Текст книги "Я познаю мир. Тайны человека"

Автор книги: Б. Сергеев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 17 страниц)

Предисловие

Сегодня мы поговорим с вами о живом организме, в том числе об организме человека, о его устройстве, о его органах и о том, как он борется за свое существование. Этому и посвящена настоящая книга.

Люди с каждым годом, с каждым столетием все больше узнают об окружающем нас мире, открывают действующие в нем законы и закономерности. Это позволяет создавать удивительные машины, приборы и механизмы, строить подводные корабли и космические ракеты. А к тому времени, когда вы станете взрослыми, будут созданы еще неведомые сегодня удивительные вещи, о которых мы пока даже не мечтаем.

Все, что накопила сегодня наука, одному человеку знать не дано, да и не нужно. Достаточно знать лишь главное, а также то, что может понадобиться в дальнейшей жизни. Но чтобы достойно войти в XXI век и быть хозяином своей судьбы, вам придется выбрать себе профессию и овладеть всем объемом знаний и навыков, чтобы знать ее в совершенстве.

Но кем бы вы ни стали, инженером, геологом, химиком, шахтером, летчиком или космонавтом, необходимо иметь обширные знания о себе, об устройстве собственного тела и законах его существования, да и вообще иметь представление об особенностях существования живых организмов. Сегодня стыдно быть астрономом, прекрасно знающим нашу Вселенную и не иметь четких представлений о функциях органов собственного организма. А к сожалению, именно так обстоят дела у сегодняшней молодежи. Однажды мне довелось наблюдать как группа подростков быстро устранила серьезную неисправность автомобильного двигателя, но оказалась беспомощной, когда один из ее членов получил серьезную травму.

В этой книге о живых организмах рассказано совсем немного, но ведь она предназначена для первого серьезного знакомства. А его можно и, подчеркну, нужно продолжить.

Немножко истории

У истоков

Анатомия – наука, изучающая форму и строение отдельных органов, систем органов и человеческого организма в целом. Различают анатомию человека нормальную и патологическую (то есть больных органов), анатомию животных и анатомию растений. Изучением сходства и различия строения животных занимается сравнительная анатомия животных.

Название науки – анатомия – произошло от греческого слова «анатоми», что в переводе означает «рассечение». Название науки дано не случайно: рассечение – главный метод исследования, применяемый в анатомии.

Казалось бы, интерес к самому себе, к собственному телу, к его устройству и функциям его органов должен был сделать анатомию человека первой или, во всяком случае, одной из первых наук, рожденных пытливым человеческим умом. На самом деле этого не произошло. Интерес к звездному небу, например, возник у людей значительно раньше, чем к собственной персоне, к собственному телу. Удивительно, как плохо знали свое тело люди, жившие всего 3–5 тысяч лет назад, и как мало это их интересовало. Древние египтяне, в чьей стране развитие наук опережало их развитие в других странах, анатомических знаний почти не имели. Даже бальзамирование тел умерших и, следовательно, отсутствие формального запрета на их вскрытие почему–то не способствовало приобретению анатомических знаний.

Еще хуже обстояло дело у других народов. Для евреев при строгом запрещении прикосновения к трупам не могло быть и речи о проведении анатомических исследований. Правда, из Талмуда, священной книги евреев, известно, что раввины иногда предпринимали попытки анатомических изысканий, чаще на животных и лишь изредка на людях. При этом они использовали весьма своеобразные методы исследования, вряд ли способствовавшие обнаружению истины. В первом веке нашей эры они, вместо того чтобы взяться за нож, сварили тело молодой девушки, облагодетельствовав ее тем, что смертную казнь через сожжение заменили кипящей купелью. Они варили преступницу, пока мясо не отстало от костей, а заодно и развалились некоторые кости. В результате горе–анатомы насчитали у девушки 252 кости, примерно на 45 костей больше, чем бывает у человека.

Не располагали анатомическими сведениями и китайцы. По представлениям и верованиям, сложившимся еще в древние времена, прикосновение к трупам казалось китайцам чрезвычайно страшным, а их вскрытие вызывало о’гвращение.

Несколько в лучшем положении находились индусы. Их верования не налагали категорических запретов на вскрытие трупов и позволяли легко искупить подобный грех.

