Текст книги "Занимательная физиология"

Автор книги: Александр Никольский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 14 страниц)

Александр Михайлович Никольский
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.
ПИЩЕВАРЕНИЕ

ГЛАВА 1
Пищеварение в стакане

Задача пищеварительного аппарата заключается в том, чтобы твердую пищу привести в состояние жидкости, способной всасываться стенками кишки и переходить этим путем в кровь. В состав нашей пищи входят следующие твердые вещества:

1) так называемые углеводы, из которых наибольшее значение имеют крахмал и сахар;

2) белки, образцом которых может служить белок куриного яйца; белков много в мясе и хлебе;

3) жиры, к которым относится не только жир мяса, но и растительные масла.

Сахар легко растворяется в слюне и других соках пищеварительного канала. Крахмал же, которого много, например, в картофеле, нерастворим, но под влиянием слюны он переходит в сахар. Белки же перевариваются в желудке под влиянием выделяемого его стенками желудочного сока. В этом соке находятся свободная соляная кислота и особое вещество, называемое пепсином. Под влиянием пепсина и кислоты белки пищи переходят в особое жидкое состояние, получившее название пептонов. Эти пептоны, по виду похожие на сырой белок куриного яйца, легко всасываются стенками кишки.

Пепсин нетрудно выделить из желудочного сока. В аптеках продают готовый свиной пепсин в виде порошка. Свиной пепсин наиболее походит на человеческий, потому что и свинья, и человек – животные всеядные. Врачи прописывают пепсин больным, страдающим несварением желудка. Пользуясь этим пепсином, можно приготовить искусственный желудочный сок и произвести пищеварение в стакане. Для этого надо взять приблизительно около 100 куб. см воды, всыпать туда 0,2 грамма свиного пепсина и прибавить 10 куб. см 3 %-ного раствора соляной кислоты. В стакан с таким желудочным соком, поставленный в теплом месте, кладут тонкий ломтик вареного белка куриного яйца. Если через сутки посмотреть, что случилось с белком, то окажется, что он исчез; он как бы растворился в желудочном соке. На самом деле белок переварился, т. е. превратился в жидкий пептон.

Не трудно убедиться помощью опыта и в том, что крахмал под влиянием слюны превращается в сахар. Для этого надо взять небольшое количество собственной слюны в пробирке, немного разбавить ее водой, взболтать, потом поверх слюны налить тонкий слой крахмального клейстера; пробирку следует держать при температуре тела – для этого ее опускают в воду с такой температурой. Приблизительно через четверть часа можно попробовать клейстер на вкус и убедиться в том, что он сделался сладким.

Жир пищи без особой подготовки не может всасываться стенками кишки. Для того чтобы это было возможно, жир должен превратиться в так называемую жировую эмульсию, а эмульсия есть не что иное, как тот же жир, только разбитый на мельчайшие крупинки. Обыкновенное молоко есть такая эмульсия: оно состоит из мельчайших крупинок жира, взвешенных в жидкой части молока; при взбалтывании крупинки эти слипаются, и получается масло. Эмульсия легко всасывается стенками кишки, а получается она под влиянием сока особой железы, называемой поджелудочной. Она находится под желудком, и канал ее открывается в начальную часть кишки, называемой 12-перстной кишкой.

ГЛАВА 2
Отчего желудок сам себя не переваривает?

Если убитую собаку держать в помещении, где температура воздуха равняется температуре тела живой собаки, и через несколько часов вскрыть ее желудок, то он окажется насквозь изъеденным желудочным соком; желудок сам себя начал переваривать. Отчего не переваривает он себя у живой собаки и у живого человека?

Опыты показывают, что желудочный сок оказывает переваривающее действие только в том случае, если в нем находится свободная соляная кислота. Ткани стенок желудка, пока они находятся в живом состоянии, имеют щелочную реакцию. Эта реакция препятствует переваривающему действию желудочного сока.

Существует болезнь, так называемая «круглая язва желудка». Полагают, что она получается вследствие того, что в некоторых местах стенок желудка исчезает эта щелочность и желудочный сок начинает переваривать эти места.

ГЛАВА 3
Можно ли жить без желудка?

В пищеварении желудок играет такую важную роль, что без него животные и человек, по-видимому, не могли бы жить. Однако, когда в виде опыта вырезали у собаки желудок, а кишку сшили непосредственно с пищеводом, то оказалось, что собака прожила довольно долго, причем в ее пищеварении не заметно было каких-нибудь резко бросающихся в глаза нарушений.

