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;

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?

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.

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.

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 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.

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.

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.

Из сердца кровь течет по артериям и движется по ним вследствие того, что сердце гонит по ним кровь своими сокращениями. Кровь течет по артериям по той же причине, почему вода течет по трубкам пожарных насосов. Когда сердце вгоняет волну крови в артерию, эта волна растягивает стенку артерии, и чувствуется в виде пульса, если артерию придавить пальцем. Но артерии, подходя к органу, который они должны снабжать кровью, рассыпаются на множество тончайших трубочек, получивших название волосных сосудов, или капилляров, здесь, собственно, и происходит питание тканей кровью. Подобно тому как большая река в своей дельте, где она разделяется на множество узких рукавов, течет гораздо медленнее, нежели в главном русле, так и кровь в волосных сосудах течет медленнее, чем в артериях. В волосных сосудах артериальная кровь, отдав свой кислород тканям, становится венозной, которая из мелких вен переходит в более крупные вены.

На кровообращение оказывают влияния самые разнообразные причины; между прочим, и музыка. Это можно наблюдать при помощи особого аппарата, получившего название плетизмографа (рис. 1).

Он состоит из стеклянного цилиндра, присоединенного трубкой к сосуду, наполненному водой. В этот цилиндр испытуемый вставляет руку до локтя. Край цилиндра уплотнен резиновым рукавом Е, который плотно обхватывает руку, так что, когда в цилиндр налита вода, она не может вытечь оттуда.

Кровь не выносит ничего постороннего, что попадает в нее. Появление в крови бактерий, причиняющих болезни, вызывает образование в крови особых веществ, которые служат защитой против яда, возникающего вследствие жизнедеятельности этих бактерий. Вещества эти получили название антитела.Некоторые антитела долгое время сохраняются в крови после того, как человек выздоравливает от болезни, причиняемой бактериями. Этим объясняется, почему некоторые заразные болезни не повторяются. Антитела, развившиеся в крови во время болезни, не допускают размножения новых бактерий той же самой болезни, но ничего не могут поделать с бактериями другой болезни.

Когда были открыты четыре группы человеческой крови, то сначала не могли найти никакой связи наличия той или другой группы ни с национальностью, ни с родом занятий, ни с общественным положением. Все четыре группы находили и у русских, и у евреев, и у армян и т. д. Однако когда потом были произведены массовые исследования у многих народов, то оказалось, что у каждой вполне выраженной нации кровь имеет свои характерные черты. Черты эти выражаются в том, что хотя у каждого народа можно найти людей с каждой из четырех групп крови, но у одного народа чаще встречаются люди с кровью А, у другого — с кровью В, у третьего кровь принадлежит к группе 0 (ноль), и только изредка попадаются отдельные люди с другими группами и т. д.

Сущность дыхания, как известно, заключается в том, что организм поглощает из воздуха кислород; этот кислород сначала соединяется с кровью, которая разносит его по всему телу; там, в глубине ткани, кислород соединяется с углеродом тела, вследствие чего получается углекислый газ, который растворяется в крови, а кровь выносит его из тела в воздух (или в воду). По существу дыхание есть не что иное, как медленное горение, потому что и горение заключается в соединении углерода горящего тела с кислородом воздуха, в результате чего также получается углекислый газ.

Для такого опыта надо иметь бутыль, у которой вместо дна находится резиновая пластинка. Эта пластинка и будет соответствовать грудобрюшной преграде, а полость бутылки — полости груди. Через пробку бутыли проводят стеклянную трубку, разделяющуюся на конце на две трубки. Общая трубка будет соответствовать дыхательному горлу, а две ее ветви — двум бронхам.

И в этом отношении наблюдается разница между мужчинами и женщинами. У новорожденного ребенка в одну минуту происходит до 60 дыхательных движений, у некоторых — больше; у пятилетнего ребенка — двадцать шесть движений. Начиная с 8-ми лет уже обнаруживается разница в числе этих движений между мужчиной и женщиной: у женщин они происходят чаще, около 18 раз, а у мужчин — около 16 раз. Лежа человек дышит реже, чем сидя, а в стоячем положении дыхание чаще, чем при сидении. Вообще одно дыхательное движение приходится на 4–5 сердцебиений.

