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.

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.

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.

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.

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.

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.

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].

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.

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.

Раньше было сказано, что деятельность сердца тесно связана с нервной системой. Стоит только подумать о чем-нибудь веселом, и сердце начинает сильнее работать. Всякого рода душевные волнения непременно отзываются на работе сердца поэтому многие сбои в работе сердца могут иметь исключительно нервное происхождение. Сердце может быть вполне здорово, но если нервы шалят, то и сердце начинает пошаливать. Мнительные люди могут даже нажить себе сердечную болезнь, если им кажется, что сердце их не в порядке, и если они постоянно думают об этом. Поэтому поменьше думайте о своем сердце.

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.

В венах уже почти не чувствуется нагнетательной работы сердца: по крайней мере, до них не доходит волна крови, вгоняемая его сокращениями. В волосных сосудах и венах кровь движется равномерно, без толчков. Движение крови в венах поддерживается разными способами. Один из этих способов заключается в сокращении мышц. В венах находятся клапаны, которые позволяют крови двигаться только в одном направлении, а именно — к сердцу, но не позволяют ей течь в обратном направлении (рис. 6).

Рис. 6. Схематичное изображение венозных клапанов (К).

Один из таких клапанов можно увидеть. Если руку опустить вниз, то на верхней поверхности кисти сквозь кожу можно разглядеть вену, налившуюся кровью. Вена эта образуется из слияния двух вен, которые тоже хорошо видны. Если одним пальцем придавить то место, где эти две вены сливаются в одну, а другим пальцем выдавить из непарной вены кровь по направлению кверху, т. е. к сердцу, то небольшой участок этой вены окажется пустым. В него кровь не может проникнуть из продолжения этой вены, потому что ее не пускает туда клапан, и местоположение этого клапана видно через кожу. Таким образом всякое давление на вену заставляет кровь передвигаться только в одном направлении, к сердцу.

Вены находятся под кожей, между нею и мышцами, или между двумя разными мышцами; всякая же мышца при сокращении становится толще и, расширяясь, давит на лежащую рядом с ней вену, это давление приводит к движению крови по венам. Если же человек ведет сидячий образ жизни, когда большинство его мышц не работает, т. е. не сокращается, то у него выпадает одна из причин, содействующих движению крови по венам; оттого правильность кровообращения нарушается.

Когда человек стоит, то венозная кровь, двигающаяся по венам ног к сердцу, должна преодолевать силу собственной тяжести. Когда человек ходит, движению крови вверх помогают сокращения мышц ноги. С каждым сокращением мышца надавливает на лежащие рядом вены, а это надавливание благодаря присутствию клапанов в венах ведет за собой продвижение крови туда, куда это нужно, т. е. вверх. Если же человек долгое время стоит на одном месте, то эта причина продвижения крови в венах у него выпадает. Кровь движется по венам ноги с трудом, местами застаивается и образует расширения вен в виде шишек больших или меньших размеров.

На кровообращение оказывают влияния самые разнообразные причины; между прочим, и музыка. Это можно наблюдать при помощи особого аппарата, получившего название плетизмографа (рис. 7).

Рис. 7. Плетизмограф.

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. Через кран Б вода выливается по окончании опыта. На верхней стороне цилиндра приделана трубка Г, в которую входит вода и поднимается на некоторую высоту, но не заполняет всей трубки, так что поверх столбика воды находится воздух. Из сосуда В вода наливается в цилиндр, после чего кран А закрывается. Таким образом, рука попадает в замкнутое пространство, наполненное водой. Если кровеносные сосуды руки расширяются, то увеличивается ее объем, рука начинает вытеснять воду, которая может подняться только по трубке Г. Поднявшись по ней, вода сжимает воздух, который выталкивает перепонку, закрывающую верхнее отверстие трубки Г; эта перепонка посредством штифтика давит на рычажок Д, левый конец которого начинает чертить на закопченной бумаге К; бумага же, наклеенная на вращающийся цилиндр, движется по направлению стрелки. Если кровеносные сосуды расширяются, конец рычажка чертит линию вниз; если сосуды суживаются, рычажок поднимается и чертит линию кверху.

Установив таким образом аппарат, просят музыканта заиграть что-нибудь веселое — и тотчас же конец рычажка резко поднимается кверху; это указывает на то, что объем руки уменьшился. Уменьшился же он потому, что под влиянием музыки кровеносные сосуды мозга расширились и притянули к себе большое количество крови, вследствие чего сузились сосуды рук. На рисунке изображена кривая линия, начерченная плетизмографом под влиянием музыки. Мелкие зубчики получились вследствие сокращения сердца, так как с каждым сокращением оно вгоняет в сосуды волну крови, которая растягивает и увеличивает их объем. Эти зубчики — не что иное, как изображение пульса. Более крупные возвышения получились вследствие вдыхания и выдыхания воздуха: при вдыхании объем руки уменьшается, при выдыхании — увеличивается. Сильное поднятие кривой линии кверху вызвано влиянием музыки.

Рис. 8. Кривые, вычерченные плетизмографом.

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[2]. 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.

Кровь не выносит не только бактерий, но и всяких других частиц, например, клеток тела другого животного, которые сами по себе не могут причинить никакой болезни. Если в кровь кролика впрыснуть кровь овцы, то в скором времени в крови кролика появляются вещества, которые разрушают кровяные шарики овцы. Если из крови этого самого кролика выделить кровяную сыворотку, то и она, взятая, например, на стеклышке, разрушает кровяные шарики овцы. Разрушению предшествует появление в крови особых хлопьев, словно кровь свертывается. Это свертывание, или, вернее, склеивание, кровяных шариков называют агглютинацией.

Установлено, что и человеческая кровь агглютинирует кровяные шарики овцы, быка, кролика, морской свинки и других животных. В прежнее время в случае большой потери крови человеком врачи делали попытки переливать такому человеку кровь овцы.

Такое переливание не только не приносило пользы, но иногда вызывало смерть. Хлопья овечьей крови закупоривали мелкие кровеносные сосуды, и под давлением поступающей из сердца крови сосуды лопались.

Если же в кровь животного впрыснуть кровь другого животного, но той же самой породы, например, от кролика к кролику, то агглютинации обыкновенно не происходит.

Кровь принимает эту чужую, но родственную кровь как свою. Однако Эрлих первый убедился в том, что если в кровь козы впрыснуть кровь другой козы, то агглютинация иногда не происходит, а иногда происходит. Позже убедились в том же на собаках. Это указывало на то, что у собак, как и у коз, существует два сорта крови, которые ученые обозначили латинскими буквами X и У. Если соединить кровь X с такой же точно кровью, то агглютинации не получается; если же соединить кровь X с кровью У, то получается склеивание шариков. Еще позже установили, что и у человека существует два сорта крови, — у одних людей один, у других другой, причем от соединения двух разных сортов тоже получается агглютинация. Этим объясняется то, что переливание крови от человека к человеку не всегда дает хорошие результаты. Если перелить другой сорт крови, а не тот, который находится в сосудах данного человека, то перелитая кровь подвергается агглютинации и может даже вызвать смерть. Поэтому в американской армии каждый солдат в своих документах имеет отметку с указанием сорта его крови. Это делается затем, чтобы в случае надобности переливания найти другого человека с таким же сортом крови.

Вещество крови, которое свертывается, получило название агглютиногена, а вещество, которое заставляет свертываться агглютиноген чужой крови, называют агглютинином. Агглютинин находится в кровяной сыворотке, а агглютиноген — в кровяных шариках. У человека различают два сорта агглютиногенов, которые обозначают латинскими буквами А и В. Смотря по тому, находятся ли эти агглютиногены в крови человека, или только один из них, или же ни одного, различают четыре сорта крови, а по крови — четыре группы людей. У одних в крови имеется и А, и В, в другой группе только А, в третьей только В, в четвертой нет ни А, ни В. И агглютинин в сыворотке человечьей крови бывает двух сортов, которые обозначают теми же буквами, но взятыми из греческого алфавита, т. е. буквами альфа и бета. Если у человека в крови находится агглютиноген А, то в сыворотке его крови находится агглютинин бета; в крови с агглютиногеном В имеется агглютинин альфа; в той крови, где заключается А и В, т. е. А+В, нет никакого агглютинина, а в крови, не имеющей никакого агглютиногена, что обозначается цифрой 0, находятся оба агглютинина, т. е. альфа и бета. Содержание этих веществ в крови разных людей можно обозначить следующей таблицей:

Агглютинин сыворотки свертывает кровь с одноименным агглютиногеном, т. е. альфа агглютинирует кровь А, бета — кровь В.

Техника определения сорта крови у человека очень простая. Надо иметь готовую сыворотку с агглютинином альфа и отдельно с агглютинином бета. Для исследования берут на стеклышке каплю крови испытуемого человека и пускают на нее последовательно каплю сыворотки, сначала, положим, альфа. Если агглютинация не произошла, пускают каплю сыворотки бета. Если появятся хлопья, значит, кровь относится к группе В; если и альфа, и бета производят агглютинацию, значит, кровь относится к группе А +В; если ни альфа, ни бета не дают агглютинации, значит, в испытываемой крови нет ни А, ни В, т. е. кровь относится к группе 0 (ноль).

Свойства крови передаются от родителей к детям по так называемым законам Менделя. По одному из этих законов некоторые признаки одного из родителей — безразлично отца или матери — передаются всему потомству в неизменном виде. Такие признаки называются преобладающими. Так, у человека темный цвет волос преобладает над светлым, т. е. если один родитель имеет темные волосы, а другой светлые, то дети бывают обыкновенно темноволосые. Противоположный признак, в данном случае светлый цвет волос, называется подчиненным. Этот признак может обнаружиться впоследствии — у детей или даже у внуков первого потомства. По новейшим исследованиям, если оба родителя имеют кровь А, то и у детей их кровь принадлежит к той же группе А и редко к группе 0 (ноль), но никогда ни к В, ни к А+В. Дети родителей, имеющих кровь 0 (ноль), получают тот же самый сорт крови, а у родителей с кровью А+В дети могут иметь один из всех четырех сортов, т. е. А, В, А+В и 0 (ноль)[3].

Примечательно, что и в крови человекообразных обезьян находятся те же агглютиногены и агглютинины, что и в человеческой крови, причем человеческие агглютинины действуют и на обезьянью кровь, и обратно. У шимпанзе найден агглютиноген А, у орангутанга — и А, и В. У низших обезьян нет ни того, ни другого.

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. Вообще разница между кровью различных народов заключается в преобладании той или другой группы. Убедиться в таком преобладании можно только в том случае, если произведены массовые исследования, т. е. исследования большого количества людей каждого народа. Такие работы и были произведены. Они начались еще во время войны, когда со стороны англичан и французов были привезены в Европу войска, составленные из солдат разных племен, — из Азии, Африки, Америки и Австралии. Впоследствии эти исследования были дополнены у народов, не участвовавших в войне, даже у некоторых диких племен.

Эти исследования показали, что группа крови зависит только от национального происхождения, но не зависит ни от климата, ни от каких-либо других физических условий. Так, греки, живущие в Малой Азии, имеют такую же кровь, или, вернее, у них встречается такой же процент людей с кровью А, как и у греков, живущих в Греции; у турок, населяющих Малую Азию, кровь иного сорта, нежели у малоазиатских греков. У немцев, мадьяр и цыган, проживающих в Венгрии, в одном и том же климате, кровь у каждого народа своя. У народов Северной и Средней Европы преобладает кровь А — у них свыше 40 процентов людей имеют такую кровь, тогда как на кровь В приходится не более 10–14 процентов. Остальные имеют кровь или А+В, или 0 (ноль). Чем дальше на восток, начиная от Западной Европы, тем процент крови А все падает и, наоборот, процент крови В повышается, так что у народов Азии и Африки, в особенности у китайцев, индусов и малайцев, кровь В решительно преобладает. Замечено, что у цыган, живущих в Европе, кровь такая же, как у индусов; вместе с тем известно, что цыгане — выходцы из Индии, это те же индусы, приспособившиеся к холодному климату и бродячему образу жизни. У народов, живущих вокруг Средиземного моря и в странах, пограничных между Европой и Азией, каковы турки и русские, кровь принадлежит к промежуточному типу. Процент крови А здесь только немного превосходит процент крови В. Это указывает на то, что названные народы имеют смешанное происхождение от европейского и азиатского корня.

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.