Для этого нужно было всего лишь принять очистительную ванну, дотронуться до коровы (как известно, они и до сих пор считаются в Индии священными) или взглянуть на солнце. Это открывало перед индусами перспективу стать лучшими в мире анатомами. Однако существовавшие правила, в соответствии с которыми вскрытию человеческих тел должно было предшествовать семисуточное вымачивание трупа в проточной воде., делали их усилия тщетными. К тому моменту, когда можно было заняться исследованием, многие ткани оказывались разрушенными. Неудивительно, что индусы насчитывали у человека свыше 300 костей.

Значительно быстрее эта наука развивалась в Древней Греции. Об уровне анатомических знаний позволяют судить произведения Гомера. В «Илиаде» и «Одиссее» можно найти названия почти всех частей человеческого тела, наружных и внутренних органов. Среди первых серьезных анатомов нужно назвать философа и врача Алкмеона. Он первым обнаружил нервы главных органов чувств, сумел проследить их путь к головному мозгу и первым пытался привлечь внимание ученых той эпохи к мозгу как к важнейшему органу человеческого тела.

Прекрасно понимал значение анатомии, необходимость иметь точные представления о функциях различных органов тела знаменитейший врач всех времен и народов Гиппократ.

Он принадлежал к семейной медицинской школе асклепидов. Если дошедшие до нас сведения достоверны, Гиппократ относился к семнадцатому поколению врачей этой школы. Основательно освоив науку о человеке и его болезнях, он считал достоверным лишь то, что основывалось на наблюдениях, на твердо установленных фактах и опыте. Вот почему Гиппократ уважительно относился к анатомии, но сам анатомическими исследованиями практически не занимался. Сведения о строении органов человеческого тела мало помогали ему лечить больных. Ему важнее было иметь представление об их функциях.

Определенное влияние на развитие знаний о человеческом теле оказал Аристотель – пожалуй, самый выдающийся ученый древности. Его не интересовали чьи–то мнения, он требовал точно установленных фактов и бескомпромиссно боролся с умозрительными представлениями в науке, хотя и сам иногда грешил этим. Так, Аристотель объявил сердце центром ощущений лишь на том основании, что оно занимает центральное положение в теле человека и животных, и к тому же является источником всей жизнедеятельности организма.

Дом муз

Летом 323 года до нашей эры Александр Македонский, величайший полководец древности, прибыл в Вавилон, столицу своего колоссального царства, чтобы отсюда отправиться в очередной поход. Царь мечтал покорить Карфаген и еще остававшиеся свободными страны юго–западной Европы. Армада кораблей уже готова была выйти в море, когда царь внезапно занемог.

После смерти тело Александра в золотом саркофаге было перенесено в Александрию и помещено в специальную гробницу. Город, названный его именем, был заложен самим царем как новая столица эллинского Египта. Здесь обосновался один из сподвижников Александра, талантливый полководец и умный правитель Птолемей I Сотер, давший начало целой плеяде Птолемеев. Его величайшей заслугой перед человечеством является создание Мусейона, что в переводе на русский язык означает «дом муз».

Мусейон больше всего напоминал современный научно–исследовательский институт, где ученые жили и работали на всем готовом, освобожденные от повседневных забот. Царь постарался привлечь в Александрию всех выдающихся поэтов и ученых того времени, работавших в самых различных направлениях науки. Здесь собрался цвет науки всего древнего мира. Александрийский Мусейон был и исследовательским центром, и величаишим музеем древности (от слова «мусейон» и возникло слово «музей») с парком, ботаническим садом, зверинцем и своей обсерваторией.

Быстрому развитию научных исследований способствовало щедрое финансирование – в Египте на них средств не жалели. Занимаясь исследованиями, ученые имели возможность ежедневно встречаться за совместными трапезами и на прогулках в прекрасных садах Дома муз. У них были исключительно благоприятные возможности обмениваться опытом, советоваться, находить истину в спорах и комплексно решать научные проблемы. К тому же, Мусейон располагал прекрасной библиотекой, крупнейшим книгохранилищем древнего мира.

При Мусейоне была создана анатомическая школа. В те далекие времена это было единственным местом, где можно было решиться на вскрытие тел умерших. Неудивительно, что именно в Мусейоне зародилась анатомия, а ее творцом явился александрийский ученый и личный врач Птолемея II Филадельфа Герофил – автор «Анатомии», книги о строении человеческого тела.

