ом выделяется наруж у, а из вдых аемого во здух а гемоглобин эритроцитов вновь захватывает к ислород . Э ритроцит ы жив ут в крови около 80 -100 дней, а затем разру�о аются , главным образом в селезенке и печен и. П ри разрушен ии эритроцитов в организме их красящее вещест во - гемоглобин постепен но распадается . П ос ле уш ибов в местах под кожных кровоизл ияний (всем известны х синя ков) можно видеть , к ак бы в модели, различные фазы распада гемоглобина : они характеризу ются сменой оттенков и цветов - от синего до желтого . Гемоглобин и п родукты его распада - это осно вные красящие вещества в нашем организ ме. Цвет кожи, губ, мышц, жира, желчи, кала и мочи - резул ьтат окраски их гемоглобином . С помощью хим иче ских реакций гемоглобин можно выделить в виде мелких кристаллов. У разных животных они различны . У человека кристал.'I ы гемогл о бина и биох имические свойст ва строго определе ны , по ним всегда можно от личить человеческ у ю кровь от крови животных . Эти с войст ва гемогл обина часто помогают рас крывать преступ лен ия . ВЕРНЫЕ ЗАЩllТН И КИ Рассматривая п од микроскопом кровь чело :с ека или животно г о , вы увидите среди мно жества безъядерн ых клеток эритроцитов н е больш ое количест в о к леток с ядрами. О ни круп н ое эритроцитов и в неокрашенном препарате крови выглядят про зрачными. Э то бел ые кровяные тельца, или лейкоциты . В 1 мм3 крови здорового человеиа содер жится от 4 до 8 тыс . лейкоцитов. Количество их непостоянно. Даже у здо рового человека оно может изменяться в течение суток в зависи мости от приема пищи и физической нагрузки. П ри большом увеличении микроскопа, луч ше в специально оирашенных препаратах кро ви, можно видеть, что лейкоциты неодинаковы по своему строен ию . В цитоплазме некоторых из них есть зерныш ки (гранулы) ; такие лейко цитыназываютсягранулоцитами(зер нистыми) . У других лейкоцит ов зернышек в цитоплазме нет, их называют а г р а н уло ц и т а м и (незернистыми) . Гранулы зе рнис тых J1 ейкоцитов неодинаковы по своим свой ствам : в одн их лейкоцитах они окрашиваются в красный, в других - в синий, в третьих - в фиолетовый цвет . Среди незернистых лейкоци тов есть небольшие круглые клетки с круглым , оченьтемнымядром-лимфоциты и клет ки большей величины с ядром неправильной формы-моноциты. В крови здорового человека соответст вие между различными ви дами лейкоцитов строго определенно . При многих заболеваниях количество содер жащихся в крови лейкоцитов изменяется . Э то настораж ивает врача и помогает поставить пра вильный диагноз болезни. Лейкоциты обладают способностью само стоятельно двигаться, проходить чере з ткане вые щели и межклеточные пространства . Они выполняют в организме чел овека разнообраз ные функции; самая важная из них-защитная . Лейкоциты - наши верные защитники о т бо- Лейкоциты - наши аащнтннкн. Они устремJJяются (1) к вредвы11 микробам, попадающим в органнам, захватывают (2) нх и уввч тожают (.'/). ВеJJикий русский ученый и. и . Мечников откры.w вто нuевие и ввавu его фаrоцитоаом . 82
ле знетворных микробов. Стоит проникнуть в о рганизм коварному врагу - микробу, как пол чища белых кровяных телец вступают в смер тельную сх ватку с ним , поглощают его и пере варивают . Э то явление, называемое ф а г о - цитозом, было открыто в1883г.великим русским ученым И. И . Мечниковым . Интересна история этого замечательного открытия. Летом 1882 г. Мечников жил в Италии на побереж ье Средиземного моря . Здесь он про водил научные исследо вания и наблюдал жизнь п одвиж ных клеток - лейкоцитов - в про зрач н ой личин ке морской звезды . Ученый отчетливо в идел эти клетки, но их назначение было ему неясно . Он решил проверить, как будут вест и се бя таинственные бл уждающие клетки, если внутрь про зрачных лич инок ввести инородный предмет . В садике перед домом Мечникова рос ли розы . Он обломал шипы и вставил несколь ко этих иголочек под наружную оболочку про зрачных личинок . На другой день ученый уви дел поразивш ую его картину: подвижные клет ки со всех сто рон облепили шипы . Мечников на звал подвижные клетки пожирающим и - фагоцитами. Упорными многолетними иссле дованиями он дока зал , что фагоцито з - спо собность подвижных клеток (лейкоцитов) пере варивать вредные для организма инородные те ла - существует и у человека . Так был а создана фагоцитарная теория защиты организма от посторонних вредных ве ществ. Творец фагоцитарной теории -И. И . Меч ников приобрел всем ирную известность и стал впоследст вии лауреатом Нобелевской премии1• Ч тобы лучше понять, в чем заключается за щитн ая роль лейкоцито в, вспомните , что про исходит , когда вы пораните в за грязните палец. Сначала образуется небольшой нарыв с малень кой головкой, из которой вытекает капелька гн оя , а после эт ого начинается заживление . Почему же это происходит ? Ито заступается за вас и избавляет от вредоносных бактерий , которые могут распространиться по всему орга в и аму и вызвать тяжелую болезнь - заражение крови? Это делают лейкоциты . 1\ак только в рану попадают вредоносные ба ктерии , они начинают выдел ять яды - ток- 1 Междуна родные премии. С 1901 г. ежегодно при суждаются из процентов на капитал, завещанный для этой цели шведск им инженером и предпринимателем Альфредом Нобелем, за выдающиеся отк рытия в об л асти точных и гуманита рных наук, за дости жения в области литературы, а в последнее время и за дея тел ьность в пользу ми ра. КРОВЬ М акрофаги у ничтожают вредные дл я орг а низма вещества. сины . Э то сигнал для организации защиты. И первыми на сигнал откликаются подвижные лейкоциты - гранулоциты . В огромном коли чест ве устремляются они к месту внедрения инфекции . В зараженной ткани происходит смертельн ая схватка лейкоцитов - микрофа гов , а также тканевых фагоцитов - макрофа гов с бактериями, которые выделяемыми ядами токсинами отрав.'lяют организ м. В эт ой борь бе обе стороны несут тяжелые потери. Однако бактерии оказы ваются побежденным и, так как лейкоциты , ум ирая, выделяют вещества , убиваю щие ба ктерии . П огибшие клетки накопляются в отечных тканях и обра зуют густой гной. Во круг гноя, скопляющегося обычно в центре вос паленной ткани, образуется почти сплошная стена из лейкоцитов, не участвовавших в «сра жении)) , Нарыв к этому времени вскрывается, гной выделяется наружу, а фагоциты способ ствуют быстрому восстановлению поврежден ной ткани и ее заж ивлен ию . Если же подвиж ным лейкоцитам не уд ается победить микробов и инфекция начинает распространяться, на помощь приходят лимфатические узлы, изви листые каналы кото рых выстланы большим коли- 83
Ч ЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ чеством фагоцитирующих клеток. Лимфатиче ские узлы служат как бы барьером-фил ьтром , че рез кото рыii инфекция не может дадьше прой ти. Микробы заде рж иваются в них и погибают . Если же микробы (иш1 другие вредные веще ства) проникают все-таки в общий ток крови, то и тогда лейкоциты вместе с другими защит ными механизмами приходят на помощь орга низму в его борьбе с врагам11. Однако защитная роль лейкоцитов не огра ничивается только фагоцито зом . l\руглоядерные клетки кровп - лимфоциты и родоначальные лимфоидные клетки вырабатывают и посылают в кровь специальные белки-глобули- н ы. Эти белки (на зы ваемые антителами) обла дают самостоятельным и защитными свойст вами. Механизм эт ой защиты заключается в связыва нии вредных для орган изма чужеродных белков (антигенов) в безвредные комплексы , которые затем подвергаются разрушению . Таким обра зом , лейкоциты не только фагоцитируют (унич тожают) вредные для организма частицы , но и активно участвуют в неклеточном иммуните те , осущест вляемом с помощью вырабаты-вае мых ими продуктов - белков-глобулинов . Лей коциты не только выполняют защитные функ ции , но играют зна чительную роль и в обмене веществ, осо бенно бел ковом 11 жировом . БОРЬБА ОРГAHllЗrtlA С RPOBOTEЧEHllEB Рассматривая под микроскопом окрашенный мазок нрови1 чело века , можно увидеть, что , кроме эритроцитов и лейкоцитов, в ней есть местами одиночные , местами собранные в куч ки мелкие образован ия (диаметром 2-3 мк) , густо заполненные красновато-фиолето вой зер нистостью .- Это третий форменный элемент кро ви - кровяные пластинки, или тромбоциты . �1мм3кровиздорового человека содерж ится от 150 до 350 тыс . тромбоцито в. Они uнтивно участ вуют в процессе свертывания кро ви , т. е . в образованпи сгустка , закупориваю щего отверстие в поврежденном кровеносном сосуде . Если бы при ранении кровеносных сосу дов кровь не свертывалась 11 образовавшийся сгусток не закупоривал отверстия , то любая рана или глубокий укол г.р озили бы человеку смертельным кровотечением . Так и бывает при некоторых редних заболеван иях , связанных с 1 Мазок . крови - капля крови, размазанная по лабораторному стек лу. 64 нарушением свер'!ывания крови. Однако у здо рового человека это �икогда не сл учается, и вот почему. Как только кровь на чин ает вытекать из поврежденного сосудэ. наружу, растворен ный в ее пла зме белок-фибриноген переходит в нераство римое состояние - фибрин и выпада ет в виде плотнЫ'х нитей. Нити фибрина обра зуют сгусток. Этот сгусток - тромб закупори вает отверстие в поврежденном сосуде , и крово течение прекращается . Но естест венный процесс свертывания крови предохраняет че ловека от потери крови лишь в том сл учае , если поражен небольшой сосуд. Ранение крупных кровеносных сосудов (осо бенно артериальных), в которых кровь течет под большим да влен ием , требует немедленной медицинской помощи , так как потеря че лове ком окело половины всей крови смертельна . Свертывание крови - замечательное явле ние , защищающее чел овека от кровопотери. Основные эт апы свертывания крови был и изу чены русским ученым А. А . Шмидтом . В настоя щее время точно известно как это происходит . Выделено большое количество свертывающих и противосвертывающих факто ров. Некото рые из них уд ается даже получить искус ственно - химическим путем . Благодаря эт им открытиям медицина обогатилась многими сред ствами для лечения больных с повышенной кро воточивостью или, наоборот , с чре змерной на клонностью крови к свертыванию , кото рая так же может быть причиной некоторых болезн ей . РАЗГАДАННАЯ ТАЙНА КРОВИ В специал ьн ой лаборатории за несколько минут можно получить то чные данные о содер жании гемоглобина в крови человека , о коли честве эритроцитов и лейкоцитов в 1 мм3 ее . Для эт ого уп отребляются простые приборы : гемометр , микроскоп и так называемые счет ные камеры . Но самые ценные данные получа ются при изучении под микроскопом окрашен ного ма зка крови. Удивител ьн ая картина открывается взору: в окрашенном ма зке крови , взят ой у здорового человека , можно увидеть множество округлых медно-красных телец с небольшим прос ветлени ем посредине - это эритроциты . Среди них то по одном у, то кучками разбросаны тромбо циты и един ичные лейкоциты . Лейкоциты слож ны по своему строению . Цитопла зма лейкоци тов у здо ровых людей обычно розовая, а зер нистост ь в одн их клетках красная , в других
фи ол етовая, в третьих темно-снняя , а в некото рых ее нет совсем . Ра знообразная окраска дает в о змотность ра зл ичать лейкоциты метду собой 11 с уд ит ь о нормальном или измененном составе к рови. Еще сто лет назад вра чи, не зная окрас к и крови , не умели ра зобраться во всем разно о б разии ее клеток . Тогда подобные попытки считались бесполе зным занятием . Н о истор1ш науки не знает застоя. Она по с т оянно обогащается исс.JJедованиями учен ых н о ваторов. Таюiм был 11 немецкий ученый Пауль Э рл нх . Он обработал мазки крови специал ьн ой краской и таким образом разделил лей1юциты н а зернистые и незернистые . В дальнейшем эти исследования углубил русс к ий ученый Д. Л. Романовский. Составлен н ый им раствор для окрашивания мазков крови пом ог раскрыть многие ее тайны : узнать , какне пути проходят клетки крови в своем ра звитни , к а к «фабрика)) крови - костный мозг и друг11е кроветворные органы - бесперебойно в тече ние всей ашзни чел овека ежедневно вырабаты вают сотн и 11 1 иллиардов разнообразных клеток к ро ви, как восполняет эта «фабрика)) е;кеднев ные физиологические разрушения ее. Это от крытие вошло в мировую науку как знамен11- тый «принцип окраски Романовского>> и оказало учен ым большую помощь в изучен ии заболе ван ий крови и лечен ии многих из них. Если из капли кроветворного костного мозга , находящегося в концах трубчатых кос тей и в плоских костях (ребра , тазовые кости) человека , приготовить тонний мазок , окрасить его по принципу Романовского , а затем рас сматривать под микроскопом , увеличивающим в 900 раз, то можно увидеть клетки самой раз личной формы , величины 11 окраски. Ядра одн их не1I\НЫ и прозрачны, как тон чайшее кружево , других , напротив , плотны и напоминают ма ленькие више нки. А какие чудесные пере лпвы красок от небесно-голубого 11 фиолето во-синего до нежно-розового ! И все так четко отграни чено : ядро , протоплазма, зернистость. Одн ако разобраться в этом многообразии , казалось, н а первый взгляд почти нево змоlI\НО . Но вот з а изучен ие крови взял ись немецкюl ученый Артур Паппенгейм и русский ученый А. Н . Крю ков . Много лет Паппенгейм и Крюков уп орно изучали клетки крови и костного мо зга . Ты с ячи мазков крови окрасили они, i-1\ ИВЯ в раз н ых государствах , но используя один принцип о краски крови - по Романовском у. Работа их увен чалась полным успехом . Им уд алось «рас с тавить все клетки крови по полкам)) и создать с тройную теорию кроветворения . []5д.э.. т.1 КРОВЬ Красный костный мозг - это огромная «фабрика)) крови. В течение всей жизни чело века изо дн я в ден ь поставляет он в кровь све ж но кровяные клетки. Масштабы его работы грандио зны даже и в нормальных условиях . А бывают такие усло вия , которые требуют ус и ленной работы костного мо зга . Вот несколько примеров. Раненый потерял много крови; что делается в костном 11ю з1·е? Мобшшзуются миллиарды специальных к.JJе то к - и че рез несколько недель кол 11чест во эритроцито в в крови восстанавливается. В ор ганизм человека внедрились �ш кробы, вызы вающие тяжелую болезнь, скажем воспаление легких . Костный мозг немедленно усиливает образование и поступление в кровь лейкоци тов - они помогут организму побед ить вредо носных бактерий. Многообразная и напряженная работа кост ного мозга - рождение и со зревание клеток крови, их поступление в кровяное русло - осуществляется в течение всей жизни человека . Это происходит благодаря слаженной работе всех его органов и необыкновенно экономично- . му использованию костным мозгом проду1<тов, необходимых для построения !1 со зревания кле ток крови (бел ков, витаминов , железа) . Так , для нормального вызревания эритро цитов необходимо , чт обы в костный мозг еже дневно поступало лишь несколько миллион ных долей грамма особого вещества - вита мина В12 • Недостаток эт их бесконечно малых количеств витамина В12 , абсолютно необходи мого ддя нормального ра звития и созревания эритроцитов , приводит к тяжелейшему забо.'lе ванию - злокачественному 11 1 алокровию , кото рое еще не так давно считалось неизлечимым . В тяжелом и совершенно бе знадеашом поло жении были эти больные еще всего 35 лет назад . Желтовато-бледные , одут ловатые , потерявшие способность не только ходить, но даже просто твердо стоять на ногах , леж али они в ож ида нии неизбежной и близкой смерти. И как ни боролись за их жизнь самые замечател ьные врачи , болезнь всегда оказывалась сильнее - количество гемоглобина и эритроцитов продо.1- жало ум еньшаться, нарастали тя;келые рас стройства организма 11 больные погибали. Загадочная болезнь привлекала к себе вни мание учен ых разных стран : Советского Союза , Герм ан ии, США , Польши. И постепенно , шаг за шагом с та.111 раснрываться ее тайны. Сначала с помощью тонних окрасо1\ Эрлиха и Романов" Оо
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ ского уд алось выяснить, что происходит при зл окачественном малокровии на «фабрике» кро ви - в костном мозге . Оказывает ся, там накап ливается огромное количество больш их непол ноценных молодых эритроцитов (так называе мых мегалобластов) . Чего-то , очевидно , им не хватает , чтобы со зреть и превратиться в полно ценных 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 уп орство принесли свои пло ды . Вп ервые уд ача пришла к американскому врачу Майноту. В 1925 г. он первый в исто рии медицины спас жизнь больному з.тю качествен ным малокровием с помощью диеты , содержав шей сырую телячью пече нку. Вначале Майноту не поверили. Одн ако вскоре десятки таких больных стали вы здо равливать бл агода ря паш тету и з сырой пече нки. Что же за таинственное вещество содержится в сырой печен и? Многие пытались ответить на этот вопрос , но самым упорным и настойчивым оказался американский сельский врач, ныне зн аменитый К асл . Е го долголетние исследова ния , подк репленные данными со ветских и поль ских ученых , раскрыли загадку этой болезн и и дали верное средство для борьбы с ней . Оказалось, что «таинственный благодетелм человека , без которого нево зможно со зревание эритроцитов,- содерж ащийся в пище вита мин В12 • В желудке здорового человека он под влиянием специальных веществ , имеющихся в желудочном соке , становится активным , а затем в активном � иде отк.�i адывается в печени, откуда и поступ а'е т по мере необходимости в костный мозг . Вот почему сырая печень помо rает больным злокачественным малокровием. 88 В чем же беда этих больных ? Почему у них в костный мозг не попадает активный витамин В1 2? Оказывается , слизистая оболочка желудка у таких бо.11ьных вырабатывает неполноценный желудочный сок . Он неспособен превращать витамин В 1 2 в активный фактор созревания эрит роцито в. Поэтому костный мозг больных зл окачественным малокровием переполнен не зрелыми эритроцитами, и бол ьные , есл и их не лечить, погибают от недостатка JJ крови зрелых эритроцитов. Теперь больные уж е не ум ирают от зл ока чественного малокровия . Достаточно ввести в мышцу такого больного всего 20-30 миллион ных долей грамма витамина В 1 2, чтобы не только спасти его жизнь, но и во звратить к тру ду , вернуть ему радость жизни. При отсутст вии витамина В 1 2 спасительными оказываются спе циальные препараты . печен и или даже просто сырая печенка . Так благода ря уп орному труду ученых и врачей разных стран мира побежден а еще одн а тяжелая болезнь и открыт механизм кроветво рения. Огромным вкладом в изучение не то лько злокачественного малокровия , но и многих дру гих болезней крови было открытие профессором М. И. Аринюшым метода исследования кост ного мозга живого человека . Усовершенство ванная модель иглы для такого исследования сконструирована в 1938 г. советским гематоло гом И. А . К ассирским . Взятие костного мозга из грудины стало совершенно безопасным для больного и открыло перед наукой огромные возможности. Прижизненное исследование костного мо зга пока зало , что происходит в ор ганизме больного при всех заболеваниях систе мы крови. Наши знания о крови - ее строении , функ ции , развитии и разрушении - пополняются каждый день. На помощь ученым-биологам и врачам приходят точные и технические наук и матем атика , физика , электроника . В наше вре мя даже подсчет гемоглобина и форменных эле ментов крови осуществляется автоматическими аппаратами, сконструированными по принципу фото элементов. Уже сконструированы микроскопы , увели чивающие клетки крови до размеров классно й доски ! Под микроскопом удается рассмотреть самое детальное их строение , проследить малей шие изменения в процессе их развития . С по мощью современных методов исследования все сторонне изучается химический состав клеток крови. Выявляются различия между «здоро -
в ыми» и «больным и» кровяными клетками на раз ны х эт апах их созревания . Как далеко уш ла сегодняшняя н аука от н а ивных представлений прошлого о крови! Сейчас кровь широко используется с лечебной целью. Еще в древние времена люди считали кровь «носител ьн ицей жизню) и пытались использовать е е чудесные свойства для спасения раненых , возвраще ния здо ровья больным и молодости ст арикам . Но в те времена, так же как и в средние века, врачи не знали законов кровообращен ия и по этому применяли кровь только как «целебный напитою): больным давали пить кровь живот ных или зд оровых людей . К онечно , особого успеха от такого «лечен ия» не было . Идея о вли ван ии 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 Эмме резом было произведено первое в истории чело вечества внутривенное переливание крови чело веку. Обескровленному ум ирающем у юноше пере.11или кровь ягненка . Первое переливание случайно оказалось уд ачным . Хотя чужерод ная кровь и вызвала тяжелую реакцию , больной перенес ее и вы зд оровел . Успех окрылил уче н ых . Они стали переливать кровь животных другим бол ьным . Однако последующие попытки были неудачным и: больные погибали. Родствен н ики умерших во збудили против врачей судеб н ый процесс , и переливания крови были запре щены законом . Но ученые не переставали ду мать о спасении жизни людей с помощью пере ливания крови. В конце XVIII в. было дока за н о, что неудачи, тяжелые и смертельные ослож нен ия , которые возникали при переливаниях человеку крови животных , зависели от того , что эритроциты Животного склеиваются и раз р уш аются в кровяном русле человека . При этом и з них выделяются вещест ва , действующие на чел овеческий организм как яды . И тогда стало понятным , что для переливания крови человеку н адо использовать только человеческую кровь. Первое в мире переливание крови от чело века человеку было сдел ано в 1819 г. в Англии. В России его произвел впервые в 1832 г. петер бур гский врач Вольф. Успех этого переливания 5• КРОВЬ Древние rрекн пытались спасти умнрающнх , давая нм пнть теплую кровь животных. После открытия Гарвеем законов кровообращения делались первые попытки переливания крови от животных в кровяное. русло человека. ВXIXв.уже бы.1 1 н сделаны первые попытки перелнвання кровн от человека человеку. был блестящим : жизнь женщины, находившейся при смерти и з- за большой кровопотери, был а спасена. Врачи всех стран , и в особенности руссю;1е учен ые С. Ф. Хотовицкий, И. В. Буяльский , В. В.Сутугин , А. М. Филомафитский, горячо в зя- 87
ЧЕЛОВЕЧ ЕСКИП ОРГАНИЗМ Ян Яиский. лись за внедрение в жизнь нового замечатель ного метода лечения . Однако уже с самого нача ла стало ясно , что переливание и человеческой крови не всегда безоп асно для жизни больного . В одних случаях перелитая кровь дейст вовала прекрасно , в других - больные умирали. При этом наблюдались такие же точно явления , как и при гибели тех людей , которым в XVll в. пе реливали кровь животных. Значит , кровь раз ных 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 австри ец :Карл Ландштейнер и чех Ян Янский . Они установили , что все люди по биологическим свойствам крови делятся на 4 группы . Прин ад лежность I< .т ой или иной группе крови - врож д енное, постоянное, никогда не меняющееся свойство . · Определить , к какой группе относится кровь каждого человека, можно по свойству эритро цитов склеиваться , собир аться в кучки и раз р ушаться при попадании их в пл азму или сы вороТI>У крови другой группы. К 1 (О) группе относится кровь , эритроциты которой не склеиваются в плазме или сыворотке других групп , поэтому кро� ь 1 группы можно перели вать всем щодям . :Ко 11 (А) группе относится кровь , эритро циты которой склеиваются и разрушаются в п·лазме или сыворотке крови 1и111 групп . Кровь этой группы совместима с кровью 11 и IV групп, 88 ее можно переливаrь только людям с этими груп пами крови . :К 111 (В) группе относится кровь , эритро циты которой склеиваются и разрушаются в плазме или сыворотке крови 1 и 11 групп , но совместимы с 111 и IV группами . Кровь этой группы можно переливать людям с кровью 111 и IV групп. :К IV (АВ) группе относится кровь , эритро циты которой склеиваю тся в пл азме или сыво ротке всех других групп . Поэтому кровь этоii группы можно переливать то.1 1 ько людям , имею щим ту же, т. е. IV, группу крови. Групповая принадл ежность крови з ав11с1п от содержания в эритроцитах и сыворотке осо быхвеществ-аглютиногенов(вэри троцитах)иаглютининов(всыворотке). Определ яют группы крови по особым стан дартным сывороткам , получаемым заранее и з крови людей , у которых уже был а до этого установлена группа крови . После открытия групп крови переливание крови стало могучим средством в борьбе за спа сение человеческой жизни. Однако , по мере того как переливания крови стал и все больше 11 больше входить в повседневную практику меди цины, было установлено , что даже при перел и ваниях совместимой по групповому признаку крови, в особенности повторн ых, у некоторых больных наступают осложнения , такие же, как при переливаниях несовместимой крови. Оказы вается , на повер хности эритроцитов располага- Ка рл Ландштеiiиt'р.