Потом была проделана такая же операция у человека – по необходимости, вследствие поражения желудка раковой опухолью. Оказалось, что и человек без желудка может прожить неопределенно долгое время. Такого рода факты указывают на то, что разные части пищеварительного аппарата могут до известной степени заменять друг друга. Недостаточную или вовсе отсутствующую деятельность одной части восполняет своей усиленной работой другая часть.

В данном случае отсутствие желудка восполняется усилением деятельности главным образом поджелудочной железы. Сок этой железы не только может превращать жиры в эмульсию, но, подобно желудочному, превращает белки в пептоны и, подобно слюне, – крахмал в сахар.

ГЛАВА 4
Отчего пропадает аппетит?

У собаки можно сделать операцию, после которой желудок получает сообщение с наружной средой. Для этого в стенке живота делают разрез, через этот разрез притягивают желудок, в нем делают отверстие, а в это отверстие вставляют особого рода кран. Рану зашивают, она довольно скоро зарастает, и собака с краном в желудке может жить неопределенно долгое время. Если такой собаке показать кусок мяса, то у нее начинает выделяться не только слюна, но и желудочный сок. Выделение этого сока и вызывает аппетит, т. е. желание есть. Если собаке, у которой началось усиленное выделение желудочного сока при виде пищи, показать кошку, то выделение сока сейчас же прекращается; это продолжается 15 минут, даже если кошку сейчас же убрать. Этот опыт указывает на то, что возбужденное состояние оказывает влияние на деятельность желез, выделяющих желудочный сок. Такое состояние может лишить животное аппетита.

Отсюда становится понятным, почему у человека душевные потрясения отбивают аппетит. Если человек в это время заставит себя есть, его желудок не будет переваривать съеденное, так как не станет выделять необходимое количество желудочного сока.

ГЛАВА 5
Отчего вываренную говядину неохотно едят?

Желудочную «фистулу», т. е. сообщение желудка с наружной средой при помощи крана, делают не только у собак, но нередко и у человека. Это делается, например, в тех случаях, если вследствие болезненных процессов пищевод суживается и не может пропускать ни твердой, ни жидкой пищи. В таких случаях фистула желудка делается настолько широкой, что через нее можно вкладывать в желудок кусочки пищи. Такую же фистулу проделывают и в желудке собак специально для опытов.

Опыты на собаках и людях показали, что некоторые части пищи оказывают особенно сильное действие на железы желудка. Они заставляют их выделять особенно большое количество желудочного сока, а так как пища переваривается в этом соке, то такие вещества, принятые с пищей, особенно содействуют ее перевариванию. К числу подобных веществ относится поваренная соль, поэтому-то мы так любим солить свою пищу.

Большое влияние на сокоотделение желудка оказывают так называемые «экстрактивные» вещества мяса, т. е. те вещества, которые извлекаются из мяса при варении и дают бульон. Сам по себе бульон малопитателен, но все же его дают больным потому, что он, во-первых, обладает хорошими вкусовыми качествами, а во-вторых, содействует отделению желудочного сока. Вываренное мясо обладает значительно меньшими сокогонными свойствами, нежели мясо невываренное. Еще хуже в этом смысле действует яичный вареный белок, хлеб и вареный крахмал. Если их ввести в желудок собаки через фистулу так, чтобы собака их не видела, то вследствие отсутствия желудочного сока они остаются без переваривания в течение трех часов.

ГЛАВА 6
Пищеварение и психика

Опыты с животными и людьми, у которых имеется желудочная фистула, показали, что в работе желудка огромную роль играют психические воздействия. Если через фистулу ввести собаке пищу так, чтобы она этого не видела, то отделение желудочного сока начинается очень поздно, минут через 20–25; сок выделяется в незначительном количестве, и пища долго не переваривается Если же такую пищу дать собаке через рот так, чтобы она могла ее понюхать и почувствовать ее вкус, то отделение желудочного сока начинается через 67 минут, и выделяется он в огромном количестве. Особенно много сока выделяется в том случае, если собаке дана приятная, т. е. очень вкусная пища; в таком случае пища переваривается заметно быстрее.

Те же опыты над собаками показали, что один только вид или запах пищи вызывал у них отделение желудочного сока, а у человека этот сок отделяется даже при одном представлении о вкусной пище.