Дыхание есть источник всей той энергии, которую способен обнаруживать живой организм. Его можно сравнить с работой паровой машины, причем самое горение происходит в глубине тканей, роль поддувала, снабжающего горящие ткани кислородом, играют кровь и органы дыхания (у человека — легкие), а роль топлива играет пища, которая, превращаясь в кровь, заменяет сгоревшие частицы тела новыми. Таким образом, в дыхании можно различать две стороны: поглощение из воздуха кислорода и выделение углекислого газа и тканевое дыхание, происходящее в глубине тканей.

Первый процесс происходит у человека в легких и сопровождается особыми дыхательными движениями. Именно эти движения и имеются в виду, когда про человека говорят, что он дышит. Механизм дыхательных движений у человека заключается в следующем. Легкие представляют собой два куста, составленных из постепенно разветвляющихся трубочек, которые получили название бронхов. По мере разветвления трубочки становятся все тоньше и тоньше, а самые тоненькие, подходя к поверхности легкого, кончаются маленьким пузырьком. В стенках пузырьков и рассыпаются кровеносные сосуды, приносящие венозную, т. е. богатую углекислым газом, кровь. Газ выделяется в воздух, находящийся в легочных пузырьках, и при выдыхании воздуха выбрасывается из легких наружу. Кислород воздуха, находящегося в легочных пузырьках, соединяется с кровью кровеносных сосудов пузырька, превращает ее в артериальную, а артериальная кровь направляется в левое предсердие сердца.

Рис. 9. На левой стороне рисунка изображены только легочные трубочки без общего наружного покрова легких; Г — гортань; Д — дыхательное горло; Б — бронхи.

Стенки легочных пузырьков чрезвычайно растяжимы. Если все легочные пузырьки, которых в легком чрезвычайно много, расширятся, они будут всасывать в себя воздух через легочные трубочки и дыхательное горло. Если же они начнут спадать в объеме, т. е. делаться меньше, то будут выталкивать из себя воздух. Причина же, почему они то расширяются, то сужаются, заключается в следующем: легкие помещаются в полости груди, которая совершенно замкнута и не соединяется не только с наружной средой, но и с соседней брюшной полостью. От брюшной полости она отгорожена сплошной перегородкой, носящей название грудобрюшной преграды[4]. При помощи особого механизма полость груди может увеличиваться в объеме; это бывает в то время, когда человек вдыхает воздух. Так как грудная полость замкнута, то при увеличении ее объема между внутренней ее поверхностью и поверхностью легкого образуется пространство с разреженным воздухом. Воздух, находящийся в легочных пузырьках, стремится занять это пространство, и так как этому препятствуют растяжимые стенки пузырьков, то стремление это ведет к тому, что пузырьки расширяются. Расширяясь, они всасывают через легочные трубочки наружный воздух. При уменьшении объема полости груди — а это бывает при выдыхании — легочные пузырьки принимают прежний вид, т. е. уменьшаются в объеме и выталкивают отработанный воздух.

Рис. 10. Грудобрюшная преграда поднялась и вытолкнула воздух. Рис. 11. Грудобрюшная преграда опустилась.

Увеличение полости груди достигается у человека двумя главными способами: во-первых, стенка груди немного приподнимается кверху и отодвигается от позвоночного столба, вследствие чего полость груди увеличивается спереди назад, т. е. в промежутке между позвоночным столбом и передней стенкой груди. Достигается это тем, что ребра, прикрепляющиеся к позвоночнику под острым углом, передними своими концами начинают описывать дугу, так что угол этот становится больше и расстояние между передними концами ребер и позвоночным столбом увеличивается. Концы ребер, прикрепляющиеся к грудной кости, тянут за собой и эту кость. Второй способ увеличения полости груди заключается в опускании грудобрюшной преграды вниз. Она имеет вид купола, который выпуклостью вдается в полость груди. При помощи особых мышц грудобрюшная преграда делается более плоской, причем середина ее опускается вниз. Вследствие этого полость груди увеличивается в направлении сверху вниз. Когда середина грудобрюшной преграды опускается вниз, она давит на внутренности живота, отчего с каждым ее опусканием выпячивается стенка живота. Поэтому такой тип дыхания получил название «брюшного» , в отличие от поднятия стенки груди, которое называют «грудным» дыханием.　

Рис. 12. Грудное дыхание (женский тип). Пунктиром обозначено положение груди и живота при вдыхании, сплошной линией — при выдыхании Рис. 13. Брюшное дыхание (мужской тип). Пунктиром обозначено положение груди и живота при вдыхании, сплошной линией — при выдыхании

Каждый может убедиться в том, что у мужчин преобладает брюшное дыхание, а у женщин — грудное, или, проще говоря, мужчины дышат животом, а женщины — грудью. Такая разница сделается понятной всякому, если принять в соображение, что у женщин в состоянии беременности полость живота занята плодом и грудобрюшная преграда не может опускаться вниз достаточно глубоко. Во сне, однако, и у мужчин преобладает грудное дыхание.

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. К каждой из двух ветвей привязывают по резиновому мешочку с тонкими растяжимыми стенками; они соответствуют легким. Если теперь за петлю оттянуть резиновую пластинку вниз, полость бутыли увеличится, мешочки расширятся и раздуются. Если же пластинку вернуть на прежнее место, а еще лучше — вдавить внутрь бутылки, то мешочки сократятся. Для большей ясности действия этого аппарата к бутыли приделывают еще коленчатую трубку с ртутью. Трубка эта служит манометром, показывающим изменение давления воздуха в бутыли при опускании и поднятии резинового дна.

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?

Микроскопические исследования внутренней поверхности легочных трубочек показали, что она покрыта особой тканью, получившей название мерцательного эпителия. Клетки этой ткани усажены ресничками, которые постоянно, пока человек жив, «мерцают», производят такие движения, как будто что-то выталкивают из полости легочных трубочек по направлению в рот. Прилипающие к ним частички пыли от одних ресничек передаются другим, эти в свою очередь передают третьим, и так далее до начала дыхательного горла, откуда они выбрасываются с мокротой. У людей, которым приходится иметь дело с углем, мокрота бывает окрашена в черный цвет.

Выталкивающая способность ресничек имеет, конечно, свои пределы. Если человеку приходится постоянно работать в атмосфере, чересчур переполненной пылью, то реснички не в состоянии бывают справиться с массой пылинок, поступающих в легкое, и часть их может там остаться. Особенно большой вред в этих случаях приносит едкая пыль, например известковая, а еще хуже — ядовитая, какая бывает, например, в типографиях.

Движения ресничек мерцательного эпителия очень хорошо можно видеть у лягушек. У живой лягушки надо раскрыть рот, поскоблить скальпелем около отверстия дыхательного горла, соскобленную слизь положить на предметное стекло, пустить на нее капельку слабо соленой воды, покрыть стеклом и рассматривать под микроскопом. При слабом увеличении можно видеть, что в препарате что-то двигается; при более же сильном видны сами реснички, которые двигаются, размахивая своими кончиками.

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.

Если количество вдыхаемого воздуха и выдыхаемой углекислоты определять в процентах по отношению к весу всего тела, то оказывается, что у детей на единицу веса тела обмен газов идет быстрее, нежели у взрослых: по сравнению с взрослыми они поглощают кислорода в 1,3–2,7 раза больше. У мальчиков во время половой зрелости обмен газов становится больше приблизительно на 25–50 %, нежели у девочек. Во время покоя газообмен падает, а при мышечной работе сильно повышается.

У очень полных людей количество вдыхаемого кислорода по отношению к весу всего тела процентов на 20–25 меньше, чем у людей с нормальным весом. Объясняется это тем, что жир представляет инертную массу, которая не нуждается в кислороде. Мясная пища усиливает газообмен; наоборот, растительная — ослабляет его. Во время болезни, при повышении температуры тела, газообмен усиливается, да и самое повышение температуры указывает на усиление процесса сгорания тканей.

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. Разница заключается в том, что в гармонике для получения каждого звука определенной высоты существует особая упругая пластинка, а у человека все доступные для него ноты получаются от колебания одних и тех же пластинок. Высота тона изменяется вследствие разной степени их натяжения и некоторых других изменений в их положении. Еще ближе сходство между нашим голосовым аппаратом и язычковым свистком (см. рис. 14).

Рис. 14. Сопоставление язычкового свистка с голосовым аппаратом человека.

Гортань представляет короткую трубку, составленную из трех хрящей, из которых один парный. Один из непарных хрящей, называемый щитовидным, у мужчин, особенно у худощавых, через кожу выдается на шее в виде бугра; его называют Адамовым яблоком. Внутри трубки гортани, у верхнего ее конца, находятся две упругие перепонки, которые и издают звук; их называют голосовыми связками. Положение этих перепонок будет понятно, если представить, что отверстие гортанной трубки перегорожено поперек перепонкой, которая спереди назад разрезана на два полукруга. Разрез представляет «голосовую щель», через которую при вдыхании и выдыхании проходит воздух. Если эти перепонки натянуты, то края их при выдыхании начинают дрожать, как металлические пластинки в гармонике. Это дрожание и производит звук голоса. Натяжение голосовых перепонок достигается сокращением особых мышц. Другие мышцы могут раздвигать края голосовых перепонок, так что голосовая щель может делаться шире. Края могут и сходиться друг с другом, так что щель совсем закрывается.

У женщин и детей голос высокий, у мужчин — низкий. Разница зависит от величины гортани и длины дрожащего края голосовых перепонок. Известно, что высота звука зависит от числа колебаний звучащего тела в секунду. Чем чаще дрожит тело, тем звук выше; число же колебаний, например в струнах рояля, зависит от длины струны. Длинные струны дают звук низкий, короткие — высокий. У детей гортань маленькая, и трубка ее тонкая, поэтому голосовые перепонки, перегораживающие эту трубку, короткие. Оттого звук голоса детей высокий, или, как говорят, тонкий. С возрастом у женщин гортань растет очень мало, и голос их всю жизнь остается высоким; у мужчин же с наступлением половой зрелости гортань увеличивается в размерах почти в два раза; голосовые связки удлиняются почти вдвое, и голос становится низким. У детей и женщин длина голосовой щели, т. е. длина свободного края голосовых перепонок, равняется 1–1,2 см, а у мужчин — 1,7–1,9 см. У мальчиков, кастрированных в детстве, гортань не растет, и голос всю жизнь у них остается высоким. В прежнее время с целью сохранить хороший детский голос мальчиков нередко кастрировали, т. е. удаляли половые железы. Известны знаменитые певцы-кастраты, певшие голосом сопрано. Недоразвитие гортани у кастрированных мужчин указывает на то, что большая гортань и низкий голос мужчин есть не что иное, как вторичный половой признак, подобно бороде и усам. Самый низкий человеческий голос, бас, характеризуется сорока колебаниями в секунду; самый высокий, женский сопрано, получается при 1700 колебаниях.

Высота звука, издаваемая струной, зависит и от степени натяжения этой струны. Сильно натянутая струна дрожит быстрее и издает более высокий звук, нежели слабо натянутая. Изменяя степень натяжения голосовых перепонок, один и тот же человек может издавать звуки разной высоты. Натяжение перепонок достигается сокращением мышц гортани. Искусство петь заключается в умении управлять мышцами, натягивающими голосовые связки, а умение это достигается гимнастикой этих мышц или упражнением.

Свойство человеческого голоса зависит не только от колебаний голосовых связок, но и от многих других причин. На двух музыкальных инструментах, устроенных совершенно различно, например, на скрипке и на рояле, можно получить звуки одинаковой высоты, но трудно себе представить нормальное человеческое ухо, которое не находило бы никакой разницы между двумя этими звуками. У каждого инструмента звук имеет свой собственный оттенок (тембр), который зависит от того, что к основному звуку присоединяется еще целый спектр более слабых звуков, издаваемых стенками музыкального инструмента. Кроме стенок, колеблется воздух внутри инструмента. Эти колебания также оказывают влияние на оттенок звуков. Прибавочные звуки получили названия обертонов, потому что они выше основных. Флейта издает звук почти без обертонов, у скрипки обертонов много. Еще больше их у рояля. Также обертоны имеются и в голосе человека.