ют ся не только те белки- антигены, которые о пределяют их групповую принадл ежность . Так , э ритроциты у большинства людей обл адают очень важным антигеном (который обнаружи в ается у обе3ьян-м артышек ре3ус) , на3ываемым р е3ус-фактором . Люди , эритроциты которых о бл адают этим ре3ус-фактором , на3ываются ре- 3 ус-п оложительными . Таких людей 85 % . У 15 % .'l юдей ре3ус-фактор на эритроцитах отсут ствует. Эти люди - ре3ус-отрицател ьны . При переливаниях ре3ус-положительной крови ре- 3 ус-отрицательным реципиентам (так на3ывают тех , кому делают переливание крови) у реци п11ента происходит выработка антител к чуже р одному белку - ре3ус-антигену. Повторное п ереливание ре3ус-положительной крови этому человеку приводит к встрече ре3ус-антигена с накопившимися антител ами 11 развитию реак ции несовместимости , такой же, как при пере ливании несовместимой по групповому при3на :nу кров11 . Чтобы и3бежать осложнений , свя3ан- ных с переливаниями крови, несовместимой по этому при3наку, в настоящее время счита ется обя3ательным определ ение не только груп повой , но и ре3ус-принадл ежности крови реци п иент а и донора (человека, дающего для пере ливания свою кровь) . Сначала врачи переливали кровь только не посредственно от человека человеку. Это были так называемые «прямые» переливания крови . Но потом , :nогда метод лечения переливанием :nрови стал применяться все шире и· шире, воз никл а необходимость предварительной 3аготовкп большого количества крови ра3ных групп , В3Я той у здоровых людей . Где же взять так много крови , как сдел ать , чтобы она не свертывалась во время хранения 11 не теряла своих целебных свойств? Ученые мно гих стран стали работать над этой очень сложной проблемой. В нашей стра не она уже полностью разрешена: у нас органи3ована постоянная широкая донорская сеть . Здоровье доноров в ССС Р специально охра няется . Нровь у них берется в небольших коли чествах и чере3 продолжител ьные промежутки времени , они получают усиленное питание - таким обра3ом , это совершенно безопасно дл я 11х здоровья . И наконец , учеными были найдены способы консервирования крови. Оказалось , ЧТО еСЛИ К ТОЛЬКО ЧТО В3ЯТОЙ у ДОНОра KpOBll п рибав ить немного безвредного для человека раствора лимоннокислого ·натрия , то такая кровь (она называется (Щ итратнаю>) не сверты вается и может храниться при темпер атуре 4-6° несколько месяцев . Дей ствие цитр атной кро ви ничем не отлич ает ся от действия свежей . Сейчас в каждой боль нице есть постоянный запас крови ра3ных групп . Она ра3лита и з ап акована в специаль ных ампул ах. На каж дой ампул е есть накл ей ка: на ней указана груп па крови , находящейся в ампуле, фамилия до нора и дата 3аготовле ния крови . Теперь кон сервированную кровь можно перелить боль ному срочно . В последнее десяти летие стали применять не только внутривен ные , но и внутриарте риальные переливания крови . Этот способ пере ливания крови возвра щает к ж и3ни людей с остановившимся дыха нием и прекративш ейся работой сердца , т. е . та ких , которых, ка3алось бы, можно считать уже мертвыми . В самые последн ие годы стали широко при менять переливания от дельных составных час тей крови : эритроцитов, лейкоцитов, тромбоци тов и плазмы - в зави- симости от того , в каких КРОВЬ Соврl' менныА а ппарат ддя переднвання кровн . составных частях крови больше нуждается больной . Успешные переливания крови, получившие широчайшее распространение во всем мире , и особенно в нашей стране , ежедневно спасают тысячи жизней , во3вр ащают здоровье больным . Неоценимую роль сыграло переливание кров11 во время Великой Отечественной войны . Одн ако медицина не могл а удовлетвориться эт11ми успехами . Ведь всякое перелив ание кро ви рассчитано на временную помощь организ му. Оно может сп асти жизнь тогда , когда и соб ственный костный мо3г больного способен спр авляться со своими обя3анностями , т. е . ког- 69
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИ3М да он полноценен . Н у, а как быть с тем11 больными , у которых по каким-либо причинам костный мозг опустошен? Такие болезн11 существуют . Причины их различны. Лечение очень трудно . Естественно , что у врачей воз никл а мысль о том , чтобы не только переливать от человека к человеку кровь , но и прижив лять костный мозг . Эта задача оказалась очень трудной. К ак з аготовить нужные количества кроветворного костного мозга? К ак хранить е го? К ак и збе жать реакции несовместимости? Первые две з адачи сейчас уже можно считать решенными . "Устано влено , что взять нужное дл я введения больному количество :кроветворного :костного мозга можно без вреда для донора. С охранять :кроветво рный :костный мозг можно в специ аль ных холодильных установках. При этом он не теряет своей активности очень дол го . С амое трудное - зто подобрать донора и реципиента. Здесь возникает слож нейшая проблема, а имен но : надо преодолеть барьер несовместимости тканей донора с тканями больного человека , иными словами , создать возможность при живления в организме чужого :костного мозга . Эта задача чрезвычайно сложна , та:к :ка:к тка ни р а зных людей в большинстве случаев отлич ны друг от друга по своей белковой структуре. Внесение в организм одного человека тканей другого приводит :к накоплению антител против этого чужеродного белка 11 разрушению пере саженных тканей . С ложна, та�шм образом , н задача пересадки :костного мозга. Ведь в нем содержатся разнообразные :клетки с разнооб разной белковой структурой . Одн ако и эта трудность , по-видимому, будет преодолена. По:ка при специальном лаборатор ном подборе донора удается добиться лишь :кратковременного приживления :костного моз га - на несколько недель. Та:к постепенно раскрывает нау:ка тайны :крови. Мы уже немало знаем о ней, умеем ис пользовать ее «жизненные силы» , лечить многие болезни :к рови. Но ученые не останавливаются на достигнутом , а жизнь :каждый день ставит перед ними новые задачи . Продо лжается и зучение строения и свойств :крови , борьба с ее болезнями , совершенству ются методы ее применения в медицинской пра:к ти:ке . • КРОВООБРАЩЕНИЕ О СЕРДЦЕ Чувствует ли себя человек счастливым , по стигло л и его несчастье , угрожает ли ему опас ность , работает л и он , занимается ли спор том - все зто , вся жизнь человека отражается на деятельности его сердца. Часто люди говорят: «сердце замир ает от стр аха» , «сердце трепещет в груди от радости» . �то знач ит , что ритм работы сердца изменяется в з ависимости от состояния человека. Поэты воспевают сердце , проз аики пишут о сердце , ашуги складывают песни о нем . С ра ботой сердЦа связывают начало и :конец жизни . Если сердце спр авляется со своей нагрузкой , то :кровь своевременно 11 в нужном :количестве дост авляет нашим органам :кислород и пита те11ьные вещест ва и унос ит углекислоту и д ругие продукты распада. Деятельность сердца тесно связана с други ми органами и находится под влиянием цент ральной нервной системы. 70 Человек может выносить большое физи ческое напряжение : л ыжник- ставить миро вые рекорды , альпинист - подниматься на неприступные горные вершины, а водолаз - спускаться в морские пучины , если сердце вмес те с другими органами приспосабливается :к из менившимся условиям и начинает больше и быстрее накачивать кровь , обеспечивая орга низм необходимым количеством :кислорода и питательных веществ . Та:кую работу сердце может выполнить , есл и о нем заботиться и тренировать его . Что же надо дел ать , чтобы иметь здоровое и тренированное сердце? Для ответа на этот вопрос надо знать , :ка:к оно устроено и :какие Процессы совершаются в нем . ВЕJIИКИИ НАУЧНЫlt ПОДВИГ С очень давних времен люди пытались поз нать свой организм , интересовались функциям и
р а зличных органов и, конечно , рабо'rой сердца. Н ет ПОЧТll Hll ОДНОГО МЫСЛ ИТеЛ Я древнего мира, к ото рый не затрагивал бы этих вопросов. В их труд ах есть и правильные представления , и мн о го о шибочного . Например , «отец мед1щ1шы» Г1шпокр ат (он ж и л в Греции 2400 лет наз ад) считал , что серд це - очаг теплоты и что в левом его жел удочке н а ходится не кровь , а поступ ающая туда из воздуха особая жизненная сила - пневма . Другоii выдающийся греческий мыслите.т1 ь А ристотель, спустя сто лет после Гиппократа, анатомируя 11 исследуя животных , пришел к заключению , что кровь и теш1ота образуются в сердце , кровь «одухотворяется>) особой жизнен н ой силой и течет по венам , а в артериях нахо дится воздух. Выдающийся римский мыслитель и врач Гален (11 в.) испр авил некоторые ошибки Ари ст о теля, но не создал правильного предст авле н и я о кровообращении. Гален счи тал , что кровь образуется и з пищи в печени 11 по полой вене поступает в правую половину сердца . В левыi1 ж е жел удочек и з легких поступает жизненная пневма . Через поры в перегородке , отделяющей правую полов11ну сердца от левой , пневма сме ш ив ается с венозной кровью и «одухотворяет» ее . В результате венозная кровь превращается в алую , текущую по артериям. Связи между артериям11 и венами Гален не допускал . Нонечно , никаких пор в перегородке , отде ляющей левую половину сердца от правой , нет . Не видел их и Гален . Но он допускал их суще ствование , так как это отвечало состоянию нау ки той эпохи и его научным представлениям. Ошибочные предст авления Гиппократа , Аристотеля и Галена с теми или иными неболь шими поправками держались почти 20 веков, и человечест во все это время находилось в за блуждении . Эти взгляды превратились в до гму1 и не подлежали критике . Вот отрывок из при сяги, которую принимали студенты Болонского университета в Италии : <1 Ты дод жен поклясть с я, что будешь хранить и защищать то учен ие, которое пуб.111чно проповедуется в Бо.J!онском университете и в других знаменитых школ ах согл асно тем автор ам , у же одобренным столь кими столетиями, которые объясняются и изла г аются университетскими доктор ами и профес сор ами . Именно , ты никогд а не допустишь , что бы перед тобою опровергал11 ил и уничто жа.тш А ристотеля, Галена, Гиппократа и других 11 11 х п р инципы 11 выводы>). 1 Доrма - положен ие, утверждение, не допускаю щее возражений. Только в 1628 г. вы ш ла в свет книга выдаю щегося английского уче ного "Уильяма Гарвея под названием <� Анато мическое исследование о движении сердца и кро ви у ЖИВОТНЫХ» . В ЭТОЙ книге автор изл агал но вое стройное учение о кровообращении. И . П. Павлов в предислови11 к русскому переводу его книги пишет : <� Труд Гарвея не только ред кой ценности плод его ума, но и подвиг его смелости и самоотверже ния» . И действител ьно , это был великий научный подвиг . Ведь еще не раз веялся дым костра, на котором был сожжен Джордано Бруно, писав ший в ночь перед каз нью : <� Было во мне все таки то, в чем не отка жут мне будущ11е века , и потомки скажут : страх смерти был чужд ему, силой характера он об ладал большой и ст а вил выше всех наслаж дений жизни борьбу за истину» . Погиб на кост ре испанский ученый Сервет , открывший ма лый круг кровообраще ния . Перед генеральным инквизитором 1 был по ставлен на колени се мидесятилетний Гали лей . Его застави.111 от- К РОВООБРАЩЕНИЕ речься от своего учен ия . -1! ! ����� Потрясенный , мо.т�ча.т� - французский ученый Де карт . В эту эпоху безраз дел ьного господства ка ---тглава судебно-пол11- цейского учреждении като лической церк ви , созданно го в Х111в. дляборьбысо всеьш , к то не был согласен с цер ковниками. Тренированное с ердце леr ко переносит больш у ю фи зическую иаrрузку и быстро пр11спnсабливается к и зме- ннющимся условиям . 71
ЧЕЛОВЕЧЕСКllП ОРГАНИЗМ К ЖАБРАМ 8 ТУЛОВИЩЕ 8ТУЛО8ИЩЕ РЫБЫ ЗЕМНОВОДНЫЕ ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ МЛ ЕКОПИТАЮЩИЕ 1- ПРЕ.1 1. СЕРДИЕ 2· ЖЕЛУДОЧЕК Строt> н не сt'рдца разлнчн ых классов позвоночны х: ры б ы - одно прt'дсерд11е н однн желудочек; зt'мноводны е - два пр•·д сердня н од11 н желудочек; пресм ыкающиеся - два предсердня 11 один желудочек с непо.1иой перег ородкой ; млекопитающ11е - два предеерд11 я 11 два желудочка . толичес:кой це р:кви и созданного ею страшного суда - ин:квизиции надо было иметь большое мужество , чтобы выступить с опровержением того , что было освящено цер:ковью . Н о Гарвей решился на это . Ему пришлось выдержать большую борьбу не толь:ко с цер:ковью, но и со многими учен ыми той эпохи . Его о:клеветали. Он почти полностью лишился врачебной пра:кти:ки , потерял состоя ние и чуть не был за:ключен в дом умалишен ных. С особенно большим ожесточением боро лись против Гарвея профессора медицинс:кого фа:культета Парижс:кого университета Гюи Па тен 11 Риолан . Эта борьба нашла отражение и в художественной литературе . Французс:кий др аматург Мольер в «Мнимом: больном» высмеял Патена в образе доктора Диафуаруса. А фран цузс:кий поэт Буало от:кли:кнулся на эту борьбу в своем произведении <• Забавный случай» . Та:к в непрерывной борьбе со старым и от жившим рождается новое в нау:ке и жизни. Гарвей прин адл ежит :к числу немногих уче ных той эпохи , :кото рым посчастл ивилось уви деть торжество своего учения . С его именем связано .н ачало современной научной физио логии и создание учения о :кровообращении . HEYTOl\IИl\IЫЙ OPГAll Всю наш у жизнь центральный орган :крове носной системы - сердце - непрестанно работа ет . Оно начинает работать , :когда мы е ще не ро дились , и последним пре:кращает свою работу. Со:кращаясь , сердце прщ1,ает движение :крови , :которая цир:кущ1рует в организме , не остан ав ливаясь ни на одну се:кунду. Сердце - небольшой полый мышечный ор- 72 гаи . У челове:ка оно с :кул а:к и весит всего о:коло 300 г, это примерно 0,4-0 ,5 % веса всего тела. Размер и вес сердца тесно связаны с хара:к тером деятел ьности челове:ка . Особенно влияют на размер и вес сердца тяжел ая длител ьная мышечн ая работа и занятия спортом: . От систе матичес:ких занятий спортом сердце увел ичи ва ется в своих размерах . Н о это не болезнь, а толь:ко разрастание мышечных стенок, :которым почти каждый день приходится выполнять бол ь ш ую работу . Та:кое сердце принято называть спортивным . Большое сердце , например , у бе гунов на дальние дистанции , бо:ксеров, людей , занимающихся тяжелой атлети:коi'1. Большое , но нездоровое сердце у людей , зло употребляющпх спиртными напит:ками , осо бенно пивом . Постоянное употребление пива приводит :к тому , что сердце , :кроме крови , до полнительно систематичес:ки перегоняет по ступ ающую в кровь излишнюю ж1щ1юсть . Та:кое сердце , в отличие от спортивного , ожиревшее , сл абое. Строение сердца в процессе развития живот н ого мира усложнялось и совершенствовалось . Самое сложное и совершенное по своему строе нию сердце у челове:ка, наиболее простое - у рыб. У них оно состоит из двух отделов : пред сердия и жел удоч:к а. Через сердце рыб прохо дит толь:ко венозная :кровь. Из него она направ ляется в жабры , где насыщается :кислородом 11 превращается в артериальную . Из жабр :кровь расте:кается по всему телу. С появлением легочного дыхания усложни лось и строение сердца . Например , в сердце лягуш :ки три отдел а: два предсердия и один жел удоче:к . А сердце тепло:кровных , в том числе 11 человека, имеет четыре отдел а - два пред сердия и два жел удоч:к а. Их называют левое и
правое предсердие 11 левый и правы й жел удочек . Предсердие с предсердием и жел удочек с же лудочком не сообщаются . Они отдел ены друг от друга непро ющ аемой перегородкой, которая делит сердце на левую и правую поло вину . Но левое предсердие сообщается с левым желудоч к ом , а правое предсердие - с правым желудочком . Между предсердиями и жел удочками К РОВООБРАЩЕНИЕ тоже есть перегородки . В них находятся отверстия , через ко торые предсердия и желудочки сообщаются между собой . В этих отверстиях есть клапаны: между правыми предсердием и желу дочком-трехстворчатый , а меж ду левыми предсердием и же лудочком-двухстворчатый , или митральный . Створчатые клапа ны открываются только в сто рону желудочк а. В сторону пред- 1' ""· 1: а - створчатые клапан ы сердца; 6 - створчатые к.1 апан ы открыты , в - ствuр•1аты е клапаны закрыты . РшJ. 2: а - полулунн ые клапан ы аорты , 6 - по.1 улу1шые клапаны открыты , в - полулунныс к.1апаны закрыты . сердий они открываться не мо гут , так как к их краям и к мышечным выступам сердечной мышцы прикреплены сухожильные нити. При сокращении сердечной мышцы эти нити натягиваются и препятствуют выворачиванию ил апанов в сторону предсердий . Бл агодаря таиому устройству ировь у здорового человека свободно поступает и з предсердий в желудочки 11 ни капли ее не может попасть обратно и з же лудочиов в предсердия . Система клапанов серд ца этим не ограничивается . Есть еще клапаны , расположенные между левым жел удочком и аортой и между правым жел удочном и легоч ной артерией . Эти клапаны называются полу лунными . Они похожи на кармашки и своим открытым концом направлены в сторону сосу дов . Поэтому , когда ировь течет из сердца , кла паны прижимаются к стенкам и свободно про пускают ее. При обратном токе крови они на полняются и плотно прижимаются краями друг и другу. Этим устраняется какая-либо возмож ность возврата кро·ви в жел удочки . Сердце работает по принципу насо са. Вспом н им устройство насоса (см . рис.) . Между труб ками А и В и полостью насоса П имеются кла паны К1 и К2, а в трубке В находится поршень. Что же произойдет при оття гивании поршня , если трубка А погрузится в жидкость? В поло сти насоса образуется более разреженное про странство , тогда под давлением ж идкости кла пан К1 между трубкой А и полостью насоса откроется и жидкость всосется в насос . А есл и опустить поршень? Тогда давление в полости насоса повысится и под давлением жидкости клапан К1 плотно закроется . Но при этом отиро ется находящийся у трубии В другой клапан К2 и жидкость и з полости насоса начнет посту пать в трубку В. При повторном оттягивании поршня вновь откроется К1 , а ж идкость из трубки В, стремяс ь вернуться в полость насоса , плотно закроет К2 • Сердце , подобно насосу , в течение всей жиз ни ч еловека перекачивает и перегоняет кровь по все11 1 кровеносным сосуда11 1 тела. В нем нет поршня и давление на кровь осущест вляется соиращение11 1 сердечной мышцы . Кл апаны серд ца , подобно клапанам насоса , обеспечивают односторонний ток крови , так как открываются под ее давлением только в одном направлении . А 11 Схема работы всасывающеrо и наrнетательноrо насосов . 73
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРl'АНИЗМ 2 ' 3 4 8 в сердце и наполняет рассл аблен ные предс ердия , а отчасти проте кает и в желудочки. Но вот прошли 0,4 секунды , отдых кончился - пора принять ся за работу. Начинается сокра щение сердца . Вначале сокращают ся стенки предсердий , а жел удоч ки остаются еще рассл абленными. Предсердия во время отдыха ус пели наполниться кровью , поэто му их сокращающиеся стенки да вят на эту кровь и вытал кивают ее в жел удочки. Створчатые ю1а паны этому не мешают , так как они свободно открываются в сто рону· желудочко в. Сокращение предсердий длится всего около О ,1 секунды . За этот очень короткий промежуток времени они успевают сократиться и перекачать всю на ходящуюся в них кровь в жел удоч ки. За сокращением предс ердий сл едует сокращение желудочков. Работа сердца: 1 - сокращение сердца на чинаетс я с сокращения стенок пред· серд иil , благодаря чему кровь из предсердиil переходит в же.1удочки ; 11 - за сокращением предсердиil следует сокращение жел)·до чков; 111 11 IV - даже в период отды ха сердечиоil м ы шцы кровь поступает в предсерд11я . 1 - вена; 2 - предсерд ие; 3 - желудочек; 4 - аорта; li - створч аты й к.1апан; в - по· Стенки желудочков , сократив шись , оказывают большое давле ние на кровь . Под повышенным кровяным давлением створчатые клапаны закрываются , и единст венными выходами для крови ос таются аорта и легочная артерия . Находящиеся у выхода в аорту и легочную артерию полулунные клапаны прижим аются к их стен кам, и кровь с силой выбрасывает ся в эти сосуды. Сокращение же лудочков длится 0,3 секунды , а потом вновь наступает период от дыха, и цикл повторяется снова. лулуины е клапан ы. СТРОГО PHTl\IHЧHO Сердечн ая мышца сокращается четно и точно 60- 70 раз в минуту. Промежутки между сокра щениями и их продолжительность абсолютно точны. Одн ако не все отделы сердца сокраща ются одновременно , между их сокращениями существует определенная последовательность . Кроме того , в деятел ьности сердца есть момент , когда мышцы предсердий и желудочков одно временно расслаблены . В это время , длящееся 0,4 секунды , мышца сердца отдых ает . А кровь в. организме движется непрерывно . Даже в пе риод отдых� сердечной мышцы она поступает 74 При каждо м сокращении желу- дочков порция крови объемом 60- 70 см 3 выбрасыв ается и з правого желудочка в ле гочную артерию и и з левого ж елудочк а в аорту . Ировь из .11 евого желудочка выбр асывается в аорту под давлением 140-150 мм рт . ст ., с силой .Ударяется о стенки аорты и р астягива ет их. Но стенки аорты , как и все артерин, эJiастичны и поэтому стремятся вернуться к своему исходному положению ; в результате про исходит их колебание . Эти колебания распро стр аняются по стенкам всех артерий , и есл и слегка прижать стенку артерии там , где она ближе к поверхности тела, то их можно ощу тить. Это п у л ь с. Его можно сосчитать, если слегка прижать стенки артерий к кости , напри-
м е р 1:\ лучевой , на шее , на в11сl:\ах. К о.111чество 11 у льсовых 1'0.1ебанпii строго соответст вует ча стоте сер;�.ечн ых col:\p aщeн11ii . Опыт11ыii врач, прощупав пульс, по.1 учает п рс;�.ставленне о р аботе сер;ща. Д .1 я зап11сыва- 1 1 1 1я пул�. са е с ть спец11а.1ы1ый пр11бор - сф11г м ограф . Пр11 зап11с11 пу:1 ьса с ф 11г�югр а ф ом ш1.1у ч астс я дово:1ь110 сдоашая l' JН!Вая . На нelt в11д н ы по;�.ъем , спусl:\ 11 11.0 110,111 11те .1 ы1 ые ко.1еб ан11я . П с р выii l' pyгoвolt 11 0,1ъем соответст вует сокра щс1111ю, а спус l' - расслабленпю 11\елудоч"!'ов. До110.1юtте:1ы1ые ко.1еб ан11я нмеют пные пр11- ч1111 ы, 01111 связаны с э,1аст11чес к11ми своltствамн артерпальпой стенк11. О 1111санные р 11тм11чес 1ше ко.ТJебанпя стеноl\ сосу;1,о в, 11.111 п у льсовая 11 0.1на, 1\ аК ее о б ычно называют , распространяютс я в с р е,1нем со ско ростью 9 J.t !ceк. во111•ос, OCTЛllШll DCH 18ЕЗ ОТВЕТА Сре;щ б :1 естящих ш1е11 апохн Возрождення в11;11ю е место за1111м ает н�tя А 11;t р ея В еза.111я - врача , ос11овате:1я научноii анатом1111 . Сво1ш т ру;1о м «0 стр оенип че.· 1 011еческого теJ1а», 11з;щн- 11 ы�1 в 154;) r., ll eзa.111 ii по.1от11.1 начало совр е мсиноii анатошш . Д остаточно сl\азать , что он всl\ры.1 2UO оuшбо1\ Га:1ена, чем нанес смерте.1ь ныii у,1ар его учен ию. ll.r1 естящ11е 11ссле:1о вю1 11я Веза.ТJ11я 11 р 11вел�1 его 1.; стол юювенню с 1' ато.111ческой церl\овью . Дове;1е11ныii сво11м 11 в р агами до отчаяння , он преl\ратпл научную деяте.1ьность в Италtш , са.;е1· сво11 рукоп11с11 11 ста.1 п р и,�,вор ш.ш в р ачом в Ма,�,рп,1,е, где 11 случилось то, что прнве.10 это го гениального анат ома к гпб ел н. КРОВООБРАЩЕ НИЕ Одна;1ц ы llезалий вскрывал т руп, чтоG ы установить п р ичину 01срти . Каl:\ов же был уа.;ас самого Незал11я 11 всех присутствующих , ког;щ пос.1е всl:\рытия грудной клетю1 трупа они у в11- де:1 11 слабо сокращающееся сердце ! Об это�t узнал а инквизиция , и ll eзa.111 1! б ыл обвпнен во вс1.;рытии живого человеl:\а. Инквпзици я пр11- rовор11ла его к смерти (см . ст р. 211). Но почему же все-таки сокращалось сердце трупа? Неужел и такой выдающийся врач, ка юш был В езалиii , пршш л за мертвеца еще ж11- 1юго человека? Ответить на этот вопрос не мог никто , даже сам Везалиii - ведь уровень знаний той эпох 11 б ы.1 е ще очень низоl:\ . О твет на него человечество пол учило только через т р 11 столетня. I• АаГАДRА Древнегреческий мыс J1 1tтель А р истоте.1 1, в свое время изучал разв11т11е курнного заро- 11, ыша. Он брал через опреде.1енные п р омеж уткн времени из- под наседки яlщо , разбивал его 11 рассматривал содержимое. Оказалось , что через суткн в яiiце появляется пульсирующая точка. Арнстотел ь назвал ее «прыгающей точl:\оЙ)) . О п б ы.'1 первым человеl:\ом , наблю,:�;авпш м это яв.1е ю1е . У чен ы й не смог сl:\рыть своего волнення 11 вос1шию1ул: «Живое в живо�t!)) Что а\е за «прыгающую точ к у )) у в1це:1 Ар11с топ•J1 ь ? Заро;щш развнвается в 1< уршюм я lще б оль ш е трех не,1ел ь. А если р а:1 б 11ть яiiцо , взятое нз-под наседю1 всего тоJ1 ыю ч е р ез 20 -:Ю часо в пос.1е того , 1< а1< она 11 ача.1а е 1·0 выс11атвап,: ) В нем пе только не бу;�.ет цып:юнl-\а, 1ю ,\ атс Веза�111й 11 его учсн11к11 в о орсмя ос�;рыт11 я увиде ли, что сердце трупа слабо со кращается. 75
ЧЕЛ ОВЕЧ Е СIШО О J>Г АНИЗJ\1 Долго размышдял Ар11стотел ь над загадкоl1 <( прыгающей точюн�. на гл аз нел ьзя за111ет11ть кюшх-.1иuо 11змене ш1ii . Одн ако в яйце уже uудет «прыгающая точка)>. Направьте на нее J1 упу - 11 вы увидите о;що 11з поразительных явл е1111й приро,r�.ы , а именно: нлепш , кото рые в нурино111 зародыше нач11нают сонращаться перны11111 , ко гда нет еще 1111 11юзга, н11 перьев , ю1 :кровеносных сосу11о в, 1111 кров11 . Из них сфор11ш руется сердце бу;1у щсго цыпле1ша. Значит , «прыгающая точка)> н есть бу;1ущее сердце. Один ученый п родел а.1 та�щй опыт : о н извлек из яйца «прыгающую точ- . нр>, поr.1естш1 ее в сосуд с 1\ ровью , 111енял кров�, и поддер;ю1вал ее постоянную температуру. Тан ему удалось сохранить «прыгающую точку)> три 111 есяца . Легче всего наблюдать работающее сердце у холодн окровных1 животных, например у ля гушки . После вскрытия видно , как предсердия наполняются кровью , затем он11 сокращаются 1 Те�ше ратура тела холоднок ровных ;ышотных рав на тещ1ературе ок рущающей среды ; тенл ()кровные ;ю1- nот11ые имеют оп ределенную тсмпер<1туру тсл<1 11 р11 любой тем пературе среды . 76 11 перегоняют 1\ ровь в ;к ел удочек , кото рыii тоже сокращается и про гоняет :кровь по сосунам . Сердце лягу1111ш можно вырезать . И в таком Вl\Де 0110 uу;1ет СОl\ращаТЬСЯ , Пр11 ЭТОJ\1 ПОСJiе;\о ВаТеЛ ЫIОСТЬ сокращен 11ii отделов сердца сох ра няется , но кровь в него не поступает 11 11з не1'0 не выбрасывается . Оно работает нан uы вхолос тую , но все равно сокращается . Сер;ще 11ю;юю разрезать на части - 11 отдел ьные его чuст11 будут сокращаться . Сердце лягушкн можно долго сохранять , ес.111 пропускать через него с11ециа:1ьный раст вор, со11ержащ11ii в опреде.1енной 1:юнцент ращ111 поваренную соль, хлор11стый каш1ii , xJ10p11cтыii ка:11,ц11ii 11 ,' l,вуугле1ш с.r r ую соду . Тш.; же можно наuлю,'l,ать раuоту сер,1ца 11 теп.1окровных ж11вотн ых: кошю1 , нрол11ка и др. 0l1,н ако усJ10в11я дл я работы 11зош1рованно го сердца (так называется сердце , 11зв.1еченное нз организма) теплокровных ж11вотных иные. О н 11 более сложные . Раствор хотя 11 содерашт те же соли, ЧТО II в опыте с сердцем JIЯГYШKll , 110 J\()11- це нтрацня их иная . Кроме того , в раствор 110- бавляют глюкозу , нас ыщают его ю1слоро;10111 11 нагревают до :17 -38с . Если пропускать такоii раствор через изолированное сер;ще .1 юбоrо теплокровного животно го , то оно сокращается многие часы . Конечно , такое 11зол 11рованное от органнзма сердце , когда все нервные связи прерваны , 1щет лншь приблизительное представление о ;1ея те.1ьносп1 сердца в самом орган11з�1е. Но как же объяснить все эт11 опыты 11 наuлю дення? Почему извлеченное нз орга�ш зма серд це продолжает работать? Как объяснить роко воii случай с Везалнем? Дело в том, что в сердце , как теперь 11звест но , нро:\tе обычных мышечных во:юкон , есть скоплею1я клетон и другого тнпа. Эти клетки очень возuуд11111ы. Их особенность заключается в том , что они обJiадают авто111ат11змо111 , т. е. воз буждение возюш ает в ннх са11111 х, а не при ходит из дру1·11х участков нервной системы. В сердце есть два таких скоплення ю1ето:к, 11.111, как их называют , узла : одно в правом пред серд1ш у мест а впадения верхней полоl1 вены; другое в том ж е предсерд11 11 , но у перегородюr , отделя ющей предсердие от жел удочка. От него отходят пучки , кото рые пронизывают всю сер дечную 1\IЫJJЩy . в этих скопленнях, Ш1И узлах, 11 возникает возбуждение , обус.rювливающее раuоту сердца. Первое возбуждение появ.1'\яется в самом сердце , в правом пpel1,cep;i.1111 , в уале у места впuдения верхней поло!� вены. Отсюl1,а 11 ач11н ается и сокращение. Этот же участок по-
сл едним перестает биться при остановке сердца. В озбуждение , возникшее в этом узле, переда ется н а другие отдел ы сердца и вызывает его де я тел ьность. Т а ки111 образо111, ритм работы сердца обуслов л ен ритмом возникающих в этом участке сердца в олн возбуждения . И есл и удается сохранить ж и знь извлеченного из организма сердца или о ж ивить сердце трупа, то это в первую очередь с вя з ано с сохр анением или пробуждением дея т е льности тех участков сердца, где есть узпы. В от здесь-то и кроется разгадка секрета работы и з олированного сердца . Иногда у человека после смерти автомати чес кая деятел ьность сердечных узлов в слабом виде со храняется еще неко торое время . Это бывает очень редко , однако Везалий, видимо , п р и вскрытии трупа нато лкнулся именно на такой случай . Но ни он , ни его современнию1 ничего не знали о сердечных узлах и об их авто- 111атической деятел ьности. Было бы ошибочно думать , что и в цел ом организме сердце работает самостоятельно , не зав исимо от общего состояния организма . Рабо та сердца находится под контролем центральной нервной системы , и его деятельность изме няется под влиянием возбуждения , посту п ающего из головного мозга. Изменение дея тельности сердца направлено на то , чтобы как можно лучше обеспечить потребности организма. К РОВООБРАЩЕНИ Е Влияние центральной нервной систе111ы на сердце передается двумя нервами : бл уждающим 11 симп атическим . Блуждающий нерв замедл яет его работу , а симпатический ускоряет . Наш гениальный ученый И. П. Павлов открыл еще одну функцию с11мп атического нерва. Он дока зал , что это т нерв вл11яет на питание сердечной мышцы , 11 наче говоря , на ее обмен веществ. Н есмотря на то что .вл ияние этих двух н ер вов диаметрально противоположно - бл уа; дающий замедл яет , а симпатический: ускоряет 11 ус иливает сокращен ие сердца ,- в организме они действуют согласованно. Только благодаря нх согласованной: работе деятельность организ ма протекает нормально , а сердце приспосаб ливается к изменяю щимся условиям lfш зн н организма . НА ВЫСОТУ 1'1 0СRОВСКОГО УНИ ВЕРСИТЕТА Сердце , как мы уж е говорили, сокращается 60 -70 раз в минуту 11 при каждом сокращении выбрасывает в сосуды 60 -70 см 3 крови . Н о частота сердечных сокращен ий зависит от ха рактера деятельности че ловека. Если человек спокойно лежит или сидит , деятельность сердца замедляется . Если он занят легким физичес ким трудом , работа сердца ус коряется, а при тяжелой физической: нагрузке или во время спортивных занят11ii частота сердечных сокраще ний: резко увел ичивается . Н а прим ер, у спортсменов-бегу нов во время бега на спор тивных соревнованиях часто та сердечных сокращений мо жет ДОХОДИТЬ ДО 250 в ми нуту. Кончился бег - сердце постепенно успокаивается, и вскоре устана вливается его обычный ритм сокращений . У детей 11 у взрослых сердце сокращается с разной частото й: у детей до года - 200-100 сокращений в мину ту,в10Jieт-90,ав20лет и старше - 60 -70; после 60 J1 ет число сокращен ий уча щается и ДОХОДИТ ДО 90 -95. С.� ева - не р11ы сердца; cu11U ut1 - проводящая система сердца: 1 - узJ1 ы проводя щеii с11стемы; 2 - u учки , передающие возб)'Ждение от узJ1о в. Работа сердца , ка!\ и лю бая другая работа , 11 зм еряет ся про изведен ием веса п о дия- 77
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ ECJIИ бы можно быJlо ИСПОJ1ьзовать работу сердца, ТО за 8 ча сов удаJJось бы поднять чеJJовека н а высоту зд ания Москов ского университета (oкoJJo 2'0 ." ) , а за 30-31 день - на вершину ДжомоJJуигмы - высочайшую точку земного шара (88'8 м) . того груза (в килограммах) на высоту (в мет рах) . Попробуем подсчитать работу сердца; окажется , что она очень велика . За день, если человек не совершает тяжелой работы , сердце сокращается свыше 100 ООО раз; за год- около 40 ООО ООО раз, а за 70 лет жизни - почти 3 ООО ООО ООО раз. Какая внуш ительная циф ра - три миллиарда сокращений! Умнож ьте теперь частоту сокращен ий сердца на количество выбрасываемой крови , и вы уви дите , какое громадн ое количество ее оно пере кач ивает . Произведя расчет , вы убедитес ь, что за час сердце перекачивает около 300 л крови, за сутки - свыше 7000 л, за год - 2. 500 ООО, а за 70 лет жизни - 175 ООО ООО л. Кровью, которую перекачивает се рдце в течение жизни че лове ка , можно наполнить 4375 железнодо рожных цистерн, или 18 танкеров 1 , по 10 000 т водои змещением каждый. Если бы сердце пере качивало не кровь, а воду, то и з перекаченной ·им за 70 лет воды можно было бы создать озеро глубиной 2,5 м, шириной 7 км и длиной 10 км. Работа сердца очен ь значител ьна . Так , при одном его уд аре 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 1 Т анкер - грузовое судн о длн uеревозки жидк о стей без тары. 78 сердца , то за 8 часов удалось бы поднять чело� века на высоту зд ания Московского универси тета (около 240 м) , а за 30 -31 день на вершину Джомолунгмы - высочайшую точку земн ого шара (8848 м) I Вот как грандиозна работа эт ого маленького органа вел11чиной с кула к! Совершаемая сердцем работа придает нрови движен ие и обеспечивает неп рерывное течен ие ее по кровеносным сосудам . А это н епременное ус.'Iовие жизни: если прекратится двиа-; ение нро ви, то прекратится 11 жизнь. В орrан11з111 е все органы совершают оп реде ленную pafioтy. Мышцы грудн ой нлетки и диаф рагма непрерывно сокращаются и обеспечивают дыхание чел овека . Почк и безостановочно выде ляют мочу, печен ь - а-; елчь , сердце придает крови движен11е и т. д . Все эт и процессы про текают 11 тогда , ногда чел овек спит , но интенсив ность их в это времл несколько понижается . Вся деятельность чед овека , а таю�-;е отдел ь ных органов его тела связана с расходом энер пш . Энерг11я трат11тся даже тогда , ногда чело век неподвижно лежит или спит . Источник энерпш нашего организма - пи тательные вещества : белки, углеводы и жиры . К ровь разносит их по всему организ�1у. Однако она не тольно разносит питательные вещ ества , но и снабжает клетки кислородом , бе з которого нево зм ожен обмен веществ. В процессе обмена веществ образуется угле нислота и много друг их вредных для организма продуктов распада . Все они поступают в кровь, доставляются ею к органам выделения и че рез них уда ляются и з организма . Теперь представим , что произойдет , если движение крови приостановится: клетки пере станут получать питательные вещества и нис лород, прекратится обмен веществ и удаление и з клеток и тнаней отравляющих организм про дуктов распада . Ясно , что , если движение крови не восстановится, наступит смерть. ИССЛЕДО ВАН ИЕ СЕРДl.А На протяжении многих веков у чен ые иссле дуют и изучают деятел ьность се рдца . Особенно важно исследование работы сердца у человека . Изобретены разные способы изучения сердца , простые и сложные . Наиболее простой способ - ощущение сер дечного сокращения . Если приложить ладон ь к грудной клетке немного ниже левого соска , то можно ощутить ритмические легкие уда р ы . Это уда ры сердца во в ремя сердечного сокр а -
щен11я . С помощью специально1·0 прибора мож но даже записать сердечные толчки. О размерах и расположении сердца можно узнать путем выстукивания грудной клетки. Для эт ого один или два пальца прикладывают к грудн ой клетке , а пальцем другой руки ст у чат по ним . По звуку можно совершенно точно определить, что находится под тем местом , по которому стучат ,- се рдце ил и легкие . Сп особ выстукиван11я , ил и, как называют его врачи, перк у с с и и, предложил в 1761 г. австрийский врач Л. Ауэнбруггер . Но он не вст ретил поддержки у современников. Более т ого , этот способ был признан «недостойным врача» . Ауэн бруггер умер , не дождавшись при знания своего м етода . Только че рез полвека он занял достойное место в практике медицины. Во времена Ауэнбруггера не умели и высл у шивать сердце человека, да и не только сердце . но и ·вообще грудную клетку. Ведь кажет ся , какая простая вещь - че рез самую обьшно венную деревянную трубку выслушивать серд це и легкие . Но только в начале XIX в. фран цузский врач Лаэннек изобрел слуховую труб- 1\У-стетоскоп-иввелвмедицинскую п ра ктику способ выслушивания больного , и ли, по медицинской терминологии , а у с к у л ь - тацию. При высл ушивании сердца довольно четко различаются два звука , быстро следующих друг за другом . Их на зывают тонами сердца . Первый звук , ил и тон , слышится во время сокращения сердца . Он протяжный, глухой , низкий и зависит от дрожания створчатых кла панов и сокращен ия сердечной мышцы . Второй тон слышен при расслаблении сердца . Он , в от личие от первого , короткий и высокий , за висит от захлопывания полулунных клапанов. При ра зличных за болеваниях сердца , осо бенно при его пороках , тоны изменяются : они C.1 esa - перкуссия (выстукивание rрудиой клетки) ; cnpa&a - аускультация (выслушивание rрудвой клетки). КРОВООБРАЩЕНИЕ теряют чистоту, так как к ним примешиваются шумы . Врач, выс.'Iушивая сердце , может уста новить характер заболевания . К онец XIX и начало ХХ в. ознаменовались двумя важными для исследо вания сердца от крытиями. Первое связано с именем выдающегося физика Рентг�н а. В 1895 г. он отnрыл лучи за гадочн ой ' природы , назвав их лучами «икс» . Теперь во многих странах эти лучи называют именем Рентгена . Ока залось, что новые лучи обладают одним изумительным качеством - они проникают че рез тела, непроницаемые для видимого нами света . Это свойство было широко использовано в медицине . Рентгеновскими лу чам и просвечивают насквозь все ткани и орга ны. Проницаемост;ь тканей различна : более плот ные частично задерживают эти лучи . Поэтому получаются тени более темные и более светлые . Проходя через грудную клетку, рентгеновские лучи в разной степени задерil-< иваются ребрами, мышцей сердца и наполненными воздухом легкими. Второе открытие относится к самому началу ХХ в. В 1903 г. голландский физиолог Эйнтхо вен создал специальный прибор для за писи электрических явлений в сердце . В организме все во збудимые ткани - нервы , мышцы , же лезы - в покое имеют положительный электри ческий з аряд. Но когда возникает во збуждение , за ряд во збужденного участка м е няется на отри цательный . Так происходит и с се рдцем . Когда во збуждение ох ватывает какой-л ибо участок , то он становится электроотрицател ьным , а за ряд соседнего нево збужденного участка остается полож ител ьным и между эт ими участками воз никает разность потенциалов. С распростране нием возбуждения электроотрицательными ста новятся все новые и новые участки, а следо вательно, и в них во зникает разность потен циалов,или ток действия (такназывает ся ток , который регистрируется при действии органа) . Возникающие в сердце токи действия распространяются по всему телу. Поэтому нет необходимости для их записи приnладывать элек троды непосредственно к сердцу , а достаточно их соединить с правой рукой и левой ногой, с правой и левой рукой ил и с левой рукой и левой ногой. Прибор , записывающий токи действия серд ца, называется электрокардиогра- ф о м, а запись на движущейся фотопленке - электрокардиограммой. Метод электрокардиографии очень точный и чувствит ельный . Малейш ее нарушение нор- 79
ЧЕЛОВЕЧЕСКИ И ОРГАНИ3М Все тело пронизано кровеносными сосудами (сильное у11ел нчею1е) . мальной деяте.11ьности сердца немедленно отра жается на рисунl\е электрокардиограммы . Вот почему этот метод широко примен яется для изучен ия деятельности здо рового и больного сердца . Записав электрокардиограмму, врач может совершенно точно установить характер заболевания 11 даж е больной участок сердца . Kt•OBEllOCHЫE СОСУДЫ « Т ело построено из кровеносных сосудов», писал голландский врач Ван-Хорн еще 260 лет н а зад . Он был порашен картиной, которая от крылась перед его глаза ми, когда в препарате артерии были наполнены окраш енной массой. В идом этих изум ител ьных препаратов был по корен Петр J, купивш ий их за 30 ООО гульденов . И действител ьно , сосуды пронизывают все участки нашего тела и нет такого участка , куда бы они не подход11л11 . Вместе с другими т канями они составляют наше т ело . Все сосуды че.11овеческого тела делятся на артерии, вены 11 1\ апилляры . По артериям кровь те чет от сердца , по венам - к сердцу. Как пра вило , по артериям течет артериальная, а по вен ам венозная кровь. Но есть артерии , по которым течет венозная кровь , 11 вены, н есущ11е артериальную кровь . Наприм ер , по лего чноii артерин , отходЩцеii от правого шелудочка , J\ легким поступает венозная кровь , а по легоч н о/1 вене в левое предсердие - артериальная . Самыii крупный кровеносныii сосуд - а о р - т а. Поперечное сечени е ее примерно 5 см 2 • Аорта разветвляется на артерии , артер1ш - 80 на более мелкие сосуды -артериолы , а артер ио лы - на капилляры . Сердце-насос нагнетает кровь в артериаль ную систему. Она течет по разветвляющимся 11 суашвающимся артериям до артериол . На всем протяжении эт ого пути обменных процес сов не происходнт . Наконец , кровь поступает в тончайшие и коротен ьюю сосудики-капилля ры. Их длина всего О ,5 мм . Через стенки капил ляров и происходит обмен : кислород и пита тельные вещества поступают в клетк 11 , а угле ю1слота и отработанные вещест ва - в кровь . Капилляры постепенно переходят в в е н у л ы, которые , укрупн яясь, образуют вены, впа дающие в два крупных сосуда - верхнюю и нюкнюю полые вены. По ним кровь притекает к сердцу. Вен в че ловеческом организме гора з до больш е, чем арт ерий: на каждую артерию приходится две вены. Таким образом , кровеносная сосудистая система - это замкнутая система , по которой н епрерывно циркулирует кровь. Толчком к «п утешествию» крови служит со кращение сердца . При этом кровь из левого желудочка под больш им да влением выбрасыва ется в аорту, оттуда переходит в артерии, ка пилляры , собирается в венулы , вены и по ню�-; ней и верхней полым венам поступает в правое предсердие . Этот путь от левого желудочка до правого предсердия называется б о л ь ш н м кругом кровообращения. Кровь, поступившая в правое предсердие , переходит в правый желудочек , а оттуда че рез легочные артерии направляется в легкие . Здесь она растекается по капиллярам легочных аль вео.11, отдает углекислоту, насыщается кислоро дом и че рез легочные вены во звращается в левое предсе рдие . Этот более короткий путь - от правого желудочка до левого предсердия - называется малы11 1 кругом крово- обращ ени я. Кровообращение сердца пронсходит по cвoeii особой снстеме . От аорты , непосредст венно у полулунных клапано в, к сердечной мышце отходят венечные сосуды (так называются сосу ды, снабжэющие сердце кровью) . В сердечной мышце они распадаются на капилляры, которые переходят в вены . Вены впадают в правое пред сердие . С поражением капилляроn сердца свя заны многие за болевания: стенокардия, пли грудная жаба , за купорка п спазмы сосудо в сердца , инфаркты 1 и пр. 1 Инфаркт - омертвевший уча сток органа , обра зовавшийсн из-за прекращения притока нрови.