Герофилу принадлежит много анатомических открытий. Он первый заметил различия в строении артерий и вен, первый детально описал устройство глаза, изучил строение внутренних органов, а главное, выяснил особенности их взаимодействия друг с другом. Он открыл мозг как «местообитание» нашей психики и воли и его связь с периферическими нервами. Трудно сказать, как удалось ему догадаться, что именно мозг заведует умственной деятельностью, ведь в ту пору даже не было известно, что мышцы животных и человека имеют прямое отношение к осуществлению движений.

Основатель физиологии клавдий гален

С Александрией связано имя еще одного классика античной медицины, лейб–медика римских императоров Марка Аврелия и его сына Коммода, крупного анатома и основателя экспериментальной физиологии Галена. Родился он в Пергаме в семье талантливого архитектора и всесторонне образованного человека. Начальное образование дал ему отец, заложив прочный фундамент математических знаний, а с 14 лет Галену пришлось посещать занятия философов различных философских направлений. Поскольку познание высоких философских материй было трудновато для детского ума, он ходил на занятия с отцом, помогавшим ему понять затронутые на лекциях проблемы.

В Риме Гален имел огромную врачебную практику, но это не помешало ему заниматься научными исследованиями и читать лекции по анатомии и физиологии, сопровождая их демонстрациями на трупах животных. Ему случалось вскрывать и трупы людей, но, видимо, это происходило крайне редко. Чаще ему приходилось знакомиться с ужасными ранами гладиаторов, полученными во время поединков и делавшими доступными для обозрения внутренние органы, или рассматривать остатки от тел преступников, отданных на съедение хищным зверям. Нужно признать, что и таким необычным способом он получил немало ценных сведений о строении и функциях человеческого тела.

В отличие от Аристотеля, Гален чаще всего осуществлял вивисекции, т. е. вскрывал живых Животных. По существу, он был не анатомом, а физиологом. В своих трудах Гален подробно рассматривал функции различных частей тела и старался объяснить, каким образом эти функции выполняются.

Для исследований Гален использовал самых различных животных.

Особенно часто под нож попадали свиньи и собаки. Очевидно, они были самыми доступными лабораторными животными.

Ему приходилось анатомировать львов, убитых во время римских игрищ.

В числе изучавшихся Галеном животных значатся медведь, слон и другие животные, но сам он любил ставить опыты на обезьянах. Его пристрастие к ним не случайно. Гален считал, что «из всех, ныне живущих созданий, обезьяны наиболее похожи на человека по внутренностям, мышцам, артериям, венам и нервам, так же, как по формам костей».

Поскольку в эпоху Галена возможности изучения самого человека были до крайности ограниченными, отчасти в силу особого склада ума, он широко использовал сравнительный метод исследования и описания анатомофизиологических закономерностей. Так, рассказывая о человеческой руке, он подробно сравнивает ее с рукой обезьяны, знакомит читателя с органами пищеварения, подробно обсуждает сходство и различия между желудком обезьяны, медведя, лошади и барана, обращая внимание на связь между строением пищеварительного тракта и употребляемой животной пищей.

Экспериментируя на животных, Гален легко доказал, что в артериях находится кровь, а не воздух, как считали его предшественники. Наконец, Гален разработал правила приготовления лекарств из растительного и животного сырья. Такие лекарства фармацевты до сих пор называют галеновыми препаратами.

Клавдий Гален открывает мозг

Самым важным и интересным Клавдий Гален считал изучение строения и функций нервно–мозгового аппарата. Еще Гиппократ и более поздние античные ученые высказывали о мозге некоторые разумные предположения, но это были всего лишь догадки, возникавшие при изучении трупов, к тому же обильно сдобренные уймой чисто фантастических домыслов, а Гален провел систематическое исследование на живых обезьянах. Он перерезал им нервные отводы и наблюдал, как при этом прекращались сокращения мышц диафрагмы и межреберной мускулатуры, мышц лйца, рта, груди, передних и задних конечностей. Особенно убедительными ему казались опыты с перерезкой нервов языка, гортани и нервов, заведующих дыханием. При перерезке одного язычного нерва часть мышц языка переставала функционировать, а при перерезке обоих нервов, язык полностью терял подвижность.