Как бы чист ни был воздух, в нем всегда плавают частицы пыли. В этом лучше всего можно убедиться днем в темной комнате с закрытыми ставнями: если через щель пробивается луч солнца, то в воздухе, освещенном этим лучом, можно видеть бесчисленное множество пылинок, которые, подобно мошкам, толкутся на месте или, если на них дунуть, уносятся, заменяясь новыми. При вдыхании эти пылинки втягиваются в легкие, и хотя этот воздух потом выдыхается, значительная часть пылинок остается в легких; они прилипают к влажной внутренней поверхности дыхательного горла, бронхов до самых тончайших трубочек. С каждым вдыханием вносятся новые пылинки, и каждый раз они застревают в легких. Отчего же в конце концов легкое не заполняется пылью?

Дыхание заключается в поглощении кислорода и в выдыхании углекислого газа. Чем интенсивнее идет дыхание, тем больше поглощается кислорода и выделяется углекислого газа. Существуют способы, при помощи которых можно определять количество этих газов, принимающих участие в дыхании. Исследования подобного рода показали, что интенсивность дыхания весьма различна у разных людей в зависимости от возраста, пола, состояния организма и состояния здоровья.

Наш голосовой аппарат помещается в начале дыхательного горла, в так называемой гортани; в самом механизме получения звука принимают участие легкие, почему физиологию голоса приходится рассматривать вместе с физиологией дыхания. Голосовой аппарат наш устроен по тому же принципу, что и всем известный музыкальный инструмент — гармоника. И там и здесь звук получается вследствие дрожания краев упругих пластинок; дрожание вызывается током воздуха. У гармоники этот ток получается вследствие выдавливания воздуха из раздвижной коробки, а в голосовом аппарате — вследствие выдавливания воздуха из легких.

Возьмите бумажную коробку с крышкой и постучите ногтем по дну. Получится глухой звук. Откройте крышку и снова постучите — получится другой звук. Третий звук коробка издаст, если отверстие ее прикроете рукой наполовину, четвертый — если положите на ее дно палец. Словом, из одной коробки можно извлечь очень разнообразные звуки. Различие в звуках в данном случае зависит от того, что каждый раз основной звук сопровождается своими обертонами, которые и придают звуку особый оттенок. Такую же коробку представляет собой и наша ротовая полость. Если голосовые связки дрожат, а рот широко раскрыт (это соответствует раскрытой коробке), то получается звук А. Если губы вытянуты в трубку, то слышится У.

Шепот — тоже членораздельная речь, но только без участия голосовых связок. Если дуть в отверстие пустой бутылки, получается шум, который происходит от колебания частиц воздуха. Если в бутылку налить немного воды и дуть в нее, шум получит несколько иной оттенок; вообще характер этого шума будет зависеть от формы бутылки, ее объема, толщины и свойства стенок.

Кашель не есть болезнь, это только симптом или проявление какой-нибудь болезни дыхательных путей. Наоборот, в кашле проявляется стремление организма избавиться от последствий какой-нибудь болезни. Это защита организма от вредных влияний. Кашель вызывается обыкновенно раздражением нервов, находящихся на внутренней поверхности дыхательных путей. Раздражение может быть вызвано механически, например, проникновением в гортань постороннего тела, скоплением там слизи вследствие воспалительного процесса и т. д. Организм стремится вытолкнуть из дыхательных путей все, чего там не должно быть.

В отличие от кашля и чихания, икота не есть акт защиты организма от последствий болезни. Она сама по себе представляет болезнь. Вызывается она судорожным опусканием грудобрюшной преграды, вследствие чего полость груди вдруг увеличивается и легкие быстро растягиваются; наружный воздух сильной струей направляется в легкие, но наталкивается на закрытую голосовую щель и с силой ударяет в голосовые связки, оттого и получается звук икоты. Во всех этих движениях роль защитного акта играет закрывание голосовой щели. Значение его в том, что голосовые связки не позволяют сильной струе воздуха внезапно ворваться в легкие и тем защищают их от механических повреждений, которые могли бы получиться в нежных тканях дыхательных путей и легочных пузырьков.