Мышечные стенки правого и левого желудоч ков по толщине отличаются друг от друга: стен ки левого желудочка намного толще стенок правого. Это объясняется тем, что левому желу дочку приходится перегонять кровь через все тело, а это длинный и тяжелый путь, требующий больших усилий. Правый же желудочек, пере гоняющий кровь только через легкие, выполня ет 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 эластич ных волокон. Такие стенки приспособлены к то му, чтобы выдерживать высокое кровяное дав ление,- ведь кровь выбрасывается из сердца в артерии под большим давлением. Кроме того, толстые стенки артерий способствуют движе нию крови. Об этом будет рассказано ниже. В течение жизни кровеносная система по степенно изменяется. Это не заболевание, не нарушение нормальной деятельности организ ма. С годами у людей начинается умерен ное 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 кровоиз лияние. Так, при разрыве сосудов мозга раз вивается кровоизлияние в мозг; оно сопровож дается параличами. Раннему наступлению артериосклероза спо собствуют курение и алкоголизм. Нак уже отмечалось, стенки вен, в отли чие от стенок артерий, тонки if дряблы. Но вены отличаются от артерий не только этим. Почти на всем протяжении крупных вен, за исключе нием нижней 11 верхней полых вен, недалеко друг от друга находятся полулуввые (кар машкообразные) клапаны. Они открываются в сторону сердца. Такое устройство клапанов не мешает току крови к сердцу, во зато пре пятствует ее обратному току. Они наполняются кровью и закрывают просвет вен. В движении крови по венам большое значе ние имеют мышечные сокращения. Сокращаясь, мышцы давят на стенки вен, которые сжимают ся и выдавливают кровь из вен по направлению к сердцу, так как клапаны, расположенные выmе места сдавливания, открываются, а нахо- о6д.:1.,т.7 КРОВООБРАЩЕНИЕ дящиеся ниже закрываются и препятствуют обратному току крови. Таким образом, мышеч ные 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 от крытий сделали ученые в разных областях науки. И несмотря на это, каждый человек, рассмат ривая кровообращение под специально сков- Сдгв4 - артерия молодоrо человека; сnр4ва - с клеротиче с кая артерия старика. Схема действия клапанов вен: ""'ева - мышцы расслаблены; cnp484 - мышцы сокращаются. Клвпаны вев способствуют ДВИЖ<'ИИЮ крови. 81
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ струированным капилляроскопом или совре менным микроскопом, с трудом отрывается от окуляра, очарованный восхитительной кар тиной циркулирующей крови. Капилляры были названы волосяными со судами. Этим подчеркивалось, что они тонки, как волос. На самом деле капилляры намного тоньше волоса: площадь их поперечного разреза не болееО ,00008 мм 2 , а радиус 0,005 мм, радиус же волоса равен 0,15 мм . Через просвет капил ляра может пройти только одно кровяное тель це. Эритроциты, проходя через них, даже не сколько сплющиваются. Длина капилляра не превышает 0,5 мм . Именно здесь, в этих коро теньких и тоненьких сосудиках, протекают жиз ненно важные процессы. Они заключаются в том, что через стенки капилляров кровь отдает кис лород в ткани и получает из них углекислоту. Кроме того, через них из крови в ткани пере ходят питательные вещества, а из тканей в кровь поступают продукты распада, или отработан ные вещества. 82 Выполнению этой функции соответствует строение капилляров. Их стенки лишены мышц И СОСТОЯТ ТОЛЬКО ИЗ ОД НОГО сл0я клеток. Поэ тому кислород и угле кислота, а также разные вещества легко прохо дят из крови в ткани и из тканей в кровь. Капилляров очень много- несколько мил лиардов. Одна только верхняя брыжеечная артерия распадается на 72 млн. капилляров. Такое обилие их резко Итааьянскнй фнаиоаог Мааь пиги, увидев впервые под мик роскопом кровообращение в ка пиааярах, быа поражен этим зреаищем. увеличивает поверхность соприкосновения, а это в свою очередь способствует лучшему об мену между кровью и тканями. Приведем не большой расчет. Окружность одного капидля ра равна 22 мк (1 мк - 0,001 мм); если учесть, что верхняя брыжеечная артерия рас падается на 72 млн. капилляров, то сумма их окружностей составит 1584 м; между тем ок- Капнааяры намно го тоньше воаоса ()'Jlеаичено в 200 раз). о tLAnМn1W ' R •0.005 ,, , " IQltOC R•0,15 1111 1 ружность верхней брыжеечной артерии 9,4 мм. Таким образом, сумма окружностей всех капил ляров, которые образуются верхней брыжеечной артерией, в 170 тыс. раз больше окруа;ности самой артерии. Значит, кровь соприкасается с поверхностью, которая почти в 170 тыс. раз больше поверхности артерий. Общая длина капилляров человеческого ор ганизма - 100 ООО км. Вытянув их в одну ли нию, . можно два с половиной раза обмотать земной шар по экватору. Обильная и густая капиллярная сеть имеет еще одну очень важную особенность. Сравни тельные наблюдения над мышцей, находящейся в покое и в состоянии работы, показа .11и, что количество капилляров, по которым течет кровь, зависит от состояния мышцы. В покоящей ся мышце открыта лишь незначительная часть капилляров (примерно от 2 до 10 % ), и только
по ним течет кровь. Остальные капилляры плот но закрыты. Когда же мышца начинает рабо тать, раскрывается почти вся густая капилляр ная сеть. Вот некоторые примеры. Количество капилляров на 1 мм2 поперечноrо разреза мышцы животных В покое ......... Во время работы Общее число капилляров Холодномров- Теплокров- ных ных 10-20 326 400 31-270 250 0 3000 Почти полное раскрытие всей капиллярной сети в работающей мышце имеет большое физио логическое значение. Раскрывшаяся сеть ка пилляров 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 кислоро де и питательных веществах резко возрастает. Одновременно увеличивается количество про дуктов распада и возникает необходимость быстрого их удаления. Широко раскрытая во время физической работы капиллярная сеть, обильно омывая кровью ткани и снабжая их кислородом и пита тельными веществами, обеспечивает наилучшие условия для жизнедеятельности организма. .nElltlA ЖЕЛУДОЧЕК 6* КРОВООБРАЩЕНИЕ Вот почему умеренный физический труд, спорт, утренняя гимнастика и т. п. вызывают бодрость и хорошее самочувствие. Важное усло вие длительного сохранения работоспособности в течение жизни, позднего наступ.1ения ста рости - сочетание умственного 11 физического труда с самых ранних лет. ДВИЖЕНИЕ КРОВИ Кровь движется непрерывно. Неутомимое сердце перекачивает ее, придает ей поступа тельное движение. Сокращаясь, сердечная мыш ца оказывает сильное давление на находящуюся в желудочках кровь. Мышца левого желудочка, поскольку она более толстая и мощная, с го раздо большей силой давит на порцию крови в желудочке, чем мышца правого. Это приспосо бительное изменение мышцы левого желудочка, как уже указывалось, объясняется тем, что путь большого щэуга кровообращения, который начинается от левого желудочка, намного длин нее пути малого круга кровообращения. При сокращении сердечной мышцы давление крови в левом желудочке доходит до 140- 150 мм рт. ст. Под таким давлением кровь по ступает в аорту, где давление ее уже неско.11ько 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 стано вится даже отрицательным, т. е. ниже атмо сферного давления почти на 5 мм . Чем а;е объяснить, что давление в 1-:рови с удалением от левого ;келудочка сердца падает, В разных отдеJtах кровеносной системы дав�ение крови раз- 1111чио. 83
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ а в венах становится даже отрицательным? Куда тратится энергия, сообщенная крови со кращением сердечной мышцы? Дело в том, что кровь, протекая по кровенос ным 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 боль шое сопротивление. Так, например, попереч ное сечение аорты 5 см2 , длина несколько сан тиметров, а площадь ее поверхности примерно 15-20 с.ч 2 • Поперечное же сечение всех капил ляров - 2200 см 2 , а общая их поверхность - 6300 м2 • Эти цифры говорят о том, что в капил лярной сети кровь встречает сопротивление в несколько тысяч раз большее, чем в аорте. Большая часть давления и тратится на то, чтобы преодо.'lеть 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 кро вяное давление стойко поднимается выше 150мм рт. ст. Это уже заболевание - гиперто ния. Однако не всякое повышение кровяного дав лени я ес ть заболевание. У спортсменов во время соревнований кровяное давление поднимается до 200 мм рт. ст. и более. Но после соревно ваний оно падает и возвращается к нормаль ному уровню. Кровяное давление также времен но меняется при тяжелом физическом труде, при эмоциональном возбуждении (гневе, испуге) и да;nе после приема пищи. У здорового человека такие колебания дав ления 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 выдержшщют давление боль ше 20 атмосфер, а <1то даI>ление пара в совре менном паровозе. ЧЕЛОВЕК НА ГОРИЗОНТАJIЬНЫХ В ЕСАХ Кровь составляет примерно 7 % веса чело века. Если человек весит 70 кг, то крови у него будет около 5 л. Цо не вся кровь, а только поло вина ее циркулирует по организму в кровенос ных сосудах. Другая половина находится в за- пасе, в так Такие «деuо» 84 называемых «кровяных депо)>. крови - печень, селезенка и Емн человек, лежащий ив строrо уравновешенной доске, начнет решать простую арифметическую авдвчу, то rоловв ero немедленно перевесит. кожа. Печень соде.ржит до 20 % , селезенка - 16 % и подкожные сосуды - 10 % общего коли чества крови. Таким образом, в «кровяных депо» находится около 46 % крови. Когда воз никает необходимость в пополнении крови, что бывает при усиленной мышечной работе или кровопотере, кровь выбрасывается из щепо» в кровеносные сосуды и нормальная деятель ность организма продолжается. Когда же тя желая 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 под порке, положить человека и уравновесить, то можно достигнуть его строго горизонталь ногQ положения. Получаются своеобразные весы. Если добавить небольшой груз к ногам, то доска наклонится в сторону ног, а если пере нести груз к голове, то доска наклонится в сто рону головы. Предложите человеку, который лежит на строго уравновешенной доске, решить небольшую арифметическую задачу, и доска на клонится в сторону головы. Что же произошло? Когда человек начал думать над задачей, сосуды его мозга расшири лись, к голове поступило больше крови, голова стала тяжелее и перевесила, нарушив равнове сие горизонтальной доски. Даже одна только мысль о работе может изменить кровоснабже ние мышц. Если человеку, лежащему на уравно вешенной 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, н усиленно работающему органу всегда при ливает больше крови. 1\огда человек занимается умственной работой- готовит ли ученик уроки, пишет ли ученый статью, обдумывает ли рабо чий, 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 кишеч нику, т. е . органам, которые начинают усиленно работать. 1\оличество крови, протекающей по сосу· дам органов пищеварения, увеличивается в это время на 30-50 % . Вот почему после обеда поя вляется сонливость и желание отдохнуть. Таким образом, в организме непрерывно в зависимости от труда и внешних условий про исходит распределение крови: сосуды одних органов сужаются, а других орга нов рас· ширяются. Сужение и расширение сосудов осуществляет ся нервной системой. Еще в начале XIX в. знаменитый французский физиолог Клод Бер нар перерезал на правой половине шеи кролика симпатические нервные волокна. В результате сосуды правого уха расширились, ухо покрас нело и стало горя чим. А когда он нанес электри ческое раздра жение концу перерезанного нерва, который идет к уху, то сосуды сократились, ухо побледнело и стало холодным. Из этого опыта стало очевидным, что сокра- щение стенок кровеносных сосудов происходит под влиянием симпа тических нервов, а расширение - под влия нием сосудорасширяющих парасимпатических нервов. Возбуждение, которое идет по этим нервам, возникает в продол говатом мозге, где находится сосу додвигательный центр. Этот центр, в свою очередь, находится под влиянием в�:.rсших отделов голов ного мозга. МАРАФОНСКИЙ БЕГУН КРОВООБРАЩЕНИЕ пых военачальников Датиса и Артаферна, на пала на Грецию. Персидская армия, переплыв на многочисленных кораблях Эгей ское м оре, вы садилась на Марафонской равнине. Страшная угроза нависла над Афинами - центром куль туры того времени. Афиняне решили защищать свою родину и вступили в решительныii бой с персидской армией. Бой был длительныn 11 тяжелый. Храбрость, самоотверженность 11 бо лее высокий моральный дух греческой армии привели ее к победе: персидская армпя была разгромлена и сп асалась бегством. Чтобы опо вестить жителей города Афин о победе, с поля боя был послан воин. Ему приказали бежать как можно быстрее. Пробежав весь путь от Ма рафона до площади города, где жители Афин ждали вестей с поля боя, гонец сообщил радост ную весть о победе, упал и умер: сердце не вы держало. В честь этого воина в 1896 г. на I Олимпий ских играх в Афинах было устроено соревнова ние в беге между Афинами и Марафоном - местечком, откуда он был послан. С тех пор про водятся соревнования по марафонсному бегу. Расстояние, которое должен пробежать спорт смен, равно 42 км 195 м. Такое расстояние спортсменов не пугает. П осле тренировни они пробегают его без опасных для себя последствий. Конечно, не каждый может стать марафон ским бегуном. Но марафонский бег говорит о том, какими исключительно большш.ш воз можностями обладает сердце, если о нем заботиться, правильно и систематически тренировать. Это было почти две с полови ной тысячи лет назад. Шел 490 год до в. э . Персия, собрав большую армию и поставив во главе ее опыт- Пробежав весь путь от Марафона до Афин, rонец успел сообщить о победе и)'1 11 ер: сердце не выдержало напряжения.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ 3АБОТА 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 серд це 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 заболе• вание связано с поражением его клапанов. Пороки сердца. 86 Когда сердечная мышца сокращается, то двух· и трехстворчатые клапаны, находящиеся между предсердиями и желудочками, плотно закры ваются и препятствуют обратному ток у крови из желудочков в предсердия. Полулунные же клапаны, плотно закрываясь, препятствуют по ступлению крови из легочной артерии и и з аорты обратно в желудочки при расслаблении сердечной мышцы. При некоторых болезнях - ревматизме, ангине и других - иногда возникает воспали· тельный 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 приле гают друг к другу и между ними образуются промежутки. Иногда повреждаются только створчатые клапаны, иногда полулунные, а бывает, что одновременно и те и другие. Еслн повреждены створчатые клапаны, то при кюкдом сокращении сердца в аорту будет выброшена не вся кровь, находящаяся в желу" дочке, а только часть, другая же ее часть через промежутки между клапанами будет поступать обратно в предсердие. Если же повреждены по" лулунные 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 следо" вательно, кислорода и питательных веществ меньше. Чтобы удовлетворить потребности орга низма, такое сердце начнет усиленно сокращать" ся, мышце левого желудочка придется выпол" пять гораздо большую работу, из-за чего стенки левого желудочка еще более утолщаются. та" кое сердце требует бережного отношения. Его нельзя перегружать, о нем надо серьезно заботиться. Но и здоровое сердце требует заботы и вни " мания, только несколько иного характера. Бе режное отношение к сердечно-сосудистой систе ме не оз начает, что надо бояться каждого ли ш него движен ия 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 состяза ния, и особенно в марафонском беге. Если человек не занимается физическим тру дом или спортом, то его мышцы становятся дряблыми и слабыми. Даже небольшое физиче-
ское напряжение вызывает у него быстрое утом ление, сердце начинает буквально колотиться в груди, и он в изнеможении прекращает работу. Когда ту же работу совершает тренирован ный 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 мощ ным и ровным. Сердечная мышца, так же как и остальные :мышцы, развивается и укрепляется, если ее упражнять. Лучший способ упраншения -физи ческий труд и спорт. Очень большое значение имеет утренняя гим настика. Она вызывает усиленную работу не только скелетных мышц, но и мышцы сердца. Усиленно работая, сердце не только упражняет ся и тренируется, но и обеспечивает лучшее кровообращение в других органах, чем способ ствует их работе. Прекрасно тренирует сердечную мышцу ходь ба, поэтому ежедневная ходьба в определен ном ритме с постоянным увеличением расстоя ния должна быть обязательной в дневном режи ме человека. Некоторые думают, что тренированное и здоровое сердце нужно только спортсменам. Это ошибк11. Сильное и здоровое сердце нужно ДЫХАНИЕ каждому человеку. Человек со слабым сердцем не только не может долго выполнять физиче скую работу, но и плохо переносит болезни. При высокой температуре сердце начинает рабо тать учащенно, резко увеличивается его нагруз ка. Сильное сердце легко справляется с такой работой, а слабое быстро утомляется, не всегда справляется с длительными повышенными тре бованиями, может не выдержать большой нагрузки. Вредно действуют на сердце курение и ал коголь. Курильщики табака - это люди, всю жизнь отравляющие себя содержащимся в та баке ядом - никотином. Другим ядом - алко голем - 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 неуто мимо работает и вместе с нами «Переживает» все радости и горести. Если вы ленитесь, избе гаете мышечной деятельности, вместе с вами разленивается и _ сердечная мышца. Вы начи наете полнеть - жиром покрывается и ваше сердце. И наступает день, когда вы его начи наете чувствовать. Оказывается, что оно у вас слабое, мышца его дряблая. Не лучше ли не ждать этого дня, а повсе дневно тренировать свое сердце? • ДЫХАНИЕ ПЕРВЫlt ВДОХ Настал час, и ребенок появился на свет... Раздался первый крик нового человека; ребе нок закричал - он будет жить. Какое значение имеет этот крик, первая заявка на жизнь? В период внутриутробной жизни плод свя зан с матерью пуповиной и плацентой. Через плаценту происходит обмен газов между кровью матери и плода. Так мать снабжает плод кисло родом и питательными веществами и отбирает из его крови углекислоту. Через пуповину про ходят нровеносные сосуды от плаценты R плоду и от плода к плаценте. Наступает час рождения, при этом пуповину зажимают, перевязывают, а затем перерезают. Связь ребенка с организ мом матери прекращается. Мать уже не снаб- жает его кислородом, и ему некуда отдавать углекислоту, а ее в крови становится все боль ше и больше. Наконец, углекислоты накапли вается столько, что она действует на дыхатель ный 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, рас правляет и наполняет легкие. Начинается жизнь человека. По-разному происходит дыхание на разных ступенях разви тия животного мира. Многие беспозвоночные животные - губки, плоские черви и другие - дышат всей поверхностью тела. Через кожу дышат и многие мелкие насе комые. Но у большинства насекомых появляет- 87
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИ3М ся своеобразная дыхательная система - тра хейная. Все их тело пронизано ходами; по ним поступает воздух и снабжает клетки и ткани кислородом. У рыб уже есть специальные органы дыха ния - жабры. Это складки нежной ткани, богато снабжен · ные 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 млекопитаю щих имеют более сложное строение и достигают высокого развития. Дыхательные пути человека состоят из двухотделов:воздухоносных путей (нос, глотка, гортань, трахея, бронхи, брон хиолы), через которые поступает воздух, и альвеол легких, где происходитобмен газов между организмом и средой (между возду хом, находящимся в альвеолах, и кровью). О ЧЕ.JIОВЕЧЕСКОМ 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 верхнечелюст ных, двух нёбных, лобной, решетчатой, двух слёзных, двух носовых, двух носовых рако вин, сошнина и нлиновидной ности. R костному остову примынает хрящевая часть носа, выде ляющаяся на лице. Внутренняя поверхность носа понрыта слизистой оболочной, всегда влаж ной, теплой и богато снабженной нровеносными сосудами. Ноздри изнутри, начиная почти от �х нрая, понрыты волоснами. Они задерживают крупные частицы пыли и других веществ, попа дающих в нос при вдохе. Слизистая оболочна носа очень богата жеде зами, выделяющими слизь. Их насчитывается 150 на 1 см2• Выделенная слизь липкая и по нрывает всю слизистую носа. Волоснами задерживается не вся пыль. Часть пыливон и бактерцй пробивается через эту защитную преграду и вместе с воздухом устремляется в извилистые носовые ходы. Но там они встречают новую преграду - липкую tлизь и прилипают н ней, нак мухи н липной бумаге. 88 СJJизистая обоJJочка носа очень боrата жеJJезами, выдеJ1я�ощи- 11и мизь. На 1 с.10• сJJизистой обоJ1очк11 приходится 150 СJJи зистых жеJJез. 1 - мизистая обоJJочка носа; 2 - 1 r.w• ми зистой обоJJочки носа при увмичении (а - выводной про-· ток, б - мизистая же;�аеза); З - жеJJеза сJJизистой обоJJочки. при увеJJичении. На этом борьба организма за чистоту воздуха не прекращается. Носовая слизь борется не тольно пассивно, но и антивно. От веществ, со держащихся в ней, бактерии погибают. Более того, в слизистой оболочке много лимфатиче ских узлов, откуда в носовую слизь поступают белые кровяные тельца - лейкоциты. Они всту пают в борьбу с бактериями и уничтожают их. Ученые проделали такой опыт. Под боль шой нолпак, нуда поступал воздух с бактерия ми, поместили нролика. Ra1> обычно, !:\ролик дышал носом, и, хотя в воздухе были болезне творные бактерии, он не заболел. Под другой такой же нолпан посадили второго кролика, но в нос ему вставили стеклянные трубочки. Прк дыхании воздух в дыхательное горло поступал через трубочни и не соприкасался со СJIИзи стой оболочкой носа. Rрошш вскоре заболел и погиб. Однако все же часть пыли и других веществ, прорвавшись через преграды, попадает в лег кие. Но природа позаботилась об удалении их из организма. Почти вся слизистая оболочка дыхательных путей покрыта крохотными 1:\олеб лющимися ресничками, так называемым м е р цательным эпителием.Этиреснички 1:\олеблются ритмически-волнообразно; 1:\аждая из них совершает 40 тыс. нолебаний в час. Онк напоминают пшеничное поде, нолышущееся при слабом ветре. Движение ресничеl:\ направ лено от легних н дыхательным путям и от внут ренних отделов носа н наружным. Безостановоч ные нолебания мерцательного эпителия выводят из самых глубоких уголнов легких и из дыха тельных путей слизь, а с ней и все инородные тела. Если бы мерцательный эпителий прекра-
тил свою ритмичесную ра боту и не удалял из лег них попавшую туда пыль, то в течение жизни чело вена в них ванопилоеь бы 5 кг пыли! Особенно за грязнен пылью и другими вредными веществами воз дух больших городов. На пример, по последним дан ным, части цы угля, выхлоп ные газы, минеральная пыль минробы и бантерии Вся СJ J иэистая оболочка дыхательных путей от носа до ' леrких покрыта мерцательным эпителием. Каждая рес- образуют над Парижем ну- вичка колеблется <10 тыс. раз в час. Эти колебания ва- пол ВЫСОТОЙ ОТ 300 ДО 1ООО М. помива11 1 т пшеничное поле при слабом ветре. ДЫХАНИЕ В Париже в 1 мл воздуха содержится 150 млн. вознинает тан называемое аденоидное выражение минеральных частиц и до 100 тыс. бантерий. лица. Кроме того, нарушается речь: появляется Каное же огромное ноличество пыли и банте- гнусавость и носноязычие; ночью снятся страш рий вдыхает парижанин в течение жизни и вые сны. Общее развитие таних детей задержи наную громадную работу выполняет мерца- вается, в шноле они учатся плохо. Избавиться тельный эпителий его дыхательных путей, уда- от этого заболевания несложно. Врач безболез ляя все это из организма! ненно удаляет увеличенные носоглоточные мин- Итан, первая важнейшая фувнция носа - за - далины, и ребенон бунвально на глазах перерож щитная. Слизистая оболочка носа богато снабже- дается. Все нарушения исчезают, и в жизне ва нровеносными сосудами, по которым обильно радостном мальчугане нельзя узнать вчераш протенает нровь. Поэтому она очень теплая, него апатичного ребенна. и холодный воздух, проходя через носовые хо- Четвертая фуннция вашего носа танже за ды, согревается ее тепJiом. Тан, в легние по- щитная и связана с предохранением организма ступает согретый, а не холодный воздух. Это от поступления в легние воздуха, загрязненного вторая фуннция носа. Третья фуннция - увлаж- парами вредных веществ. пение вдыхаемого воздуха. Слизистая оболочка Слизистая оболочна, богато снаба;енная влажная. Она отдает проходящему воздуху много артериями и венами, мо водяных паров. Если воздух очень сухой, он раз- жет значительно изме дражает онончания нервных волокон, находя- пяться в своем объеме. щихся в передней части носа. Возбуждение, воз- Когда стенни ее сосудов пинающее в них, идет в центральную нервную сонращаются, слизистая систему и оттуда к слёзной железе, ноторая, по- оболочна сжимается, лучив нервный импульс, начинает усиленно носовые ходы широно функционировать. По слёзно-носовому навалу раснрываются и человен слёзная жидкость втенает в нос, попадает на легно и свободно дышит слизистую оболочну носа и увлажняет вдыхае- носом. Когда вы рано мый сухой воздух. утром выходите в поле, Особенно сильно воздух увлажняется лимфа- в лес или на берег моря, тичесними узелнами, или миндалинами, носоглот- то чувствуете, нан легко 1ш. В носоглотне есть еще и нёбные миндалины, дышится. Это происхо расположенные по обе стороны норня язына. дит потому, что слизи Они обычно нраснеют и набухают при ангине. стая носа спадается и Миндалины на носоглотне находятся у заднего широно раснрывает но носового отверстия на стенне глотни. По раз- совые ходы, дыхатель ным причинам они иногда разрастаются, и вые пути расширяются развиваются аденоиды. Это чаще бывает у детей и чистый воздух запол- 7 -8 лет. При таком заболевании затрудняется няет легние. дыхание носом. Больные дети дышат ртом, нан Но быва�т, что со при васморне. Обоняние у них притупляется, суды расширяются, сли рот приоткрыт, нижняя челюсть отвисает - зистая оболочна пабу- Частицы уrля, выхлопные rазы, минеральная пыль, микробы и бактерии обра эу11 1 т над Парижем купо.1 1 высотой до 1000 м. 89
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ Когд11 nоздух загрязнен , дыхательные пути суживаются, пре дохраняя тем самым легкие от поступления большого колич1> ства загрязненного воздуха (ввержу). На чистом воздухе дыха тельны е пути резко расширяются и открывают воздуху широ- кий доступ в легкие (вниау). хает 11 закрывает носовые ходы. Дыхание рез ко затрудняется. Это происходит обычно, когда человек входит в помещение с загрязненным удушливым воздухом. Организм, ограничивая дыхание, успешно защищается от загрязнен ного воздуха. Все это связано с нервной системой. Допу стш11, что к носу поднесли флакон с нашатырнмм спиртом. Пары нашатырного спирта раздража ют нервные окончания в слизистой оболочке носа. Возникает возбуждение, которое идет в центральную нервную �истему и сигнализи рует об угрозе � о том, что в легкие могут поступить пары нашатырного спирта. Из голов ного мозга возбуждение немедленно передается ·о пределенным мышцам и внутренним органам. Слизистая· оболочка носа набухает, и носовые ходы суживаются, а иногда и полностью за- 90 крываются; суживаются и воздухоносные пути; легкие спадаются; диафрагма становится купо лообразной и этим уменьшает объем грудной клетки; деятельность сердца замедляется. Если же на нервные окончания действует чистый утренний воздух, то опять-таки рефлек торно под влиянием возбуждения, поступающе го из центральной нервной системы, набухание слизистой носа уменьшается, воздухоносные пути расширяются, диафрагма становится более плоской, объем грудной клетки увеличивается, сердце начинает работать быстрее - все орга ны как бы говорят: «Добро пожаловаты. 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 мно гих органов: изменяется частота сердечных сокращений, уровень кровяного давления, дея тельность 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 вер тикально поднимается вверх и достигает окон чаний обонятельного нерва. При этом левая половина носа обладает более высокой остротой обоняния, чем правая. Это связано с естествен ной кривизной перегородки, отделяющей пра вую половину носа от левой. 'У большинства людей она искривлена вправо. Обоняние у человека очень развито. Напри мер, еслив50.м.t t воздуха содержится 0,000000000025 г ванилина, то человек уже чув ствует его запах. Некоторые другие вещества ощущаются при концентрации в 10 или даже в 100 раз меньшей, чем концентрация ванилина. 'У собак и у диких il>Ивотных 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 дыха нием и имеет большое значение, потому что происходит как бы проверка воздуха и ре шается вопрос, разрешить ему вход в леrкие или нет. Если <ютвет)) отрицательный, то, кроме всех описанных, воздвигается еще одна очень существенная преграда, препятствующая по ступлению воздуха в легкие. Как только окон чания 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 фото графии одного и того же человека, снятого в мо лодости и в старости, и вы увидите, что размер носа, а иногда и форма его неодинаковы. Но это имеет только эстетическое значение. .JIAБHPHHT С MHOГOMH.1 1 .JIHOHHЬIJ.\IH ХОДАМИ Воздух, пройдя через носовые ходы, очищен ный от пыли и бактерий, увлажненный, подо гретый, 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 полу кольцо, имеет большое приспособительное зна чение. Когда человек глотает пищу, пищевод, по которому проходит пищевой комок, несколь ко ра стягивается. Это возможно благодаря вырез кам в хрящах трахеи, куда вдается растяги вающийся 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 брон хиолы толщиной 0,5 мм. Таких бронхиол около 25 млн. Каждая из них оканчивается ходами с группой воздушных мешочков, или альвеол. Легкие можно сравнить с виноград ной кистью, где веточки представляют собой бронхи и бронхиолы, а ягоды - альвеолы . Их насчитывается почти 300 млн. Сюда по много миллионным ходам поступает вдыхаемый воздух. Альвеолы увеличивают дыхательную поверх ность легкого. При сильном вдохе альвеолы растягиваются и могут покрыть площадь 150м2• Это в 75 раз больше, чем поверхность тела че ловека, . 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 ДЫХАНИЕ этими листками остается плевральная щель. Значение ее очень большое. О ней мы расска жем дальше. ЧТО ПРОИСХОДИТ В A.JIЬBEO.JIAX Альвеолы густо оплетены капиллярами. Стенки альвеол очень тонкие: они состоят только из одного с.11оя клеток . Стенки капил ляров тоже состоят из одного слоя клеток. Сле довательно, находящийся в .альвеолах воздух и протекающая по капиллярам кровь отделяются друг от друга только двумя слоями клеток. Вот через эту тоненькую стенку и происходит газо обмен. О характере газообмена, происходящего в легких, можно судить, если сравнить состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Мы вдыхаем атмосферный воздух. Он со держит 20,94% кислорода, 79,03% азота и разных инертных газов (аргон, неон, гелий и др.) и 0,03% углекислого газа. Состав выдыхае" мого 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: 9 - трахея; .з - бровm; 4 - бровх.но.1 1 ы. 9:1.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Соста в вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. видите, что в легких количество кислорода уменьшается, а углекислоты - увеличивается. Кислород из воздуха. находящегося в альвео лах, 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 определен ным физическим законам. Каждый газ растворяется в жидкости в зави симости от своего парциального давления 1• 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 соста вит 79,03% атмосферного давления и будет равно 600,8 мм рт. ст. Углекислого газа содержится очень мало - всеrо 0,03% . По этому и его парциальное давление будет при близительно 0,2 мм рт. ст. Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем давление (напряжение) этого же газа в жидко сти, то газ будет растворяться в жидкости, пока не установится определенное равновесие. Если, например, парциальное давление кисло рода в альвеолах будет выше, чем в притекаю щей венозной крови, то кислород из альвеоляр ного воздуха будет переходить в кровь. В силу того же закона, когда напряжение газа в жидкости выше, !'!ем его парц�альное давление в воздуrе, газ из жидкости будет выхо- 1 Парциальным давлением называется та часть общего давления, которая приходится на долю каж дого газа в смеси газов. Оно зависит от процентного содержания данного rаэа. 92 дить в окружающий воздух, пока не установится относительное равновесие. Поэтому, когда на пряжение углекислого газа в венозной крови будет выше, чем в альвеолярном воздухе, угле кислый газ будет переходить из венозной крови в альвеолярный воздух. Парциаль ное давление кислорода в альвеолярном воз духе составляет 110 мм рт. ст. , а в веноз ной 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 .м.л/мин; при физической работе она дохо дит до 5000 мл/мин. Ее можно полностью удов летворить, если учесть, что разности в парци альном давлении в 1 мм рт. ст. достаточно, чтобы в кровь перешло 250 .м.л кислорода. Между тем разность между величиной пар циального давления кислорода в альвеолярном во . здухе и его напряжением в крови составляет 70 мм рт. ст. Это вполне удовлетворяет макси мальные потребности организма. В напряжении углекислого газа в крови и его парциальном давлении в альвеолярном воз духе тоже есть достаточная разность. Она составляет 6- 7 мм рт. ст., что обеспечивает переход углекислого газа из крови в альвеоляр ный 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 воз духа 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. Хими ческая связь гемоглобина с кислородом очень непрочная. Она легко образуется и легко разрушается. Исключительно прочна связь гемо глобина с окисью углерода - угарным газом. Этой прочностью и объясняется отравляющее действие угарного газа. Окись углерода так прочно соединяется с гемоглобином, что ю1сло род уже не может вступить с ним в связь и не поступает к клеткам и тканям - человек погибает от удушья, если не вынести постра давшего на свежий воздух.
