Текст книги "Занимательная физиология"
Автор книги: Александр Никольский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 14 страниц)
ГЛАВА 2
Волосатые люди
У человека шерсть почти исчезла, остатки шерсти наших прародителей сохранились в виде отдельных едва заметных волосков, разбросанных почти по всей коже. Но волосяной покров наших обезьяноподобных предков долгое время сохраняется на коже зародыша и у современного человека. Еще незадолго до рождения кожа ребенка бывает покрыта густой и довольно длинной шерстью по всему телу, даже на лице. Волосатый покров еще до рождения сбрасывается и заменяется теми редкими волосками, которые имеются у родившегося ребенка. Однако в исключительных случаях этот первобытный покров не сбрасывается, и ребенок рождается косматым, как обезьяна. Таким путем и получаются волосатые люди. Шерсть бывает не только у мужчин, но и у женщин. Знаменитая Юлия Па страна была покрыта густой и длинной шерстью даже на лице. Конечно, эти первобытные волосы волосатого человека в течение его жизни не раз меняются, как и всякие волосы, но вместо них вырастают такие же.
Рис. 32. Юлия Пастрана.
Рис. 33. Волосатый собако-человек «Бибровский».
Кожа таких людей не способна дать начала нашим обыкновенным волосам. Значит, у волосатых людей не только волосы бывают первобытными по своему происхождению, но и вся кожа носит такой же характер. Мы имеем здесь пример задержки развития кожи; по каким-то причинам она не доходит до своего полного развития и остается в стадии развития кожи наших обезьяноподобных предков.
Что касается обыкновенных волос, растущих у человека на голове, то смена их идет постепенно и незаметно. Из головы человека ежедневно выпадает от 40 до 100 волос, которые в здоровой коже вскоре начинают заменяться новыми, поэтому среди длинных волос всегда имеются и короткие. Ежедневный прирост волоса на голове равен 0,2–0,3 миллиметра, безразлично, подстригать ли волосы или нет. Волосы же бороды и усов растут быстрее после того, как их сбреют. Каждый волос головы сидит на своем месте около 2–4 лет; на ресницах же жизнь волоса значительно короче – всего около 150 дней.
ГЛАВА 3
Может ли человек дышать кожей
Органом дыхания может служить любая поверхность, к которой подходит кровеносный сосуд с венозной кровью, расщепившийся на множество тончайших волосных сосудов, если только эта поверхность соприкасается с наружной средой. У рыбы вьюна дыхание происходит в кишке: рыба глотает воздух, пропускает его через кишку, так что он выходит через заднепроходное отверстие. У лягушки органом дыхания служит кожа. Если у нее вырезать легкие и держать ее в тех условиях, при каких она обыкновенно живет, т. е. в воде или близ воды, то лягушка без легких может жить неопределенно долго. Если же ей оставить легкие, а посадить ее в помещение с сухим воздухом, то она скоро умрет вследствие удушения. В таком воздухе кожа у нее засыхает, теряет способность пропускать кислород, и кожное дыхание прекращается. Это указывает на то, что у лягушки кожное дыхание имеет даже большее значение, нежели легочное.
У человека в коже также находятся волосные кровеносные сосуды с венозной кровью, так что и у него можно предположить существование кожного дыхания. Опыты показали, что оно в действительности существует. Для таких опытов помещают человека в герметически закрытую камеру, в которую проводят только одну трубку. Через нее человек вдыхает воздух, находящийся вне камеры, и туда же его выдыхает. В воздухе, находящемся в камере, предварительно определяют количество кислорода и углекислого газа. После того как человек посидит в камере несколько часов, снова определяют количество в ней кислорода и углекислоты. Оказывается, что кислорода в камере убавляется, а углекислого газа прибавляется; значит, кожа поглотила некоторое количество кислорода и выделила углекислоту, т. е. через кожу человек дышит.