Гортань человека вместе с ближайшими к ней полостями, например полостью груди, рта и носа, представляет собой музыкальный инструмент, который издает не только основные звуки, но и целый ряд обертонов, получающихся вследствие колебания стенок некоторых полостей и воздуха в них. Так как устройство этих полостей различно у разных людей, то и оттенки голоса (тембр) разных людей тоже различны. Каждый на самом себе может убедиться в том, что полости, окружающие гортань, влияют на оттенок голоса. Если зажать нос и начать говорить, голос становится гнусавым. По звуку голоса нетрудно догадаться, что у человека насморк. У чахоточных больных с поражением легких голос бывает глухой. Даже при легком катаре дыхательного горла, без повреждения голосовых связок, голос получает особый оттенок.

Качество голоса здорового человека зависит от свойств голосовых связок и от формы полостей, влияющих на голос. Главную роль играют полости рта и груди, в меньшей степени — полости носа. Различают голос грудной и горловой, или фальцетный. При грудном голосе в движение приходит грудная клетка, а так как она имеет большие размеры, то такой голос богат обертонами. При фальцете стенки грудной клетки остаются в покое, обертонов получается меньше, и голос становится глухим. Фальцет отличается и большей высотой, потому что при таком голосе приходит в колебание не вся поверхность горловых перепонок, а только внутренний их край. Грудной голос может изменить высоту обыкновенно в пределах двух тонов. Среди недостатков человеческого голоса часто встречается большая или меньшая гнусавость, которая получается от некоторых неправильностей в устройстве полостей носа. Хрипота получается вследствие катарального состояния гортани, когда голосовые связки покрыты слизью. Если они еще припухают, голос становится грубым или неровным.

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.

Смотря по тому, прижат ли язык к нёбу, или лежит на дне полости рта, или своим кончиком прикасается к зубам, получаются разные звуки, соответствующие разным гласным буквам. Чтобы произнести звук И, надо придать полости рта форму бутылки с узким горлышком; для этого язык приподнимается своей серединой кверху, поближе к нёбу. Если рот имеет форму бутылки и губы вытягиваются в виде трубки, получается звук О; при произнесении звука У трубка еще более удлиняется.

Рис. 15. Положение рта и языка при произнесении гласных: У. Рис. 16. Положение рта и языка при произнесении гласных: А. Рис. 17. Положение рта и языка при произнесении гласных: И. Рис. 18. Положение языка и глотки при произнесении согласной: Ф. Рис. 19. Положение языка и глотки при произнесении согласной: X. Рис. 20. Положение языка и глотки при произнесении согласной: Г.

Согласные звуки вызываются различными движениями языка, губ и глотки. Этими движениями ток воздуха, идущий из легких, или прерывается, или видоизменяется вследствие сужения или расширения той трубки, по которой он двигается. Так, для того, чтоб произнести звук Я, надо сжать губы и тем преградить выход воздуха изо рта, а потом вдруг приоткрыть рот. Чтобы получился звук Д, надо кончик языка упереть в верхние зубы, слегка открыть рот и одновременно кончик языка оторвать от зубов.

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.

Такой же шум получается при токе воздуха из легких через полость рта наружу, если голосовые связки не натянуты, поэтому они и не могут издавать звука. Совершенно те же движения языка и губ, какие бывают при обыкновенной речи, придают этому шуму характер разных звуков. Другими словами, части рта при шепоте действуют так же, как и при громкой речи, но только сам звук шепота получается исключительно вследствие движения воздуха, но не вследствие дрожания голосовых связок.

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.

Это достигается судорожным выдыханием, при котором из легких выходит струя воздуха с большой скоростью движения. Получается как бы сильный ветер из легкого в рот, выдувающий из дыхательных путей все постороннее.

Самый акт кашля заключается в следующем: сначала человек производит глубокое вдыхание, после чего голосовая щель плотно замыкается, затем вследствие судорожного сокращения всех мышц, производящих выдыхание из легких, устремляется струя воздуха, которая вдруг раздвигает голосовые связки, отчего получается звук кашля. Во рту существует нёбная занавеска, называемая язычком. Она свешивается с нёба и служит для прикрытия отверстий, соединяющих полость носа с полостью рта. При кашле эта занавеска приподнимается и закрывает вход в полость носа. Этим достигается то, что струя воздуха течет только через полость рта и не заходит в полость носа.

Чихание есть тоже защитный акт, имеющий целью вытолкнуть из полости носа то, что раздражает его внутреннюю поверхность. Механизм чихания в начале своего действия походит на механизм кашля. Сначала человек производит глубокое вдыхание; это делается для того, чтобы набрать в легкие как можно больше воздуха; затем вследствие опускания мягкой части нёба сообщение дыхательного горла со ртом закрывается, остается сообщение только с полостью носа.

После этого наступает судорожное выдыхание, причем струя воздуха выходит наружу только через нос, выталкивая из полости все лишнее. Чихание может быть вызвано не только раздражением полости носа, но и другими причинами, например, ярким светом; иногда оно начинается без всякой видимой причины при расстройствах нервной системы, особенно у истеричных людей.

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.

Причиной икоты обыкновенно бывают разные расстройства стенок кишечного канала, а у детей — резкое остывание тела или холод. В некоторых случаях икота отличается необыкновенным упорством и продолжительностью, так что доводит больного до истощения.

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.

Чтобы мышца стала сокращаться, необходимо чем-нибудь ее раздражить. В живом человеке таким раздражителем служат приказы, исходящие из головного мозга. Приказы эти передаются по особым нервам, которые получили название двигательных. Что это за приказы, в чем заключается их природа, какая сила двигается по нерву от мозга к мышце, — это достоверно не известно; для простоты будем считать эту силу похожей на электричество. Двигательный нерв подходит к середине мышцы, и от середины возбуждение передается к ее концам. По мере движения этого возбудителя мышца сокращается и вздувается. Если мышца лежит под кожей, то движение вздутия видно снаружи, и кажется, будто под кожей бежит мышка. Вот почему римляне и назвали мышцу «musculus», что значит мышка.

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.

Очень живучи мышцы у лягушки. Вырезанную лягушечью мышцу можно заставить сокращаться, если раздражать ее электричеством. В данном случае электричество заменяет те приказы головного или спинного мозга, которые заставляют сокращаться мышцы в живой лягушке. Раздражение электричеством заставляет мышцу сокращаться и в том случае, если раздражителя мы прикладываем не к самой мышце, а к нерву, который к ней подходит. Вынув у мертвой лягушки все внутренности, можно видеть в задней половине полости тела у позвоночного столба пучок нервов, отходящих к задним ногам. Если к этим нервам приложить концы проводов электрической машинки, употребляемой для лечения электричеством, мертвая лягушка начинает двигать ногами.

Для изучения работы мышцы употребляется незамысловатый аппарат, получивший название миографа (рис. 21). 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 электрический ток пустить на одно мгновение и потом прекратить, то мышца сократится, но через очень незначительную долю секунды наступает расслабление, и мышца начинает растягиваться. Но если раздражение не прерывать, то мышца не успеет растянуться, как в ней наступает новое сокращение, вследствие чего все время, пока длится раздражение, она находится в сокращенном состоянии. Такое состояние мышцы называют столбняком, или тетанусом. На первый взгляд кажется, будто такая мышца находится в состоянии покоя, т. е. будто она сократилась и прекратила свою работу. Но этот кажущийся покой, или столбняк, складывается из суммы отдельных мышечных сокращений, быстро следующих друг за другом. Это видно уже из того, что такая мышца обнаруживает ясное движение и производит даже гул.

Рис 21. Миограф — прибор для записи работы мышцы.

Этот гул мышц вы можете слышать на собственном теле. Если, закрыв уши руками, с силой сжать локти и держать их некоторое время в таком состоянии, то в ушах слышится шум. Этот звук происходит вследствие того, что мышца нижней челюсти приходит в состояние столбняка и дрожит. Еще лучше слышен мышечный гул у человека, поднявшего ведро воды. Если к мышце такого человека, напрягающейся вследствие поднятия тяжести, приложить стетоскоп, т. е. трубку, которой врачи выслушивают грудь, то ясно можно слышать гул мышцы. Гул указывает на то, что мышца дрожит. Вместе с тем он указывает и на то, что головной мозг продолжительно работающей мышце посылает не один приказ, не одно возбуждение, а целый ряд таких приказов, как установлено, не менее 19-ти в секунду.

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. Не только у разных животных, но и у разных людей сила мышц бывает различна без всякого отношения к их толщине. Чтобы сравнить силу мышц разных животных и людей, надо брать мышцы одинаковой толщины но подобрать такие мышцы трудно; однако сравнение можно сделать и на мышцах разной толщины, выполнив несложный подсчет. Положим, что у одного животного мышца, имеющая в сечении 10 кв. см, может поднять наибольший груз в 100 граммов, тогда на каждый квадратный сантиметр ее толщины придется 10 граммов. Пусть у другого животного мышца сечением в 15 кв. см может поднять наибольший груз в 300 граммов. Здесь на долю каждого сантиметра сечения придется 20 граммов. Значит, вторая мышца вдвое сильнее первой.

Силу некоторых мышц, например мышц руки, не трудно определить и у человека, так как легко узнать, какую наибольшую тяжесть может поднять рука; толщину же мышцы можно измерить через кожу. Такого рода исследования показали, что сила человеческих мышц весьма различна у разных людей; у одних она меньше, у других больше, и даже у одного и того же человека меняется в зависимости от возраста, здоровья и питания. Дикие народы значительно сильнее культурных, а еще сильнее некоторые животные. Человек может поднять груз, равный приблизительно своему весу; жук поднимает груз раз в 14 тяжелее его самого, а муравей — в 23 раза, так что, если бы сила мышц у человека была такая же, как у муравья, он мог бы поднять груз в целую тонну.

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.

У человека во время усиленной работы мышц выделяется так много теплоты, что ему становится жарко. Пильщики дров даже зимой работают без верхней одежды. Лучшее средство согреться на холоде состоит в том, чтобы двигаться. Если человек озяб и не делает никаких движений сознательно, то организм его начинает проделывать некоторые движения помимо его желания. Эти движения состоят в судорожном сокращении мышц, т. е. в том, что называют дрожью. Дрожь содействует развитию тепла, вследствие чего озябший согревается.

Таким образом, дрожь есть проявление борьбы с холодом. Во время сна, когда все мышцы произвольного движения находятся в покое, тело вырабатывает значительно меньше тепла, нежели во время бодрствования, поэтому спящему приходится одеваться теплее, нежели бодрствующему.

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.

В этом отношении наше тело похоже на паровую машину, в которой большой процент энергии, получаемой от топлива, идет на развитие тепла, только нагревающего тело и непроизводительно излучающегося в пространство. Из всей энергии, получаемой человеческим телом от пищи, только одна пятая или четвертая часть превращается в механическую работу; остальное идет на произведение тепла и электричества, которое тоже возникает в работающей мышце. Если бы не было этой траты, то энергии человеческого тела, развиваемой в течение суток, хватило бы на то, чтобы поднять 300 килограммов на высоту 1 километра, а если эту энергию перевести в теплоту, то ее хватило бы на то, чтобы 30 литров воды нулевой температуры довести до точки кипения. На самом же деле, если сложить всю мышечную работу, производимую человеком в течение суток, она могла бы поднять на высоту километра груз всего только в 300 килограммов. Однако, и всякая другая машина производит полезной работы значительно меньше, нежели могла бы произвести та энергия, которую машина получает от топлива. В этом отношении наше тело устроено лучше многих машин, созданных руками человека. В то время как в теле человека четвертая или одна пятая получаемой энергии производит полезную работу, в паровозе, например, работу производит одна пятнадцатая; вся же остальная энергия теряется в виде тепла, излучаемого в пространство.

Рис. 22. Суточная работа человеческих мышц равна работе поднятия груза в 300 кг на высоту 1 км.

Для решения этого вопроса был придуман прибор, получивший название эргографа (рис. 23). 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. Можно определить малейшие подробности появления усталости, так как по мере появления усталости палец поднимает груз на высоту все меньшую и меньшую и, наконец, совсем прекращает поднятие. Этим же прибором можно определить, сколько времени надо мышце, чтобы она могла отдохнуть при разных степенях усталости. Поднимаемый груз при помощи особого штифтика может чертить линию на закопченной бумаге, наклеенной на вращающийся цилиндр. Чем выше поднят груз, тем выше эта черта.

Рис. 23. Эргограф.