ДЫХАНИЕ НА �JIЬБPJ'CE Обязательное условие нормального дыха ния - определенная концентрация кислорода в воздухе. Недостаточность его вызывает в орга низме различные расстройства. На высоте 5500 м, т. е . почти на высоте Эльбруса, атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности земли, и равн . о 380мм рт. ст. Резко снижается и парциальное давление 1шслорода. Если при атмосферном давлении в 760м.мрт.ст.оно равно 159ммрт.ст., то уже на высоте 5500 м падает до 80мм рт. ст. Это вызывает недостаточное насыщение крови кислородом и, следовательно, недостаточное снабжение им нервной ткани, мышц и других органов. Наступает так называемое кислород ное голодание. Особенно заметно это при подъеме на горные вершины или при полетах в самолете на больших высотах, если нет спе циальных герметичных кабин с постоянной концентрациеи кислорода, обеспечивающей нормальное дыхание человека. Когда кислорода недостаточно, пульс и дыхание учащаются, по являются усталость, слабость мышц, синюшность, теряется острота слуха и зрения, а в тяже лых случаях могут быть даже нервно-психиче ские 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, во и он опустил ся на землю в очень тяжелом состоянии. Усло вия существования человека на больших высо тах в то sремя еще не были известны, и гибеJLЬ воздухоплавателей послужила толчком к изу чению этих вопросов. Выдающийся русский уче ный И. М . Сеченов тогда впервые установил, что смерть воздухоплавателей произошла оттого, что им не хватало кислорода из-за разрежен ности воздуха в верхних слоях атмосферы. При кислородной недостаточности учащается и углубляется дыхание. При этом за минуту через легкие проходит б · ольше воздуха и насы щение крови кислородом уве;1ичивается, отчего возрастает число эритроцитов в крови и повы шается количество гемоглобина, а следоватедь но, усиливается связывание и перенос кисло рода. Сердце также начинает за 1 минуту пере- ДЬIХАНИЕ качивать больше крови, чем в обычных усло виях, и, что особенно важно, стойкость тканей к недостатку кислорода повышается. Так орга низм способен компенсировать недостаток кис лорода. Для борьбы с горной болезнью большое значение имеет тренировка. Она хорошо при спосабливает организм к низкой концентрации кислорода. После тренировки человек может находиться на высоте 5000 м и даже подниматься на боль шую высоту, не испытывая неприятных прояв лений горной болезни. Так, альпинисты трени ровкой добивались того, что без кислородных приборов на Памире поднимались на 7 495 м, а на Джомолунгме - на 8400 м. Такие большие возможности есть у организма, если его пра вильно тренировать. Даже тоикие химиче ские процессы, протекающие в клетках, могут приспособиться к условиям жизни. ВДОХ И ВЫДОХ Легкие самостоятельно никогда не растя гиваются и не сокращаются, они пассивно сле дуют 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 МJt . Таким обра зом, только за счет сокращения диафрагмы объем грудной клетки увеличивается на 1000- 1200 МJt . Когда межреберные мышцы сокраща ются, они приподнимают ребра, которые не сколько поворачиваются вокруг своей оси, в результате чего грудная полость также рас ширяется. Легкие следуют за растягивающейся груд ной 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 лег кие и заполняет их. Происходит вдох. За вдо хом наступает выдох. При обычном выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслаб ляются, грудная клетка спадается и ее объем уменьшается. При этом легкие тоже спадаются и воздух выдыхается наружу. В сильном вы дохе участвует брюшной пресс, который, напря гаясь, давит на внутрибрюшные органы. Они, 93
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ вдох Положение ребер прн выдохе н вдохе. в свою очередь, давят на диафрагму, которая еще более выпячивается в полость грудной клетки. При каащом вдохе челове1;: совершает зна чительную работу. Этой работой можно поднять 1 кг груза на высоту 8 см. Если бы :эту энер гию можно было использовать, то за час груз в1кгбылбыподнятна 86м, азаночь- на 690 .ч. Му;+;чины и 11.;енщины дышат по-разному. У му;кчин брюшной тип дыхания, а у женщин грудной. Разный тип дыхания зависит от того, какие мышцы преимущественно участвуют в ды хательных движениях. У мужчин это диаф рагма, а у женщин - межреберные мышцы. Но эти типы дыхания не постоянные, они могут меняться в зависимости от характера и усло вий работы. Мы уже говорили о плевраJiьной щели. Она образуется между двумя листками плевры и герметичесю1 закрыта. Давление в ней нш�.;е атмосферного. Это очень важно, так как ды хание невозможно, если при ранении груд ной клетки воздух попадает в плевральную щель 11 давление в ней становится равным ат- ТИПЫ ДЫХАНИЯ 94 У МУЖЧИН У ltlEHЩl l H мосферному. Поступление воздуха в плев ральную щель (или полость плевры) при наруше!.IИИ целост ности ее стенок называется пневмотораксом. Он с успехом применяется при лечении тубер ку.11еза легких. Врач специаль ной иглой прокалывает грудную клетку и впускает в плевра.11ь ную щель определенное колп чество газа. Давление в ней искусств�нно повышается, и ·ДВИЖt)НИе легких значительно ограничивается, а это создает покой больному органу. Клетки плевры обладают способностью поглощать воздух, поэтому че рез некоторое время они пол- ностью удаляют газ из плевральной щели и в ней опять устанавливается пониженное дав ление. ЖИЗНЕННАЯ lмкость о!lЕГRИХ Вам, наверное, не раз приходилось на меди цинском осмотре дуть в специальный прибор е п и ромет р. При этом вы делали глубокий вдох до отказа и также до отказа выдыхали весь воздух в прибор. Спирометр помогает устано вить жизненную ёмкость легких-так называется объем выдохнутого вами воздуха. В среднем че ловек выдыхает 3500 мл воздуха. У людей с хоро шо развитой грудной клеткой, особенно у спорт сменов, жизненная ёмкость легких достигает 5000-5500 мл. Но это не значит, что человек Спиром етр - прибор для определения жизненной ёмкоети ЛeГJCJIX. обычно каждый раз вдыхает п выдыхает не сколько тысяч миллилитров воздуха. При спо койном дыхании он вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этого доста·. -очно, чтобы обес печить все протекающие в организме процессы нислородом. Но если человек совершает мышеч ную 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 ноличество воздуха, проходящего че рез легкие в 1 минуту, резко уве.'Iичпвается: если в обычных условиях за 1 минуту через них проходит 6-8 л воздуха, то при мышечн0й работе - до 120 л. ДЫХ ..\ TEJIЬH ЫЙ ЦЕНТР Человек дышит ритмично. С первого и до последнего часа жи::�ни ритм дыхания у него не нарушается, изменяется лншь el'o частота.
Новорожденный ребенок 60 раз в минуту совер шает дыхательные движения, пятилетний - 25; с 15-16 лет частота дыхания устанавливается 1 6-1 8 раз в минуту и сохраняется такой до старости, а в старости вновь учащается. Неко торые животные дышат очень редко: кондор совершает 6 дыхательных движений в 1 минуту, а хамелеон-одно в 30 минут. Его легкие соеди нены 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. Этотучастокназвалидыхательным цент р ом. Сначала его именовали даже «жизнен ным узлом», потому что от его нормальной дея тельности зависит жизнь организма. Из дыха тельного центра возбуждение регулярно по ступает к дыхательным мышцам, они сокра щаются, и человек совершает вдох. Затем возбуждение перестает поступать к мышцам, они расслабляются - совершается выдох. Та кая 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 воз никает возбуждение. Оно идет по нервам к дыхательному центру и тормозит его. Тогда из дыхательного центра возбуждение перестает поступать к дыхательным мышцам и они рас слабляются: наступает выдох, легкие спадают ся. Раздражение нервных окончаний прекра щается. 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 изме нить ритм, частоту и глубину дыхания. Однако, кроме влияния нервной системы, в деятельности дыхательного центра большое значение имеет содержание углекислоты в кро ви. 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 количе ство в крови повышается. А это возбуждает ДЫХАНИЕ дыхательный центр, и дыхание неизбежно возобновляется. Совершенно иное явление на блюдается, если добиться понижения концент рации 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 воз буждаться и дыхание прекратится, пока кон центрация 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 ВОЗД�Х Теперь вы уже знаете, как важно дышать чистым воздухом. Когда он чист, все дыхатель ные пути широко раскрыты и воздух обильно поступает в легкие. Все процессы, протекающие в организме, совершаются нормально, повы шается 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 автома шин, 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 рас стояния: в Норвегии, например, обнаружена пыль пустыни Сахары, а в Европе - вулкани ческая пыль с островов Индонезии. Пыль очень вредна для человека. Она трав мирует мерцательный эпителий дыхательных путей, предохраняющий своей неутомимой рабо той наши легкие от скопления в них пыди. Но пыль опасна для организма и по другим при чинам. Ведь в воздухе, кроме вредных примесей. есть много бактерий. В магазинах, театрах, на
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ выставках, где бывает очень много людей, в 1 мл воздуха может быть до 12 млн. бактерий и бо.'!ее. Бактерии не носятся в воздухе свободно. Они - <щассажиры)) частиц пыли и переносятся толыю с нею. Вот почему борьба за чистый воздух - это борьба с заразными болезнями. Чем меньше пыли, тем меньше бактерий в воз духе, а следоват . ельно, тем меньше их попадает .к нам в дыхательные пути и легкие. Несмотря на то что люди вдыхают так много бактерий, заболевают лишь немногие. Это объяс няется тем, что большая часть бактерий не опас на для человека и лишь некоторые могут вы звать заболевание. Но и против них в о · рганиз ме есть защитные приспособления, и человек заболевает только в том случае, если организм {)Слаблен 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 проветри вается, углекислого газа к 11 часам становит ся почти в 3 раза больше, чем перед началом занятий. Гораздо меньше пыли бывает после поливки улиц, дворов, садов и т. д . Даже в боль шом городе днем, когда в воздухе очень много пыли, количество ее, а следовательно, и бакте рий после поливки уменьшается наполовину. Очень оздоровляют воздух зеленые насажде ния. 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 дере вья, 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 подкож ной клетчаткой он надежно защищает организм {)Т различных внешних воздействий. Любопытная картина представляется взору, когда рассматриваешь строение кожи под микро скопом. Наружная часть кожи - надк о жица, или эпидермис, - состоит из многих слоев клеток, хотя толщина ее и не превышает нескольких десятых долей милли метра. · первое, что бросается в глаза, - это {)Тс.утствие в ней кровеносных сосудов. В основании надкожицы, тесно соприка саясь 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 дру гие ненужные вещества. В сущности говоря, только один этот основ ной слой надкожицы можно назвать по-настоя щему живым и полноценным. Его клетки оста ются жизнеспособными в течение всей жизни человека. Они все время растут и размножают" 96 ся. Вновь образовавшиеся молодые клетки рас полагаются над основным слоем надкожицы. Они оттесняют находящиеся здесь другие клет ки кверху; через некоторое время их в свою очередь оттесняют более молодые, позднее обра зовавшиеся 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 питатель ные вещества и освобождаться от ненужных отбросов. И действительно, клетки, раньше отделив шиеся от клеток основного слоя и находящиеся ближе к поверхности кожи, сильно изменяются, становятся почти неузнаваемыми: Они делают ся более плоскими, их вещество перерождается. Самые же старые клетки, расположенные 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 по степенно слущиваются с поверхности ножи.
Казалось бы , что мертвые клетки уж е бес п олезны для организма . Однако это не так . Они, 1> ак тяжелые доспехи средневекового рыцаря , п р инимают на себя все уд ары и сохраняют не в ред им ыми ж11вые клетки основн ого слоя над кожицы . Щит из мертвых клеток не пропу скает ни воды , ни растворенных в ней веществ. Под плотным слоем живых клеток надко жицы находится собственно кожа. В ней го раздо меньше клеток , и расположены они на значите.'lьном расстоянии друг от друга . Пространство между клетками заполнено осо бым волокнистым вещест вом , которое придает иоа;е упругост ь. А сколько здесь кровеносных с осудо в, сколько тончайш их нервных веточек! Толщин а этого слоя-1 -2 мм. В нем нахо дятся корни волос , сал ьные и потовые железы . Множество оконча·н ий чувствительных нервных в олокон , расположенных на различной гл уби не , имеют разное строение и во збуждаются п ри действии только определенных раздра жителей . Раздражение одн и х нервных окон чан ий вызывает ощущен ие боли, других -при коснове ния, третьих - давления. Особенно сложно строение нервных окончаний, чувстви тел ьных к холоду и теплу. Возникшее во збуж ден ие - это источник информации, которая передается по нервам в мозг. Разнообразие нервных окончаний дает нам во зможность раз дел ьно о щущать прикосновение к коже, боль , тепло , холод и тем самым вовремя пред охра нять себя от поврежден ий или от действия ка ю1х-н ибудь вредных , раздражающих веществ, ус транять вредное влиян ие слиш ком высокой или низкой температуры . В наружной части собст венно кожи очен ь много упругих волокон . Но чем дальше от по верхности, тем их становится меньше , ткань де лает ся более рыхлой и в ней начинают появ .11 ят ься жировые клетки. Эти клетки могут за хватывать из кро ви частицы жира , сохранять их в виде запаса , а по мере надобности вновь отд авать в кровь . Другие клетни нашего тела Т а/\;1\е могут сод�рж ать в себе маленькие части ч1ш ;+;ира , но в жировых клетках его так много , что он заполняет. их почти целиком . В гл убине кожи все чаще встречаются жи ровые к.11етк и. Сн ачала они располоiliены по один очке или отдельными маленькими группа ми, затем их становится все больше и больше, • тови�иая железа. 111 - Околощ11товидиые железы. �IV· - Поджелудочная ж елеза. V - Н адпочечи11к11 . Же.1езы внутренней секрец11 1 1: l -Г1шоф11з. 11 -Щи- 1 V1-\ ·11 - половые же.1f'зы. О7д.э"т.1 КОЖА и , наконец, они заполн яют целиком всю ткань. Так незаметно кожа переходит в п о д к о ж ную,илижировую,клетчатку,толщина которой в некоторых местах тела достигает нескольких сантиметров. Кожа вместе с подкожной .клетчаткой осл абляет толчки и уд ары , направленные на тело . Представьте себе человека, укутанного с ног до головы в толстые мягкие одеяла . В та ком облачении можно без боязни подставить грудь под уд ар боксера или решиться на сме лый прыжок . Для нашего тела таким одеялом как раз и служат кожа и подкожная клетчатка. TEll"lJOPEГY.JIЯЦИЯ У ЧE.JIOBERA В теле животного всегд а происходит о б м е н веществ, т. е. непрерывное разруше ние, распад на части живого вещества и столь же непрерывное его восстановление за счет питательных веществ . Распад веществ сопро вождается образованием тепла, а повер хность тела, подобно любому нагретому предмету, отдает тепло окружающей среде , если ее тем пер атура ниже температуры тела. У млекопи тающих и птиц темпер атура тел а постоянна, у остальных животных она изменчив а. В теле человека за один час образуется столь ко тепла, сколько нужно , чтобы вскипятить 1 .л ледяной воды . И если бы тело вместо кожи было покрыто непроницаемым для тепла футля ром , то уже через час температура тела поднялась бы примерно на по11 1 тора градуса, а ча сов через сорок достигл а бы точки кипения воды. Во время тяжелой физической работы обмен веществ, а следо вател ьно , и образование тепла увеличивается в несколько раз. Несмотря на это, температура нашего тел а постоянна , и у здо рового человека она не превышает 37°. Постоян ная температура у человека поддерживается почти исключительно путем регу.11яции отдачи тепла. Облегчает эту регуляцию одежда. Кожа чело век а обладает замечательным свойством : при одноii и той же температуре воз духа ее способность отдавать тепло может резко меняться . Иногда кожа отдает очень мало тепла. Но она способн а отдавать много тепла, даже если темпер атура воздуха выше темпера туры тела, что на первый взгляд может показать ся невероятным . Это свойство ножи связано с работой потовых желез . В жархую погоду, ко гда температура воздуха становится выше температуры те.11а, кожа должна бы не отдавать тепло , а сама нагреваться от чрезмерно теп- D7
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ --?.J_·20·_ ТЕМПЕРАТУРА ВО Д Ы-18• ТЕМПЕРАТ У � А.. .. .. . ВОЗ ДУ Х/> зо· - /\\ У беспозвоночных ж11вотных, а также )' рыб, з емнn�юдных 11 пресм ыка ющ11 хся тем пература тела лишь незначи тельно выше тем11ера туры окружающей среды . Однuко ''"" может знач11т<'.1ьно подняться при интенсивном двн женюt животного. Темп"рат)'J!а шмеля повышается, например. на 10-12°. J\1:1екош1тающ11е и птицы сохраняют постоянн ую или пuчт11 постоянную тем пературу Tt".1a 11 в холоан ую nr:гn;1y, 11 11 жаркюi солнечный день. лого воздуха. Тут-то и выступают на первый план пото вые железы. Выде.11ение пота резко усиJiивается . Испаряясь с повер�ности тела, пот охлаждает кожу и отним ает у нее много тепла. При очень высокой температуре (напри мер , во время работы в горячих цехах) может выделиться более 2 д пота в час. Потоотделен11е может иметь значение также и пр11 невысоко й температуре воздух а, например во время тяже лой физической работы , когда резко повышается обмен веществ, а с ним и образование тепла. Чем суше воздух , тем легче испаряется пот с пове рхности тeJi a. В воздухе, насыщенном водяными парами, выдели вшийся пот не испаряется , а стекает капля ми и перестает помогать отдаче тепла. Вот почему так трудно находиться в бане , особенно в пар11л ьне. 88 РАБОТА СОСУДОВ Не меньшее значен11е ДJIЯ регуля ции отдачи тепла имеет свойство кровеносных сосудов кожи менять свой просвет : то суживаться , то р асши ряться . Когд а сосуды расширя ются , по ним протекает много теп.'lой крови, и кожа согре вается. А теплая кожа, по законам фи зики, отдает больше тепда в окружающую среду. При сильном сужении сосудо в количество про текающей в них крови резко уменьшается, кожа становится холодной и потеря тепла организ мом снижается . Наши ощущения тепла и холода зависят от темпер атуры кожи. Нам тешю , когда сосуды расширяются и кожа становится теплой . Если же сосуды суживаются и кожа охлаждается,
мы ощущаем холод, хотя бы температура ва шего тела была очень высокой. Во время лихорадки человека трясет от холода и ов не может согреться, сколькими бы одеялами ни накрылся. Это происходит оттого, что резко суживаются сосу;,;ы кожи. Кожа при этом становится "олодвой, отдача тепла сильно уменьшается, больше тепла со храняется в организме и температура тела, повышаясь, может достигнуть 40-41°. Неко торое время спустя сосуды кожи ,асширяются. Горячая кровь нагревает кожу, и больному становится жарко. Однако, несмотря на ощу щение тепла, температура тела начинает пони жаться, так как разгоряченная кожа усиJ1енно отдает тепло. Таким образом, человек может ощущать холод при повышении температуры тела и тепло при ее понижении. В холодную погоду отделение пота незначи тельно и отдача тепла регулируется почти исключительно расширением и сужением сосу дов кожи. ОТЧЕГО ПОГИБ <(30.JIOTOll•• )IAJIЬЧHR? Четыре с половиной века назад, в последнне дни 1496 г ., в роскошном замке миланского гер цога Моро готовились к новогоднему празднику. Герцог собирался показать своим гостям такие чудесные представления, каких никогда еще не видывал свет, Еще бы! Устройством празд ника руководил великий художник и никем не превзойденный механик Леонардо да В11н чи. Он задумал восславить золотой век мира, ><оторый наступил после многих лет железного 11ека с его опустошительными войнами. Для изображения железного века кузнецы uод наблюдением Леонардо да Винчи сделали огромную фигуру лежащего рыцаря, закован ;юго в латы. А золотой век должен был изо бражать голый мальчик, с головы до ног покры тый золотой краской. Это был сын б едного 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 вет кой в руке. Испуганно смотрел он на окружа ющих, произнося заученное приветствие герцогу. Праздник не удалось довести до конца, по ·r ому что внезапно заболела жена герцога. Гости разъехались. Погасли огни. О мальчике, ко нечно, забыли... Он остался один в огромном холодвои полутемном зале. Лишь на следую щий день Леонардо да Винчи увидел его в тем ном 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 у11!ер. Прошли века. История «золотого� мальчика, связанная с именем великого художника, не была забыта. А причина его гибели долгое время оставалась непонятной и вызывала раз ные толкования. Почему погиб мальчик? Быть может, потому, что его покрытая золотой кра ской кожа ве мог."Iа дышать? Ведь известно, что у лягушки дыхание , ·r. е. обмен газов между кровью и наружным воздухом, может происходить через кожу. ЛягушRа остается живой, если у нее перевя зать дыхательную трубку, или трахею, и тем самым прекратить доступ воздуха в легкие. Но она г11бнет, 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 про никать т1шь самое незначительное количество Появи.1ся 4<1IO.Woтol1t ••.wьчик с .1авровой 11МкоА.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ кислорода и углекислого газа. Это количество кислорода настол ько ма.10 , что никакого прак тического значения не имеет . Было сдел ано другое предположение : маль чик умер потому, что кожа перестала выделять пот с находящимися в нем различными не нужными и даже вредными для организма веществами . В середине прошлого века один немецкий ученый решил проверить , может ли человек жить, если его кожа еплошь покрыта каким нибудь веществом, не пропускающим ни влаги, ни воздуха. Он тщательно п окрыл ла- 1юм всю кожу двух людей . Один «лакирован ный>) человек пробыл в таком состоянии 24 часа, а другой - 8 дней . Оба они перенесли опыт легко , без каких-л ибо неприятных по следствий . Это объясняется тем , что у человека выделение вредных веществ обеспечивается по чками. Через кожу они выделя ются в таком небольшом количестве, что это не имеет прак тическо го значения . Зн ачит , миланский мальчик погиб не от того, что через его кожу перестали выделяться вредные вещества. Тогда не потому ли он умер , что покрывав шая его тело золотая краска препятствовала выделению и испарению пота , а тем самым и нормальной отдаче тепла через кожу? Но опыт показал, что если темпер атура воздуха н е очень высока, то человек с покрытой лаком кожей чувствует себя хорошо . Если бы мальчик находился в жарко натоп ленноir комнате или выполнял тяжелую физи ческую работу, а его позолоченная кожа не выде.11яда пот, тогда организм перегрелся бы. Но этого не было. Значит , и не прекращение работы потовых желез было причиной гибели ребенка. Опьiт показал, что люди , кожа которых по крыта .11 аком , очень плохо переносят холод . Лак раздражает кожу, а это резко и надолго расширяет кожные сосуды . В результате тем пер атура кожи по·вышается, происходит уси ленная отдача тепла и наступает постепенное ох.1аждение тела. Нечто подобное наблюдается при опьяне юш. Под влиянием алкоголя обыЧно расширяют ся �е.1ьчайшие сосуды кожи. Кожа краснеет 11 становится очень теплой. А ведь мы только тогда чувствуем холод, когда температура кожи снижается . Вот почему опьяневшему человеку не .х олодно . В самый сильный мо'lюз он может идти по. улице распахнувшись и не чувствовать холода. Но это «согревающее» действие алкоголя обманчиво . Иногда пьяный, возвращаясь в мо розную погоду домой, от слабости падает н а дороге и засыпает. Он не чувствует холода . А между тем температура тела из-за усилен ной отдачи тепла постепенно понижается до 34 и даже 33°. При этом резко ослабевает деятел ь ность органов и тканей тела и, если не подоспеет помощь, пьяный умирает . Теперь нетрудно разобраться в том, что могло произойти в организме ма.1ьчика, изо бражавшего «золотой век» . Его кожа, покрытая краской, перестала выделять пот . Одн ако само по себе прекращение выделения пота не гро зило никакими опасностями, так как в помеще нии , где он находился, не было жарко . Гораздо опаснее оказалось длительное и резкое расширение сосудов, которое наступило под влиянием раздражающего действия золо той краски . Мальчик провел ночь в холодном зале и потерял много тепла. Температура его тела понизилась . А при охлаждении тела орга низм ослабевает и делается особенно воспри имчивым 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 воспа ления легких. ЗАГАР Солнце - друг жизни . Энергия, которую несут солнечные лучи , нужна не только зеле ным растениям. В ней нуждаются и птицы, и звери, и люди . Распространяется лучистая энергия в виде особых волн, которые , подобно звуко-вым , имеют различную длину. Как известно, пучок света , пройдя через стеклянную призму, дает на экране красивую радугу. Лучи с самой длинной волной - крас ные; они преломляются слабее остальных . Самая короткая дл ина волны у фиолето вых лучей; они преломляются сильнее . Между этими дву мя цветами в солнечном спектре располагаются все отстальные. В самом начале XIX в. один ученый , поль зуясь термометром , исследовал тепловое дей ствие различн ых лучей спектра. Совершенно неожиданно он обнаружил, что наиболее силь ное нагревание происходит рядом с длинновол новым красным участком спектра, где , казалось, никаких лучей уже нет. Так впервые обнару жилось существование невидимых лучей . Лучи, которые преломляются слабее красных и, еле-