ГЛАВА 7
Жизненные эликсиры

В Китае и Японии, где простой народ питается почти исключительно одним только рисом, очень распространена довольно странная болезнь, называемая «бери-бери». Она выражается в слабости, исхудании и в большинстве случаев кончается смертью. При выяснении причин этой болезни было обращено внимание на то, что она поражает людей, которые питаются рисом, очищенным на машине, и не бывает у тех, кто питается рисом, очищенным ручным способом.

Рис. 1. Пищеварительный канал человека, увеличенный в 300 раз, представлял бы собой ковер шириной 15 м и длиной около 2,5 км.

При исследовании этих двух сортов риса оказалось, что в рисе, очищенном на машинах, отделяются и выбрасываются оболочки рисовых зерен, при ручной же обработке они остаются. Такая разница в этих сортах риса заставляет думать, что в их оболочке заключается что-то, делающее рис пригодным для пищи и без чего он теряет свойства хорошей пищи. Это предположение подтвердилось еще и тем, что отвар рисовой шелухи, если его прибавлять в пищу, не только делает машинный рис безвредным, но и излечивает больных болезнью «бери-бери».

Рис. 2. Японец, больной «бери-бери».

До какой степени вреден рис, лишенный оболочки, показывает то, что даже зерноядные животные очень скоро умирают, если их кормить только одним таким рисом: воробьи умирают через 9 дней, мыши – через 18, а кролики – через 24 дня.

Впоследствии оказалось, что и в некоторых других пищевых продуктах находится какое-то неизвестное вещество, без которого пища становится по меньшей мере бесполезной. Это вещество как будто дает жизнь тому животному, которое принимает его в желудок с пищей. Поэтому такому предполагаемому веществу дали громкое название «витамин» от латинского слова vita, что значит «жизнь». На русский язык слово витамин можно перевести словами «жизненный эликсир». Никто до сих пор не смог выделить из пищи витамины в чистом виде, так что совершенно неизвестны их природа и химический состав, но существование их совершенно ясно доказывается многочисленными опытами над животными. В различного рода семенах, например, в горохе, пшенице, кукурузе, витамины, как и в рисе, помещаются в оболочке семян. Имеются витамины в молоке, сливочном масле, сырой капусте, рыбьей икре, печенке, говядине, картофеле, фруктах, шпинате и многих других пищевых продуктах.

Рис. 3. Голубь, которого кормили одним только очищенным рисом, заболел болезнью «бери-бери».

Рис. 4. Тот же голубь через три часа после того, как в его организм ввели вытяжку из дрожжей, содержащих витамин В.

Дальнейшие исследования показали, что витамины бывают разные, в зависимости от того, в каком пищевом веществе они находятся, а также от того, какие болезненные изменения в организме получаются, если они удалены из пищи. Различают три рода витаминов, обозначаемые буквами А, В и С[1]1
  На сегодняшний день их открыто значительно больше. (Здесь и далее примеч. ред.)


[Закрыть].

Витамины А находятся в жирах и растительных маслах; особенно много его в рыбьем жире. Имеется он также в яичном желтке, сыром цельном молоке, в печенке, рыбьей икре, сырой капусте и некоторых овощах. Если его недостаточно в пище, молодой организм растет плохо, кости не получают достаточно кальция, и у детей развивается так называемая «английская болезнь», или рахит. Витамин этот хорошо растворяется в жирах. Имеется он и в растительных маслах, но до тех пор, пока эти масла заключены в семенах; если же масло извлечь из семян и очистить, то витамины из него выпадают. Поэтому в продаваемом кокосовом, подсолнечном и льняном масле нет витаминов А. Если пищу, содержащую эти витамины, нагревать выше 100 °C, то они разрушаются, поэтому их нет в топленом масле, свином смальце, сильно прокипяченном стерилизованном молоке и в консервах. В молоко, как коровье, так и женское, витамины попадают вместе с пищей. Поэтому содержание витаминов в молоке зависит от рода пищи. Летом, когда коровы питаются зеленым кормом, в их молоке больше витаминов, нежели зимой, когда они едят солому и сено. Точно также и у женщины молоко может не содержать витаминов, если она питается пищей, лишенной их.

Если щенка кормить пищей, лишенной витаминов А, то он плохо растет, в костях его не отлагается достаточного количества кальция, поэтому, когда он стоит, ноги его искривляются дугой. Если взрослую собаку кормить такой пищей, животное худеет, кости его становятся пористыми, появляются отеки. У детей развитию рахита, кроме употребления пищи без витаминов А, способствуют плохой воздух, сырость в квартире и недостаток движения. Однако и при такой обстановке внесение в пищу веществ, содержащих витамин А (особенно употребление рыбьего жира), останавливает дальнейшее развитие болезни.