Подобного рода исследования показали, что восстановление силы уставшей мышцы наступает тем скорее, чем меньше было сокращений в единицу времени. Если мышца сделала 30 сокращений и вполне устала, то для полного восстановления ее силы необходим двухчасовой отдых. Если же она за тот же промежуток времени сократилась всего 15 раз, то для полного отдыха ей надо полчаса. Если сокращения производить нечасто, то можно достигнуть того, что мышца станет работать неограниченное время без отдыха: она совершенно восстанавливается в промежуток времени между двумя сокращениями.

На прилагаемом рисунке изображены линии, которые чертит сгибающийся палец на эргографе. На рис. 24.1 при грузе в 6 килограммов и при сокращении один раз в секунду полное утомление наступает уже после 14 сокращений. На рис. 24.2 при том же грузе и при сокращениях каждые 2 секунды — утомление наступает через 18 сокращений. На рис. 24.3 при сокращении каждые 4 секунды утомление наступает медленно; после 31-го сокращения палец еще может поднять груз на некоторую высоту. На рис. 24.4 изображено поднятие груза через 10 секунд.

Рис. 24. Работа пальца, отмеченная эргографом.

Из рисунка видно, что при столь редком сокращении мышца не устает, вернее, ей достаточно 10 секунд, чтобы отдохнуть. Если мышца вследствие частого сокращения дошла до полного утомления, то ей надо некоторое время, от 1,5 до 2 часов, для того чтобы вполне отдохнуть. Чем раньше до наступления полного утомления мышца начинает отдыхать, тем скорее восстанавливаются ее силы. Самые тяжелые последствия имеют сокращения, непосредственно предшествующие наступлению полного утомления.

Отсюда можно сделать практический вывод о том, что работа до полного истощения сил, помимо того, что вредна для здоровья, еще и прямо невыгодна: для восстановления сил после такой работы требуется слишком продолжительное время. Исследования на эргографе показывают, что сумма работы бывает больше в том случае, если правильной сменой работы и отдыха мы не доводим мышцу до переутомления. Если мы заставляем мышцу работать усиленно, не давая ей необходимого отдыха, то вначале результаты превосходят результаты умеренной работы, но в конце концов сумма работы оказывается значительно меньшей.

Опыты показали также, что, по мере того как мышца начинает уставать, всякий раз, чтобы заставить ее сокращаться, требуется все более сильное нервное раздражение мышцы, т. е. волевые приказы головного мозга по мере утомления должны быть все более энергичными. Таким образом, физическое утомление ведет к утомлению нервной системы, т. е. известных частей головного мозга.

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. Кроме того, в работающей мышце появляются и углекислота, а также и другие вещества, некоторые действуют как яд. Эти-то продукты работы мышцы, отбросы, препятствуют правильной ее работе. В естественных условиях они попадают в кровь и уносятся, а потом выбрасываются из тела, главным образом, через почки. Когда же их накапливается так много, что кровь не может их вынести своевременно, наступает усталость, и работа мышцы прекращается.

Если вырезанную лягушечью мышцу мы заставим электричеством сокращаться, мышца скоро устает и не может в таком состоянии отдохнуть, потому что вредные продукты ее работы не выносятся кровью. Но пропустим через кровеносные сосуды этой утомленной мышцы раствор соды или поваренной соли, который прополаскивает внутренность мышцы, удаляет из нее эти вредные продукты: утомленная мышца поправляется и при раздражении опять начинает сокращаться.

С другой стороны, у живого, совершенно не утомленного животного можно вызвать утомление искусственно. Если собаке впрыснуть в кровь молочной кислоты, она начинает обнаруживать все признаки изнеможения, хотя до впрыскивания она была вполне бодрой.

Бывает такого рода физический труд, при котором работают только одни мышцы, другие же находятся в покое. Соблазнительным является предположение: нельзя ли человеку, у которого устали эти некоторые мышцы, предложить такой труд, при котором работают другие мышцы, остававшиеся в покое. Если у дровосека устали руки, нельзя ли предложить ему работу письмоносца?

Однако всякий, кто пытался прибегать к такой перемене труда, знает, что никакой пользы от этого не получится. Если устали руки, то устает и все тело, в том числе и ноги.

Это неоспоримое правило вполне удовлетворительно объясняет физиология. Работающую мышцу можно сравнить с машиной внутреннего сгорания, вроде автомобилей, где движение частей вызывается действием бензина. Полагают, что и в мышцах находится какое-то вещество, которое при малейшем воздействии раздражителя быстро разлагается на молочную кислоту, углекислоту и еще особое, содержащее белок вещество, называемое миозином. Раздражение происходит вспышками. Как для взрыва пороха достаточно одной искры огня, так и для взрыва этого предполагаемого вещества достаточно небольшого раздражения, каким бы способом оно ни достигалось. В естественных условиях таким раздражителем служит приказ, исходящий из головного мозга и приходящий к мышце по двигательному нерву. Взрыв этого вещества производит утолщение мышцы, а утолщение ведет за собой ее укорачивание. Таким образом источником энергии является не самый приказ мозга; он играет только роль искры, вызывающей вспышку, источник же энергии заложен в самой мышце. Продукты, получаемые при такой вспышке, попадают в кровь и уносятся ею из мышцы, а потом выбрасываются из тела частью через легкие, частью через почки вместе с мочой. Пока они не выброшены из тела, весь организм будет ими отравлен, потому что кровь циркулирует по всему телу. Если они возникли в мышцах рук, то с кровью вносятся и в мышцы ног. Поэтому и ноги начинают чувствовать усталость, хотя сами не работали.

Обычно у нас сутки разделяются на три равные части: восемь часов полагается на работу, восемь на еду, развлечения и домашнюю жизнь и восемь на сон. Такое распределение сложилось само собой путем продолжительной практики. Физиология показывает, что практика в данном случае не сделала большой ошибки. Сама природа указывает нам на то, что нормальный рабочий день не должен превышать восьми часов в сутки.

Этот голос природы услышал наш известный физиолог Сеченов. Сердце сокращается вследствие того, что в стенках его находятся мышцы, и сокращение это продолжается беспрерывно, пока человек жив, так что кажется, будто сердце работает без отдыха в течение всей жизни. На самом деле и сердце отдыхает. Работа его заключается в том, что оно, сокращаясь, выталкивает кровь в кровеносные сосуды. Но после сокращения оно впадает в расслабленное состояние, которое продолжается дольше, нежели состояние сокращения. В это-то время оно и отдыхает. Сердце сокращается около 80-100 раз в минуту и пользуется тем же числом отдыхов. Если сложить продолжительность всех сокращений в течение суток, получим общую продолжительность суточной работы сердца; остальные часы приходятся на отдых. По вычислениям профессора Сеченова, продолжительность работы сердца в течение суток равняется как раз восьми часам.

Отсюда мы можем сделать вывод, что нормальная продолжительность всякой мышечной работы не должна превосходить восьми часов.

Лучше всего восстанавливает силы, как известно, сон. Однако многие люди — в общем, по видимому, вполне здоровые — утром сейчас же после пробуждения ото сна испытывают некоторое чувство усталости, хотя это чувство нисколько не мешает им работать. По мере того как они входят в работу, это чувство, вместо того чтобы нарастать, пропадает совсем, пока не наступит настоящая усталость. Существование этого чувства ложной усталости объясняется тем, что мышца, прежде чем войти в работу, должна «раскачаться». На опытах с лягушечьей мышцей видно, что вначале она работает слабо, но потом работа нарастает до появления признаков усталости.

Работа машины также не сразу достигает своей наибольшей силы: ей надо преодолеть инерцию, т. е. привести в движение свои части, и только тогда она начинает работать с наибольшим эффектом. Точно так же и мышца, чтобы достигнуть наилучшего результата, должна преодолеть свою инерцию. Борьба с этой инерцией и вызывает иногда чувство ложной усталости. Это усталость скорее нервная, нежели мышечная, но она играет важную роль в физическом труде. Появление этого чувства связано с состоянием духа рабочего. Если человек проделывает работу, которая ему не нравится, он устает гораздо быстрее, нежели от любимой работы. Еще скорее устает он, если видит, что работа его бесполезна, т. е. не дает никаких полезных результатов ни ему, ни другим. Если человека заставить носить воду в бездонную бочку, то уже за второй парой ведер он устанет так, словно таскал воду целый день. Хотя мышцы его и не устали, но ему надо затрачивать большое количество нервной энергии, чтобы преодолеть инерцию мышцы, заставив механизм мышцы производить бессмысленную работу. Скучная однообразная работа также вызывает преждевременную усталость; если человека, уставшего за такой работой, перевести на другую, более приятную для него, усталость проходит.

В появлении чувства усталости огромную роль играет воля. Если человек поставил себе задачей непременно окончить какую-нибудь работу в определенный срок, то воля его не только не позволяет возникать нервной усталости, но даже заглушает чувство настоящей мышечной усталости, хотя мышцы физиологически давно устали. В обычных случаях человек никогда не расходует всего запаса мышечной энергии, но в исключительных случаях, например, когда ему приходится спасать собственную жизнь, усилием воли он может обнаружить словно нечеловеческую силу, пуская в оборот весь запас своей энергии.

Утомляемость разных людей зависит от пола, возраста, состояния здоровья, характера и состояния духа. Дети утомляются быстрее взрослых, женщины — быстрее мужчин. У людей с подавленным состоянием духа, например, переживающих горе, утомление наступает быстрее, нежели у жизнерадостных. На утомляемость оказывает влияние даже погода: в дурную погоду человек утомляется скорее, нежели в хорошую.

Восточная поговорка гласит: «Лучше стоять, чем ходить; лучше сидеть, чем стоять; лучше лежать, чем сидеть; а всего лучше — не родиться». Это изречение, за исключением его конца, оправдывается и физиологией мышц. Во всякой физической работе некоторый отдых может дать переход к работе менее тяжелой. Если человек бежит и устал, для него будет отдыхом, если он пойдет шагом. Хотя на ходу работают почти те же мышцы, что и на бегу, но сокращаются они не так сильно и не так часто, и человек расходует меньше мышечного вещества. Для человека, который идет шагом и устал, отдых получится в том случае, если он постоит, особенно опершись о что-нибудь. При хождении, кроме мышц, поддерживающих тело в равновесии, работают мышцы, выбрасывающие ногу вперед.

При стоянии упомянутые мышцы перестают сокращаться, но зато продолжает находиться в напряженном состоянии целый ряд других мышц. Труп человека нельзя поставить на ноги; также и человек, потерявший сознание, сейчас же падает, потому что перестают работать мышцы, удерживающие колени от сгибания, и мышцы икр, поддерживающих тело в равновесии при стоячем положении. Если сделать фигуру человека из дерева, то нелегко установить ее так, чтобы она не падала. Площадь опоры человеческого тела столь незначительна, что достаточно небольшого отклонения от вертикального положения — и фигура падает. Чтобы человеку поддерживать тело в стоячем положении, необходимо значительное напряжение некоторых мышц. Поэтому стояние не может дать полного отдыха, а продолжительное стояние сильно утомляет человека.

Сидение требует гораздо меньшей работы мышц. Площадь опоры при сидении со ступней переносится на седалище, вследствие этого упраздняется работа всех мышц ноги, и они могут отдыхать. Кроме того, площадь седалища значительно больше площади ступней, так что поддерживать тело в равновесии при сидячем положении гораздо легче, чем при стоячем.

Рис. 25. Действие мышц, помогающих человеку стоять. Толстые линии обозначают мышцы; стрелки показывают направление сокращения этих мышц при стоянии.

Однако труп человека нельзя усадить без того, чтобы он не повалился, если только труп не окоченел. Значит, живому человеку и в сидячем положении приходится прибегать к работе некоторых мышц. В этом случае работают мышцы шеи, груди, стенок живота и поясницы, но работа эта сравнительно незначительная, так что в сидячем положении человек хорошо может отдохнуть после усиленной работы. Продолжительное сидение, однако, не только утомляет человека, но вызывает у него расстройство деятельности многих органов. В сидячем положении брюшные внутренности оказываются стиснутыми, вследствие этого в них начинаются застои крови, что сопровождается уменьшением притока крови к мозгу. Кроме того, сидячее положение препятствует свободному опусканию грудобрюшной преграды, т. е. перегородки, отделяющей полость груди от полости живота. Эта перегородка играет огромную роль в дыхательных движениях, так как вследствие опускания ее вниз увеличивается полость груди, и легкое, расширяясь, поглощает воздух. Если деятельность грудобрюшной преграды вследствие сдавленности брюшных внутренностей затруднена, то и дыхание совершается не вполне нормально. Поэтому нельзя сказать, что людям, которым приходится работать сидя, работа достается легко. Продолжительное сидение даже более вредно, нежели продолжительное стояние, хотя и менее утомительно. Людям, работающим в сидячем положении, рекомендуют поэтому чаще сменять это положение на стояние или ходьбу. Тем не менее с указанной поправкой та часть восточного изречения, которая касается сидения, остается справедливой: при сидении человек все-таки менее устает, нежели при стоянии.