Экран Уп�траф1tолетовwе Лучи спектра : инфракра сные, в11д11мый свет, у.1 1 ьтрафно.1 1 ето вые. доват ел ьно, обл адают более длинной волной, назвали тепловыми или инф р акра с н ы ми. Позднее ученые обн аружили и короткие неви димые лучи. Их назвали уль т р а фио л е т о в ы м и. Через обычную стеклянную призму ул ьтрафиолетовые лучи не проходят. Н о если сдел ать призму из кварца или из некоторых особых сортов стекл а, то их можно обнаружить 0 1юло фиолетовых лучей видимого спектра. Ультр афиолетовые лучи часто называют хими ческими. Они обладают способностью действо . вать на фото графическую пластинку гораздо сильнее видимых л учей , вызывать или ускорять многие химические реакции, а также убивать микробов. Лучи солнца, проникая сквозь слой мерт вых и умир ающи х клеток надкожицы , дости гают и слоя живых клеток. Слабое действие солнечного света не приносит вреда организму; наоборот, возбуждая клетки, оно усиливает их деятел ьность . Полезно и умеренное воздей ствие ультрафиолетовых лучей. Одн ако чрез мерное, слишком сильное раздр ажение солнеч ными Л)'чами, особенно ультрафиолетовыми , может не только нарушить нормальную работу клеток , но и убить их. Проникая в глубь тела, избыток лучистой энергии мог бы причинить н ашему организму большой вред, есл и бы не з ащитн ая деятел ьность кожи . Часть лучей солнечного спектра задержи в ается верхними слоями надкожицы . Одн ако большая часть их достигает клеток основного слоя . Раздражая эти клетки, солнечн ые лучи з аставляют пх скорее расти и размножаться . А чем быстрее размножаются основные клет ки , тем толще становится слой отмирающих клеток. Мертвые же и умирающие клетки хорошо задерживают ультрафиолетовые лучи. Поэтому чем толще их слой, тем лучше он пре до храняет живые клет;ш от чрезмерного дей ств ия эти х лучей на организм. В некоторых клетк ах основного с .1 1 оя нахо дятся особые зернышки темного цвета . Крася- КОЖА щее вещество , входящее в их состав , называется к о ж н ы м пигментом. Под действием солнечных лучей (в том числе и ультр афиолето вых) эти темные зернышки начинают увеличи ваться в размерах , иногда они заполняют чуть ли не всю клетку. Такие богатые кожным пиг ментом клетк и располагаются над основным слоем кожи . Они выпускают много отростков и оfiр азуют как бы сплошной коричневый слой. Это и есть загар. Вместе с другимп погибающими клетк ами надкожицы пигментные клетки постепенно приближаются к поверхности , а на смену им , есл и тол ько солнце продолжает действовать на кожу, появляются новые клетки, богатые пиг ментом . Иными сл овами, количество пигментii в коже увел 11ч11ва.1: : 1·ся , кожа становится все более темной - з агар усиливается 11 предо храняет организм от чрезмерного действия види мых лучей . Роговая и ш1гмеь·шая защита от лучистой энергии образуется очень мед.11енно . Лишь постепенно , в течение ряда дн ей, надкожица обогащается пигментом и становится более толстой. Вот почему, прежде чем подвергнуть кожу сильному и продол жительному действию солнеч ного света , надо приучить ее к солнцу. Ест1, 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 , отдел ьными группами . И тогда вместо ровного за1·а ра появляются веснушки, вокруг которых кожа долгое время остается светлой. CO.iJHEЧHЫli ОЖОГ Люди с незагорающей и вместе с тем тонкой надкожицей особенно чувствител ьны к солнеч ному свету . Но даже тот , кто хорошо загорает, может получить сильный ожог, есл и он без привычки, сразу подвергнет свою кожу чрез мерному, дл ител ьному действию солнечн ых лу чей . Солнечный ожог не сразу дает себя чув ствовать . Сначад а как будто все благополучно, только кожа становится горячей и красной . Но вскоре голова дел ается тя желой, пропадает аппетит . В оботженных местах появляется чув ство жжения . Затем начинается озноб , темпе ратура тел а повышается. Иногда бывает рвота. Человек. необдуманно подвергнувший свою кожу с;н1шком длител ьному действию ласкаю - :101.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ щих солнечных лучей , два-три дня испытывает большие му чения. Особенно легко солнечные ожоги возникают во время дл ител ьных прогулок и походов. Опас н ость солнечного ожога возрастает при восхож ден ии на высокие горы. Дело в том , что горное солнце очень богато ул ьтр афиолето вым11 лучами. Часть ул ьтрафиолето вых лучей задерживается воздухом . Чем толще слой атмосферы , 1юторый должен пройти солнечный свет, тем меньше остается в нем этих сильно действ ующих лучей . Вот почему в низменных местах солнечный свет содержит значительно меньше ультр афиолето, вых лучей и обжигает слабее . • ЖЕ.JJЕ3Ы ВНJ'ТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ TO.JICTЫll 11 тощиli Вам, конечно , приходилось встречать и оч ень толстых и чрезмерно худых людеl1 . Веро ятно , вы задумывались над тем , в чем причина этого явления . Может быть, одни слишком много едят, а другие голодают? Безусловно , ожирение и истощение связаны с избыточн ым или недо статочным питанием . Но дело не только в этом . Взгляните на двух мышей , и зображенных на рисунке. Они одного помета , их один аково кормили, а между тем одна весит 20 г, а другая втрое больше - 60 . Чем это объясняется? Оказывается , <1до родносты большей мыши происходит от того , что ей впрыскивали под кожу микроскопическое количество особого вещества - ауротиоглюкозы (химическое соеди нение глюкозы с золотом и серой) . Специальное исследо вание показало , что это вещество раз рушает в мозге животного небол ьшой участок, которыl! связан с работой гипофиза (нижнего моз гового придатка). Он вырабатывает веще- Эти мышки - ровесшщы, но у одной 11з н11х; 11зображенной справа, иск)'Сственно нар)·шен обмен )'rлеводов 11 ;iairo o в. 1.02 ств а, направляющие и регулирующие работу так называемых эндокринных желез , осущест вляющи х обмен углеводов и жиров. У людей резко выраженное ожирение появляется- также при повреждении то го же участка мозга . Если у животного удал ить гипофиз , то у него не тол ько прекратится рост , но и возникнет сильное истощен ие , наступит крайняя мышечн ая сл абость , сниз ится деятел ьность друп1х эндо кринных желез (н адпочечников , щито видной и половых) и произойдет их атрофия (умень шение) . При поврежден ии гипофиза у человека, что бывает иногда при травме и инфекции , также появляется тяжелое истощение (кахек сия) и мышечн ая сл абость , кожа теряет эластич ность , на лице образуются морщины и молодой человек становится похожим на старика. Почему это п р оисходит? Истощен ие объяс няется тем , что гипофи3 перестает вырабаты вать гормон роста , который способств ует обра зованию белков и отложению жира под кожей . Мышечн ая сл абость связана с прекращением образования гормона, усиливающего деятель ность коры надпочечников . При отсутствии этого гормона кора надпочечников резко уменьшается в размерах и перестает вырабатывать собствен ные гормоны, в резул ьтате чего снижается кровя ное давление и разв1шается мышечн ая сл абость . BH).TPEHHllE ДBllГATE.JJll НАШ ЕГО TE.JIA Для того чтобы человек жнл , рос , развивал ся , двигался , выполнял разнообразную работу , нужн а не только пища , но и особые химические вещества - гор м о н ы (от греческого слова hormao, что значит <�возбуждаю») . Они образу ются в организме , возбуждают и поддерживают различные виды его деятел ьности . Вырабаты-
о:: \\� Этот че.1овек ож11рел от недостатка rормонов r1шоф11за, влияю щ1111: на ж11ровой обмен. ваются гормоны клетк ами , сосредоточенными вособыхэндокринныхорганах-железах внутренней се кре ц и и , -п выделяют ся непосредственно в кровь . Эндокринные железы не имеют протоков , как железы внешней сек реции (слёзные , слюнные , сальные , потовые, желудочные, печРнь и др .), выделяющие свои соки во внешнюю среду или в полости человече ского тела. К железам внутренней секреции относятся: гипофиз,надпочечники,щитовид н а я, о к о лощито видные, подже л уд очн ая, поло вые и др. Эти железы пронизаны огромным количеством тон костен ных кровеносных сосудо в, по кото рым достав ляются сырьевые продукты и выделяются выра бот анные железами гормоны. Множество нер вов связывают их с мозгом . Поэтому любое возбуждение мозга отр а жается на деяте.'lьности желез внутренней секреции. Гормоны выр абатыв аются эндокринными же лез амп в ничтожно ма.'Iых количествах (в долях миллиграмм а) , но оказывают очень сильное дейст вие на обмен веществ , рост , физическое и умственное развитие , работу сердца и других органов , т. е. на все важнейшие физиологи ч ес кие функции организма . Же.11езы внутрен ней секреции функционируют под контролем нер вной системы и в теснейшем взаимодействии с ней. l\ аждая железа вырабатывает свои спе цифические гормоны, напр имер щито видн ая железа-т11рокс11н, подже.'I удочная - и н с у .'l 11 н, мозговое вещество надпочечн1шов адреналин, норадреналнн11т.д., О,�,н н гормоны пос.11е их обр азования в эндо- 1\ р инноii железе сейчас же поступают в кровь и о казывают сразу свое деiiствне , др угие частич но откладываются «про з ап ас» и расходуются ЖЕЛЕЗЫ В НУТРЕНПЕЯ СЕКРЕЦИИ организмом по мере надобности. Химический состав гормонов различен : гормоны гипофиза, щито в идной и поджел удочной жел ез представ ляют собой белковые вещества; гормоны коры надпочечников и половых желез имеют строен ие жироподобных веществ и т. д. Для образования гормонов н еоб ходимы не которые специальные вещества . Например , для выработки гормонов щито видной железы нужен йод , а для образования гормонов коры надпочеч ников - холестерин - органическое вещество , содержащееся во всех клетк ах животного орга низма , в яичном желтке, моло ке и других про дуктах. ЖЕJIЕаА-ДИРИЖЕР Среди желез внутренней секреции главная роль принадлежит гипофизу. Он расположен в полости черепа и тесно связан с мозгом . Уди вительная эта железа! По внешнему виду она напоминает крупную фасоль. Средний вес гипо физа у человеl\а колеблется в предел ах всего 0,5-0 ,6 г! Нарушение ее деятел ьности может сдел ать человека великаном и карликом , тощим и толстым , сильным и слабым , лишить аппетита и сдел ать прожорливым . Объясняется это тем , что гипофиз вырабатывает гормоны, регулирую щие функции других эндокринных желез . Гипо физ состоит из трех дол ей: передней , проме жуточной и задней . В передней образуются гормоны: роста , лакто генный, способствующий выделению молока, тиреотропный, регулирую щиi1 деятел ьность щито видной железы, адрено кортикотропный (сокращенно Аl\ТГ) , усили· · вающий образование гормонов коры надпочеч ников, и два гормона, регулирующих деятель ность половых желез . В промежуто чной дол п гипофиза вырабатывается меланофорный гормон , он регулирует накопление в коже пиг мента (красящего веществ а, придающе го окра ску коже и волосам) . Гормоны, находящиеся в задней доле гипофиза, повышают 1\ровяное давление, регулируют водный обмен (вазопрес син) и вызывают сокращен ие гладl\оЙ мус1\ул а туры некоторых органов (окситоцин) . Вот поче му гипофиз назвали железой-дирижером . Но необходимо знать , что работоi1 гипофиза уп рав ляет центр альная нервная систем а, особенно межуточный отдел мозга. Более того , в послед нее время выявлено , что некоторые центры - скопления нервных клеток межуточного мозга - сами обл адают способностью вырабатывать гормональные вещества. Если повреждаются :103
'ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАШ13М вти участки мозга, вырабатывающие гормоны вадней доли гипофиза, то 11еловек заболевает весахарным диабетом. При этом заболевании больные ощущают сильную жажду и выпивают ОТ3ДО10ЛВсутки. ГНГАНТЫ Н ltAP.JIJIRll ДоJ1го ученые не знали, почему бывают очень высокие люди - великаны 11 очень маленькие - карлик11, или лилипуты. Ве.11и1шй английский п11сатель Джонатан Свифт написал увлекательную инигу «Путеше ствия Гулл11вера>). В ней описаны уд11в11тельные приилючения 'lеловеиа нормального роста, по павшего в страну лилипутов, а затем в страну вел11ианов. Существуют ли страны ЛИJIИпутов или стра ны вел11ианов? Нонечно, нет. Но в любой стране есть семьи, в иоторых высоиий или малый рост является иаи бы отличительной особенностью. В настоящее время ученым удалось установить, от чего зависит рост людей и животных, и даже найти средства усиливать или уменьшать ин тенсивность роста животных. По-видимому, недалеио то время, иогда удастся управлять и ростом человеиа. 111+ 110-+. m� щ+ {JtJ+ f1.0 � m!= foo-+ 90� 10+ "10� �+ 5D� '"i зо� J,o; '1 1. ..- .. .. .. 12);,,. .. . fо; :104 01\азывается, рост человеl\а зависит от иоли чества гормона роста, вырабатываемого перед ней долей гипофиза. Если в период развития организма образование этого гормона в гипо ф11зе увеличивается, то человек становится г11гантом. Гигантами считаются люди, рост которых превышает 2 м, в отдельных случаях он может достигать 2,6 м. Если же образован11е гормона роста увели чивается после 21 года, иогда рост человеl\а уже закончился, то у него разрастаются и утолщают ся кисти руи, стопы, ЯЗЬ!I\, губы и Hllil\H ЯЯ че.11юсть. Увел11чпваются и внутренние органы: сердце, печень, селезениа, ю1шю1 11 др. Это забо:1еван11еназывается акромегалиеii. .Мо;кно ли лечить г11гантизм и аиромегалню? Можно. Для .1 1 ечен11я их пр · именяют рентгено терапию. Рентгеновсиие лучи; прон1шая в глу бину Тl\аней орган11зма, воздействуют на илетю1 гипофиза, и образование гормона роста умень шается. После этого развитие болезни преира щается. При уменьшении выработии гормона роста (а это возюшает в связ11 с врожденным не доразвитием или повреждением гипофиза) пре иращается рост ребенl\а. И тогда человек стано вится карЛИl\ОМ. Обычно иарликами считают людей ни;�-;е 130 см (мужчины) и 121 см (женщины). Наиим же образом гор мон роста влияет на орга низм? В период своего раз вития организм нуждается в повышенном образовании бе.1 1 ков и гормон роста влияет на белковый обмен, способст вуя образованию белl\ов в организме человека. Гормон роста получают из гипофизов крупного рога того енота. В опытах на iIШ вотных он увеличивает рост примерно вдвое. Однаио на людей он не действует. Объ ясняется это тем, что гормон роста человека значнтедьно отличается от подобного гор мона животных, т. е . об.'Iа дает, как говорят, видовой специфичностью. Ногда она будет преодолена 11л11 когда удастся получить гормон ро- От деяте.1 1 ьност11 г11поф11за в значн те.1 1 ьноil мере зависит рост че.1овt•ка. Сра вните кар.1 1 11ковыil рост (с.1 1 ева) н г11гантск11il рост (в центре) с норма.1 1 ь- ным (справа) .
ст а человека искусственным , химическим путем , тогда можно будет увеличивать рост карликов и низкорослых людей . Сейчас некото рые гор моны уже получают в лабораториях искус ственным путем . Синтет�чески получены, в ча стности, некоторые гормональные вещества, влияющие и на рост . Одн ако не следует дум а ть , что только пони жен ие деятельности гипофиза может вызвать отставание в росте. Иногда причиной этого мо гут быть заболевания щитовидной железы , рахит, врожденные нарушения в развитии скелета, болезни мозга в раннем детстве п некоторые другие недуги . пт11�1ьЕ JIO.JIOKO Когда хотят подчер кнуть полный достаток того или иного человека, то говорят , что ему не хватает только птичьего мщюка. 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 начина ют вырабатывать беловатую массу, напоминаю щую свернувшееся молоко . Эта творожистая масса называется зобной кашицей или птичьим молоком . Отрыгивая кашицу , голуби вскарм ливают ею птенцов . Внутризобные желёзки у голубей соответ ст вуют молочным железам млекопитающих жи вотных. Выше мы говорили о так называемом лактогенном гормоне, который вырабатывается гипофизом. Этот гормон усиливает образование мо лока у животных и у кормящих женщин . Заводы эндокринных препаратов вырабаты в ают многие гормональные в ещества. Один из них - л актогенный гормон - применяется для увеличения количества молока у кормящих матерей тогда , когда у них не хватает его дл я вскармливания ребенка. Испытания действия л актогенного гормона производятся на голу бях, которым он впрыскивается подкожно . ЖЕ.JI ЕЗА, 110.ДДЕРЖИВАЮЩАЯ ЖlltJHEHHЫlt ТОНУС Это - щито видная железа. Она выраба тывает тироксин - гормон , который возбуж дает нервные клетки мозга, ускоряет деятел ь н ость сердца, повышает использование углево дов , жиров и белков. Щитовидная железа влияет также на рост , развитие организма и ЖЕЛЕЗЫ BHYTPEHHER СЕКРЕЦИИ Посмотрите, как не похожи одна на друrую эти пяти месячные козочки. Причина в том, что у одной из н11х (справа) удалили щитовидную железу. процессы восстановления поврежденных тканей и органов . Если кормить го.ловастиков щито видной же лезой или ее препаратами (тиреоидин , тироксин и др .) , то превращение их в лягушек значитель но ускоряется . Наоборот , значительное снижение или пре кращение функции щитовидной железы задер живает рост и развитие организма. Интересный опыт был проведен на двух козоч1\ах одного помета. Одной из них в трехнедел ьном uозрасте удалили щито видную железу. К пятимесячному возрасту выявилось разительное отл11ч11е в раз витии обеих козочек . Оперированная перестала расти , осталась маленькой , неуклюжей 11 тол стой , на коротких толстых ногах , с мохнатой, в клочьях, шерстью . Неоперированная выросла, сдел алась высокой , стройной, с дл11нным11 тон кими ножками , гладкой блестящей шерстью . Щитовидн ая железа имеет форму бабочки, весит 20-25 г и расположен а в передних отде лах шеи ниже кад ыка. Деятельность щитовид ной жел езы регулируется тиреотропным гормо- :too
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ пом, образующимся в передней доле гипофиза. Он поступает в щитоnидвую железу с током крови , увеличивает размеры железы и усили вает выработку и выделение собственных ее гормонов. В зависимости от времени года , тем пер атуры, климатических условий и режима питания функция щитовидной железы может повышаться и снижаться . Зимой функция щито видной железы усиливается , а летом снижается ; усшшвается она при физической и умственной работе , занятия х спортом , восхождении на горы или пребывании на морозе. Избыток тироксина может вызвать Базедо ву болезнь (она называется так по имени немецкого врача Карла Базедова) , сопровождающуюся похуданием , слабостью , сердцебиением , сниже нием работоспособности . Недостаток этого гор мон а тоже приводит к заболеванию - слизи стому отеку, или м и к с едеме. При мик седеме снижаются все жизненные функции человека. Он становится вялым , сердечные сокр а щения замедляютс я, обмен веществ снижается, работоспособность резко падает . СТРАНЫ ЗОБАТЫХ Есть местности и даже страны, у жителей которых, поголовно у всех , увел ичен а щитовид ная железа в виде зоба. Разрастание ткани щито видной железы назвали зобом потому, что оно напоминает собой набитый пищей пти чий зоб . Широко распростр анен был эндемиче ский (или местный) зоб в Швейцарии в XVI в . Среди больных зобом встречаются кретины - идиоты с психикой двухлетнего ребенка. У кре тинов интересы ограничиваются едой и сном , речь их крайне бедна, а в тяжелых случаях больные выр ажают свои желания нечленораз де:1ьн ыми звуками. Они низкорослы, имеют широкое лицо , короткий нос , большой рот и толстые губы , большой и толстый язык часто высо вывается у них изо рта, не помещаясь в нем . Нередко наблюдается туго ухость , ино гда бывает гл ухота и как следствие этого глухонемота . Заболевание эндемическим зобом связано с недостатком йода в почве , воде , а следов ател ь но , и в продуктах питания . С мясом животных , с молоком , овощами , хл�бом йод поступ ает R 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 ис пользуется· для образования тироксина. Если в организм человека с продуктами питания посту- t.08 пает мало йода, то тироксин не образуется , щито видная железа увеличивается, развивается энде мический зоб; в таких местностях население для предотвращения развития зоба должно уп отреблять с пищей йодированную поварен ную соль. ЧТО ОХРАНЯЕТ llРОЧНОСТЬ HAШllX KOCTElt Прочность костей чело веческого скелета за висит от кальция , входящего в их состав . Коли чество кальция в крови более или менее постоян но (9-12 мг на 100 г крови) . При уменьшении этой пропорции повышается возбудимость нер вов и мышц , мышцы начинают судорожно со кращаться от любых, даже самых легких разд ражений . Постоянный уровень кальция в крови поддерживают четыре очень маленькие желёзки (каждая не более горошины) , располагающиеся позади щитовидной железы; их назвали око лощито видными , они вырабатывают пар ат г о р м он, который и осуществляетрегуляцию кальция и фосфора. Повреждение о колощитовид ных желез и снижение выработки ими парат гормона может произойти при отравлении неко торыми наркотиками , химическими веществами, а иногда при инфекционных з аболеваниях . Сни жение выработки паратгормова ведет к резкому уменьшению кальция во всем организме, что и приводит к развитию судорожного состояния, т. е. к заболеванию , называемому тет а н и ей. Судороги прекращаются , как только путем инъекции (подкожных впрыскиваний) в орга низме восполняется нед остаток паратгормона или кальция . Избыток паратгормона, а это бывает при опухолях околощитовидных желез , приводит к потере костями кальция . Кости от этого истончаются , утрачив ают свою крепость и лег ко ломаются при незначительном ушибе, а иног да даже от како го-л ибо неловкого движения . Удалекие опухолей околощито видных желез восстан авливает кальциевый состав костей . ЧУДОДЕltСТВЕННЫЕ .JIEKAPCTBA Предст авьте себя очевидцам и такого сл учая . Идут состязания по скоростному бегу на конь ках. Внезапно одн а из спортсменок на посл ед нем круге вблизи финиша чувствует резкую слабость и падает . Кто знает , чем все могло бы кончиться , есл и бы не срочно принятые меры ,
благодаря которым был а спасена жизнь спорт сменки . Одним из средств, примененных дл я этого , было синтетическое (химически приго товленное) вещество-кортизон,близ кий по своему составу к гормонам коры надпо чечников. Этот случай не исключение. Теперь врачи часто применяют для лечения различных бо лезней гормоны коры надпочечников или хими чески изготовленные по их типу препараты. Надпочечники-небольшие пар- ные желе зистые образования , расположенные над верхним краем почек ; весят 4-5 г каждый . В надп очечниках разл ичают два слоя: кору и мозговое вещест во . Клетки коры содержат жироподобные продукты , из которых образуются так называемые стероидные гор м оны. В настоящее время биохимики из коры надпоче чн1шов выдел или свыше 40 химических стероид ных соединен ий, но из них только 8 активно де йствуют на организм. Чудесными целебными свойствами обладают гормоны коры надпочеч ников, в частн ости кортизон . До 1948 г. воспаление суставов и резкое и х обезображивание почти не подда валось лечен ию . Больные , страдавшие заболеваниями суставов (н апример, ревматизмом), принуждены были мес яцам и, а иногда и годами леж ать в постели. Даа-;е после выздоровления они могли пере двнгаться только на костылях . Вот почему первые сообщен ия об успешном применен ии кортиз она, при помощи которого удавалось резко умен ьшать отеки суставов, восстанавли вать их подвижность и уст ранять боли, расце нивались как чудо . Сн ачала многие не верил и, что за какую-н и будь неделю лечен ия кортизо ном исчезала припухлость суставов , умен ьша лась болезненность, снижалась температура, восстанавливались движения . Объясняется это тем , что кортпзон преп ятствует просачиванню жид кости че рез стен ки мел ьчайших кровенос н ых сосудов - капилляров, з адерж ивает раз витие воспалител ьного процесса 11 обра зование рубцо в. Теперь никто уа.;е не сомневается в дей ственности эт ого лекарст ва . Впервые кортизон был выделен из коры надпочечников, но в дальнейшем он был полу чен в США хиl\шчес ким путем из химичес кого продукта - прогестерона. Сыр ьем для полу чен ня прогестерона в Америке служит особый в ид лианы , назы ваемой диоскореей . В СССР дноскорея растет на Кавка зе и Даль нем Востоке . Однако в ней содерж ится мало того вещества , 11 з которого получается корти зон . Поэтому наши ученые продолжали поиски ЖЕЛЕЗЫ BHYTPEHBER СЕКРЕЦИИ и установили, что кортизон можно получать из широко распространенного у нас растен ия птичий паслен . Сейчас кортизоном успешно лечат ревмат11- ческие пора жен ия суставов, бронхиальную астму, тяжелые ожоги, некоторые кожные и гла зные заболевания. БРОНЗОВАЯ КОЖА Под таким названием в 1855 г. английский врач Адд ис он впервые описал болезнь, харак тери зующуюся резкой слабостью , исхудан ием и потемнен ием кожи до бронзового оттенка . При чина этой боле зни - туберкуле з надпочечн ико в . И. С. Тургенев в своей повести «Живые мощи» очень образно и верно описал это тяжелое забо левание . Раньше больных Адд исоновой, или бронзо вой, болезнью ожидал быстрый трагичес кий конец ; теперь это заболевание успешно лечат гормонами коры надпочечников, введен ием больших доз поваренной соли и аскорбиновой кислоты . М УЖЕПОДОБНЫЕ ЖЕНЩllНЫ С незапамятных времен людей поражал рост бороды и усов у некоторых женщин . В сред ние века таких женщин по невежест ву считали ведьмами и сжигали на кострах . Только в на чале ХХ в. было научно дока зано , чт о нередко причиной роста бороды и усо в, а также муже подобных изменен ий строения тела у женщ ин бывают опухоли надпочечников, вырабатываю щие мужские половые гормон ы. При этом у женщин атрофируются грудные железы , голос становится грубым , прекращаются некоторые функции женского организма . Оператпвное уд ален ие опухолей коры над почечников во звращает больным женщинам при сущее им строен ие тела , волосы на лице у них выпадают . ГОРМОН СТРАХА 11 l'HEBA Известно , что кош1<а и собака врагп. Как эта вражда проявляется внешне , мы знаем: при виде собаки кошка выгибает спину, шерсть у нее вздыбл ивается , она зл обно выпускает когтн . Вызы вает л и такое состояние как11е-л пбо внутренние изменения в организме кошки? J.07
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ Чтобы ответить на этот вопрос , в лаборатории ставили такой опыт : привязывали кошку к стан ку и подводили к ней собаку. Исследованиями было установлено , что от страха 11 злости, кото рые испытывала при этом кошка, у нее резко повышалось кровяное давление. Все эти явле ния обусловлены выделением в кровь гормона мозго вого вещества надпочечников - а д р е н а л ин а. Его можно назвать гормоном эмо ций. Поведение кошки показывает , что функция надпоче чнинов, так же как 11 других эндокрин ных желе з, зависит от нервной системы. ПРИ!\IЕР HACTOfiЧИBOCTll И УПОРСТВА В HA;t'RE Прошло около трехсот лет с тех пор, нак английск ий врач Уилис открыл сахарную бо лезнь. Иначе ее называют сахарным диабетом . Сахарная болезнь - это тяжелое заболева ние . Оно сопровождается сильной жаждой и усилением аппетита. Однако , несмотря на хоро шее питание , больные худеют , наступает сла бость, снижается работоспособность. Один и з основных признаков сахарной болезни - появ ление сахара в моче, че го пе бывает у здо ровых людей, и увеличение его в крови . Врачи на значади больным полуголодн ую диету, исклю ча ли и з режима их питания многие продукты . Но это нп к чему хорошему не приводило. Оставаясь полуголодными, больные быстро ху дели, слабели, теряли трудоспособность и бе з временно погиба ли. Причина болезни более 250 лет была неизвестна. Ра згадка таилась в двойственной функции поджелудочной желе зы , являющейся в одно и то же время железой внешней п внутренней сенреции. Эта желе за вырабатывает пищева рительные ·с оки, изливающиеся в двенадцати перстн ую кишку, и особое вещество - и н с у л . ин, поступающий в кровеносные еосуды . Он регулирует содержание сахара в крови. Исследо вания русского ученого Л. В. Собо лева , проведенные в самом начале настоящего столетия, бьш и подлинным научным подвигом , завершившимся за111ечател ьны111 отнрытием . Со в местно с Соболевым работал И. П . Павл ов. Хи рургическое удаление подтелудочной ж е лезы у собак неизменно JJы зыв ало сахарный диабет - это было установлено е ще за пять лет до Л. В . Соболева. Ему было и з вестно также, что по всей ткани подж елудочной железы рас с-еяны небольшие скопления клетоl\ в виде ост ровков (insu·I a), види111 ые в большинстве случаев :1. . 08 тол ько под 111 икросl\опом. Ученый предположп.1, что островки имеют какое-то отношение к угле водному (сахарному) обмену. Он перевязал у собак проток поджелудочной железы , откры вающийся в двен адцатиперстную кишку . Через 3-4 месяца атрофировал ась вся ткань подте лудочной железы, вырабатывающая пищевари тельные соки , островки же полностью сохра нялись . При этом диабет у жпвотных не раз вивался . Отсюда экспериментатор сдел ал выво�, что островки выделяют свой секрет 1 в кровь и регулируют углеводный обмен . Л. В . Соболев при дальнейших исследованиях убедил ся в пра воте своих умозаключений, изучив м1шроскоп11- чески подже лудочную ж елезу у людей , умер ших от сахарного ди абета. Л . В . Соболев тща тельно искал островковую ткань в поджел удоч ных железах диабетиков , но убедился , что островки либо полностью отсутствуют , либо обнаруживаются в резко уменьшенном количе стве. Только спустя 20 лет (в 1922 г.) важнейшее открытие русского ученого нашло полное под тверждение в исследованиях канадсного ф11 з 110- лога Бантинга и его ученика студента Беста (впоследствии ставшего также видн ы111 ученым) . Им удалось выделить из островковой ткани поджел удочной железы гормональное веще ство , получившее название инс ули н а. С этого времени инсулин с успехом применяют дл я лечения сахарной болезни . Инсулин регу лирует содержание сахара в крови, способствуя превращению излишнего количества сахара , поступающего в организм , в гликоген2• При недо статочности инсулина количество сахара в кро ви увеличивается , он начинает выделяться и с мочой. В этом случае , т. е. при сахарном диабете , инсулин вводят подкожно . Принимать инсулин внутрь нельзя , так кан он разрушается пищеварительными соками . ПОJIОВЫЕ ГОР.llОНЫ И ;J;OJIГO"ifETllE Каждому открытию в науке предшест вует дол гий и тернистый путь нап ряженного труда , вдохновляющих надежд и горькпх разочаро ваний. Так было 11 с исследованием эндокрuн ной функции половых желез . От нормальной функции половых же.1ез з ависят специфичесl\ие особенности , характер ные дл я мужского и женсного пола. Половая функция - одна 11 з наиболее поздно разв11- 1 Секрет - 11ещество, выделяе�юе железами живот ных организмов. 2 Гликоген - животный крахмал.