Однако в этом отношении человек не может состязаться с лягушкой. Кожное дыхание у него очень слабо: за сутки кожа взрослого человека поглощает около 3–4 г кислорода и выделяет около 9 г углекислого газа, что совершенно недостаточно для организма. Во время пищеварения кожное дыхание усиливается, повышается также и при высокой температуре воздуха, когда кожа может выделить до 30 г углекислого газа в сутки.
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
ГЛАВА 1
Регуляторы человеческого тела
Нервная система состоит из головного и спинного мозга и из нервов, исходящих от них. Значение нервной системы в том, что организм при помощи ее может знакомиться с окружающими предметами и ориентироваться в обстановке, в которой ему приходится жить. Кроме того, она удовлетворяет потребность различных частей тела взаимодействовать друг с другом. Между прочим, нервная система регулирует, т. е. соразмеряет, работу разных органов. Даже в обыкновенных машинах, сделанных человеческими руками, бывают такие регуляторы. В стенных часах регулятором служит маятник. В паровых машинах для уравнивания их хода устраивают центробежный регулятор. Еще более необходимы регуляторы для нашего организма, устроенного гораздо сложнее любой машины.
Если бы не было таких регуляторов, получилась бы несоразмерная работа органов: желудочный сок мог бы выделяться в то время, когда в желудке нет пищи, и не выделяться тогда, когда он нужен; легкие могли бы вдыхать воздух в то время, когда к ним еще не подошла та кровь, которая должна очиститься в легких, и т. д. Нервная система регулирует все эти процессы. Пища, попав в желудок и даже только еще в рот, раздражает определенные нервы. Это раздражение по нерву передается в центральную нервную систему, в то ее место, которое заведует отделением желудочного сока. Как только это раздражение дойдет до центра, тотчас же по особому нерву направляется к железам желудка приказ выделять сок, и они выделяют. Если в глаз попадет соринка, подобным же путем до головного мозга доходит раздражение, вызванное соринкой, и мозг отдает слезной железе приказ выделять слезу.
ГЛАВА 2
Что такое рефлекс?
Выделение желудочного сока и слезы под влиянием раздражения происходит без участия нашего сознания. Подобная работа органа получила название рефлекторной, или рефлекса. Ей противопоставлена сознательная работа органа. Когда человек, проходя по улице ночью, натыкается на протянутую проволоку, он сознательно принимает меры, чтобы, несмотря на препятствие, продолжить свой путь. К сознательной деятельности относится работа мышц так называемого произвольного движения. Но одно и то же движение может быть и сознательным, и рефлекторным. Если бодрствующему человеку пощекотать руку, он может убрать ее в полном сознании того, зачем он это делает. Но человек отдергивает пощекоченную руку и во сне, когда сознание бездействует: в этом случае он делает движение рукой рефлекторно.
Центром нервной системы, заведующим рефлекторными движениями, служит, главным образом, спинной мозг. Хотя такие центры находятся и в головном мозгу, но чистые рефлексы, без малейшего участия сознания, возникают в спинном мозгу. Если лягушку обезглавить, а потом ущипнуть ее лапку, она отдергивает лапку и делает это, конечно, совершенно бессознательно, так как органа сознания, головного мозга, у нее нет. Рефлексы обыкновенно бывают целесообразными, т. е. направленными на то, чтобы удовлетворить какую-нибудь потребность организма, но одно и то же раздражение, вызывающее рефлекс, может быть произведено разными способами; искусственно можно применить такой раздражитель, который вызовет бесполезный рефлекс. Если собаке, знающей, что такое молоко, показать чашку с молоком, у нее начинает выделяться слюна. Если через некоторое время ей показать в чашке мел, разведенный в воде, у нее и в этом случае начинает выделяться слюна, хотя пользы в таком отделении быть не может. Такие ошибочные рефлексы, вызванные невозможностью разобраться в природе раздражителя, получили название условных рефлексов. К условным рефлексам, впрочем, относят и некоторые безошибочные рефлексы – такие, полезное значение которых обнаруживается только при известных условиях. Если собаке положить мясо в рот, то начинается выделение слюны, которая участвует в процессе пищеварения. В этом случае рефлекс будет безусловный. Но если собаке только показать мясо, то у нее все-таки выделяется слюна. В данном случае мы имеем дело с рефлексом условным, так как польза от выделения слюны получится только при условии, если потом мы дадим собаке это мясо съесть.