Наибольший покой дает бодрствующему человеку лежание, когда отдыхают все мышцы произвольного движения и продолжают работать только мышцы внутренностей. Но еще большее восстановление сил дает сон. Таким образом, с точки зрения физиологии, все положения восточного изречения оказываются правильными, за исключением его конца, где говорится, что лучше всего не родиться: это положение не входит в компетенцию физиологии.

Существует несколько средств, при помощи которых можно искусственно поднять работоспособность уставшей мышцы. Одни из них более или менее вредны, другие не причиняют заметного вреда. Наиболее сильно действующим, но и наиболее вредным надо считать кокаин. Он добывается из растения кока, произрастающего в Южной Америке. Употреблению этого средства европейцы научились у американских дикарей. Перед усиленной работой они жуют листья кока, после чего работают неутомимо и не чувствуют голода. Однако потом наступает сильный упадок сил, и у человека появляется неудержимая потребность опять прибегнуть к помощи кокаина. С каждым разом приходится употреблять все большие порции, и, наконец, человек делается настолько привычным кокаинистом, что без этого средства жить не может. Привычный кокаинист по окончании действия кокаина представляет жалкое существо, неспособное ни к какой работе. Руки у него дрожат, голова работает плохо, аппетит пропадает, и человек умирает от полного истощения. Повышают работоспособность мышц также алкоголь, кофе и даже чай. Однако неумеренное употребление спиртных напитков и даже кофе не остается без вредных последствий. Вообще все эти искусственные средства действуют на человека так же, как плетка на измученную лошадь. Если лошадь бить, она будет везти, но провезет немного и сразу свалится.

К числу искусственных возбудителей мышечной работы можно отнести и музыку. Влияние музыки лучше всего можно наблюдать на отряде марширующих и уставших солдат. Стоит музыкантам отряда заиграть бойкий марш, и солдаты подтягиваются и начинают шагать бодрее. Для этого и существуют оркестры в войсках. Конечно, музыка действует на мышцы не прямо, а через посредство головного мозга. Если бы вырезанная человеческая мышца, подобно лягушечьей, могла сокращаться, то от музыки ее работа не стала бы усиливаться. Музыка вызывает приток крови к головному мозгу, усиливает его работу, вследствие чего приказы его мышцам становятся более энергичными.

Железой называют всякий орган, который вырабатывает какое-нибудь вещество и выделяет его. Если это вещество участвует в жизни организма, как, например, слюна, желчь, его называют отделением, или секретом; если же это негодный для организма продукт, отбросы его, как, например, моча, то продукт получает название выделения. Железы обыкновенно имеют канал, по которому выносятся продукты ее деятельности.

Но существуют железы, не имеющие канала. Секреты таких желез прямо поступают в кровь; кровь, входя по кровеносному сосуду в железу, захватывает эти вещества и разносит их по всему телу. Такого рода железы получили название желез внутренней секреции. Назначение многих из этих желез долгое время оставалось неизвестным, и только в последнее время выяснилось, что такие железы играют огромную роль в правильности отправления разных органов. Это по большей части регуляторы жизненных процессов.

Рис. 26. Слева — обыкновенная железа с выводным протоком. Справа — железа внутренней секреции, выделяющая свой гормон непосредственно в кровь. Рис. 27. Одна из желез внутренней секреции — «вилочная», исчезающая с возрастом. Рисунок изображает сравнительные размеры вилочной железы в различном возрасте. У новорожденного она весит 12 г, у 15-летнего — 25 г, у 45 летнего — 2,5 г.

Раньше других была выяснена роль так называемой щитовидной железы. Она находится у человека на шее около щитовидного хряща гортани, почему и получила свое название. Болезненное разрастание ее вызывает образование на шее вздутия, так называемого зоба. Если у щенка удалить щитовидную железу, то он перестает расти и делается вялым. Человек, у которого эта железа поражена, заболевает слизистым отеком или так называемой миксэдемой: болезнь выражается в отеках и сопровождается общей слабостью, упадком питания и изменением характера человека. У некоторых людей поражение щитовидной железы содействует появлению так называемой Базедовой болезни, выражающейся в пучеглазии. У детей оно влечет за собой ту же миксэдему, остановку роста и умственного развития; ребенок растет кретином. Доказательством того, что все эти болезненные явления представляют последствия поражения или полного отсутствия щитовидной железы, служит то, что эти последствия исчезают, если в организм ребенка ввести вещества, приготовляемые этой железой. Не надо даже для этого брать вещества человеческой железы, достаточно взять их из железы козы, овцы или свиньи. Сухая вытяжка этой железы от названных животных продается в аптеках под названием тиреоидина. Достаточно продолжительный прием этого вещества внутрь уничтожает почти все последствия миксэдемы. Еще более надежные результаты получаются, если больному пересадить кусок щитовидной железы какого-нибудь животного, хотя бы козы. Чужая железа, пересаженная человеку под кожу или в полость живота, продолжает жить и выделять в кровь те вещества, отсутствие которых в крови вызывает описанные болезненные последствия. Известны случаи, когда болезнь была излечена пересадкой щитовидной железы только что умершего человека. Эти случаи указывают на то, что не все органы в момент смерти теряют свою жизнеспособность.

Рис. 28. 15-летняя девушка до лечения. Рис. 29. Результаты лечебного воздействия на щитовидную железу. Девушка, изображенная на рис. 28, после 6 лет лечения.

Если нормальное животное усиленно кормить тиреоидином, то у него ненормально повышается жизнедеятельность, как если бы его посадили в атмосферу чистого кислорода. Головастики лягушек при таком кормлении превращаются в лягушек гораздо быстрее, чем обычно. Куры впадают в возбужденное состояние, начинают неестественно громко кричать, делают порывистые движения и, наконец, доходят до состояния одурения. Поэтому и больному человеку надо употреблять тиреоидин с крайней осторожностью.

Существуют люди, у которых имеются странные неправильности в устройстве тела: например, руки и ноги, именно — кисти и ступни — имеют исполинскую величину. У некоторых достигают огромных размеров только пальцы, а у других — нос и губы, или язык так велик, что не помещается во рту. Такая ненормальность получила название акромегалии.

Болезнь эта иногда выражается в исполинском росте всего тела и всегда сопровождается недоразвитием половых органов и обыкновенно еще ожирением. Вскрытие людей, страдавших этой болезнью, но умерших не от нее, показало, что у них имеет ненормальное устройство одна железа внутренней секреции — та, которая находится на отростке промежуточного мозга с нижней стороны головного мозга; ее называют под мозговым или просто мозговым придатком, или гипофизом. У людей, страдавших акромегалией, передняя долька этого придатка имела преувеличенное развитие. Отсюда следует, что его секрет, или, как говорят о железах внутренней секреции, гормон, регулирует рост, главным образом, рост выдающихся наружу частей тела.

Рис. 30. Самый высокий великан и самый маленький лилипут. Рис. 31. Справа — щенок, у которого вырезан мозговой придаток; слева — нормальный щенок того же помета.

Что в действительности таково назначение этой железы, показывают удачные попытки врачей останавливать развитие этой болезни у молодых людей. Добраться до этой железы хирургическим путем довольно трудно, потому что она лежит под мозгом на дне черепной коробки, но все-таки это возможно. Легче всего проникнуть туда через рот и глотку. Врачи делали иссечение мозгового придатка и тем ослабляли его непомерную деятельность, тогда ненормальный рост конечностей прекращался. Другим доказательством служат опыты над животными. Если у щенка вырезать эту железу, он перестает расти, и месяцев через шесть после операции его родные братья или сестры, т. е. щенки, родившиеся с ним одновременно, оказываются по крайней мере в 4–5 раз крупнее оперированного.

Существует болезнь, при которой кожа у больного становится буровато-темная с пятнами приблизительно такого же цвета, какой имеет старая бронза, почему и сама болезнь называется бронзовой кожей.

Врач Аддисон первый указал, что причиной этой болезни служит расстройство деятельности одной железы внутренней секреции; болезнь эту называют поэтому также Аддисоновой болезнью. Кроме изменения в окраске кожи, она выражается в слабости всего организма, понижении работы сердца, поносе, исхудании и апатическом состоянии духа. Железы, которые служат причиной этой болезни, лежат у переднего края почки — надпочечные железы. Если у животного вырезать эти железы, оно умирает; смерть наступает очень быстро, уже через несколько дней, а иногда через несколько часов; при этом обнаруживаются те же болезненные припадки, какие наблюдаются у человека, страдающего бронзовой болезнью. Если такому животному после удаления надпочечных желез впрыснуть в вену вытяжку этих желез хотя бы от другого животного, то болезненные припадки ослабевают. Если же такую вытяжку впрыснуть кролику неоперированному, т. е. сохранившему свои надпочечные железы, то те органы, работа которых у оперированного кролика ослабевает, здесь начинают работать усиленным темпом: дыхание учащается, начинается одышка, сердцебиение, наконец, наступают паралич мышц и смерть. Отсюда видно, что гормон надпочечных желез регулирует работу названных органов. В известной мере он возбуждает их деятельность, но в то же время и не позволяет им переходить в работе известные пределы.

Гормон этих желез, получивший название адреналина, удалось не только выделить из железы, но даже определить его химический состав. Вещество это отличается чрезвычайно сильным действием на сердце. Тысячные доли миллиграмма адреналина вызывают усиление сердцебиения.

Опыты над животными показывают, что описанные выше перемены в деятельности органов адреналин вызывает через симпатическую нервную систему; непосредственно он действует на эту систему, а через нее — на те органы, работой которых управляет симпатическая система. Если у только что убитой крысы или кролика вырезать кусок кишки и положить в теплый раствор поваренной соли, насыщенной кислородом, то кишка довольно долго в этом растворе продолжает жить; она сокращается в нем так же, как в живом животном. Но, если в этот раствор пустить капельку адреналина в миллионных долях, сокращения эти прекращаются: адреналин в самых ничтожных дозах возбуждает нервные окончания симпатического нерва, находящиеся в стенках кишки. Это свойство адреналина позволяет узнать о присутствии или отсутствии его в крови животного.

Мы уже говорили (часть 1, глава 5), что у собаки можно сделать операцию вставления в желудок особого крана: прорезают стенку живота, подтягивают к прорезу желудок, в нем делают отверстие и в отверстие вставляют кран. Через кран можно цедить в стакан желудочный сок. Если такой собаке показать кусок мяса, сок начинает выделяться, но если сейчас же показать собаке кошку, вид которой, как известно, возбуждает собаку, то выделение сока прекращается, и такое действие продолжается минут 15, если даже кошку убрать. Американскому ученому Кэннону пришла мысль, что возбуждение собаки действует на желудок не прямо, а через посредство надпочечных желез. Железы эти выделяют в кровь адреналин, который действует на желудок.

Для доказательства этого предположения надо было убедиться в том, что адреналин выделяется в кровь именно под влиянием возбуждения. После долгих опытов Кэннон научился на кошках делать очень тонкую операцию. Употребляя обезболивающие средства, он делал кошке разрез кожи в области паха и вставлял в бедренную вену длинную тонкую и очень гибкую трубку. Через эту вену он вдвигал трубку в нижнюю полую вену настолько глубоко, что отверстие трубки подходило как раз к отверстию той вены, которая выносит кровь из надпочечной железы. Кровь попадает в трубку, и вместе с трубкой ее можно извлечь из тела кошки, для того чтобы узнать, имеется ли в этой крови адреналин или нет. Оперированная кошка находится в особом помещении и чувствует себя вполне хорошо. Кэннон брал порцию крови у кошки, находящейся в состоянии покоя, — адреналина в этой крови не оказывалось. Когда же он снова вставил трубку и показал кошке собаку, то в крови, взятой после этого возбуждения, оказалось много адреналина. Присутствие его в крови Кэннон определял по частоте сокращения кишечника кошки; оказалось, что адреналин сохраняется в крови приблизительно такой же срок, в течение которого у собаки, увидевшей кошку, прекращается выделение желудочного сока, т. е. минут 15.