в ающихся фующий человеческого организма. В торичные половые признаки достигают своего п о дно го развит11я только в 16-18 лет . Увяда н и е организма - старость - во многом зави с ит от атрофии половых желез . Это было уста н овлено выдающимся французским физиоло гом Броун-Секаром . Как это часто дел ают ученые , Броун-Секар поставил опыт на самоы с ебе . Он мно гократно впрыскивал себе под кожу вытяж ки из половых желез кроликов и собак . В 1889 г., когда ему был 71 год , Броун Секар доложил о своих опытах Парижской академии наук. Вытяж ки из половых желез, зая вил он , вернули ему силы, бодрость и резко п овысили работоспособность . Ученый считал , что они омолодили его организм. Но такое со стояние длилось не долго : через 5 лет он вновь ДВИЖЕНИЕ впал в дря хлость 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 ж елезы внутренней секреции. Гормоны , выде ляемые ими , могут предупреждать и излечивать многие болезни. На специальных заводах из эндокринных желез убойного скота вырабаты ваются гормональные препараты. Это химиче ские вещества, по своей природе самые близкие человеку, в медицине им принадлежит боль ш ое будущее в борьбе за здоровье и долголе тие людей . • ДBllЖEHllE ДВИЖЕНИЕ - ОСНОВНОЕ своltство ВСЕГО СУЩЕСТВУЮ ЩЕГО В МИРЕ В окружающем нас мире все находится в движении : стремительно несутся в космическом пространстве гадактики, звезды , планеты; ог ромные волны вздым аются над морями и океа нами ; периодически извергаются вулканы. Все эти виды движения происходят стихийно и не направлены на достижение намеченной цели. И то.'Iько живые существа используют свои движения для достижения результата, цели. А д.'IЯ этого им необходимо управлять своими двш+;ения ми, чтобы с их помощью воздействовать на внешний мир именно так, как этого требуют возюшшие зада чи. Чем больше множи.т� ось количество живых существ на Земле , тем сложнее становились их потребности , а следо вательно , совершенство ва.111сь и движения . Чем стремительнее и ковар нее становились нап адающие животные, тем с бо.1ьшей ловкостью и быстротой должны были обороняться животные защищающиеся , иначе им rрозн.'Iа гибель. Так были истреблены древние медшпел ьные и неуклюжие ящеры появивши мнся на Земле теплокровными животными, под в нтнымц, ловкими 11 выносливыми. Однако толыю человек об.11адает способ н остью созоател ьно планировать свои действия и воздействовать на внешний мир именно так, как этого требуют те цели, которые он поста вил перед собой. И хотя в некоторых двигатель ных актах современный человек уступ ает жи вотным, например медведю и слону в силе, леопарду в стремительности и ловкости , спо собность предвидеть события и целенаправленно воздействовать на окружающий мир создает для него неоспоримые преимущества перед животными. Человек научился создавать орудия з ащиты , труда и нападения и успешно пользоваться ими ; люди объединились в общество, где существует совместный труд и разделение обя занностей. Благодаря речи они могут действо вать дружно и сообща . . Все эти осо бенности человека не могли не отразиться на устройстве его двигател ьной системы. ROHCTPYRЦllJI 11 ДВИЖЕНИЕ Иаким же образом ус троена двигательная сист ема чедовека? I\ак она деiiствует? Прежде всего пораit'ает исключител ьная целесообраз ность ее устройства и действия . Форма костей и сус таоов обеспечивает человеку наиболее вы rодные условия Д.ТНI движения . Наориыер , пле- J.09
ЧЕЛОВЕЧЕСКИ П ОРГАНИЗМ Два мощных вал11ка бедрен· нoil коет11 в коленном с у ставе напом11нают двойные ш11ны на задн11х колесах аитобуеов. ч е вой сустав , где необ ходимы широкие и лов кие движения во мно гих плос.костях и на правлениях, устроен как шар , а коленный сустав , где чересчур большая подвижность могла бы быть опасной (можно упасть при ходь бе) , устроен как одноос ный шарнир . Зато но ленный сустав образо ван более массивными 1\ОСТЯМИ, ЧТО необх оди мо для опоры всего тела. Самые сложные и тонние движения чело вен совершает рунами , ноторые освободились у него от участия в опоре благодаря прямохожде нию. Поэтому здесь су ставы приспособлены н тонним движениям и ус треены тан , что по- могают друг другу вы брать выгодные условия для работы. Еще более с.1ожно строение и взаимоотно шение мышц - двигателей нашего тела. Бла годаря мышцам мы передвигаемся , работаем . Мышцы позво.ТJяют нам заним аться спортом , быть ловю1ми и сил ьными, быстрыми и выносли вым11 . Строение и форма мышц зависят от той работы , 1-юторую пм приходится чаще всего про изводить . Бо.1ьшие мощные мышцы обеспечи вают ходьбу, поднятие тя жестей , а более мел кие <m овю1е» мыпщы производят тонкую рабо ту - с их помощью мы пишем , шьем , играем на музыкальных инструментах . Взаимоотно- Переход в uра11охождеи1 110 uоаво.111.в чмовеву еевободвть рув11 от участия в опоре. Постепенно сустав ы РУ• uр11сuоео бвл11с ь к выпо•веви8) тонкой 11 можвоА рвботы. :1:10 шения между большими и мелкими мышцами позволяют человену совершать самые разноеб разные действия . УПРАВ.JIЕНИЕ ДВИЖЕНИЯМИ Для того чтобы совершать эти действия , необходимы многочисленные системы, «обслужи вающие» движение, помогающие упр авлять им . Для ус пеха действия прежде всего необходим неп . рерывный нонтроль за производимым дви жением . Не будь этого нонтроля , дюбое движе ние могло бы пойти «внривь и внось» 11 за�юн читься по.1 1 ной неудачей . Этот контроль осу ществляется с помощью разнообразных чувстви те.1ьных <ш риборов>) - органов чувств , ноторые непрерывно сообщают мозгу самым подробным образом о совершаемой работе . Прежде чем произвести действие , че.1овек ставит перед собой цель, задачу. Человек соз дает в мозге отчет.1 1 ивый образ постав.11енной задачи ; это необходимо для того , чтобы о.и мог сравнивать производимое действие, работу с мыс денным образом . Сравнение, сличение происхо дит непрерывно , ежесекундно . Любое оп;.ТJоне ние, ошибка сейчас же учиты ваются мозгом , который старается тут же послать сигналы, исправдяющие эту ошибку. Чем дальше и упо рней подвигается трени ровка в том или другом двигател1>ном навыке и умении , тем меньше становится количество ошибок , движения приобретают точность и быстроту. Возьмем ддя примера хотя бы обуче ние езде на ве.1 1 осипеде . Неумелый велосипедист не может проехать по прямой линии и.111 объ ех ать препятствие , он «выписывает>) разнооб разные «кренделю) и восьмерю1, а .У г.репятствий частеныю падает . Вот что об атом писал извест ный американский писатель Марк Твен в рассказе «Укрощение велосипеда>): «В четвертый раз я кое- как уде ржался на седле и по- ехал по мостовой , неуклюже ви ляя , пошатываясь и з стороны в сторону и занимая почти всю улицу· ....Я наезжал на любой ка мень, как только дел ал попытку его объехать ... В конце концов я доехал до угл а и нужно было поворачивать обратно. Тут нет ничего приятного ... Все инстру кции разом вылетают из голо- Поднятие тажестеil ВКJ18)чает одвовре- 11енво большие мышечные rpyuuы (работающ11е 11ыm1Uo1 аатушеванw).
". ·�.:.:- - «Куп 11те велосипед - не пожалеете ». вы, и ты поворачиваешь колесо от тротуара , когда нуашо повернуть к тротуару, и растяги ваешься во весь рост на этом негостеприимном , закованном в гранит берегу)> . Только после упорной тренировки движения велосипедиста становятся уверенней, расчет ливей, 11 он без труда может ехать в нужном напра1теюш . т1·,·Д -ВЫСUIАЯ Фot•itfA ДRllЖl<�HHJI Труд предъяв.'lяет человеку наиболее слож ны е дв11гатеJ1ьные задачи. В наше время тяже лый физический тру/\ землекопа, гру зчика, ка менщика все шире заменяется механизирован ным трудом экскаваторщика, крановщика, мон тажника и т. п. Работа человека в содружестве с машиной требует от него глазомера, точн ых движений, высокой согласованности все х двига тельн ых систем . Посмотрите на работу часов щ11ка - .каким11 тоню1м11, едва уловимыми дви жениями он разбирает и вновь монтирует слож нейпше механ11 :змы . Когда мы срав ниваем деiiствпя квал ифи цированного и нач инающего рабочего , мастера своего дела и новичка, мы замечаем огромную разницу в их работе. Мастер не делает ни одного лишнего движен11я, а новичок производит мно жество ненужных дополнительных действий. Мастер выполняет работу б1>1стро, 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. ДВИЖЕНИЕ Мас терство опытного рабочего просто пора зительно. Особенно ярко это выявляется в ра ботах , требующих большого мужества , точно сти и ловкости. Например, монтажник-высотник во время работы должен очень точно соразме рять каждое свое движение . Зрение помогает ему оценивать расстояние между объектами работы, чувствительность его мы шц и суставов позволяет рассчитать необходимые усилия. Во внутреннем ухе человека есть специальный ор ган равновесия - вестибулярный аппарат, который улавл11вает малейшие изменения в по ло;кении всего тела в пространстве . Поступая Руки человека способны пронэно�нть самые раэнообрааные движения. :1:1:1.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ в мозг из вестибулярного аппар ата и других органов чувств (см . стр . 129) и суммируясь , чувствител ьные сигналы помогают рабочему точно выполнить трудовую задачу и избежать ошибок. Но различные профессии не в один аковой мере ставят перед человеком сложные двигательные задачи . ОСОБОЕ RA ЧЕСТНО - .JIOBROCTЬ Во всех видах спорта и любой трудо вой дея тельности необходимо особое качество - лов кость . Что же это такое? Говорят : «Смотрите , как он ловко играет в мяч !» Или: «Какой этот человек неуклюжий !» Действительно, это проти воположные качества-ловкость и неуклюжесть . Вспомните , как у Н . В . Гоголя в «Мертвых ду шах» описан Собакевич: «Собакевич на этот раз показался весьма похожим на средней величины медведя . Д .11я довершения сходства фрак на нем был совер шенно медвежьего цвета , рукава длинны, пан- :112 талоны длинны, ступнями ступал он и вкривь и вкось и наступал беспрестанно на чужие НОГИ)) . Н еуклюжий человек разрешает любую , даже самую простую двигательную задачу с большим количеством ошибок - совершает массу лиш них движений , плохо рассчитыв ает расстояние между предметами и своим телом, затрачивает ус илия , 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 нуж ное время , да и вариант решения у него далеко не всегда правильный . Напомним опять о зло ключениях новичка- велосипедиста . Ловкий же человек отличается точными , со размеренными движениями, затрачив ает на работу только необходимую силу - не больше и не меньше. Самое же главное , в сложной, неожиданной ситуации-он чрезвычайно наход чи в: очень быстро принимает наиболее выгодный в ариант движения , а затем легко может изме- Тонкнмн; едва удовнмымн ЦВНЖСННЯМll он монтирует сдожнеil ш11е механ11змы.
Работа в а высоте требует бuльшой JIOBKOCTH. н ить это движение , если вновь изменятся окру ж ающие условия . Можно ли развить в себе лов кость? Конечно ! И лучшим помощником в этом дел е будут спортивные игры 11 те виды спорта , где есть едино борство с соперником,- фехтова н ие, борьба, бокс . Именно в них постоянно ме няется двигательная обстановка , возникают с амы е непредвиденные и неожиданные вариан ты . Все это требует от спортсмена ловких дви жен ий, развивает находчивость , кото рая так н ео бходима в жизни. Недаром в предполетную тренировку космонавтов обязател ьно входят з анятия спортивными играми. П OROI11EllИE НЕВ ЕСО110СТИ Сложнейшее и совершенно необычное зада н ие было поставлено перед .11 етчиком-космон ав том Алеnсеем Леоновым . В условиях неnесо- о8д.э.. т.7 ДВИЖЕНИЕ мости он должен был покинуть корабль и через шлюзовую камеру выйти в космическое прост ранство . Состояние невесомости создает огром ные дополнител ьные трудности для точных движений человека. Ни сам человек , ни его жи вотные предки никогда до самого последнего вре мени не бывали в условиях н евесомости. Поэто му двигательная система человека не приспособ лена к невесомости . Невесомость з атрудняет работу вестибулярного аппарата ; огромные тре бования предъявляются к чув ствительности мышц и суставов. Малейшее неосторожное движение руки , ноги или головы может вызвать в усло виях невесомости стремительное вращение всего тела. Необходима величайшая согласованность всех двигательных и чувствительных систем для того , чтобы работать в космосе. Одн ако совет с1шй космонавт блестяще справился с этой не легкой з адачей. Ему помогли целенаправлен ность , воля, упорные предварител ьные трени- 118
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИ31\1 ровки на специальных приборах и аппаратах, занятия спортом , высокая физическая культура. БЕС ПРЕДЕ.JlЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ По мере своего общественного развития человек постоянно совершенствоnал свои навы ки и умения . Первобытный человек применял грубую силу для изготовления примитивных орудий , для защиты и для охоты на животных. Столетиями шлифовалась и улучшалась точ ность его движений , увеличивалась снорость 1:1.4 Движение н м�·з ыка. п ловкость его работы. В периоды расцвета древней египетской , а затем и греко-р11мс1юй культуры, когда челонек стал намного искус ней в своих движениях, начались спортивные состя зания в силе , ловкости , выносливости. В средние 11ека высокого уровня начали дости гать ремесл а, появились замечател ьные народ ные умельцы . Наконец , бурное развитие про мышленности , техники вызвало у людей необ ходимость в еще бо.11ьшем совершенстве трудо вых навыков. Человек научидся управлять сложнейшими механизмами. Росли 11 ул учша лись и спортивные достижения челове ка. Еще Скол ько лишних д вижею 1й и ус11.1 1 ий делает ие�·1<.1 1 южнй человек в таком простом деле (рисунки Х)'дожи11ка Х. Бидструnа).
НЕРВНАЯ СИСТЕМА Не с1<ажешь, . что зто крас11во 11 .1 овко (р11с�·mш худож11111:а Х. Б 11 д стр у п а .). 1 5 .1 ет паза;� спортсмен мог толь:ко мечтать о п ры ж:ке в высоту на 2 м, а сейчас десят:ки пры l' ун ов преодол евают эту высоту с большим запа со�1 . Выдающш'iся советс:кий спортсмен Вале рий Брум е.'lь поднял ре:корд прыжка до «:кос м11чесl\ОЙI) высоты - 2 м 28 с.м . Возможности тр ен11ровкп двигател ьной системы человека бес пр едельны. ДBllЖEHllЯ ЧE.JJOBER..\ 11 КРАСОТ А Обратите внимание на то , 1\а:к красивы лов к11с , слаженные движения челове:ка при любой деятельности. Можно часами наблюдать за вир ту озной работой резч1ша по кости или часов- щпк а, за мощными движениями лесоруба , за рунами дирижера. Мы шо буемся фигурным катанием на коньках и художественной гимн астикой . С древнейших времен живет среди нас вечно юное и прекрасное искусство танца. Движение и музыка раскрывают перед че.'lове ком мир прекрасного , мир высших духовных запросов, тончайших эмоций. Вы видите, что движения - это почти единственные средств а, с помощью которых че ловек может воздействовать на окружающий мир 11 др угих людей , решать возникающие перед ним задачи , достигать целей , которые он ставит перед собой. Движения пграют огромную роль в жиз ни человека, поэтому очень важно их правиль но 11 систематически тренировать и развивать . • НЕРВНАЯ CllCTEMA R..\K llOЯBll.JIACЬ ll EPBHAЯ CllCTEJI..\ Жизнь возн1шла на Земле м11ллиарды лет н азад в Мировом оnеане. Тогда создались такие условия , прп которых неорганические вещества преврати.'l псь в органические , а затем в живую протош1азму, способную реагировать (отзывать ся) на внешн11е стимулы. Потом из этих бес форменных кусочков протоплазмы возникли о дноnлеточные существа, подобные амёбам и и нфузориям . Некоторые из н11х при )Jелении о бразовал11 н з тесно прилегающ и х др уг к др угу клеток колон11ю. Прошди миллионы лет , и в колонии клеток про изошли удивительные изменения : клетки , в ходившие в состав колоюш , специализиро- в• вались. Одни из них получили способность со кращаться , другие приобрели защитные при способления , а третьи стали особенно чувстви тельны к внешним раздражениям . На колонию с разных сторон папал и солнечные лучи , напа дали одноклеточные животные , ее омывали токи жидкости разной темпер атуры. Под влиянием этих многочисленных стимулов протоплазма некоторых клеток nолонии изменил а свое строе ние. Она приобрела способность воспринимать сигналы из внешней среды и передавать их др у гим клет.кам колонии . Эти клетки , воспринимающие раздражения из внешней среды и отвечающие на них, обра зовали на первых порах сеть . Чтобы каждый участок колонии вовремя принимал благопри ятные или неблагоприятные сигналы из внеш- :t.:t.б
ЧЕЛОВЕЧЕСКИП ОРГАНИЗМ ней среды , эта сеть как бы опле ла все тело колонии . В отличие от других такие клетки приобре ли длинные отростк и, с по- мощью которых сигналы из 1шешн ей среды передаются на сравн11тс.т1 ьно бо.11ьшие расстоя ния , скажем от одного конца те.1а животного к другому. Та кую 1юлонию клеток, уже на чавшую превращаться в единый органпзм, можно увидеть в кап ле воды из пруда . Это гидра - маленькое животное , еле види- мое простым глазом . Все тело гидры , точно сеточкой , опуты- вают отростки клеток . Они вос- принимают раздражения из внешней среды , передают их по свонм отросткам к стрекатель- ным J-;леткам или '"' мышцам и заставляют гидру то выпустить защптные нити , то сократить- ся . Эта система клеток , выпо- лняющая сто рожевую и согла- совывающую функции , называ- ется нервной систе- з 4 ' мой. Жпвотное, имеющее нерв ную систему, приобрело огром ные преимущества по сравне нию с колонией клеток. Ти п ы нервной с11стемы: 1 � коnоиня меток - в о.1 1 ьвокс не имеет нервной системы; 2 - гидра н ее нервн ая система· 3-эемляной черв ь и его нервная система; 4 - че.1овек н ег� Но у гидры еще самая низ- кая ступень развития нервной системы. В да.тп, неii шем нервные клетки , находившиеся сначал а в наружных частя х организма, стал и погру жаться в глубь тела, скапливаться вместе и об разовыn.1.ть узелки . Возникли особые структу ры - органы чувств . Они стали воспринимать внешн ие раздражения , а затем передавать их на волокна nервных клет ок. Сами же нервные клет;ш начали перерабатывать эти стимул ы 11 передавать их другим органам тела. Посмотрите на земляного червя . Тело его дещпся на многочисл енные членики , или с е г менты . Если вскрыть червя , то можно увидеть , что вдол ь его тел а тянется тонкая ниточка - нервный ствол , а в каждом членике на этой ниточке есть утолщение , или узелок . Узелкп - это скопления тел нервных клеток , а сама нпть - отростки этих клеток . Такой тип нерв ной системы называется уаловым . Он совершен нее сетчатого , который присущ гидре. Узловая нервная система есть у всех. животных, не имею- . щи х скелета : у моллюсков , насекомых , червеii и некоторых других. Она еще недостаточно 118 нервная система. полно объединяет работу разных участков те.'I а животных . Если червя разрезать на две пли больше частей , то каждая часть его те.т� а будет жить совершенно самостоятельно 11 восстано вится до целого червя . Даже у самых высоко развитых беспозвоночн ых (насекомых) сегменты тела могут до лго жить , несмо тря на тяжелые нарушения нервной системы. Муха, например , может долго двигаться с оторванной головой. Следующая ступень развития нервной сп стемы - нервная система позвоночных живот ных . Строение ее иное. Нервные J-;Летки этой системы образовали трубку, которая тянетс я вдол.ь всего тел а и обычно заключен а в мощную оболочку, состоящую из позвоночюш а и чере па. У позвоночных животных те.'lо таюnе дещ1т ся на участки - сегменты . Но эти сегменты не изо.1 1 ированы друг от друга, как у червей и насекомых , а тесно связаны между собой 11 со ставляют части единого организма. Нервная система объединяет различные части те.11а позвоночного жп потного 11 сог.11асовывает работу. IIX
НЕРВНАЯ K.IETKA Н ервная система состоит из клет ок. Эти к летки имеют длинные щупальца , ил и отростки. Одни из таких клеток похожи на звездочки с мно гочисленными ветвистыми лучами , а дру гие - на треугольники с тремя гл авными от ростками . Отростки в свою очередь распадаются н а мелкие веточки . Первые клетки ученые на звали звездчатыми , вторые - пирамидными . Н аряду со звездчатыми и пирамидными клет ками в нервной системе есть много клеток вере т енообразной и совсем неправильной формы . Если внимател ьно рассматривать их под м1шроскопом, то можно увидеть , что отходящие от тел а нервных клеток отростки бывают двух видов . Одни сравнительно короткие , ветвистые 11 покрыты многочисленными придатками , или шипиками. Ихназвалидендритами (от греческого слова «дендрою> - дерево) . Дендри ты с пх типиками воспринимают импул ьсы , поступающие к нервной клетке по мно гочислен ным волокнам . Другие отростки нервных клеток - н е й - риты, или аксоны,-дтшные, тонкие, гладкие и дают мало ветвей . Н екото рые клетки мозга имеют такие длинные аксоны, что они могут тянуться на 70-80 см от тел а клетки. Если такую клетку увеличить до размеров спи чечной коробки , то ее отросток протянется на полкилометра. Каждая нервная кJiетка имеет тод ько один аксон . Аксоны передают импульсы е. 1ев..: о сно вные т1шы нервных меток: 1- звездчатые; 2- веретенообразн ые; 3 - пирамидные. Cttpaвa: пирамидная 11.1 1 етка коры мозга: 1 - тело; 2 - дендрит; :J - аксон ; 4 - разветв.,еш1я аксона; lJ - разветвления дендрита. НЕРВНАЯ СИСТЕМА Клетка коры мозжечка: 1 - аксон; :t - дендриты; :J - разветвления дендрито в. от нервной клетки 1; другим клеткам нервной системы или к каким-нибудь органам (мышцам , ж елезам , кровеносным сосудам) . Таким образом, нервная кJiетка состопт из трех частей : тела, дендритов и аксона. Клетка со всеми отростками называется н е й р о н ом. Дендриты , аксоны, сами тела к.�еток очень разнообразны по величине и форме . Есть к.1ет ки, величина которых всего 5-6 .мк , а есть КJiетк п-гиганты - до 100-150 мк. Разную ве.111- чину имеют и во.'Iокна, отходящие от этп х клеток. Как же работают эти клетки? Что тнl-\ое нервный импу.1ьс? О ЧЕМ РACCKAЗAJIA JIAПR.A JIЯ ГУШRИ Итальянсю1й ученый XVI II в. Л. Гальвани очень интересовался влиянием электричества на ткани животных и произвел ряд опытов с лапкой лягушки. Сначала он поl\азал , что .ТJ ап- 1\а лягушки сокращается под действием грозо вых разрядов электричества . Он подвешивал лапку к мет аллическому крючку и подводил к нему ток от молниеотвода . Всякий раз , когда поблизости была гроза или просто проходили грозовые облака, щщка сокращалась . Сл ед ую щн й опыт Гальвани был еще более интересным. Н а медн ых крючках он подвешивал лапки ля- 117
ЧЕЛОВЕЧЕСRИR ОРГ4НИ3М гушек на же.11езную ограду своего балкона. Лапки покачивались на ветру и время от вре мени касались железных прутьев балкона. При та.ю1х прикосновениях мышцы лапок тотчас же соnращались . Гальвани счита.'1, что мышцы со nращаются под влиянием «животного» электрп чества , которое рождается в нервах , а медн ая 11 mел езная проволоnи - это только замыкаю щие цепь проводники. Вскоре не менее известный учен ый А. Воль та повторил опыт Га.'lьвани , но пришел к совер шенно другому выводу . Он показал , что сопри косновение меди и железа дает электрический эле.мент , а лапка лягушки сокращается под влиянием тока, возникающего в этом элементе. И все-таки Гальвани также был прав , так как дальнейшие исследования показали, что нерв ный импульс обязательно сопровождается элеnтр ическпм разрядом. JI OЖHO JIH 11 31'1ЕРИТЬ CltOPOCTl.t HEPBHOl'O ИМПУе!1 ЬСА Крупнейш ий немецкий естествоиспытатель Г. Гел ьмгольц в середине XIX в. нашел очен ь простой способ измерения скорости нервных процессов . Оказалось, что она не очен ь велика . Так , по нерву лягушки импул ьс движется со скоростью 30 м/сек , а по нервам человека - до 120 м/сек . Уже одн о это говорило , что нерв ный импульс не обычный электрический ток , а гораздо более сложный процесс . Нервы - это ведь не металлические провода , а полужид кие тяа; и протоплазмы живого вещ ества с очен ь сло;nным строением . Поэтому и ток должен быть особым - гальваническим . В металлах и дру гих проводн иках ток переносят электроны (час тицы с наименьшим отрицательным э.1ектр11- че с�-; 11м зарядом) , а в жидкостях - ионы (атомы или !lю лекулы, соде ржащие электрический за ряд) . Зна чит , и в нерве происходит передвижен ие · ионов. Кроме физического процес са передвиr�-; е ння 1rонов, в нерве идут 11 с.тюжные химичес �-;пе превращен ия вещест в. Нерв не пассивный проводник тока , а жи вая т�-; ань, в которой идет непрерывный обмен веществ (см . стр . 33) . Английский ученый Ги.11л установил , что прн прохождении импущ,са по нерву в нем на мишшонные доли градуса повышается темпера тура. А это значит , что в нерве начинают более интенсивно идт и процессы обмена веществ. Таким образом , электрические явлен11я представляют собой только одно из проявленпй 118 нервного процесса . Но де.110 не то.1ыю в этом . Гальваничесю1й ток не распространяется на бол ьш ие расстояния , а н ервный импульс рас простран яется. Что же происход11т? Оказыва ется, когда волна во збуJ-1щен 11я проходит по нерву, то в нем обра зуется подвижный гальва нический элемент . А в любом га.11ьваннческом элементе (например, в обычной батарейке кар манного фонарика) есть два полюса : положи тельный и отрицательн ый. И в нерве есть два полюса : поло;ю1тельн ый (наружная часть нер ва - оде вающа я его тонl\ая мембрана) п отри цательный (внутренняя часть нерва) . Ст оит только внешнему импул ьсу нарушить проницае мость мембраны, как ток начинает идт и от внеш ней части нерва к внутреннеii . Этот местный ток нарушает проницаемость соседнпх участков мембраны, и волна возбуащен 11я направ.11яетс я дальше . В то me время в нача.�ьных участl\ах пу ти мембрана y;i-; e восстановила свою целост ность и готова к прием у новой волны во збуа;де ння. Значит , в нерве ток идет не сплошным по током , а отдел ьными порциями. Движение импульса по нерву напом11нает действие запального шнура . Продви;�\ ение п.1а мени по шнуру разогревает пос.1сд ующие его участки и заставляет их вспыхивать; так 11 в нерве: один участок за другим подвергается элект рическим и химическим воздействиям . Многочисленные нервные ю1 етю1 и нх водоl\ на испытывают эти возде йствия , обус.'lовливаю щие биоэлектрическую активность нервнuii с истемы. НЕРВЫ 11 НЕРВНЫЕ ЦЕНТР Ы Учен ых заинтересовал такой вопрос : может л и ут омляться нерв , когда он проводит нервные импул ьсы? Русский физнолог Н. Е. Введенский еще в конце Х!Х в. дока заJI, что нерв практп чески неутом11111 . Опыт , поставленный Введен ским , был сравнительно прост . Он в зял мышцу лягушки с подходящнм к ней нер вом и вблизи от мЬiшцы ох:1 аа;да:1 его ил и отравлял некото рыми вещест вами (эфиром , хлороформом) . От этого импул ьсы 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 сн ять преграду на пути импульсов к мышце , как мыш ца сократилась . Значит , н ерв за 12 часон непре� рывной работы совсем не ут ом ился и сохраннл способность во збуждаться и проводить ИМ• пульсы .