Еще нагляднее были результаты экспериментов с гортанью. В античной период медики даже не мечтали об обезболивании. Естественно, что во время экспериментов обезьяны от боли дико орали. При проведении публичных опытов, чтобы «не возмущать чувств зрителей» от сходства обезьяны с человеком, эксперименты проводились на молодых свинках. После перерезки одного из гортанных нервов или одной половины спинного мозга, голос животного слабел, а перерезка обоих нервов или полная перерезка спинного мозга мгновенно делала животное немым.

Не менее эффектно выглядел паралич грудной клетки после перерезки нервов, заведующих дыхательной мускулатурой. 18 веков назад такие эксперименты воспринимались как чудо и могли производить впечатление колдовства, если бы Гален подробно не объяснил их природу, опираясь на весь багаж знаний тогдашней науки.

Еще удивительнее и совсем уж непривычно воспринимался эффект перерезки зрительных, слуховых или обонятельных нервов, после которой животное переставало видеть, слышать или теряло способность ощущать запахи. В результате этих экспериментов Гален пришел к выводу, что существует три типа нервов: двигательные, идущие к мышцам и заставляющие их производить движения, чувствительные, предназначенные для восприятия ощущений, и нервы, охраняющие органы тела от болезней. Он высказал мысль, что «без нерва нет ни одной части тела, ни одного движения, называемого произвольным, и ни единого чувства».

Головной мозг современному физиологу кажется такой нежной субстанцией, что проведение на нем любых экспериментов требует особой осторожности, и для их организации нужно располагать целым арсеналом совершенно необходимой аппаратуры. Гален не имел ни средств обезболивания или обездвиживания животных, ни специальной аппаратуры, позволяющей прочно фиксировать голову животного, лишая его возможности совершать самые незначительные движения, наконец, не имел даже стального инструментария, сверл, пил, щипцов для вскрытия черепа, ножей для мышц и совсем уже тонких и острых режущих инструментов для самого мозга. Он пытался изучить функцию больших полушарий, срезая послойно его отдельные участки. Оказалось, что при удалении одних из них возникала потеря чувствительности. Разрушение других участков проявлялось в нарушении двигательных реакций.

Первая разведка мозга подарила важную информацию. Она позволила обнаружить или, во всяком случае, предположить, что отдельные функции организма находятся под контролем определенных отделов мозга. Это помогло прочно утвердиться в мысли, что мозг не из железа и не служит холодильником для сердца, освобождая его от избыточной теплоты, как считал Аристотель, а является источником движения, чувствительности, духовных способностей и интеллектуальной деятельности человека. Проведенные эксперименты убедили Галена в том, что ни сердце, и тем более ни диафрагма – грудо–брюшная преграда, – а именно мозг предназначен для осуществления произвольных движений, ощущения и мышления.

Три шкуры

Самым выдающимся анатомом эпохи Возрождения был Андрей Везалий. Он начал свое образование в Париже, а закончил в Падуе. В университетах Европы анатомию изучали по рисункам, в крайнем случае, на трупах животных, а вскрытия человеческих тел, если и делались, то чрезвычайно редко и не самими анатомами, а служителями или цирюльниками. Однако в Падуе, где Везалий остался работать, анатомические исследования оказались возможны. За 6 лет он опубликовал «Семь книг о строении человеческого тела», в которых привел 200 примеров ошибок Галена, считавшегося классиком анатомии. Это очень не нравилось католической церкви, и она решила разделаться с Везалием, осудив его за то, что он якобы вскрыл тело живого человека.

Живосечения имеют длинную историю. Особенно широкие масштабы они приобрели в Сирии в царствование царя Селевка Никатора, одного из выдающихся полководцев из когорты Александра Македонского. Селевк радел о развитии наук, и основанная Никатором новая столица Антиохии была крупным культурным центром. Вивисекциями занимался придворный врач царя Эразистрат, мучительнейшие эксперименты производились обычно в присутствии самого Селевка и всего многочисленного двора. По–видимому, не любовь к знаниям, а страсть к острым ощущениям собирала столь большую аудиторию.

Две тысячи лет назад человеческая жизнь стоила недорого. Царица Клеопатра, заинтересовавшись развитием человеческого зародыша, повторила эксперимент Гиппократа, вскрывавшего куриные яйца на разных стадиях развития. Но избрала она для этого своих рабынь, которых убивали через определенные промежутки времени после зачатия теми ребенка.