Наш ученый профессор Завадовский, который тоже работал с железами внутренней секреции, предполагает, что действие адреналина бывает различно в зависимости от степени возбуждения. При возбуждении, являющемся спутником гнева или страха, адреналин действует на мышцы, усиливает их работу и уничтожает утомление. Этим объясняется то, что в гневе и страхе человек может обнаружить такую силу, которую у него нельзя было и подозревать. Чувство гнева выражается в напряжении всех мышц, а при страхе у животных и человека появляется рефлекс убегания, т. е. бессознательное стремление бежать без оглядки, для чего опять-таки требуется особенно сильное напряжение мышц. Если заряд страха чересчур велик, т. е. если страх чересчур силен и в кровь выделяется слишком много адреналина, то избыток его, наоборот, вызывает ослабление мышц и упадок сил, которые могут кончиться обмороком. Вследствие расслабления мышц, защемляющих заднепроходное отверстие, сильный испуг вызывает всем известную медвежью болезнь.

У человека различают четыре главных темперамента — сангвинический, холерический, флегматический и меланхолический. Сангвиник отличается веселым характером, бойкостью и жизнерадостностью. Холерик быстро и легко возбуждается, но столь же быстро остывает. Флегматики вялы, угрюмы и мрачно смотрят на жизнь. Меланхолик все видит в черном свете, всякой житейской мелочи он придает преувеличенное значение. Существует, конечно, много переходов от одного темперамента к другому. Во всяком случае, ни в чем другом не проявляется так человеческая «душа», как в темпераменте. Но этой «душой» снабжают человека не что иное, как железы внутренней секреции. Продукты отделения щитовидной железы действуют больше на умственные способности, а адреналин надпочечных желез — на работу мышц, сокращение кишечного канала. От взаимодействия отделений этих двух желез, как полагает Завадовский, и получаются разные темпераменты. У сангвиника оба рода желез работают сильно, у флегматика они действуют слабо, у холерика слабо работает щитовидная железа, но сильно надпочечная, а у меланхолика сильно действует щитовидная железа, но слабо надпочечная.

Болезнь, называемая диабетом, или мочеизнурением, выражается в очень большом выделении мочи, вместе с которой из крови могут выноситься некоторые питательные вещества. Чаще всего выделяется при диабете сахар, почему эта форма мочеизнурения получила название сахарной болезни. Последствия болезни очень тяжелые: она вызывает слабость, сонливость, полное истощение, которое кончается смертью. Никакого специального средства против диабета до самого последнего времени не существовало. Врачи заботились только о том, чтобы в пище больного было поменьше веществ, которые легко превращаются в сахар, именно — не давали ничего сладкого, даже плодов, и ничего мучного, так как крахмал мучнистой пищи в пищеварительном канале превращается в сахар. У больных диабетом в крови находится сахар в ненормально большом количестве, а из крови он выбрасывается через почки. Между тем сахар в организме является одним из источников энергии. Отсюда становится понятным, почему удаление его с мочой вызывает истощение организма.

Уже давно было известно, что если у собаки вырезать поджелудочную железу, то собака заболеет диабетом; в крови ее и в моче появляется чересчур большое количество сахара. Если такой собаке впрыснуть под кожу настой поджелудочной железы, хотя бы овечьей, то количество сахара, выделяемого мочой, уменьшается. Отсюда видно, что в поджелудочной железе находится какое-то вещество, которое содействует правильному распределению сахара, фабрикой которого в организме служит печень. Долго не могли найти этого вещества; наконец было открыто, что его выделяют некоторые группы клеток поджелудочной железы. Так как эти группы расположены в железе в виде островков, то в честь ученого, сделавшего это открытие, их назвали островками Лангерганса, а вещество, выделяемое ими, получило название инсулина (латинское слово «insula» означает «остров»). Таким образом, оказалось, что поджелудочная железа, играющая большую роль в пищеварении, является вместе с тем железой внутренней секреции, выделяющей гормон инсулин.

Интересно, что инсулин вырабатывается уже в поджелудочной железе зародыша животного, находящегося в утробе матери. Если у беременной собаки в конце беременности вырезать поджелудочную железу, то диабета у нее не будет. Это объясняется тем, что в это время инсулин начинают вырабатывать поджелудочные железы детенышей, сидящих в матке; они снабжают им мать. Если же через некоторое время из собаки удалить всех детенышей, то собака заболевает диабетом.

Много было сделано опытов для того, чтобы извлечь инсулин из поджелудочной железы, чтобы им можно было лечить больных сахарной болезнью, но только в 1920 году канадский физиолог доктор Бантинг справился с этой задачей и получил инсулин, который можно применять в медицинской практике. Его действие изначально проверили на кроликах. Удалением поджелудочной железы вызвали у кролика настоящий диабет с большим содержанием сахара в крови. Впрыскивание под кожу инсулина понижало содержание сахара, а при соответственной пище удавалось доводить количество сахара в крови до нормального. А в 1926 году был получен инсулин в кристаллическом виде.

Вырезанное у животных сердце продолжает еще долго биться. Российскому физиологу Кудябко удалось заставить биться сердце ребенка, умершего 24 часа тому назад. Он вырезал сердце и пропускал через него теплый физиологический раствор соли, насыщенной кислородом. Кислород вызвал «дыхание» сердечной мышцы, и сердце стало сокращаться. Все это указывает на то, что возбудитель деятельности сердца заложен в самом сердце. Брюссельский физиолог Демор сделал очень важное открытие: водная вытяжка правого предсердия сердца собаки ускоряет и усиливает сокращение сердца кролика. Позднее профессор Габерландт убедился, что в верхней венозной части сердца лягушки находится вещество, которое действует на сердце лягушки возбуждающим образом. Это вещество он назвал гормоном сердечных сокращений. Искрошенную часть сердца лягушки Габерландт долго держал в соляном растворе; получилась вытяжка, которая вызвала сокращение сердца лягушки, вырезанного 2–2,5 дня назад и прекратившего сокращения примерно через час после операции. Габерландт полагает, что гормон сердечных сокращений похож по своему действию на адреналин, но отличается от него тем, что заставляет кровеносные сосуды расширяться. Таким образом, правая половина сердца, помимо своего прямого назначения, служит еще железой внутренней секреции, гормон которой регулирует работу сердца. Открытие названного гормона обогащает медицину новым средством, способным возбуждать деятельность сердца. Добывают этот гормон у крупных убойных животных.

По-видимому, такой вопрос и задавать странно: конечно, не может! Однако оказывается, что может. На юге — между прочим, у нас на Кавказе и в Одессе, — продают кувшины из пористой глины. Если в такой кувшин налить воды и повесить его летом на ветерке, то скоро вода делается холодной, как будто кувшин стоял в погребе. Охлаждение воды получается оттого, что вода, проходя через поры стенок кувшина, выступает на его поверхности мельчайшими капельками и испаряется, а всякое испарение вызывает охлаждение окружающего пространства. Человеческое тело в отношении физиологии кожи походит на такие кувшины. Во время жары деятельность потовых желез кожи усиливается, пот капельками выступает на поверхности кожи и испаряется, а это, как и испарение воды на поверхности кувшина, сопровождается поглощением тепла и охлаждением тела человека.

Указанное свойство кожи дает возможность человеку выносить парадоксально высокую температуру. На некоторых заводах рабочим приходится работать при температуре 100 °C, т. е. при температуре кипения воды, и даже при 110°. Выдержать такую температуру, конечно, можно недолго, иначе у человека не хватит пота на то, чтобы охлаждать его тело. Кроме того, необходимо, чтобы воздух был сухой. Стоит только увлажнить воздух, как делают в банях, когда парятся, — и человек может свариться.

Это объясняет нам, почему человек легче выносит жаркий климат при сухом воздухе, нежели менее жаркий, но с большим содержанием влаги в воздухе. В приморских местностях Индии климат не очень жаркий, круглый год там средняя температура суток бывает около 25 °C или немного выше; но так как воздух там влажен, то европейцы с трудом выносят этот климат. У нас же, в Закаспийской области, например, в Ашхабаде, летом температуры бывают гораздо выше индийских, но воздух там сухой — и закаспийская жара переносится легко.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Рис. 38. Путь звукового раздражения от источника звука в место восприятия в коре мозга.

Кажется, будто мысли ничего не стоит мгновенно перенестись на самый отдаленный предмет. Сейчас человек думает о планете Марс, через мгновение мысль его перескакивает на Сатурн и мчится с такой быстротой, что свет не в состоянии за ней угнаться. На самом же деле, по сравнению со светом, мысль плетется, можно сказать, как черепаха. Чтобы в голове возникла мысль о Марсе, мысли не надо совершать путешествие туда — для этого довольно небольшого путешествия в пределах даже не всего мозга, а той его части, где возникает представление о предметах.

Скорость возникновения мысли различна в зависимости от ее сложности. Чем сложнее мысль, тем больше времени требуется для ее нарождения, но вообще эта скорость очень невелика. Как уже было сказано раньше, возбуждения, вызывающие рефлекс, движутся по нервам со скоростью не больше скорости полета многих птиц, а скорость возникновения мысли и передачи ее приказов мышцам еще меньше. Поэтому в тех случаях, когда начало какого-нибудь движения должно наступить как можно быстрее, у человека появляются рефлекторные движения, а не движения, вызванные мыслью.

Если человек во время ходьбы спотыкается, то руки совершенно без всякого участия сознания рефлекторно вытягиваются вперед, чтобы упереться в землю и ослабить удар от падения. Если бы человек такое вытягивание рук стал делать сознательно, то, пока у него в голове возникла бы мысль о необходимости протянуть руки и пока эта мысль была бы приведена в исполнение, он успел бы упасть несколько раз.

Чтобы раздражение по чувствующему нерву дошло до головного мозга, необходимо время. Особое время нужно и на то, чтобы это раздражение было воспринято мозгом и вызвало ощущение. Наконец, еще некоторое время необходимо на то, чтобы это ощущение вызвало волевой импульс, приказ определенному мускулу, и чтобы этот мускул начал сокращаться. Все эти промежутки времени бывают различны у разных людей, и они довольно точно вычислены при помощи особых приборов. У разных людей они могут колебаться в пределах 0,1–0,5 секунды. Различны они и для разных органов чувств. Чтобы воспринять зрительное ощущение, требуется около 0,2 секунды, а для звуковых ощущений меньше, именно 0,12-0,15 секунды. Вследствие такой разницы получается странное явление: звук, как известно, распространяется в воздухе гораздо медленнее света. Смотря на женщину, которая колотит вальком белье очень далеко, мы видим сначала, как валек ударяет белье, а потом только до нас доносится звук удара. Когда же расстояние звучащего предмета весьма невелико, то наблюдается обратный порядок получения ощущений. Если мы наблюдаем разряд электрической машины, то сначала слышим треск искры, а потом видим саму искру; разница эта во времени, однако, меньше десятой доли секунды.

Рис. 39. Происхождение чувства голода.

Рассмотрим рис. 39. Работающий мускул (1) потребляет питательные вещества крови. Обедневшая кровь (2), поступая в мозг (3), раздражает центры (4, 5, 6), управляющие органами пищеварения: выделяется слюна, сокращаются мышцы пищевода и желудка. Передаваясь по нерву (7) в кору головного мозга (8), эти раздражения ощущаются как голод. После приема пищи питательные вещества из тонких кишок (9) попадают в кровь и обогащают ее; проникая в мозг, такая кровь тормозит деятельность центров (4, 5, 6), управляющих органами пищеварения, и прекращают их раздражение.

Скорость передачи раздражений от органов чувств к мозгу и скорость передачи приказов от мозга к мышцам у разных людей различны. У одних это происходит быстрее, у других медленнее. Разница отражается на физических наблюдениях разных лиц там, где приходится точно отметить момент начала явления. Астрономы Бассель и Маскелайн первые указали, что при астрономических наблюдениях разные люди видят одно и то же явление или слышат один и тот же звук не в один и тот же момент, а один раньше, другой позже. Разница, конечно, не велика и не выходит за пределы долей секунды, но в астрономических наблюдениях, где необходима особая точность, она может чувствительно отразиться на результатах исследования.