У нерва есть и такая важная особенность: есл11 разд ражать его одиночным ударом электри чес кого тока , то он ответит одиночным имп ул ь с ом; при повышении частоты уда ров тока нерв п осл ушно следует за эт ими раздращениям и. Попробуем раздражать нерв током до 500 коле баниii в секунду - ответы нерва еще послушно следуют за нашими ра :щражениям и. Однако есл и повысить частоту тока до 600 - 700 уда ров в се кунду, то нерв вд руг резко изменит свое п оведение . Он от ветит все т ем и же пятьюстами и мпул ьсами в секунду. Почему же нерв перестал нас слушаться? О твет ив на раздражение , он в течен ие очень короткого времени теряет способность к воз буж дению , так как ему необходимо время для восстановления во збудимости. Пока частота импульса не очен ь велика, нерв успевает вос станавл ивать свою возбудимость. Но если им пульс ы следуют с.rшш ком часто , то часть и з них п опадает на нево збудимый нерв, который в этот момент не от ветит на очередн ое раздражение . Поэтому у нерва есть определенный предел , пос.т�е которого он перестает следовать за часто той ра здражениii . Что же произойдет с нервным импульсом , когда он по волокну добеж ит до другой нервноii клетl{и? Если рассматривать под микроскопом место соприкосновения клетки и подходящего к нeii волокна , то можно увидеть, что нерв-во локно имеет на конце утолще ние- пуговну; она при.т�егает к телу клетки. Это место соприкосно вен ия англпiiскиii учен ый Ч. Шеррингтон на зва.1 « синапсою), что в переводе с греческого значит соединение . Исследователи заметили, что стопт нервному импульсу дойти до синапса , ка к наступпт задерж ка , маленькая остановка в распространении импульса . Это и понятно , вед ь подходящее волокно только соприкаса ется с клеткой , а не переходит в нее непрерыв н о. Переход импульса в местах контакто в - cлoif\ныii и во многом пока загадочный процесс . В синапсах происходит интенсивный обмен ве ществ, связанныii с выделением особых вещест в, которые 111 а.ТJенькими капельками просачива ютс я п з синаптической пуговки в тело клетки . Этот процесс 11сс.т�едователи смогли рассмотрет ь только недавно с помощью электронного мик р оскопа. Н о, кроме эт ого химического способа п ередачи шш у.ТJьса , во змткен и другоii , чисто физиче скиii - с помощью биотоков . Н ервн ые шш у.11ьсы по нервам проходят в центральную н ервную с11сте111 у , т. е . в обш нрное с кош1ею1е �> леток , от которых берут нача.ТJо и 1\ nоторым идут нервы . НЕРВНАЯ СИСТЕМА Н ервные центры быс тро ут омляются, между тем как нерв почти неутомим . Нервные центры измен яют частоту поступающих ра здражений и на одиночное раздражение отвечают целой серией волн во збуждения , а нерв послушно 1юс производит частоту нанесенного раздражения. Все эти свойства нервных центров обусловлены необычайной сложностью их уст ройства . Где же во зн икает нервный импульс ? В теле нервной клетки. Дело в том , что нервное волокно , дойдя до нервного центра , оканчивается обычно не на одной , а сразу на нескол ьких клетках , лежа щих в спинном мо зге . Эти клетки в свою очередь посылают вверх к головному мозгу волокна , которые оканчиваются на еще большем коли чест ве клеток . Поэтому нервный импул ьс дол жен пройти че рез большое количество переклю чений , прежде чем он доберется до конечного пункта - коры головного мозга . Отсюда нач нется уж е другой путь: вниз к исполнительным приборам - мышцам или желе зам . Этот много ступенчат ый путь напоминает каскады ус иле ния в радиопр иемн ике , где принятое антенной слабое электромагнитное колебание усилива ется целой цепью радиоламп , частота и форма колебаний преобра зуются, и в конце концов мы слышим голос диктора ил и музыку. Извест но , что основной работающий элемент радио приемника или теле виз ора - электронная лам па . Она регулирует силу и частоту электриче ского тока . Н ервные клетки по своему действию подобны электронным лампам . Но если самые сложные электронные устройства имеют десят ки тысяч электронных ламп , то количество нерв ных клеток исчисляется дес ятками миллиард ов. Как же сложна биоэлектрическая активность нервной системы , когда каждую долю секунды происходят разряды огромного количест ва нерв ных клеток ! Эти разряды можно записать на особых приборах и получит ь суммарную кри вую . Всякие и зменен ия в деятельности нервной системы обязательно отра зятся на этой кри во й. Поэтому запись биотоков мозга стали ис пользовать не только для изучен ия нервных процессов , но и для точного определения болез ней мозга . Пионерами в изуче нии нервных процессов были русские учен ые И. М. Сеченов , Н. Е. Вве денский , А. А. Ухтомский , В. Я. Данилевский. С помощью самых простых приборов они делали замечательн ые открытия . Введенский , напри ме р, использовал обычный телефонный аппарат для превращен ий электрических колебаний нер ва в звуковые и т аким способом «подслушивал• 119
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИ ЗМ нервные процессы. Только в начале ХХ в. были и з обретен ы различного типа осциллографы - приборы , позволяющие улавливать разряды от отдед ьных клеток и даже от частей клетки. С помощью микроэлектрод ов, диаметр которых не превышает 1 мк , исследователи проникли внутрь н ервного волокна . Кроме того , изобре тен ы многоканальные осциллографы , которые позволяют записывать сразу биотоки многих участков мо зга и видет ь всю картину расп реде леюt я нервных импульс ов. ЖllBOE ЗЕРКА"110 Итак . мы узнали, что н ервная система - это уст ройство , уравновешивающее че.'1овече с1шй организм с внешним миром и согласовы вающее работу различных частей тела . В этой сложной деятельности можно выделить ряд от- 1 дел ьных сторон , или функций , которым отве , . • ,ают разные части нервной системы. Посмотрим , как это происходит . Каждую минуту на нас обрушивается масса раздражителей . Нервная система перерабаты вает их , превращает в приказы дл я мышц и заставляет нас совершать те или иные целесо образные действия . Эту деятельность нервной Каждую минуту на нае обрушивается множество раздражн "rеЛеil . Нервная енетем в воепрнннмает их и зветав.1 1 яет иве совершать те или иные деil етвня. 2.20 системы учен ые назвали рефлекторной (от ла т инского слова «реф.'lекс», что означает отра inен ие) . Рефлексом наз ывается ре- акция организма в ответ на раздражение, осуществляемое с участием централь ной нерв ной системы . Понятие «рефлеnс» впервые было введено французским фи.'lософом и мыс.'lнтелем XVi I в. Декартом . Он думал , что , как зе рка.'Jо отраi-h ает луч света , а затем посылает его под определен ным углом , так 11 мозг принимает шш ульсы от органов чувств , а затем посылает 11х обратно по нервам к мышцам . Однако Деt>арт непра вильно представлял строение нервов 11 природу нервных импульс ов. Он думал , что нервы - это полые тонкие трубки, а нервные имп ульсы особые «ж ивотные духи» или мел ьчайш пе час тицы . Несмотря на ошибочность его в з г.1яд ов, сама идея рефлекса была правильной и разви валась в трудах многих уче ных , и в первую оче редь русских фпз1юлогов И. М. Сеченова и И. П. Павлова . С явлением р.ефлекса мы постоянно стал ю1- ваемся в повседневной 11\Изни. Вот вы у1>0.110- лись иголкой и отде рнули руку . Ярк 1 1 ii луч све та попал в гла за - вы з ажмурились. Громкий гудок паровоза заставил вас вздрогнуть и за il.;ать уши. Все это так называемые б е з у с - ловные рефлексы. Но, t>роме нпх , существуют более сложные ответы организ ма - у словн ы е рефлексы. В основе нашей деятельности лежат эти сложные реак цш1 нервной системы, о них рассnа зано в статье «Высшая нервная деятельностм. Проследим , как совершается бе зус.1овный рефлекс . Вы укололи иголкой руку 11 непропз вольно ее отдернул и. Что при этом произ ош.'lо? Прежде всего вы ощутили боль. В нашей t>Oi-he за.1ожены особые чувствител ьные аппараты , оплетенные нервными волокнами. Одни и з этих аппаратов восприн имают холод , другпе тепло , третьи - прикосновение и да влен11е, четвертые -боль. Эти аппа раты превращают ра з ные внешние раздражения в нервные имп ул ьсы. Представим себе нервный импул ьс в виде спортсмена с эстафетн ой палочкой . «Спортсмею> приня.1 1 старт , как только вы укололись игол кой . По чувствительному нерву он с большой скоростью (примерно 480 км/час) побеж ит по заднему корешку .к заднему рогу спинного моз га . Здесь произойдет передача «эстафеты» с чувствительного нейрона на двигательный . И уже новый «спортсмен» - двигательный им-
п у .1 ьс - побе;ю1т от пере;�.него рога по двига т е льному нерву 1> мышцам рую1 и заставит их со1>ратпться . Этот путь, по 1>оторому беil>али «спо ртсме ны)>, ученые называют рефл е R тор н о й дугоii. Cll lПIHOii J103Г 11 ЕГО Р..\БОТА Сп 11нной мозг представляет собой длинный б с.1ый тяж толщиной примерно в 1 см . Он рас п о.нгастся в особом костном футл яре и з поз в о н f\ов и имеет корешю1, состоящие и з отрост J\ОВ нервных ю1еток. Корешки спинного мозга о бра зуют многочисленные ветви , Rоторые про н 1 1зывают все органы нашего тела густой сетью . Эт н ветви и есть нервы , о свойствах которых м ы рассказали выше . Нервы образуют п е р и - феричесRую нервную систему. В противоположность ей спинной и головной мозгназываетсяцентральной нерв- ной системой. Если сделать разрез че рез спинной мозг , т о можно увидеть, что его вещество делится по цвету на серое и белое . Се рое вещество распо лагается в центре спинного мо зга и обра зует фпгуру, напоминающую бабочку с раскрытыми крыльями. Рассматривая эту «бабочку»> под микроскопом , мы увидим , что она состо ит и з скопления нервных клеток . В передн их Rрыль ях (< бабочRю> расположены Rрупные двигатель ные клетки, а в задн их - более мелкие , чув ствител ьные . Двигательные и чувствительные клетки связаны друг с другом либо прямо сво ими отростRами, л ибо че рез промеж уто чную , вставочную клетку. Эти клетки обра зуют цент ральную часть рефлеRторной дуги; перифери ческую часть ее составл яют корешки спинного мозга и их продолжение - нервы. Ученым долгое время было неясно , каf\ое зн а чение имеет парность спинномо зго вых ко реш f\ов . На этот вопрос в 1838 г. ответил фран цу зс кий физиолог Ф. Мажанди. Он установил, что если перерезать задн ие корешки, то парали зуется чувствительность. Наоборот , ecJl 11 пере ре зать передн ие корешки , то животное сохранит чувст вительность, но потеряет способность дви гат ьс я. Значит , передн ие корешки - это дви га тельные волокна , а задние - чувствитель н ые. Естественно , что и клетки, от которых на чпнаются эти волокна , ра зные : чувствитель н ые и двигательные . Следо вател ьно , при любом реф.'l ексе импул ьс попадает в сш1нной мозг по задним корешкам , а ух одит че рез передн ие . НЕРВНА Я СИСТЕ МА ЗАДН ИЕ РОГА BflPJJ.ry: схема рефле1,торной дуги - импульсы , возникш11е в коже , поступают через задние корешки к задним ч увстви тел ьным рогам спинного мозга, затем переходят на передние двиrатедьиые рога и по передним коре шкам идут к мышцам. Вн11Jу: нервный импудье изображен в виде спортсм ена, бе- гущего с эствфетной падочкой . Чувст вител ьные волокна несут раздрюнение не только от KOil>И, но и от мышц и сухож илий. Поэтому спинной мо зг получает постоянную информ ацию о состо ян ии и положении мышц. Мы часто не осо знаем это мышечное чувство , но бе з него просто не могли бы двигаться. Если у человека пора;l\ ены чувст вительные кореш ки спинного мо зга , то при полной сохранности двигател ьных корешков он не сможет сдел ать ни одного шага и будет падать, пока не научится контролировать полощен ие ног с помощью глаз . Но если такой человек заRроет глаза , он снова упадет . Итак , мы узнали об одном и з основных прин ципов работы нервной системы. Ученые назва лиегообратной связью.Действитель но , мышца связана со спинным мо згом не только прямой связью , но и обратной , с помощью Rото рой она как бы докладывает мозгу об исполне нии его прика зо в. о то11. КАК СТОЛКНУлись ДВА И 11 ПУЛЬСА РефJiекторнал деятел ьность спинного мозга не могла бы осуществляться бе з одн ого очень важного свойства клеток нервной системы . Мы 1.21.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ уж е знаем , что дл я нормад ьноii работы клето1> мозга необходимо , что бы они находи.'lись в де ятельном состоян ии, n состоян ии во збу11> дения. Но это только одно условие нормальной работы нервной системы . Другое важное условие - наличие торможения - долгое врем я было неиз вестно . Торможение в центра.'lьноii нервной системе открыл в 1862 г. И. М. Сечен ов в опы тах на лягушках . Он дока зал , что нервные нлетки под действи ем внешних факторов могут не только во збуж даться, но и тормо зиться . Нормальная рефдек торная деятельность центральноii нервноii си стемы возможна лишь при наличии двух проти воположных процессов-возбуждения иторможения.Онипостоянносменяют друг друга . Наша обычная ходьба и.'lи бег не во зl\южны бе з эт их двух процессов . Когда мы при ходьбе сгибаем одн у ногу, другая нога раз гибается . Значит , во время сгибания одной ноги тормо зится рефлекс сгибания другой и уси:ш вается рефлекс разгибания ее . Это взаимное влияние рефлексов называется с о п р я щ е и ноii иннервациеii.Онаимеетбольи•ое з начение для точных координированных дви жений тела . Сопряженная иннервация MOif>eт нарушаться от усталости. Вспомните , как в походе вы бодро шагаете ут ром и спотыкае тесь к вечеру после трудного перехода . Это и есть нарушение сопряженной иннервации. Забавный пример по согласующей работе спинного мозга приводил на своих лекциях со ветск ий физиолог А. А . Ухтомский . Представь те , что по дороге бежит собака. Внезапно ее Одни импульс диктует собаке : «б«.>rи f», а дpyroil : «че шись!», но к мышце, в зав11симости от силы исходноrо раздражения, дойдет только один 11з этих 11 мn)·льсо в; а, 6 -;-Участки кожи; в, • - мышцы ноrн собак11 . .122 кусает бJюх а. Пока собака пытается одновре менно беж ать и чесать укушенное место , у нее ничего не получается , кроме беспорядо чных движений. Чтобы был какой-то толк , необходи ма посJ1едо вательност ь в выполнении рефлек сов. И собака пр11спосабш1 вается. Пробеж ит немного , остановится , почешет бок и беж ит дальше . Как же это происходит? В спинной мозг одновременно припш и два сигнал а. Один тре бует : «беги !», а другой: «чеш ись!». Сп инной мозг в каждый отре зок времени выбирает что нибудь одно . И поэтому в работу включается только одна рефлекторная система , а другие затормаживаются . Почему это необходимо? Да потому, что исполн итель рефлексов один и тот же - нога собаки. Уже давно установлено , что чувствител ьных клеток в спинном моз ге значител ьно бол ьше, чем двигательных . Значит , на одни и те же дви гательные клетки спинного мо зга падают раз дражения от самых различных чувствител ьных к леток . Регулируют подачу стимулов к двига тельным клеткам переключател ьные кдетю1 . С ЕГМЕНТЫ Мы уж е говорили о сегмент ах у доiRдевого че рвя. У человека тело тоже ра зд елено на сег менты . Ра зделен на сегменты и спинной мозг. Сегмент спинного мо зга состоит и з участка сп ин ного мозга и двух пар СПИННОМОЗГОВЫХ кореш ков. Каждый сегмент спинного мозга иннерви рует (обеспечивает) определенный участок ко жи и определенные мышцы тела . Так , пояснич ные сегменты посылают нервы к мышцам ног и таза, грудные сегменты - к мышцам и KOif>e туловища , а шейные - к мышцам шеи и верх них конечностей . Спинной мо зг на своем протяжении обра зует два ут олщен ия . Одно и з них находится в пояс ничном отделе , а другое - в шейном . Почему образовались эти ут олщен ия? Обратимся к пт11- цам . У страуса , бегающей, с недора звитыми крыльями птицы , особенно сил ьно выдел яетс я поясничное ут олщение . А у летающих птиц , наоборот , более сильно раз вито шейное ут олще ние. Следовательно , эти утолщен ия - те сег менты спинного мо зга , в которых замыкаются рефлекторные дуги, управляющие передн ими и задн ими конечностями. Естественно , что · у жи вотных с более ра звитыми передн ими конеч ностями больше переднее , или ш�йное , ут о.�: щен ие , а у животных с более массивными зад ними и слабо развитыми передн ими конечностя-.
мн спннноii мозг утолщен в заднем, или ниж нем, отделе . У че.1овека понсн11чное уто:нцение гора;цо м еньше шеiiного . Н оги у нас массивнее pyt> , но они приспособлены дл я сравнительно прос тых , хотя и более сильных двнжений . Ру1ш а\е - одно из чудес природы. Все, что мы ви д1111 1 воnруг себя : здания , произведен ия ис n усств , гигантские турбины 11 мел ьчайшие дета л 11 :11 аш11н 11 многое другое - создано умел ыми чедовечесюши руками. А они управляются с а мьш с.1оашым органом -нервной системоii . Поэтому дап-;е на спинном мо зге отра зилась с.�о;1>ность строения и работы рук . Иными сло в а мн, сегментам спинного мозга для более точ ного управдения дви;к ен 11ем рук необходимо бол ьше к.1еток, чем сегментам , управл яющим ногами. Сегменты спинного мо зга не работают изо л ированно друг от друга . Они связаны особыми волокнами 11 помогают друг другу в управлении мышцами. Каilщ ая мышца тела получает волок на по нpaiiнeii мере от трех леil\ащих рядом сег ментов сп ннного мозга . Это своеобразная тех ника безопасности, ил и аварийная слу11>ба. Есл 1[ н а 1> о ii-нибудь п з сегментов выйдет из строя , то его заменят неповрежденные . Вообще д.1я любого двпження требуетс я работа многих сегментов сп ннного мозга . Только очен ь проо. тые рефлексы, например коленный, замыкаются в одном сегменте спинного мозга . Подводя итог, можно сказать, что спинной мо зг функцнонирует не отдел ьными двигатель ны11ш реф.1е1>сами, а цел ым и рабо чими актам и, как , напрнмер , сгибанне , разгибание и т. п . llOЧEJI)' RО ШКА )' IJA.JIA НА .JI ..\IIKH Задумывались ли вы над тем , почему кошка , ес.111 ее брос11т ь с высоты , становится на лапки, а не падает на спину? Для выполнения этого сло;1>ного движения необходим не только спин н оii , но и вышележащий продолговатый мо зг , а он является уже частью головного мо зга . Если го.1 1 овной мозг разделить на правую и левую по.11овину , то на разре зе будет вид но, что он напоминает гриб. Шл япку гриба обра.. . зу ют полушария . Сн аруж и они покрыты скопле.. . н 11ям11 нлеток , образующих кору мозга . Тон кую же короткую ножку составляет особый от де.1 головного мозга , который называется ство ло�1 . Продолговатыii мозг - это один и з отде лов ствола мозга . В толще продолговатого мо зга н аходится много скuплен пй к.11еток (ядер) . Часть и з них участ вует в замы кании координацион ных реф.1е1>сов , особен но ра звитых у семейст ва кошачьих . Вот почему тело кошки при паден ии принимает норм.шьное полощение . Посмотрите на котен ка, который собирается л акать молоко . Он наги бает голову, и одновре менно его передн ие л ап ки сгибаются , а задн ие вы прямляются . Это один и з шейных рефлек сов. Их центры лежат в нижней части продолго ватого мо зга . Оказыва ется, нервные импульсы от шейных мышц прихо дят в продолговат ый мозг , а затем спускаются по особым волокнам в спинной мозг и регули руют напр яа>енность му скулатуры и конечнос тей . Поэтому в зависи мости от положения го- ловы по отношению к те лу меняется тонус мус кулатуры конечностей котенка . Если он подн и мает голову вверх , то передн ие конечност и разгибаются, а задние сгибаются . Однако шей ные реф.1ексы -это толь НЕРВНАЯ СИСТЕМА Спинной мо3r п озвоночном а - шейное . б - поясничное чсщ111ека в к11ва.1 1 е: утолщение" уто,1щеиие. ко один из способов подд ержания положения те ла. Ученые доказали, что если перерезать шей ные спинномозговые nорешки, то животное все равно будет способно поддержи вать равновесие тел а и тонус мускулатуры будет меняться в за висимости от положения головы животного . Эти рефлексы полу чили назван ие л абиринтных , так как воспринимающим аппаратом для них сл у жат органы равновесия - лабиринты. Они л е жат в толще височной кости че репа . В толще продолговатого мо зга зарыт необы ча йно ценный клад - жизненно важные центры организма . Имеющиеся здесь скопления нлеток :128
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ дают начало нервам , которые упра вляют дыха нием , работой сердца и другими процесса11111. Даже от са111ого незначител ьного пораmения продолговатого мозга чел овек очен ь быстро погибает . Прослед11111 ход некоторых че репно-мо зго вых нервов. Их 12 пар, и они участ вуют в обра зовании периферической нервной систе мы. Один из них очен ь длинный и весьма непо седл ивого характера . Он «блуащает» по всем внутренн им органам и поэтому на зы вается б:1уmдающим . Не поду.майте , что блу;1,дающиii нерв действител ьно способен к дви;n ен ию . Нет ! Он только очень сильно ветвится и регулирует работу сердца , ;1.;елудка , легких и других орга нов. Но, 1\ роме эт ого ваr1.;ного нерва , от стволо воii части мозга берут начало и другие . Одн и н з них чисто двигательные (н апример , нерв , уп равляющий двищеннями языка), а бо.1 1 ьш ин ство смешанные , т. е. несущие в себе и чувстви тельные и двнгательные волокна. С одним и з таких нервов вы хорошо знакомы . Это очень толстый нерв , он состоит и з трех ветвей . Его так и называют тр ойничным . Когда у вас болят зубы , знаiiте , что это воспален тройничн ый нерв. Но часть тройнич ного нерва имеет двигательные волокна 11 управляет двиr1.;ением ;1.;евательной 111 ус кулату ры . Когда говорят : «У этого человеl\а хоро шая мимика» ,-это з начит , что он имеет очен ь подвижные мышцы лица . Артист без слов, од ним движением лице�;ых мышц умеет выра знть и гнев, и радость, и любовь, и нена висть . Все это во зм о;1.;но благода ря сло;1.; ному устройству мимичесю1х мышц лица у человека . Ими упра вляет особыii нерв - л11цевоii . Чисто чувствительн ыii нерв - cJ1yxoвoii. Он несет нервные и11111 уJ1 ьс1.1 от органа с :1 ух а. «BllllJl..\HllE! 011..\СНОСТЬ!>• Посмотрите на почуя вш ую дичь собаnу. Она внезапно останавливается и за11111рает с подня тоii лапой - дел ает стойку. Когда вы слышите какой-нибудь непонятный звук 1ш11 видите не зн акомый предмет , то невольно настораr1.;11вае тесь. И . П. Павлов на звал это реф.'1еl\со111 <( Что такое?>•или,по-другому,ориент11ровоч ноii реа"циеii.Весьвашорганизмы1к бы спрашивает : <( Что случилось? Не грознт лн опасность?» Обычно г.1 1 аза и уш11 в это время поворачиваются в сторону источниnа н епон ят ных сигналов. С описанными рефлекса111 11 свя заны и реакции «боевой готовностш•. При рез ких звуках внезапно надвигаюЩейся опасности вы либо вздрагиваете , либо просто бросаетесь в сторону. Замечател ьн ыii пример эт ого рефлекса при водит Чарл з Дарвин . Он пишет : <(Я прнлоа; ил лицо вплотн ую к толстому стеклу, за которым была зм ея , с твердым намерен ием не отк иды ваться назад , если з111 ея на меня бросится, но �.;ак только она бросилась, моя реш 11111 ость нс че зла и я с уд ивител ьноii быстротоii отс l\оч11л на ярд или два» . Где же замы 1<аются дуги этих ва;nных реф лексов, спасающих нас от опасности? То.'Iько в последнее время учен ые выяснили, что отве чает за эт и реакции целая система волокон и илеток, которые в виде сло;1.;ной сети распреде .11 яются по всему спинному мо згу и подним аются выше - в ствол головного мо зга . Эта система была давно известна под названнем сетчатого вещества , однако ее функции бьши до.1гое время неясны . Когда физиологи стали изучать сетча тое вещество , то выясн илось, что его к.Тi етюr посылают имп ул ьсы самым различным частям нервноii системы . Ес.'1 11 у аш вотного повреmдено сетчатое вещество среднего мо зга , то животное засыпает . 01.;азывается, сетч а т о е ве- щ ест в о - это та система , которая поддер живает в работоспосо бном состоян ш1 всю цент рал ьн ую нервную систем у. Оно пр11вод11т в ну;n ную 111 11нуту неiiроны того 1ши иного отде.ТJа центра.,ьной нервной с11стемы в «боевую готов ностм и тормо зит работу других образованнii . О BEI'ETATll BHO fi HEPBHO D CllCTK\IE t\огда вы с11д11те в ш�.;оле на уроке алгебры 11 реш аете ка�.;ую-н пбудь задачу , в аше сердце Ч'l'О эастав11.1 0 Дарвина отwатнутьсн о т клt>т1ш со амееА 'l бьется размеренно 11 спокоiiно . Но вот ВЫ на
уро ке физкультуры . Нач1шается он обычно с беrа. Ваше сердце ре3ко ус коряет и усил ивает с вою работу, так как мышцы нуждаются в ус 11- л е нном притоке крови. Что ще реrулирует работу сердца , какая часть нервной систем ы управл яет работой внут ре нних орrанов? Деяте:1ьность вн утренних орrанов p ery.r11 1- pyeтвегетативная нервная с11- с тем а. Она управл яет работой внутренннх органов бе з участия нашего со знания . Ка;fi дый орrан получает от веrетативных цент ров во .ТJ окна двух видов. Одни из них тормозят рабо ту орrа на , а друrие возбуждают . Эти во;юк на , имеющне разное значен ие , берут начало от разных частеii веrетативной нервной системы . Волокна, начинающ11еся в грудных сегментах СПIIННОГОмозга,ОТНОСЯТСЯксимпатиче- ской нервной с11стеме,аволокна, нач11нающ11ес я в нижней части спинноrо мозга 11вrоловноммозге,- кпарасимпатн- чес1\ой системе.Танаядвойнаяобеспе чен ность накоrо-либо органа (иннервация) поз вол яет тонко регулировать 11 ноординировать работу внутренних органов. Устройство вегетативной нервной систем ы отчасти напоминает уз.ТJовую нервную снстем у че рве ii 11 111 ош1юснов и отчаст11 сетчатую спстему rидры . Веrетативная нервная снстема ока зывает влняние не только на работу внутренн их орга но в, но 11 на деятел ьность мышц . Это дона зал 11 советсюю ученые Л. А . Орбели и А. Г. Гинс цинсюrй . Бы.11 проделан таной опыт : двигатель ный нерв лягушюr раздражался и вызывал со нращен пе мышц л апни. Через некоторое время мышца ут ом.'lя.11ась. Ее сокращен ия станови л11сь значите.'lьно слабее . Но стоило начать раз дра;кать сюшатические нервы , обеспеч1rвающие эту мышцу нервными волокнами, нак ее сокра щения резко усиливались. Вегетативная нервная система постоянно регулируется центральной нервной . системо й, хотя обычно мы и не можем со знательно управ лять работой сердца , желуд ка , печени. Однако пос.1едо ватеш1 древнепндиiiсноrо философского учен ия - йог11 вырабатывают у себя способ н ость з амед.11ять или ускорять сокращен 11е сер д ечной мышцы , надолго останавливать дыхание и т. п . Нпчего сверхъестественного в этом нет . Это достигается дл ител ьной тренировкой 11 осо бы111 11 упражнен11ями, позво.11яющим н в той 11л11 иной степени про11зво.1ьно управлять работой вн ут ренних орrанов. НЕРВНАЯ СИСТЕМА НЕРАЗРЕШЕННЫ Е 3.AГA,],Rll Ученые давно замет ил и, что , нроме нервных клеток, о ноторых мы у;1> е рассказ а ли, в rолов ном и спинном мо зге есть друrие , rораздо более мелю1е и намного труднее выявляемые под 11ш к роскопом клетки. Они , как и нервные нлетюr , имеют длинные отростки, но , в отличие от ан сонов и дендритов нервных нлеток , эти отросткн не имеют пуговок-синапсов и ветвятся гора здо меньше. Первые исследо ватели, увидевш ие эт п клетки, дали им название глиальные 1\ лет1\ и (от немецкого слова Glee) -нлетю1, дающие клей . Ученые думали, что эти малень кие нлеточюr своими отростками как бы снле11- вают воедино всю нервную систем у, т. е. ш1 приписывалась сначала чисто механическая роль. Но :Jатем оказалось, что некоторые 11 з эт их клеток способны к передвижен иям и явля ются не только механической оп.орой , но и свое образным и защ11тн иками нервных клеток от вредных во здействий . Стоит поранить накой-нибудь участок моз га , нак глиальные нлетни начинают быстро делиться и обра зуют рубец , за мещающий нерв ную ткан ь. Ученые увидел и, что некоторые глпальные клетю1 поглощают частицы разру шенных нервных клетон, микроорганизмы и другие посторонние вещества , попавшие в нерв ную тнань. Выращивая искусственно нервную ткань в пробирке, вне организ ма (этот метод исследо вания назыв ается культурой ткани) , учен ые заметили, что глиальные клетки своими отрост нами оплетают тела нервных нлеток. Эти отрост ки обладают способностью к ритмичесним со кращениям. Поэтому нервная клетна напо11111- нает резиновую грушу, ноторую глиальные от ростни то сжимают , то дают ей расправиться . Такие движения , очевидно , нужны для более интенсивного обмена веществ в нервной нлетке , которая сама сокр ащаться не может , и ей по этому необходимы помощники - глиальные нлет ки. Но г:1 иальные нлетки н е всегда бывают помощнинами и защитниками нервной ткани . В некото рых случаях они могут быть и ее вра гами . Так , оназалось , что почти все злокачествен ные опухоли головного и спинного мозга обра зуются глиальными нлетками . До сих пор не из·вестно , почему друзья и помощнини нервных клеток - гш1альные нлетни вдруг превраща ются во врагов, ведущих 1\ гибели нервной ткани. В последнее время обнаружились и дру гие интересные свойства этих нлеток. При рас сматривании нервной ткани под электронным 125
ЧЕЛvВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Глиальные клетки. микроскопом удалось установить, что все про межутки между нервными клетками , их отрост ками и кровеносными сосудами заполнены гл 11- альными клетками ; они являются как бы упа ковочным материалом нервной системы , заку поривая все ее щели и покрывая все поверх ности . Выяснилось, что оболочку нервных воло кон образуют тончайшие мембраны, происхо дящие из глиальных нлет ок. Наконец , подсчи т ав количество глиальных и нервных клетон , ученые пришли к выводу , что первых в голов ном и спинном мозге в 10, а то и в 20 раз больше, чем вторых . Значит , эта громадн ая армия кле ток одев ает , как футляром , нервные клетки и участвует в их соединении друг с другом . А если это так , то глиальные клетки не только помощники нервных клетон , снабженцы и ты ловики «армию> нервных клеток , но и непосред ственные участники нервных процессов . Сейчас уже известно , что глиальные клетки обладают особыми биоэлентрическими свойствами , кото рые отличают их от нервных клеток. Но пока это все еще незаконченные исследования , и уче ным до сих пор не ясно , какую же роль играют глиальные клетки в распространении и передаче нервных импульсов . Другая не менее интересн ая загадка - деле ние нервных клеток в центральной нервной системе. Ученые выяснили, что на ранних ста диях развития организма (до рождения) нерв ные клетки способны часто делиться, в резуль тате чего и образуются все отдел ы нервной системы. А могут ли делиться зрелые нервные клетки? Об этом до сих пор идет научный спор . Казалось бы, что с точки зрения биологичесной целесо образности это ни к чему. Если нервная систе ' ма- это на� бы громадн ая запоминающая и упра вляющая элентронная вычислител ьная машина, 1.26 в ноторой все сведен ия хранятся в определен ных ячейках , то представьте себе, наRой беспо рядоl\ бы.11 бы внесен в хранение этнх сведений , есл н бы s; чеi'ши памят11 начал11 размножаться ! Деление клетки- сложный процесс , в резу.1 1 ьта те которого одна к.'lетl\а дает нача.'lо двум дочерним клеткам . Эти новые 1\.'lетки могут потерять те све дения , которые храни.1 1 а клетка-мать . А с другой сто роны, мы знаем , что в нервной с11сте�ю сущест вует большая взаимозаменяемость нервных клеток и стоит погибнуть какой-л11бо клетке, как ее функцию начинают выполнять другие клетки. В последн ее время доказано , что в пе риферической нервной системе дел ен ие нервных клеток может происходить значительно чаще , чем в центр альной нервной системе. Во всяком случае, вопрос о том , могут ли дел11ться нервные клетки , пока окончательно не решен . Не менее аагадоч С'н п та кой вопрос : Rакие виды энергии способн а воспринимать нервная систе ма? Известно , что наш11 нервные клетки мо гут воспринимать различные виды энергий : электро магнитную (видимый свет) , гравитационную (силу тяжести) , механическую (звуковые коле бания воздух а и других веществ). А вот может mi че.11овек воспр11нимать другие виды энергий , такие, как невидимые части солнечного спектр а, ультр афиолетовые 11 инфр:: : красные лучи , маг нитные поля и т. д .? В последнее время удалось выяснить, что многие животные способны вос принимать такие виды энергий , которые недо ступны органам чувств и нервной системе чело века. Летучая мышь, например , ориентируется в по.-1ете при помощи ультразвуковых импуль сов , которые она сама издает , а з атем пос.'lе их отражения от различных предметов восприни мает при помощи своего слухового аппара-та, имеющего особое строение. Исследования пока зали, что нервная система рыб и голубей может воспринимать магнитное поле. Удадось даже выработать условный рефлекс на магн11тное поде у рыб. Но вот применительно к человеку все эти вопросы еще не разрешены. И появив шиеся в печати сообщения о способности неl\о торы� людей воспр11нимать изображения и цвет предметов без помощи органов зрения , а тольl\о с помощью ося зания вызывают серьезные сомнения. НЕКОТОРЫЕ llTOГll Мы познакомились с основными механиз мами нервной системы 11 видим , что нервная система - это комплекс особых «приборов»,
1юторые перерабатывают импульсы , поступаю щи е как из внешней , так и из внутренней среды организма. И. П . Павлов назвал эти приборы аналиааторами.Rаждыйизнихсосто нт и з нескольких звеньев и начинается с какого н н будь органа чувств . Затем импульс по своим строго установленным путям поднимается от одн ого этажа нервной системы к другому и в п реобразованном виде доходит до ее высшего отдела - коры головного мозга. В коре про и сходит высший анализ и синтез нервных им п ульсов, приходящих от различных органов ч увств , и вырабатываются сигналы, управляю щие всеми отдел ами организма. Поясним это примером . Сетчатка глаза со всеми своими пу тями - зрительным нервом, переключатель ными ядрами (бугорки четверохолмия , колен чатые тела, подушка зрител ьного бугра) и заты лочной обл астью коры полушарий - состав л яет зрительный анализатор. По такому же прин ципу устроены слуховой, обонятельный , кож н ый, двигательный анализаторы, а также анали заторы внутренней среды организма . В этой статье рассказывалось главным обра зом о той части нервной системы , которая управ ляет врожденными рефлеRторными актами (без условными рефлексами) . Но существует дру гая , несравненно более сложная деятельность нервной системы , связанная с приобретением опыта и знаний в течение жизни. О ней гово рится в статье «Высшая нервная деятельность» . JI OЖHO .JIH ПОСТРОllТЬ �ЕПСТВУЮЩУЮ l\I OДE.JIЬ JIOtJГА? Мы видели, что нервная система - сложное регулирующее устройство . Она состоит из м ил лиардов связанных друг с другом элементов . Необъятна сложность этих связей . Но ученые з адались дерзкой мысл ью - искусственно вос произвести работу нервной системы, т. е. по строить такие машины, которые хотя бы отда л енно имели сходство с устройством мозга. Так возникла новая наука - кибернетика («кибер н ос» 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 по л етом сверхбыстрых ракет или быстро произво дить сложнейшие математические расчеты? Да потому, что у нервных клеток мозга имеются физиологические преде.1ы в быстроте реакции , а «электронный мозг» почти беспределен по быстроте работы. В Rибернетической модели НЕРВНАЯ СИСТЕМА НЕРВНАЯ СИСТЕМА "СЕДМИЩНЫil НЕРВ мозга нейроном служит электронная лампа, а связп осуществляются при помощи проводов. В последнее время электронные машины , мало габаритные и более экономичные, строятся на полупроводниках . Ученые построили машины , умеющие играть в шахматы, подсчитывать с ог ромной быстротой числ а, способные управдять посадкой самолетов на аэродромы , машины обу чающие, предсказывающие погоду и др . Инте ресные опыты ведутся по конструированию та ю1х машин , которые могли бы сами ориентиро ваться в окружающем мире и отвечать на разд ражения по особой программе . Сейчас созданы 127
ЧЕЛОВЕЧЕСКИИ ОРГАНИЗМ Де/lетвующая электронная модель нейрона. Электронные •1 ампы , еопрот11вления , конденсаторы соед инены в особую цепь , воспроиз водящую основные свойства нервной клетк11. Пр11 подаче на эту цепь электронного сигнала на экран!' ос· ц11.1.1ографа появляется , ответJ копирующий кривую llМП)'Л ьеа возбуЖденнои нервиоii клет к11. искусственные «черепахи» и «мышю> , умеющие обходить препятствия , реагировать на свет 11 звук . Зачем,· спросите вы , взрослые люди стали заниматься «игрушкамю>? Оказывается , у эти х �ш грушею> большое будущее . Они превратятся в 111 ашины-роботы , которые заменят человека на наиболее тя жеJ1 ых и опасных работах . Воз мо;+;но , они будут первым�{ помощниками чело века при покорении им далеких планет. В нашей стране все больше механизируется физический труд. Целые цехи управляются простым нажатием кнопки. Но и труд умствен ный в будущем тоже будет в необходимых с.т1 у чаях механизирован . Уже сейчас видны практ11- чес 1:ше результаты работы по перенесению прин ципов деятельности нервной системы в технику. Если бы не было электронных вычисл птепьных машин , то люди не смогли бы так быстро и точно рассчитать траекто рии космических ракет 11 спутнинов Земли. Но не думайте , что машины избавят нас от необходимости мыслить . Нет! Машина никогд а не заменит мозг человен а. .Кибернетичесние машины очень с.чожны , но они тольно внешне воспроизводят работу мозга. Никаная элентрон ная лампа не сравнится с нервной нлетной по сложности связей. .Кроме того , в работе этих машин очень неэнономно используется энер гия . Мозг, нан подсчитали ученые , в миллиарды раз превосходит машины по своей энономич ностп . Человечесний мозг способен устанавли вать безграничные связи, а машина - тол ько те, ноторые созданы мыслью нонструнтора. Она может быть лишь механ11чесю1м помощюшом 128 моз га. Ведь юш аная по;:�.зорная труба или даже телескоп не заменит че.1овеческий гл аз , нина�ше усил ител и звуна не заменят ухо . Это просто приспособления , расширяющие способности органов чувств человена. Tan и электронный мозг не заменяет , а расширяет способности че ловечесного моз га. Поэтому, чтобы управлять кибернетичесю1ми мапшнамн , нужно обладать большими знаниями 11 многое уметь. .Когда-то люди думали, что работа мозга п его строение непознаваемы. Постепенно че.ч о вен научился не только познавать процессы, происходящие в мозге , но и воспроизво;:�.ить с помощью машин отдел ьные способности чело вечесного мозга . Однано в работе этого слоа>не1iшего органа сейчас еще много неясного 11 неиз ученно го. Широки просторы для будущих исс.'lедовате.чей . Перед ними раснроются особенности структуры мозга, связанные с одаренностью в каном-либо виде творчества, пути дальнейшего развития и совершенствования мозга человеnа. И, быть может , раагадать эти тайны уд астся вам. • Как и в го.1овном мозге, в электронной выч11сл11тt•.1ь · ной машине есть с. входы », которые у человека на зыва ются органвм11 чувств. РаЗJ111чныс с11гна.1ы ( звуковые, свето вые, механ11ческие) , восприю1маt• мые микрофоном , фотоэ.1ементом , спец иал ьным щу пом , поступают через эт11 «входы» в моw11н)·, перера· батываются в особом блоке 11 хранятся в с. памят11» машины до осуществJJения какого -либо деiiств11я (пе ревод с одного языка на другой , сочинение музыюt , копирование модели и т. д.) . Подобным же обрвзо>1 сигналы от о ргано в чувств поступают в голо вноii мозг человека сначала к нижележащим отдел ам (ствол мозга) , а затем в высшие отдел ы (кору го.1ов н ого мозга) , где он11 не только перерабаты ваются , но и сохраняются в памяти для наших будущих дt• /1 - ствий. На рнс)·нке показано, что в электронной вы ч и слительной машине так же, как и в головно>1 мозге, поступление сигналов 11 11х выход к деllст вующ11м органам находятся под контролем обратной СВЯЗll. На обо роте : Человек сто11 т на берегу моря. Пер ед ним бескрайняя с11нева 11 зо.tотое солнце. Он СJ1ышит непрекращающийся шум волн и вдыхает неповторимый запах моря . В палочках - светочувствительных клет ках сет чатки глаза - начинается зрите.t ьный акт: превра щение физической энергии света в физнолог11че ский процесс зрител ьного возбужден ия. А. Каждая палочка состоит 11з нескол ьких частеii . Наружный сегмент (1) построен из тыся ч мембран тарел очек , лежащих друг на др)те 11 заключенны х в цилиндр - наружную обо.1очку (2) . «Тарелочки » покрыты CJJ oeм молекул зрительного пигмента - родопсина, состоящих 11 з маленькой части - кра сителя и бол ьшой- бел ковой (3). Под действием даже одного кванта света молекула изменяет свое строе ние 11 цвет, а затем разрушается. Эти молекулярные изменения и соетвв.tяют нача.10 всего зрите.t ьного процесса . Б. Звуко вые колебан11я, пройдя СJ1ожиый путь от наружного уха до внутреннего , превращаются в улитке в физнологнческ11й процесс CJl)·xa.