Механизм рефлексов заключается в следующем. Как уже было сказано, центром, где возникают рефлексы без всякого участия сознания, служит спинной мозг. Мозг этот представляет толстый шнур, внутренняя часть которого состоит из серого мозгового вещества, а наружная – из белого. Серое вещество, состоящее из нервных клеток, и является таким центром. От спинного мозга направо и налево отходят нервы, из которых каждый берет начало двумя корешками. Задний, т. е. лежащий ближе к спине, есть корешок чувствующий; он передает раздражения от поверхности тела в спинной мозг. Недалеко от спинного мозга этот корешок образует утолщение, или так называемый нервный узел. Этот узел собственно и воспринимает раздражение и по своему корешку передает его в серое вещество спинного мозга. Как только раздражение дойдет до клеток серого вещества, тотчас же от этих клеток по другому, переднему корешку нерва передается мышце приказ или возбуждение, заставляющее мышцу сокращаться. Оба корешка вскоре по выходе из спинного мозга сливаются в один нерв, но нервные волокна каждого из этих корешков продолжают сохранять свою самостоятельность. Каждое волокно, как электрическая проволока, отделено от соседних особым изолятором. Корешок и вообще нервные волокна, которые передают раздражение от поверхности тела в спинной мозг, называют чувствующими, а волокна, по которым от этого мозга направляются приказы к мышцам, называют двигательными. Скорость передачи раздражений и возбуждений очень незначительна; это заставляет думать, что энергия, которая бежит по нерву, не есть электрический ток. Существуют приборы, при помощи которых можно точно определить эту скорость. У лягушки возбуждение по нерву передается со скоростью 30–40 метров в секунду, т. е. около 130 километров в час. С такой скоростью могут летать многие птицы.
Рис. 34. Схема двигательного рефлекса в спинном мозгу. На рисунке изображен поперечный разрез спинного мозга. В середине – схема нервной клетки серого вещества мозга. Вверху – кожа; от нее идет – чувствующий нерв. Раздражение переходит к нервной клетке серого вещества, оттуда в двигательный нерв и мышцу.
ГЛАВА 3
Инстинкт и разум
Если условный рефлекс постоянно повторяется в течение жизни не только данного животного, но и ряда поколений, то он может произвести в том месте головного мозга, от которого зависят проявления этого рефлекса, настолько глубокие изменения, что они начинают передаваться от родителей к детям. Таким образом, способность бессознательно отвечать на раздражение делается наследственной. Так развиваются инстинкты.
Под инстинктом подразумевают бессознательное побуждение, заставляющее животное поступать так или иначе, но непременно в интересах своих или своей породы. Постройка пчелами сот для собирания меда, гнезда муравьев есть проявления инстинкта. Инстинктивные действия часто производят впечатление разумных, но от разумных они отличаются бессознательностью. Животное совершенно не понимает, зачем оно делает то или другое; оно делает так потому, что унаследовало от родителей способность к определенному рефлексу. Поэтому в инстинктивных действиях животное ничего не может изменить по произволу, не способно видоизменять свои поступки, применяясь к новым обстоятельствам; оно не может сделать ни одного изобретения.