Поэтому астрономы стараются производить одно и то же наблюдение по меньшей мере вдвоем, чтобы получить средние результаты. Разница в наступлении момента ощущения двух разных лиц получила название личного уравнения. Его нельзя смешивать со случайной ошибкой наблюдения. Это не ошибка: у отдельных наблюдателей личное уравнение долгое время остается постоянным.

У взрослого мужчины мозг весит приблизительно 1360–1375 г с колебаниями от 1018 до 1925 г. У женщин вес мозга равен 1220–1245 г с колебаниями от 820 до 1565 г. Таким образом, женский мозг весит в среднем на 30 г меньше мужского.

Так как головной мозг есть центр умственных отправлений, то меньшие размеры мозга женщин по сравнению с мужчинами могут порадовать некоторых мужчин, недоброжелателей женщин. Радость преждевременна, потому что у слона мозг весит почти в три раза больше, чем у человека, однако слон не умнее человека в три раза.

Величина мозга находится в связи не только со степенью развития умственных способностей, но и с размерами тела существа. У слона мозг больше человеческого, но зато и общий вес тела его гораздо больше, чем у человека. У человека вес мозга в 42 раза меньше веса всего тела, у слона в 440 раз. Если у женщин абсолютный вес мозга меньше, чем у мужчин, то относительный вес нисколько не меньше, потому что вес тела женщин в среднем меньше веса тела мужчин.

Вообще по весу мозга нельзя судить о степени развития умственных способностей. Очень тяжелый мозг в 2222 г находили у людей, ничем в этом отношении не выдающихся.

Правда, у некоторых выдающихся людей мозг имел большой вес; у Тургенева, например, 2012 г, у Байрона 1807 г, у Кювье 1816 г, но зато у Гамбетты всего только 1160 г, т. е. меньше среднего мозга женщины. Это указывает на то, что степень развития психики зависит не столько от массы мозга, сколько от качеств нервных клеток, образующих корковое вещество полушарий большого мозга.

Мы очень мало знаем о том, что происходит в нашем мозге, когда мы думаем. Однако подобно тому, как работа мышцы сопровождается потреблением и разложением мышечного вещества, так и работа мозга должна происходить за счет вещества мозга. Это вещество должно потребляться и разлагаться. Работа мысли есть проявление какой-то энергии, а никакая энергия не может родиться из ничего. Что это за энергия, нам не известно, но по своим свойствам она должна походить на электричество. В электрической батарее, употребляемой, например, для звонков, электричество получается вследствие химического соединения кислоты с металлом. По мере соединения и металл окисляется, и кислота превращается в соль; наконец, эти изменения могут дойти до того, что электричество получаться не будет. Надо удалить то, что накопилось в батарее ненужного, и добавить то, что в ней истощилось. Точно так же и в мозгу по мере его умственной работы должны появляться негодные продукты процесса мышления и потребляться вещество мозга. Негодные продукты должны выноситься кровью, и та же кровь должна приносить питательный материал, за счет которого восстанавливается потраченное вещество мозга.

Так в действительности и происходит. Это видно из того, что при работе головного мозга его кровеносные сосуды расширяются и кровь в увеличенном количестве притекает к мозгу. У школьников, решающих трудную задачу, вследствие такого притока лицо краснеет; у некоторых начинается даже кровотечение из носа. Известный французский физиолог Моссо наблюдал человека, у которого вследствие операции в черепе было отверстие: сквозь него был виден головной мозг; во время умственной работы этого человека было заметно, как оболочки мозга краснели, очевидно, вследствие усиленного притока крови.

Рис. 40. Опыт Моссо.

Тот же ученый устроил особого рода весы, на одну чашку которых человек мог лечь всем телом, а на другой чашке помещалась голова. Особыми приспособлениями можно уравновесить тело так, что туловище не будет перетягивать голову. Если человеку, лежащему на таких весах, задать задачу или просто предложить вопрос, для ответа на который надо подумать, то голова начинает перевешивать туловище. Очевидно, это происходит вследствие того, что из туловища кровь приливает к голове: туловище становится легче, а голова тяжелее.

После усиленной умственной работы наступает умственное утомление. Есть основания думать, что вредные продукты разложения мозгового вещества однородны с теми, которые получаются при работе мышцы. Как уже было сказано, признаки мышечного утомления появляются у совершенно неутомленного животного, если ему впрыснуть в кровь продукты распада мышцы, получающиеся при ее работе, например молочную кислоту, или если впрыснуть кровь утомленного животного. Исследования на эргографе показали, что у человека, утомленного умственно, и мышцы обнаруживают признаки утомления. Точно так же и у физически утомленного человека и мозг работает плохо. Все это указывает на то, что причины, вызывающие утомление в мышцах и в мозге, если не совсем одинаковы, то однородны. Поэтому нельзя думать, что от умственного утомления можно отдохнуть за физической работой, или физическая усталость пройдет, если заняться умственной работой. Как ноги не могут работать, если устали руки (см. часть 4, глава 9), так и голова не может нормально работать, если устали руки или ноги. Школьники, которых после нескольких часов умственной работы заставляют заниматься гимнастикой, во время нее нисколько не отдыхают; они продолжают утомляться, словно у них продолжаются уроки. Гимнастика, вообще физический труд необходимы для всестороннего развития организма учащихся, но нельзя на них смотреть как на отдых от умственной работы. Голова и тело — части одного организма. Если голова устала, то устало и тело; наоборот, утомленное тело делает и голову утомленной. Голова во много раз меньше туловища, поэтому умственная усталость вызывает усталость туловища в меньшей степени, нежели утомление туловища отражается на свежести головы. У физически изнуренного человека голова работает очень плохо, а у умственно утомленного человека мышцы работают хотя и не так хорошо, как у неутомленного, но все же не очень плохо.

Последствия умственного утомления легче всего наблюдать на школьниках, так как им приходится проделывать большую умственную работу в школе; на них эти последствия главным образом были исследованы. Бургерштейн заставлял 11-13-летних детей, их было около 160 человек, производить простые арифметические вычисления четыре раза в течение часа. Каждое вычисление продолжалось 10 минут, на отдых давалось 5 минут; затем давалось второе вычисление, и так до четырех раз. При проверке работ оказалось, что в вычислениях, сделанных в течение первых 10 минут, ошибок было три процента; в течение вторых 10 минут число ошибок возросло до четырех процентов; в течение третьих 10 минут ошибок было сделано более 5,5 процентов, а в четвертые 10 минут — шесть процентов. Очевидно, увеличение числа ошибок было последствием нарастающей усталости мозга, причем начало этой усталости обнаружилось уже после 10-минутной умственной работы.

Сикорский проверял 1500 диктовок, из которых половина была сделана утром в начале занятий, а вторая половина — в конце уроков. Он сосчитал число описок, т. е. таких ошибок, которые произошли лишь вследствие недостатка внимательности. Оказалось, что во всех классах число описок на поздних занятиях на 33 процента превосходило число описок на ранних занятиях. В этих описках дети вместо одной буквы писали другую, похожую на первую по начертанию или по звуку. Очевидно, вследствие утомления у них ослабла способность различать сходные буквы.

Последствия умственного утомления проходят, если уставшему дать отдохнуть достаточно времени. Если же отдых недостаточно продолжителен и если так дело продолжается изо дня в день, то остатки утомления накапливаются и могут привести к расстройству организма. Переутомившиеся ученики имеют усталый вид, отличаются раздражительностью, страдают головными болями, сердцебиением, иногда и бессонницей; способность их к учению падает; иногда это нервное расстройство кончается даже сумасшествием.

По исследованиям доктора Нестерова, в учебных заведениях Москвы до войны в младших классах оказалось от 8 до 20 процентов учеников с расстроенной нервной системой, а в старших — от 60 до 70 процентов. Болезненное состояние, вызванное мозговым переутомлением, обычно принимает форму так называемой неврастении.

Из сказанного видно, что самые трудные уроки должны назначаться на утренние часы, а на последний час следует оставлять самые легкие; вместе с тем перерывы занятий к концу уроков должны удлиняться. Известно, что работа мышцы, если она правильно сменяется отдыхом, влечет за собой ее развитие. Точно так же и умственный труд, если он не сопровождается переутомлением, содействует развитию умственных способностей. Умственное бездействие влечет за собой ослабление этих способностей.

Работу мышцы, как всякую механическую работу, мы можем измерить довольно точно. Единицей измерения служит килограммометр. В работе мышцы можно различать ее величину, но не качество, т. е. нельзя сказать, что мышца проделывает хорошую или дурную работу. Если один мастер сделал вещь плохо, а другой такую же вещь хорошо, то это не значит, что у первого мышцы работали плохо, а у второго хорошо. В качестве работы, ее достоинствах мышцы никакой роли не играют. Второй сделал вещь хорошо только потому, что у него голова лучше, нежели у первого, ум работает лучше, зрение и другие чувства более тонки, на свою работу он затратил больше внимания; словом, работа его мышц получила лучшее применение.

Совсем иные свойства проявляет работа ума. Мы не знаем такой единицы, при помощи которой могли бы измерить количество умственной работы. Время не может служить такой единицей, потому что в течение одного и того же времени один может произвести большую умственную работу, а другой маленькую. О количестве умственной работы мы можем судить только очень приблизительно, руководствуясь результатами работы, причем все-таки допустима большая ошибка, потому что самая усиленная умственная работа может не дать никаких результатов.

Умственная работа отличается от мышечной еще и тем, что в ней можно отмечать не только количество, но и качество. Относительно мышечной работы можно сказать, что сделано много или мало, а относительно умственной — что сделано не только много или мало, но и хорошо или плохо.

Качество умственной работы зависит от многих причин, и прежде всего от свойств головного мозга. У одного мозг работает хорошо, у другого, при одинаковых условиях, плохо. Условия наилучшей работы у одного и того же человека весьма разнообразны. Мозг гораздо прихотливее мышцы. Ему недостаточно того, что он отдохнул; ему необходим целый ряд условий, при которых он вообще может работать, и еще ряд таких, при которых он работает наилучшим образом. Первое условие успешности умственной работы заключается в возможности сосредоточить внимание на предмете. Если внимание отвлекается раздражениями органов чувств, например резкими звуками или разговорами, к которым невольно прислушивается работающий, то умственная работа идет плохо. Настроение работать и сосредоточение внимания получаются у разных людей при самых разнообразных условиях. Это в особенности мы видим на умственной работе писателей. Один лучше всего работает по утрам, когда сидит под окном и видит определенное здание; у другого работа спорится, если у него на столе стоят цветы; третий может работать только ночью и т. д. При работе, не требующей большого напряжения умственных способностей, мозг не бывает столь прихотлив: он справляется с работой и при условиях, не вполне благоприятных.

Второе условие для получения наилучших результатов от работы мозга заключается в интересе работающего к своей работе. Даже физическая работа идет наилучшим образом, если работающий заинтересован работой. И здесь наилучшие результаты получаются только через посредство мозга. Мышца не может интересоваться или не интересоваться работой. Интерес родится в мозгу, и заинтересованный мозг посылает более энергичные приказы работающим мышцам. Еще в большей степени интерес к работе отражается на успехе чисто умственной работы. Никакая другая работа не требует в такой степени свободы выбора, как работа умственная. По принуждению можно, конечно, выполнять умственную работу, но только такую, которая не требует большого напряжения ума. Педагоги должны учитывать эту особенность работы мозга.

Бывает болезнь мозга, при которой больной теряет способность говорить. После смерти таких больных находят при вскрытии повреждения в одном определенном участке коркового вещества полушарий большого мозга, этот участок называется центром речи. Он находится в третьей лобной извилине левого полушария, и только левого. У левшей, т. е. людей, у которых левая рука развита более правой, центр речи помещается в такой же извилине, но правого полушария.

У большинства людей правая половина тела бывает развита лучше левой, и мускулы этой половины работают лучше; связь этих мускулов с мозгом бывает перекрестная, т. е. мускулы правой половины связаны нервными волокнами с левой половиной мозга; поэтому левое полушарие мозга бывает больше правого и имеет более развитые извилины. Повреждение названного центра ведет за собой только неспособность говорить, болезнь, получившую название афазии. Больной отлично понимает речь другого, может правильно писать и читать про себя, может петь без произнесения слов, он только как бы разучился говорить.