Витамин В находится в яйцах, бобах, горохе, кукурузе, пшеничных отрубях, оболочке рисовых зерен, кожуре картофеля, яблоках, моркови, капусте, молоке, говядине. Отсутствие его в пище вызывает болезнь «бери-бери». Болезнью этой заболевают и животные, если их кормить одним только очищенным рисом, но они скоро поправляются, если к пище прибавлять вещества, содержащие витамины группы В. Особенно богаты этими витаминами дрожжи, поэтому в некоторых случаях их полезно давать детям. В зернах пшеницы эти витамины содержатся по преимуществу в наружном слое зерна, поэтому тонкая пшеничная белая мука почти не содержит этих витаминов, между тем пшеничная мука плохого помола, серая, довольно богата ими. В зернах ржи они распределены равномерно; ржаной хлеб всегда их содержит. На витамин В не действует та температура, при которой приготовляются кушанья, но более высокая температура разрушает его. Поэтому он остается неприкосновенным в вареной капусте, горохе, бобах, ржаном хлебе; но его нет в консервах, которые подвергаются продолжительному воздействию очень высокой температуры. Из пищи витамины группы В легко извлекаются водой, поэтому для лечения болезни «бери-бери» можно пользоваться водными вытяжками веществ, содержащих эти витамины, в особенности дрожжей.

Витамин С находится в растительной пище, а именно: в капусте, салате, шпинате, помидорах, муке, фруктах; в особенности много его в лимонном и апельсиновом соке, а также в картофеле и землянике. Имеется он и в веществах животного происхождения, особенно в молоке и яйцах. Отсутствие в пище этого витамина вызывает всем известную болезнь цингу, или скорбут, которой особенно часто заболевают жители северных стран, где чувствуется недостаток в овощах. Содержание витамина С в пище находится в некоторой зависимости от продолжительности хранения пищевых продуктов. Овощи свежие, только что собранные, содержат много витамина С, но по мере хранения зимой его количество уменьшается, так что к весне остается совсем мало.

В молоке, коровьем и женском, а также в куриных яйцах количество витамина С зависит от рода пищи, которой питались корова, женщина и курица. Если кормящая женщина питается пищей, не содержащей этого витамина, то ребенок может заболеть детской цингой, или так называемой болезнью Барлова. Витамин С легче других уничтожается при нагревании; в некоторых продуктах он исчезает уже при температуре 70 °C.

Поэтому молоко полезнее употреблять в пищу в сыром виде, если бы такое употребление не грозило опасностью заразиться туберкулезом. Лучше всего кипятить молоко, но только недолго и в кастрюле с закрытой крышкой. Свободный доступ кислорода при кипячении содействует разрушению витамина С. Так как многие витамины содержатся по преимуществу в оболочках и кожурах семян и плодов, то плоды надо есть с кожурой.

Недавно найден еще один род витаминов, находящийся в овсе, пшенице и молоке. Отсутствие его в пище вызывает у самок животных бесплодие и даже останавливает начавшуюся беременность.

Так как один и тот же род витамина может находиться в разных пищевых веществах, то, если в одном веществе тот или другой витамин почему-либо исчез, его может заменить такой же витамин в другой пище. Отсюда становится понятным, что однообразная пища может оказаться вредной, да она и скоро приедается. Потребность в разнообразии пищи поэтому нельзя считать прихотью. Само собой понятно, что болезни, вызываемые отсутствием того или иного витамина, надо лечить прибавлением к пище больного тех пищевых веществ, которые содержат данный витамин. Так, при рахите большую пользу приносит рыбий жир, а при цинге – сок лимонов.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ.
КРОВООБРАЩЕНИЕ

ГЛАВА 1
Бывает ли сердце доброе и злое?

Еще древние народы смотрели на сердце как на орган, в котором родятся все душевные способности человека: злобность, доброта, смелость, трусость и т. д. И в настоящее время мы употребляем выражения «доброе и злое сердце», «человек сделал это в сердцах» или сделал «с легким сердцем», человек «сердечный» или «бессердечный». Все эти выражения указывают на то, что мы и теперь приписываем сердцу способность к душевной деятельности. На самом же деле единственное назначение сердца заключается в проталкивании крови по кровеносным сосудам. Оно работает как насос, вгоняющий кровь в артерии и высасывающий ее из вен. Никаких ощущений, кроме боли, сердце испытывать не может.