Христианская церковь даже спустя полторы тысячи лет оправдывала живосечения человека. Армянский богослов XIII века Ованес Ерзкаци поддержал этот варварский прием исследования в одной из своих проповедей. Он сказал: «Опытный и мудрый врач, получив какого–либо преступника, приговоренного к смерти, причиняя ему множество мучений и страданий, убивает его злой смертью, пока не изучит состояние его органов, нервов, сосудов и внутренностей. Таким образом, ценою страданий, причиняемых одному, он приносит пользу многим людям».

Мы выходим из леса

Появление на нашей планете самого высокоразвитого существа – человека – связано непосредственно с лесом. Тропические дебри оказали решительное влияние на формирование наших далеких предков. Лесные чащобы создали для своих «квартирантов» многоэтажную среду обитания, где основные блага – удобные, а часто и надежные убежища, а главное, пищевые запасы – размещены отнюдь не на «первом» этаже. Отсюда естественное стремление обитателей лесов обосновываться в древесных кронах. Как и в наших городах, первые этажи в лесных чащобах не пользуются особой популярностью. И чем лес гуще и выше, тем больше видов животных сумели обжить «второй этаж, чердак и крышу».

Жизнь в кронах потребовала специальных приспособлений. В первую очередь подверглись реконструкции конечности. Лучшим приспособлением для странствования по веткам деревьев оказалась рука.

Обезьянам лес подарил пятипалые руки, и не две, как нам, а четыре. Их главная ценность – не в наличии пяти пальцев (их могло быть и меньше), а в том, что один из них противопоставлен другим. Это позволяет обхватывать ветви и значительно расширяет свободу передвижения в кронах деревьев, делая к тому же путешествия верхолазов менее опасными. Конечно, для этого потребовалось серьезное развитие мышц, приводящих в движение пальцы.

Когти оказались не нужны. Цепляясь за кору, они не позволяли быстро отпускать схваченную ветвь и только мешали верхолазам. Поэтому вместо когтей появились ногти.

Чтобы лазать по деревьям, конечности должны быть совершенными. Развитие конечностей давали верхолазам лишний шанс для выживания. В отличие от грызунов, которые во время еды держат крупные куски пищи обеими передними лапками, большинство лазающих животных способны брать предмет одной конечностью, манипулировать им, подносить его ко рту или клюву. Для этого годятся и руки обезьян, и лапы крупных попугаев, пользующихся ими виртуозно. Птица уверенно берет в лапу плод или орех и подносит его к клюву. «Рука» попугая настолько совершенна, что он способен удержать в «кулаке» 3–5 кедровых орешков сразу.

Кроме конфигурации кисти, позволяющей осуществлять захват веток и стволов деревьев, важным приобретением руки стали подушечки на внутренних поверхностях пальцев, и том числе на первых самых наружных фалангах. Приглядитесь к пальцам своей руки. Мышцы на пальцевых фалангах практически отсутствуют, и мягкие утолщения образованы не ими. Подушечки предназначены для того, чтобы обеспечить плотное прилегание внутренней поверхности пальцев к обхватываемой ветви, обеспечивая надежное сцепление руки и схваченного объекта. Этим их функции не исчерпываются. Они имеют еще одно немаловажное предназначение – служат «полигоном», на котором очень удобно разместилось огромное количество кожных рецепторов, – специальных образований, способных воспринимать внешние воздействия, обеспечив высокую точность тактильной чувствительности внутренней поверхности кисти. Это позволяет руке человека и обезьяны манипулировать предметами, действуя на ощупь.

Наличие руки, т. е. уникального органа, способного выполнять сложные манипуляции, естественно, требовало освободить его от такой малоквалифицированной работы, как ходьба. Но были и другие причины. Когда климат на нашей планете изменился и на месте густых тропических лесов стали возникать степи, нашим предкам поневоле пришлось приспосабливаться к жизни на открытой равнине. Это, в свою очередь, дало сильный толчок к прямохождению. Дело в том, что равнины заселили копытные и их исконные враги – крупные хищники. Поэтому первобытным обезьянам было важно не быть застигнутыми врасплох, а для этого приходилось все время сохранять вертикальную позу, обеспечивая себе широкий обзор. Освобождение рук от участия в передвижении создало самые благоприятные предпосылки для использования их в самой разнообразной деятельности.