Мышца есть то, что принято называть мясом. Это пучок тонких волокон, которые легко отделяются друг от друга, если мышцу сварить. Назначение мышц заключается в том, чтобы двигать отдельные части тела и передвигать все тело с места на место. Это назначение они могут выполнять благодаря своей способности растягиваться и сокращаться, как резина. Если один конец мышцы прикрепляется к какому-нибудь неподвижному месту скелета, а другой — к подвижной части его, например, к костям рук (предплечья), то при укорачивании мышца тянет за собой кости предплечья и рука сгибается в локте. Мышца сократившаяся делается короче, но зато толще; растянутая же мышца бывает длинной и тонкой.

Мышцы отличаются большой живучестью. После смерти животного или человека многие мышцы долго сохраняют жизнеспособность, и они не сокращаются в трупе лишь потому, что головной мозг не может посылать необходимых для этого приказов. Особенно живуча мышца сердца. Нашему физиологу профессору Кулябко удалось заставить сокращаться, т. е. биться, сердце ребенка, умершего сутки назад. Для этого надо было вызвать дыхание сердечной мышцы, а чтобы заставить ее поглощать кислород, через сердце надо было пропускать теплый раствор соли, так называемый физиологический раствор, насыщенный кислородом.

Для изучения работы мышцы употребляется незамысловатый аппарат, получивший название миографа. Он состоит из штатива или стержня, к которому прикрепляется один конец вырезанной лягушечьей мышцы. Другой конец привязывается к рычажку, вращающемуся на оси. Если мышцу раздражить электричеством, она сокращается, тянет за собой рычажок, свободный конец которого чертит линию на закопченной бумаге. Когда бумага наклеена на цилиндр, который вращается, то с каждым новым сокращением черта приходится на новом месте, и линия получается волнистой.

Если лягушечью мышцу одним концом подвесить к штативу, а к другому привесить небольшой груз, раздражить ее электричеством, то мышца, сокращаясь, поднимет этот груз, т. е. произведет некоторую работу. Если груз увеличить, мышца поднимет его, но на меньшую высоту; если же груз слишком велик, то мышца не в состоянии его поднять и не произведет никакой работы. Сила мышцы зависит от площади ее поперечного сечения; чем мышца толще, тем она сильнее. Это, впрочем, и так понятно, потому что в толстой мышце больше мышечных волокон, а каждое волокно обладает известной силой сокращения. Но сила мышц зависит и от некоторых других обстоятельств.

Работающая мышца выделяет некоторое количество тепла. При помощи чувствительного термометра можно доказать, что даже такая маленькая мышца, как лягушечья, будучи приведена электричеством в состояние столбняка, заметно нагревается; температура ее повышается на 14–18 сотых долей градуса по Цельсию, а при каждом одиночном сокращении на 5 тысячных долей градуса.

В каждой машине часть направленной энергии пропадает бесполезно. Имеется такой недостаток и в машине человеческого тела. Происходит потеря энергии оттого, что часть энергии, получаемой организмом человека из пищи, переходит в тепло, вместо того чтобы идти на выполнение механической работы.

Для решения этого вопроса был придуман прибор, получивший название эргографа (рис. 1). Руку человека от кисти до локтя укладывают на доску и укрепляют так, чтобы она не могла двигаться; остается свободным только средний палец. Этим пальцем предлагают испытуемому производить некоторую работу — заставляют, сгибая его, тянуть шнурок, перекинутый через блок, а на конце шнурка привязан крючок, на который можно подвешивать гири. Таким способом можно определить наибольший груз, какой в состоянии поднять этот палец.

Красная лакмусовая бумажка, приложенная к покоящейся мышце, становится синей. Это указывает на то, что неработающая мышца обнаруживает щелочную реакцию. Если же эту самую мышцу заставить сокращаться, то после известного числа сокращений синяя бумажка, приложенная к мышце, делается красной. Это указывает на то, что при работе в мышце развивается кислота. Это молочная кислота, которая находится в кислом молоке.