Убеждение, что сердце заведует чувствами, основано на том, что работа его находится в большой зависимости от нервной системы. К сердцу подходит много нервов, из которых одни ускоряют его сокращения, другие – замедляют. Особые нервы, кроме того, могут усиливать сокращения сердца, т. е. делать их более энергичными, не оказывая влияния на скорость сокращений, а другие ослабляют работу сердца. Если у собаки перерезать с обеих сторон так называемый блуждающий нерв, то сокращения сердца сильно ускоряются. Отсюда следует, что этот нерв препятствует слишком быстрому сокращению сердца и быстрому его утомлению. Если перерезать другие нервы, наоборот, произойдет замедление сокращений сердца.

Вследствие того, что нервы связаны с головным мозгом, где только и могут возникать разные чувства, душевные состояния могут отражаться на работе сердца. Чувство радости заставляет его биться быстрее; наоборот, горе, испуг, вообще подавленное состояние замедляют и ослабляют сокращения сердца.

Обыкновенное мышление также может оказывать влияние на сердце. Если человек в спокойном состоянии припомнит какое-нибудь для него счастливое событие, сердце его начинает биться скорее.

Такое же влияние на сердце могут оказывать и простые ощущения, получаемые нами посредством органов чувств. Тепло ускоряет работу сердца, холод – замедляет. Очень сильное влияние оказывает боль. Сильная боль, например при выдергивании зуба, может повлечь за собой обморок, который является следствием временной остановки работы сердца. Сильный удар в живот может повлечь за собой смерть вследствие прекращения деятельности сердца.

Если приложить ухо к груди человека против сердца, то слышно, как оно, наподобие маятника часов, отбивает «тик-так». Чтобы понять, как получаются эти звуки, надо познакомиться со строением сердца.

Рис. 5. Работа сердца – четыре последовательные фазы.

В сердце находятся четыре отделения. Те два отделения, куда кровь входит, называются предсердиями; другие два, из которых кровь выходит, получили название желудочков. В левой половине сердца, т. е. в левых предсердии и желудочке кровь артериальная, т. е. содержащая в себе кислород. В предсердие она попадает из легких, из предсердия переходит в желудочек, откуда, через аорту и артерии, разносится по всему организму. В правой половине сердца кровь венозная, т. е. содержащая углекислый газ. В предсердие она собирается со всего тела, из предсердия переходит в желудочек, который прогоняет ее в легкие, где она окисляется. Между предсердиями и желудочком в обеих половинах сердца находятся клапаны, которые, подобно клапанам в насосах, пропускают кровь только из предсердия в желудочек, но не обратно. При сокращении желудочка они захлопываются и закрывают отверстие.

Подобные же клапаны, только иного устройства, находятся в начале аорты, отходящей от левого желудочка, и в начале легочной артерии, отходящей от правого желудочка. Они не позволяют крови возвращаться из аорты в желудочек и под давлением крови, находящейся в аорте, захлопываются.

Первый звук – «тик» – слышится при сокращении желудочков и получается вследствие захлопывания клапанов между предсердиями и желудочками. Второй звук – «так» – слышится при окончании сокращения желудочков и получается вследствие захлопывания клапанов в начале аорты и в начале легочной артерии.

Если приложить пальцы к своему виску ближе к границе волос, то чувствуются толчки. Эти толчки, которые врачи считают обыкновенно на руке, есть всем известный пульс. Толчки эти получаются вследствие того, что левый желудочек сердца своим сокращением вгоняет в артерии волну крови, а эта волна растягивает упругие стенки артерии и вызывает их расширение. Вместе с волной крови это расширение продвигается по артерии и, дойдя до того места, где прощупывается пульс, производит толчок, ощутимый пальцем. Так как волна крови вливается в артерии с каждым сокращением сердца, то число толчков пульса в минуту равно числу сокращений сердца в тот же промежуток времени. У взрослого здорового мужчины сердце сокращается 60–70 раз в минуту, у женщин несколько чаще, а еще чаще у детей. При усиленной физической работе, а также во время лихорадки и в состоянии гнева сердце может сокращаться до 150 раз в минуту. По пульсу можно узнать не только о том, как часто сокращается сердце, но и о том, сокращается ли оно энергично или вяло: различают пульс сильный и слабый.