Как рефлекс может быть ошибочным, так и инстинкт может привести к ошибкам. Когда курица разрывает землю для того, чтобы найти там зерна, действия ее кажутся нам разумными. Кажется, будто курица соображает, что если разгребать землю ногами, то можно найти там что-нибудь съедобное. На самом же деле разгребание есть только проявление инстинкта, действие совершенно неосмысленное. Пусть курица, глядя на крупинки земли, когда-то случайно в это время двинула ногой и нашла после этого зерно: у нее создаются условия для возникновения условного рефлекса. Как только она потом взглянет на крупинки земли, у нее появляется условный рефлекс в ногах, подобно тому как у собаки начинается отделение слюны при виде мяса. При виде земли у курицы ноги словно сами собой начинают разгребать землю, и так как это сопровождается находкой чего-нибудь съедобного, то рефлекс делается привычным и становится инстинктом. Поэтому и цыпленок, не имеющий никакого опыта в таких делах, тоже начинает разгребать землю. Что это в действительности инстинкт, т. е. действие бессознательное, видно из стремления курицы разгребать землю и в том случае, когда это совершенно не нужно. Если насыпать ей зерен на чистый пол, она начинает клевать их, и так как привыкла к тому, что зерна получаются при разгребании, то нахождение зерен вызывает у нее условный рефлекс разгребания, и она начинает разгребать чистый пол, разбрасывая зерна в сторону.
Рис. 35. Курица, разгребающая чистый пол.
Хотя каждое отдельное животное не может изменять свои действия, которые оно совершает в силу инстинкта, но из поколения в поколение медленно и постепенно инстинкт может усложняться и совершенствоваться. Усложнение получается вследствие той же причины, которая содействует развитию любого органа, – естественного отбора. Таким путем получаются такие сложные инстинкты, как строительный инстинкт у пчел, муравьев. Некоторые действия и состояния человека, несмотря на присущий ему разум, носят явно инстинктивный характер. Половое влечение – не более как проявление инстинкта размножения. Угрызение совести есть чувство неудовлетворенности инстинкта общественности.
По мере того как в сером веществе полушарий головного мозга развивались отделы, в которых возникает мысль, способность сопоставлять явления, делать из таких сопоставлений выводы, по мере того как развивалась память, инстинктивные действия человека постепенно заменялись разумными; другими словами, разум постепенно вытеснял инстинкт. Инстинкт и разум родственны друг другу, берут начало из одного источника; это видно из того, что одно и то же действие может быть у человека инстинктивным, а в другое время разумным. Чисто инстинктивное действие может получить у каждого отдельного человека все признаки разумности, и наоборот, разумное действие вследствие повторяемости может сделаться инстинктивным.
Половое влечение инстинктивно; человек ищет себе пару для того, чтобы удовлетворить инстинкт размножения; при этом он может даже не желать иметь детей, но другой человек может искать себе пару с вполне сознательной целью иметь детей. Если человек идет по улице, направляясь к какому-нибудь дому, то эта ходьба, несомненно, разумное действие. Но если это действие повторяется ежедневно в течение нескольких лет, если человек, например, ходит на службу, оно может сделаться инстинктивным. Может случиться, что тот же человек в праздник, отправляясь совсем в другое место, задумавшись, инстинктивно повернет в ту сторону, куда надо идти на службу. Разумные действия от инстинктивных отличаются тем, что они могут быть разнообразны, применительно к обстоятельствам. При одних условиях разумное существо поступает так, а при других иначе. Если бы курица обладала разумом, она не стала бы разгребать чистый пол. Таким образом, в развитии умственной деятельности мозга надо различать следующие ступени: безусловный рефлекс, условный рефлекс, простой инстинкт, сложный инстинкт и, наконец, разум.
ГЛАВА 4
Работа головного мозга
О работе головного мозга мы знаем гораздо меньше, нежели о работе мышц; особенно мало известно нам о существе мышления, т. е. о том, что делается в мозгу, когда там появляются мысли. Причина, почему о мозге мы знаем меньше, чем о мышцах, весьма проста: с мозгом нельзя проводить таких опытов, какие мы проделываем с мышцей. Лягушечью мышцу мы можем вырезать и заставить ее работать; ничего подобного с мозгом нельзя сделать. Назначение разных частей мозга выясняют опытами над животными. Удаляют или повреждают ту или другую часть и наблюдают, какие перемены происходят в организме.