ОРГАНЫ ЧУВСТВ ОРГАНЫ ЧJ'ВСТВ Человек стоит на берегу моря. Ветер Gро сает ему в лицо соленые брызги. Перед ним Gес :крайняя синева и золотое солнце. Он слушает непрекращающийся шум волн, вдыхает непов торимый запах моря. Человек чувствует себя счастливым и сильным, ощущает :каждый свой мус:кул, все свое тело, :креп:ко стоящее на земле. В его мозге рождается единый образ - МОРЕ, :которое он уже никогда не забудет. Мир, полный :красок, зву:ков и запахов, да рятнамнашиорганы чувств. 3РЕНИЕ «Стянутая рыбачья сеть, закинутая на дно глазного бо:кала и ловящая солнечные лучи!1) та:к представил себе в древние времена мудр1'!Й гре:к Герофил сетчатку глаза. Это поэтическое сравнение оказалось удивительно точным. Сей ча� с полной достоверностью можно утверждать, что сетчатка - именно сеть и именно ловящая... J1Овящая 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 неяр:кой звезды не та:к уж мно го :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 зарегистриро вал бы меньше одного 1\ванта. Этим униl\аль вым свойством глаза пользова.'Iись ученые-пио неры атомной и ядерной физиl\и. Долго нахо дясь в темной комнате, они ухитрялись воочию наблюдать отдельные радиоаl\тивные частицы. И вместе с тем глаз выносит астрономичесl\ую лавину квантов, исчисляемую десятками мил- . лиардов в сеl\унду. Еслп вы взглянете на Солнце, ваши глаза получат миллиардную дозу :квантов. Но не дедайте этого! Берегите глаза, l\al\ пола гается беречь. «зеницу Ol\a)). Зрение - это удивительно слож11ая и еще далеl\о не познанная, совместная ра , бота. Глаза и, мозга. Уже столетия науl\а изучает глаз, и :каждый ученый, открывая его новые свойства и новые тайны, испытывает чувство волнения и преl\лонения перед его совершенством. Глаз обычно сравнивают с фотоаппаратом. Действительно, это отличный mироl\оугольный фотоаппарат, мгновенно меняющий свое фокус- о9д.э.т.7 ное расстояние от несl\ольких сантиметров до бесконечности. Роль объеl\тива в глазу прип · и сывают х р у стал и 1\ у. Это верно тольl\о для глаз рыб. Наводl\а на резкость у них дости гается не изменением выпуклости хрусталика, 1\а:к у людей, а его перемещением, и оптические лучи преломляет, действительно, только хрус талик. У человеl\а же и наземных животных основная преломляющая поверхность на гра ницевоздух-глаз-роговица.Подво дой нам приходится надевать маску, чтобы со хранить воздушную среду перед глазами, иначе преломление будет недостаточное и изображе ние получится размытым. Основная же задача нашего хрусталика: меняя свою выпуl\лость, мгновенно обеспечи- Схема rnaaa: 1 - 11ро:1ра•шая роговица; 2 - .1 1 1иза-хрустап11к; 3 - сетчатка, выстилающая дно гпазноrо бокала; 4 - зри тел•ный нерв, уходящий в мозr. B ·11u.Jy: схематическое изобра жение структуры сетчатки под микроскопом · . Хорошо видны палочки и колбочки - светочувствнте.1ьиые клетки. 129
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ вать наводку на резкость. Предметы, располо женные и далеко и близко от глаза, долж ны быть четко видны. Нак и любой фотоаппарат, глаз имеет диаф рагму - з р а ч о к. 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 фо тоаппаратах 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 кото рое влетают кванты света. Надо признаться . , что изображение, которое создается на сетчат ке, несколько хуже, чем на пленке хорошего фотоаппарата. Но сама сетчатка и мозг исправ ляют его, делают идеально четким, объемным, цветным и, наконец, осмысленным. Мир мы ви дим таким, каков он есть на самом деле. Жало ваться нам на свои глаза не приходится, а вот беречь их необходимо. Нет! Не фотопо1 1 еика Биологу, понимающему, как сложно и гар монично устроен глаз, сравнение с фотоаппа ратом кажется обидным, а уподобление сетчат ки цветной пленке, даже самой высокочувстви тельной и хорошей, просто кощунственным. Архитектура сетчатки виртуозна. Сетчатка напоминает слоеный пирог толщиной в пол торы - две десятых миллиметра. В этом «микро пироге» 10 слоев. Наждый состоит из многообраз ных клеток, которые, сплетаясь и касаясь друг друга своими отростками, образуют ажурную сеть. От клеток последнего, ·десятого слоя отхо дят длинные. отростки. Собира.А:сь в одном месте в пучок, они образуют зрительный нерв. Более миллиона его волоков несут в мозг зри тельную информацию, полученную и закодиро ванную сетчаткой в виде ·слабых биоэлектри ческих импульсов. Задача мозга - мгновенно расшифровать их. Место на сетчатке, где волокна сходятся в пучок, называется с.лепым пятном. Если, например, изображение головы человека попа дет на это место, мы толовы не увидим. Об этом звали давно. Один веселый французский король забавлялся, рассматривая своих под данных без голов. Длн этого ему приходилось разглядывать их особым образом: одним глазом на определенном расстоянии. В первом слое сетчатки, который образован светочувствu.тельными клетками - п ало ч к а ми иколбочками, поглощается квант i.ao света. Именно в них проис ходит еще не разгаданное пре вращение света в начало зри тельного акта. Палочки и колбочки - действительно похожи на ми- кробутылочки и тонкие па- лочки. Длина палочек 0,06 мм и толщина-0,002 мм. Нолбочка несколько короче, но чуть толще. В сетчатке человека около 125-130 млн. палочек и 6-7 млн. колбочек. �· Палочки и колбочки со- стоят из двух половинок. Внутренняя половинка на полненамитохондрия м и - своеобразными биохи мическими «микрофабрика ми», обеспечивающими лю бую живую клетку энергией. Наружная половинка пред ставляет собой гигантскую стопку наложенных друг на друга «микротарелочек». В палочке сетчатки их тыся чи, толщина каждой -150- 250 ангстрем. Сейчас извест но, как построена каждая «та релочка)): она состоит ьз не скольких молекулярных сло ев. В каждом слое несколько Такую оkе11вую 110. депь папочек сет'lат ки и их еаяаейс верв иw1111 кпетка11и не давно соадапи )'че вwе после иаучевив сетчатки с 0011ощыо апектроииоrо 1111- кроскопа. миллионов молекул. Наука добралась уже до «молекулярных винтиков�> - совсем кро хотных молекул зрительного пурпура. Но и «винтию>-то оказался не прост. 3ритео1 1 ьиыl nypn)'P Пурпур! Цвет величественный и торжествен ный, цвет восходящего солнца и кардинальских мантий. Победителей в Риме награждали nур пурной лентой, и только римский император облачался в пурпурную тогу. Великий Гомер воспел богиню пурпурной зари - прекрасную Эос. Но люди не подозревали главного: пур пур - это цвет зрения, цвет того уникальног() вещества, которое дарует нам способность ви деть мир, вас окружающий, видеть солнце. История открытия зрительного пурпура началась так: в 1851 г. немецкий физиолог Ген рих Мюллер извлек из глаза лягушки сетчатку. Она оказалась розовато-пурпурной. Но это ин тересное наблюдение было забыто. И лишь спустя
примерно 30 лет фотохимическими процессами в глазу тщательно занялся в Германии физио лог Кюве. Ученый экспериментировал многие годы. Он первый выделил розовато-пурпурный пигмент в пробирку. Нюне произвел порази тельный опыт. На неподвижный глаз кролика, долго находившегося в темноте, он отбросил изображение светлого окна с темным переплетом рам. Через некоторое время быстро, но с боль шой осторожностью Нюне извлек из глазного бокала сетчатку. На пурпурном фоне ее было достаточно ясно видно изображение окна. По лучилась живая фотография. В тех местах сет чатки, на которые упал свет, пигмент выцвел, в остальных остался тем же розовато-пурпур ным. Опыт неопровержимо доказал, что изобра жение, сфокусированное хрусталиком на сет чатке, вызывает в ее па лочках и колбочках фото химический процесс выцветания зрительного пигмента. С этого начинается зрительный акт. Неизвестно, думал ли Нюне о символическом значении пурпурного цвета, но именно он дал светочувствительному веществу сетчатки глаза удивительно звучное и торжественное назва ние-зрительный пурпуpl 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 ви тамина 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 взаимополо жение атомов в молекуле зрительного пурпура, причем не во всей молекуле, а только в ее витамин ной 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 бел ке - •замке», а затеи... выстрел. Никто не зна ет, как именно происходит этот •выстрел», т. е . возбуждение всей светочувствительной клет ки - палочки. Эту проблему изучают сейчас во многих лабораториях мира. Итак, под действием света молекула зри l'ельвого пурпура распалась, сетчатка •выцве ла». Но одновременно с распадом в палочке обя зательно идет строительство. С�юва •ключ» - витамин А пригоняется к •замку» - белку зрительвого пигмевта. Если бы этого не было, то, одив раз взглянув на солнечный мир и израсходовав весь свой запас зрительного пурпура, кы бы ослепли. ОРГАНЫ ЧУВСТВ Плохо, когда это строительство нарушено. Нарушение механизма восстановления зритель ного пурпура - одна из очень серьезных болез ней, она м�жет привести к слепоте. Но дело вовсе во безнадежно. Многое о восстановлении пурпура уже известно, и некоторые болезни сетчатки лечат сейчас вполне успешно. Г.1аа и Со.111це «Лучи твои создают глаза всех тварей тво их» - это слова египетского гимна Атову - богу Солнца. Древний Египет поклонялся Солнцу. Егип тяне в мифах и гимнах уподобляли Солнце гла зу. Замечательный советский физик С. И . Вави лов написал поэтическую и строго научную популярную l(Вигу «Глаз и Солнце». В вей он неопровержимо доказы!!ает правоту египтян. Левее всего •солнечность глаза» сказывается на его спектральной чувствительности, т. е. чувствительности к различным цветам солнеч ного сР-ектра. Вспомните радугу. Шкала л учей безгранична, это известно теперь школьнику: со стороны длинных воли она уходит в беско нечность, со стороны норотних стоят волны ничтожно малые. Участон видимых волн от 400 до 700 миллиминров (ммк) тонет в этом много образии: С точни зрения физиолога, сетчатка просто ве может чувствовать свет нороче 400 и длиннее 700 ммк. Лучи короче 290 ммк задер живаются атмосферой, а нороче 400 ммк-- са мим хрусталином, ноторый является, таним обра зом, ве только объентивом, во и светофильтром живого глаза. Почему глаз перестает видеть в области ивфранрасных лучей, т. е . длиннее 700 м.мк? Всякое нагретое тело излучает свето вые волвы. -Сетчатна, имеющая температуру 37° Ц, танже непрерывно излучает невидимые электромагнитные волны. Если бы сетчатка была чувствительна к этим лучам, то человен не смог бы ничего увидеть, кроме свечения соб ственных глаз. «По сравнению с этим внутрен ним светом потухло бы Солнце и все окружаю щее. 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 чувстви тельна сетчатна н желто-зеленым лучам. На1< же связана чувствительность глаза со зритень вым пурпуром? Самым непосредственным обра зом! Именно желто-зеленые лучи лучше всего :18:1
ЧЕдОВЕЧЕСКИй ОРГАНИЗМ «чувствует» зрительный пурпур. Лучи солнеч ного спектра кажутся нам тем ярче, чем лучше зрительный пурпур их поглощает и чем, следо вательно, 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 11 не мода, это физиологически обо снованная необходимость. Ночное и днев11ое арение 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 · сетчат:Ки· «усеяна» палочками. Именно в них нюtоцвтся зрительный пурпур, и именно они · отв еrотвенны за наше бесцветное, сумеречное зрение, когда важно лишь увидеть свет, даже самый слабый. В сетчатке ночных животных, глаз которых приспособлен R слабому свету, соде · ржатся почти одни палочки. Например, совы и летучие мыши, которые отлично видят в темноте, почти ничего не видят днем. Мир для ю1х черно-белый. В дневном, цветном зрении главную роль играют колбочки, их чувствительноеть к свету невелика, но она и не должна быть выс01\0Й, днем и так много света. У дневных Животных, например го.11убей, кур, в сетчатке нет пало чек·- одни 1юлбочки. Вечером они ничего не видят; поэтому неспособность видеть при сла бом свете не зря в· народе называют «курин<1й слепотой». В 1823 г. знаменитый чешский фи зио.11ог' Ян Пур1шнье описал любопытный факт, доказывающий, что днем мы видим в основном колбочкам11, а в сумерках - палочками. Вспом НИ'Ге красный мак и голубой василек. Днем онп од'ннююво яркие и светлые. В сумерках же крас ни:i ?.�ак кажется почти черным (колбочки уже не раб<:Jтают -слишком ма.тю света), а василеn оста ется еще белесо-синим (палочы1 работают во всю). В палочках зрите.11ьный пурпур красные лучи не «чувствует», он от них не изменяется, не выцветает" потому-то нрасныii маи не виден. Днем же работают и нолбоЧни 11, вероятно, nалочни. ' Teriepь естественно задать вопрос: а как же осуществляют колбочки цветное зрение? l\ано вы · биохимичесние и физиологичесние меха- низмы восприятия красон онружающего нас мира? Исчерпывающего ответа науна пока дать не может. Мы стоим лишь на пороге этих откры тий. Твердо известно лишь одно: зрение чело века «трехцветное», т. е. мы воспринимаем любой цвет нак комбинацию трех основных цве тов: красного, синего и зеленого. Совсем недав но ученые установили очень тонкими методами, что в сетчатке есть 3 вида колбочек и каждый вид чувствителен в основном н одному из трех . цветов. Но нак именно колбочна воспринимает и кодирует цвет, еще неизвестно. Ученые догадываются, как передается от нол бочек информация о цвете, но только догады ваются. И совершенно неизвестно, как мозг расшифровывает приходящие к нему сигналы о цвете. Цветное зрение-пока что одна из самых трудных и неизученных проблем со временной физиологии органов чувств. Зрение - сложнейший биологичесний про цесс. Мы попытались поподробнее рассназать;. лишь о том, что знает современная науRа об одном из десяти слоев сетчатки - слое свето чувствительных нлетон - пал . очен и колбочек, как они устроены и что в них происходи'I при действии света. Зрение же - это работа и всех нервнЪiх слоев сетчатки, и, конечно; мозга. Новые методы и идеи физики, химии, мате матики, биологии и медицины - залог гряду щих поразительных открытий в этой области. C.JIYX М11р наполнен звуками, самыми разнообраз н:ыми. Шум волн n стрекотание нузнечика, гром оркестра и 1·олоса людей - все эти звуки «вле тают» к нам в ухо. В ухе звук наким-то образом превращается в «пулеметную очереды нервных импульсов, которые по слуховому нер.ву переда ются в мозг. Как именно мозг расшифровывает эти импульсы и «узнает» зву1ш, ученым еще неясно. Но мы ниногда не спутаем мяунанье кошки с телефонным звонном. Больше того, мы даже можем, прислушавшись, отличить мяу .канье нашей кошни от соседсной. Что такое звун, как он возникает и распро страняется, какие звуки бывают по высоте, rо ну, тембру и громности, мы рассназывать не будем. Раздел физики- анустика (см. т . 3 ДЭ)� специально занимается этими вопросами. Скажем только, что з в у к, или звуковая волна, - это чередующиеся разряжения и сгущения воздуха, расnрост.раняющцеся во все стороны от колеблю-
щеРося тела. Такие колебания воздуха с часто Т()Й ОТ 20 ДО 20 тыс. в секунду МЫ слышим. 20 тыс. колебаний в секунду - это самый высокий звук самого маленыюго деревянного инструмента в оркестре - флейты-пикколо, а 24 колебаниям соответствует звук самой низ кой струны самого большого смычкового ин струмента - контрабаса. О том, что звук «влетает» в одно ухо, а «выле тает» из другого, конечно, не может быть и речи. Оба уха выполняют одну и ту же работу, но друг с другом не сообщаются. Раньше к пого ворке «в одно ухо влетает, из �ругого выле тает» относились вполне серьезно. Существова ла даже теория, по которой уши связаны общей камерой внутри головы, где звук каким-то об разом сохраняется. Первой подлинно научной теорией слуха была теория замечательного не мецкого естествоиспытателя, физика и физио лога Германа Гельмгольца. Ее называют резо нансной 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 неле . гко добрать ся. Давайте вместе со звоном часов совершим путешествие к рецептора м с.1уха, т. е. к тем клеткам, в которых звуковые волны пере рабатываются в нервные импульсы. Звон (звуковые волны, распространяющиеся через воздух) «влетает» в ушную раковину. Надо сказать, что ушные раковины у че,1 1 овека оста лись 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 uли 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 бара банную пе- р е п о н к у1• Перепонка на конце слухового хода натянута сравнительно туго и закрывает проход наглухо. С .1уховой проход .можно срав нить с органной трубой, закрытой с одного кон ца. По краям мембраны находятся железы, вы деляющие ушную серу. Она создает защитное покрытие, во если серы выделяется очень много, то может наступить временная потеря слуха. Звон, ударяя в барабанную перепонку, заставляет ее колебаться, вибрировать. Чем 1 Барабанная перепонка имеет овальную форму, ее· площад ь 66 м2, а толщина всего 0,1 мм. ОРГАНЫ ЧУВС'fВ �11льнее звук, тем сильнее колеблется перепон ка. Но если звук совсем слабый, еле-еле слы шимый, то колебания эти удивительно малы. У•1еные подсч1tтаJI11: смещение мембраны может тогда быть равным 0,1 ангстрема!- это расстоя ние меньше ра;щуса атома. ЧеJiовеческое ухо-уникальный по чувстви тельностн с.1уховой прибор. Порог сjrышимости натреннrонанного уха лежит почти па границе флуктуациii давления воздуха, т. е. тех колеба ний атмосферного давления, которые возникают п · ри ·абсолютной ти · шине 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 1:ромкость звука не должна успливаться, ина че появляется ощущение давления и возни кает сильная боль в ушах. Такое звуrювое дав ление. мы уже можем почувствовать даже кон чиками.· пальцев. Но вернемся к звонку, который ударился 11 барабанную перепонку и заставил ее коле баться. Перепонка эта закрывает вход в с р е д - п е е у х о - небо.льшую полость, наполнен ную воздухом и спрятанную в толще вщочной. IЮСТИ. В среднем ухе находятся три малюсенькие J\ОСТОЧКИ-молоточек,наковальня и стр еме ч к о. 1\остяной молоточек, при жимаясь к барабанной перепонке, передает ее колебания сначала на наковальню (правда, 11 1 олоточек и наковальня хотя и соединены меж ду собой суставом, но связаны так тесно, что колеблются фактически вместе), а затем уси ленные колебания передаются на костяное стремечко. Стремечко тогда давит на перепонку овального окна. Барабанной перепонкой заго рожен вход в среднее ухо, а выход из него затя нут наглухо перепонками двух «окон». Одно «окно» называется овальным - в него «стучится» стремечко, другое - круглым. При вибрации барабанной перепонки одновременно со слуховыми косточками - молоточком, нако вальней и стремечком - приводится в колеба тельное движение и воздух в полости среднего уха. Эти движения непосредственно передаются перепонке круглого «окна», и та тоже начинает колебаться. Что же проис"одит за этими двумя «окнами», куда ведут два «туннелю>, закрытые перепон ками «окон»? 188
ЧЕJIОВЕЧЕСКИП О РГАНИЗМ Вот в какой части rово вы находится уJ1итка, в которой скрыт орrаи CJ1yxa и по.1укружиые ка ваJ1ы-орrан равновесии. «Скоро сказка сказыв ается, да не скоро дело делается»,- говорят обычно. Но в расс казе о слухе все проис ходит как раз наоборот. Очень долго приходится рассказывать, как устроено ухо - наружное, среднее и внутреннее (самое главное, о нем речь впереди), как звук доби рается до сокровенных слуховых клеток, спря танных 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. Дальшепойдетрассказовнутреннем ухе. Звон часов добрался пока еще воздушным путем до овального и круглого «окна>>, за ними жи;дкость. Она заполняет каналы, расположен ные даль ше. Анатомы назвали эти каналы «лест ницами», ведут они в ушной л абиринт. Этот л абиринт находится в толстой височной кости. Костный лабиринт яв ляется капсулой для другого лабиринта - пе репончатого. Щель между :эти ми двумя лабиринта ми заполн ена особой жид костью- перилимф ой. Внутри перепончато голабиринта-другая жидкость-эндолим ф а. В лабиринте находятся сразу дв а органа: один из них- орган слуха -у лит к а, другой вестибулярный аппарат, окотором мы расс кажем в главе об орг ане 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 канал а от одной стенки отходит костяная пластинка, к ней при креплена тонкая перепонка - мембрана, кото рая уже доходит до другой стенки. Анатомы назвали эту мембрану основной, и пра вильно наз вали, ибо она в слухе играет важней ш ую роль. Обе половинки канала заполнены жидкостью. На основной мембране расположен к о р тиев орган.Болеесталетназадмолодой итальянский исследователь анатом Rорти рас смотрел внутри костной улитки образование, в котором заканчивались волокна слухового нерва. И он совершенно правильно решил, что здесь, внутри костного «домика» улитки, кото рая лежит в толстой височной кости, находится орган слуха. Позднее выяснилось, что клетки в кортие вом органе, собственно воспринимающие з ву ковые волны, это особые слуховые волосковые клетки, на которые передаются звуковые коле бания. Но до самого последнего времени до браться до этих к.11еток было практически невоз можно. Уж слишком глубоко они спря таны, слишком нежны и малы : у человека - не более 0,1 мм (а чаще и короче), а у некоторых животн ых- доО, 00 1 мм. И только недавно совет с1шм ученым Я. А. Винникову и Л. К Титовой удалось изолировать улитку у На J1ево11 1 рисунке видна у.1иткв и три ПОJIУКРУЖНЫХ каиаJlа во вэа.-но пер ПеНДНК)"JIRрных ПJIОСКОСТЯХ, на правом - кортиев орrав, как ero рисуют в учебви �;вх и "тJ111сах на основании научения под животного и добиться, чтобы при этом она оставалась живой. Их метод позволяет раздр ажать улитку звуком и тонкими со временными способами исследо вать физиологию и биохими ю ее основной мембраны, волосковых и других клеток ; кортиев ор ган, таким образом, стал досту пен экспериментатору. Вот мы и добрались вместе со звуком до кортиева орга на. В нем каким-то еще до конца неиз- 11 1 икрос�;опо11. :tM
вествым образом механические звуковые коле бания превращаются в нервные импульсы, кото рые по 25-30 тыс. волоков слухового нерва «бегут» в мозг. Как мы уже говорили, Герман Гельмгольц выдвинул резонансную теорию слуха. Он счи тал, что основная мембрана в улитке состоит из множества «струн», натянутых поперек ка нала улитки. Таким образом, улитка - это «микроскопический роялм. При рассмотрении костного канала улитки можно видеть, что про свет его постепенно уменьшается от основания к верхушке улитки. В то же время ширина основной мембраны меняется в обратном направ лении - самая узкая часть ее находится у осно вания 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 под считали, 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 «СТРУВЫI). Ну, а что же дальше? К «струнам�> примыкает кортиев орган. Микроскопическое строение его очень сложное. Главное в нем - это чувстви тельные к колебаниям клетки-волоски, которых всего около 23,5 тыс. Резонирующая «струню> раздражает определенные волосковые клетки: по резонансной теории в них возникают импуль сы, которые и передаются в мозг. Сто лет после Гельмгольца многие физиологи в сотнях опытов подтверждали правильность идеи резонансной теории. И сейчас она пол ностью не отвергнута, во в последние годы в ней обнаружились некоторые неточности. Уста новить это помог, в частности, электронный микроскоп. Дело в том, что при больших увели чениях, на которые обычный микроскоп неспо собен, «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 даль ше. Ведь любая научная теория обязательно ОРГАНЫ ЧУВСТВ должна развиваться, приносить людям новые факты. Многие эксперименты подтверждают важ ный вывод резонансной теории Гельмгольца: высокие звуки воспринимаются в области осно вания улитки, там, где «струны» короткие, а низкие - в области верхушки улитки. Напри мер, в лаборатории И.П. Павлова его сотрудник Л. А . Андреев установил, что условные реф лексы у собаки на низкие звуки пропадали, если была разрушена часть основной мембраны у верхушки улитки, на высокие - если у осно вания улитки, «входа» в нее. Правда, в самое последнее время выяснилось, что высокие час тоты воспринимаются действительно лишь в об ласти 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 кор тиева органа изучено хорошо, то механизм ра боты органа слуха сейчас по-настоящему еще неизвестен. Независимо от того, колеблется ли вся основная мембрана, на которой «сидит» кортиев орган, или колеблются только ее «стру ны», все равно исключительно важно выяснить, как именно превращается звуковая энергия в слуховых волосках кортиева органа в физио логическое возбуждение, в нервные импульсы, которые по слуховому нерву передаются в мозг. Не менее важно понять, как мозг расшифро вывает ход этих импульсов. Пионеры в изучении слуха - итальянец Корти и немецкий естествоиспытатель Гельм гольц сделали лишь первые шаги. За последние сто лет пройден немалый путь к познанию слу ха, но оольшая часть его еще впереди. Современная физиология и биофизика слуха ждут новых Гельмгольцев! ВЕСТИБУЛЯРНЫit АПllАРАТ ОРГ АН 110.JIOЖEHllЯ ТЕЛА В ПРОСТРАНСТВЕ Несколько барьеров преграждают челове честву путь в космос. Многие из них - тех нические и биологические - можно преодо леть на Земле. Физиологи тренируют космонавтов, готовят их к перегрузкам, радиобиологи устанавливают на Земле допустимую, безвредную дозу р