Мозг человека состоит из пяти отделов, а именно:
1) большого, или переднего, мозга;
2) промежуточного;
3) среднего;
4) малого, или мозжечка;
5) продолговатого.
Местом, где родится сознание и происходит умственная работа, служит большой мозг. Он состоит из двух полушарий, на поверхности которых имеются многочисленные борозды и извилины. Замечено, что чем более развиты эти извилины у разных животных, тем выше стоит в умственном отношении данное животное; даже у разных людей степень их развития бывает различна; наиболее развиты они у гениальных людей. Уже одно это указывает на то, что большой мозг служит органом мышления. Опыты над животными показывают, что здесь же помещаются центры сознания. Если у животного вырезать полушария большого мозга, оно живет еще довольно долго, но совершенно теряет сознание и способность соображать. Голубь, лишенный большого мозга, может ходить, может даже есть, но только в том случае, если пищу заталкивать ему поглубже в рот. Обыкновенно он сидит неподвижно, закрыв глаза, как сонный. То же наблюдается и у собак, лишенных полушарий большого мозга.
Рис. 36. Полушария большого мозга.
Если сделать разрез полушарий, то заметно, что снаружи в виде коры находится серое вещество мозга, а внутри белое, т. е. обратно тому, что наблюдается в спинном мозгу. Опыты над животными показывают, что местом, где испытываются ощущения, откуда отправляются приказы мышцам произвольного движения и где возникает сознание, является серая кора мозга. Каждый ее участок заведует ощущениями определенного рода. Так, существует особый участок, воспринимающий и распознающий зрительные ощущения; особый участок для слуховых ощущений и т. д. Точно так же для каждой группы мышц произвольного движения имеется свой особый участок этой коры. Отдельные участки существуют для движения ног, рук, языка и т. д. Все эти участки, приспособленные для восприятия ощущений и для передачи приказов мышцам, соединены нервными волокнами с органами чувств или с мышцами. Но между этими участками находятся еще особые, которые не имеют непосредственной связи ни с органами чувств, ни с мышцами. Они связаны только с двумя первыми родами участков, т. е., с одной стороны, с участками, воспринимающими ощущения, с другой – с участками, отдающими приказы мышцам. Эти отделенные от мышц и органов чувств участки и считают местом, где возникает мысль, где родится представление о предметах видимого мира.
Рис. 37. Что происходит в нашем теле при укусе комара.
Рассмотрим рис. 37. Раздражение от места укуса передается по нерву спинному мозгу (1); оттуда исходит раздражение, вызывающее рефлекторную судорогу мускула. Раздражение от спинного мозга передается головному мозгу (2) и оттуда – различным органам, вызывая непроизвольное покраснение, сердцебиение и т. п. Ощущаем же укус мы только в том случае, когда раздражение достигает коры большого мозга (3); лишь тогда совершаются произвольные движения (например, мы убиваем комара).
Распределение работы всех перечисленных участков можно представить себе на следующем примере. Положим, что человек стоит на полотне железной дороги между рельсами и видит приближающийся поезд. В этот момент работает участок мозговой коры, воспринимающий и распознающий зрительные ощущения. Далее человек слышит свисток поезда: в этот момент работает участок коры, заведующий слуховыми ощущениями. Работа этих двух участков передается по нервным волокнам тому участку, который заведует произвольными движениями ног, и этот участок через спинной мозг по двигательным нервам посылает приказ о том, чтобы ноги убрали человека с рельсов. Тот же человек может прийти домой, лечь на кровать, и хотя он не видит поезда и не слышит его свистков, но он очень хорошо мысленно может представить себе вид поезда, цвет его локомотива и вагонов, вид дыма, исходящего из трубы, может даже представить себе свисток паровоза. При таком представлении начинает работать центр душевных отправлений. Это станция, куда передаются все сознательные ощущения, где они перерабатываются и где из них возникает представление о предметах, вызвавших ощущение. Здесь же родится мысль, и здесь помещается орган умственной работы.