При повреждении коркового вещества мозга в задней части второй лобной извилины около центра, заведующего движениями правой руки, человек теряет способность писать; получается болезнь, носящая название аграфии. Больной хорошо владеет мускулами руки, нормально видит и слышит, говорит и понимает, что ему говорят, может читать, но не может производить такие движения руки, которые необходимы при писании.

Назначение разных частей головного мозга изучено мало. Причина в том, что производить какие-нибудь опыты с мозгом трудно. В нашем распоряжении имеются два способа познакомиться с назначением частей головного мозга. Один заключается в повреждении разных частей его у живых животных и в наблюдении за тем, какие ненормальности в работе организма вследствие этого получаются. Этот способ, однако, не может нам объяснить некоторые функции головного мозга, свойственные только человеку и неизвестные у животных. У животных нет центра речи, письма и некоторых других способностей. Другой способ состоит во вскрытии головного мозга умерших людей, страдавших каким-нибудь расстройством его деятельности.

Такими способами было найдено, что в продолговатом мозге находится центр, заведующий сокращениями кровеносных сосудов. В стенках сосудов находятся мышцы, которые, сокращаясь, могут сделать сосуд более узким; наоборот, при расслаблении их просвет сосуда увеличивается. Наше лицо краснеет именно вследствие расширения этих сосудов, вызванного разными причинами, например холодом, душевными волнениями. В продолговатом мозге помещаются центры жевания, сосания, глотания, слюноотделения, закрывания век и центр дыхательных движений. Если у собаки вырезать весь мозг, оставив только продолговатый, она еще может жить некоторое время, но если собаке с неповрежденным мозгом удалить то место, которое является центром дыхательных движений, то наступает мгновенная смерть, почему это место и получило название жизненного узла. Умирает собака вследствие того, что она «разучивается» дышать.

Усталые мышцы и усталый мозг требуют отдыха. Лучший отдых получается во время сна. Мышца может до известной степени отдохнуть и у бодрствующего человека, стоит ей только прекратить работу; мышца сердца отдыхает в промежуток времени между двумя последовательными сокращениями сердца, но головной мозг работает постоянно, пока человек не спит, и только во сне мозг отдыхает. Его отдых выражается главным образом в том, что спящий человек совершенно утрачивает сознание. В какой мере сон необходим, показывают некоторые случаи, когда человеку долгое время приходилось оставаться без сна. Описан случай, когда машинисту пришлось управлять машиной несколько суток без сна, и в последнюю ночь он сошел с ума. Проспав 15 часов подряд, он проснулся совершенно здоровым. Бывает болезненное состояние, при котором человек не может заснуть, и если такое состояние продолжается дней 9, человек умирает.

Известный ученый М. М. Манасеина на щенках убедилась в том, что сон более необходим, нежели даже пища. Она морила щенков голодом в течение 20 дней. Они, конечно, исхудали, потеряв более половины своего веса, но когда потом их стали подкармливать, они поправились. Другим щенкам она не давала спать пять суток, и они все погибли, хотя им предоставили возможность есть сколько угодно. Продолжительная бессонница ведет к понижению температуры тела, уменьшению числа красных кровяных шариков и расстройству питания; кровь сгущается, и вещество мозга начинает обнаруживать жировое перерождение.

Прежде чем заснуть, человек вступает в состояние, среднее между сном и бодрствованием. Когда человек сидит на стуле и, что называется, «клюет носом», то сознание и деятельность органов чувств у него еще не утрачены.

Точно так же и при пробуждении он приходит сначала в состояние просонок, когда кое-что видит и слышит, но сознание еще подавлено. Во сне сознание окончательно теряется; пропадает способность к самопроизвольным движениям и воля. Если спящему человеку пощекотать руку или ногу, он отдергивает их, но делает это рефлекторно, т. е. совершенно бессознательно, как отдергивает лапу обезглавленная лягушка, если ее ущипнуть. Нельзя сказать, чтобы спящий ничего не слышал, но слабые звуки не производят на него никакого впечатления. Если бы человек спал с открытыми глазами, он все равно не мог бы ничего видеть. Но те части мозга, которые заведуют мышлением, находятся в полном бездействии только при очень глубоком сне. Обыкновенно же они продолжают работать и во сне, но только в сильно ослабленной степени. Результатом этой работы являются сновидения.

Во время сна находятся в полном покое только мышцы произвольного движения, но мышцы непроизвольного движения, например те, которые работают в дыхательных движениях, или мышцы кишечного канала, продолжают работать. Все такие мышцы сокращаются с известными промежутками времени и успевают отдохнуть в течение этих промежутков. Тем не менее деятельность их во сне заметно ослабевает. Дыхание становится реже и менее глубоким; вместе с тем изменяется способ увеличения полости груди при вдыхании: в бодрствующем состоянии мужчины дышат, как выражаются, «животом», во сне же чаще грудью, как женщины. У женщин во сне грудное дыхание еще более увеличивается за счет брюшного. Биение сердца во сне замедляется и становится слабее, так что пульс делается менее частым и более слабым.

Вследствие этого в разных местах тела, главным образом под кожей, происходит застой крови; в руках, ногах и на лице получаются отеки. Поэтому всякому, кто укладывается спать, необходимо принять меры к тому, чтобы ничто не препятствовало свободному кровообращению. По этой причине вредно спать в одежде, в особенности с перетянутым поясом. Во время сна кровь отливает от головы — лицо бледнеет. Только во время сновидений, особенно тревожных, начинается приток крови к мозгу, и этот приток содействует пробуждению. Точно так же пробуждение получается, если раздается сильный звук или спящего начинают расталкивать. Во всех этих случаях обескровленный мозг спящего опять получает прежнее количество крови, что и вызывает пробуждение.

Из этого видно, что те части головного мозга, которые воспринимают внешнее раздражение, т. е. воспринимают звук, прикосновение к коже, продолжают работать и во сне, хотя деятельность их сильно ослаблена. Спят более или менее полным сном те части полушарий большого мозга, в которых родится сознание. Другие его части, например, продолговатый и малый мозг, продолжают и во сне бодрствовать. Это видно из того, что и во сне работают те части тела и те мышцы, которые получают приказы от названных частей мозга, например дыхательные мышцы. Пищеварение во сне продолжается, хотя бывает иногда ослаблено.

Во сне органы человека, главным образом мышцы произвольного движения и мозг, отдыхают. Отдых заключается в том, что за время сна кровь выбрасывает из организма негодные продукты деятельности мышечной и нервной тканей и восстанавливает потраченное во время работы вещество этих тканей. За ночь организм спешит очистить кровь от вредных отбросов для того, чтобы к утру силы были восстановлены. По этой причине во сне повышается деятельность выделительных органов, которые выносят из организма продукты распада тканей, — почек и потовых желез. Во сне повышается деятельность потовых желез, почему спящий человек становится более потливым. Поэтому во сне легко простудиться. Особенно же усиливается деятельность почек: за ночь мочи выделяется больше, чем днем.

Во время сна происходит обескровливание головного мозга, что, собственно, и является причиной сна. Напротив, прилив крови к голове вызывает пробуждение. Поэтому все причины, которые заставляют кровь усиленно притекать к мозгу, вызывают бессонницу. Собака не может заснуть, если ее голову опустить ниже туловища. Чрезмерное утомление, физическое или умственное, вместо того чтобы побуждать ко сну, прогоняет его. Это происходит вследствие того, что такое утомление бывает вызвано какой-нибудь чрезмерной работой, а работа сопровождается усиленной деятельностью сердца; вследствие этого сердце и к мозгу пригоняет крови больше, чем надо для появления сна. По той же причине трудно заснуть, если ноги находятся в холоде: вследствие охлаждения ног начинается прилив крови к голове. В случае бессонницы надо поэтому закрывать ноги теплее. Бессонницу вызывают также всякого рода волнения, будь то от радости или от горя, потому что волнения сопровождаются усиленной работой сердца и приливом крови к голове. Разгоняет сон также сильное раздражение органов чувств; вот почему многие не могут спать при огне.

Однако организм довольно скоро привыкает к таким раздражениям. Привыкшему к ним они не только не мешают спать, но он даже просыпается, если такое раздражение прекращается. Человек может спать в вагоне, несмотря на тряску во время хода поезда, и просыпается, если поезд останавливается. Всякие возбуждающие средства могут вызвать бессонницу, потому что повышают работу сердца. У многих бессонницу вызывают крепкий чай и кофе. Больше всего действуют усыпляющим образом слабые, однообразные и продолжительные раздражения — тиканье часов, стрекотание сверчка за печкой, а у детей — колыбельная песенка.

Зевота служит сигналом, дающим нам знать, что пора если не ложиться спать, то прекратить работу. Во время зевоты человек с раскрытым ртом медленно, но глубоко вдыхает воздух и столь же медленно его выдыхает. Полезное значение зевоты заключается в следующем: в крови утомленного человека кислорода бывает недостаточно, а углекислоты больше, чем надо. При зевании в легкие входит гораздо больше воздуха, чем при обычном дыхании, и кровь извлекает из легких больше кислорода. Зевота вентилирует легкие. Непосредственной причиной зевоты служит отлив крови от головного мозга; поэтому люди, болезненно малокровные или потерявшие много крови, зевают очень часто, в особенности, если стоят или сидят. Когда такой человек ляжет, зевота проходит, вследствие того что в лежачем положении кровь притекает к голове.

Если на собрании, совещании или лекции кто-нибудь из присутствующих зевает, это значит, что он не слушает того, что происходит. Если бы он слушал и мозг его вследствие этого работал, воспринимая прослушанное, т. е. кровь приливала бы у него к мозгу, он не стал бы зевать. Зевота начинает одолевать также после сытного обеда, когда кровь начинает от головы притекать к желудку; вместе с тем чувствуется склонность ко сну. Усилием воли зевоту можно задержать; если не противиться ей, то она может начаться, когда о ней что-нибудь напомнит; заставляет зевать, например, вид зевающего человека, даже зевающей собаки. Известно, что зевота заразительна; стоит в обществе зевнуть одному, как начинают зевать и другие.

Полезное значение имеет и потягивание. Вследствие утомления в разных местах тела могут происходить застои крови. При потягивании эти застои разгоняются, и кровь распределяется по телу более равномерно. Во время сна, вследствие того что некоторые кровеносные сосуды бывают сдавлены тяжестью тела и работа сердца бывает в это время ослаблена, также могут получаться застои крови. Поэтому при пробуждении от сна, хотя человек во сне вполне отдохнул, он потягивается, как и перед сном.

Причина, почему человек и животные при известных условиях, в особенности после утомления, впадают в сонное состояние, недостаточно выяснена. Существуют только несколько более или менее правдоподобных предположений. Некоторые полагают, что продукты разложения мышечного и мозгового вещества, получающиеся при работе, сами по себе действуют снотворно: они приводят мозг в состояние паралича, т. е. неспособности действовать, вследствие чего сознание пропадает и наступает сон. Прейер думает, что эти продукты легко соединяются с кислородом крови, почему в организме не хватает кислорода на то, чтобы вызвать энергию, необходимую для проявления сознания. В мозгу прекращаются те изменения, которые родят мысль и сознание, и человек засыпает.

В течение сна тело человека через посредство почек и потовых желез успевает выбросить эти вредные вещества, в крови опять накапливается достаточное количество кислорода, получаемое из воздуха, в мозгу возобновляется работа, и человек просыпается. К числу таких продуктов относится молочная кислота, которая появляется в крови из мышц во время их работы. Известно, что впрыскивание молочной кислоты в кровь неутомленной собаки вызывает у нее признаки усталости и склонность ко сну. В связи с этим указывают на то, что принятые внутрь кислое молоко, молочная сыворотка и даже молочная кислота, растворенная в воде с сахаром, действуют снотворно, и вообще молочная пища развивает сонливость. Грудные дети, питающиеся одним только молоком, спят почти круглые сутки. Эти усыпительные продукты накапливаются в большем количестве при физическом утомлении, нежели при умственном; поэтому сон крепче у людей, занимающихся физическим трудом, нежели у тех, которые заняты исключительно умственной работой.

По мнению Дюваля, причина наклонности ко сну при утомлении иная и заключается в следующем. Мозг в серой своей части состоит из микроскопических ячеек, называемых клеточками. Эти клеточки имеют отростки, которые соединяются с отростками соседних клеточек, вследствие чего работа одних клеток передается соседним. Однако соединение отростков клеток той части мозга, где родится сознание, с отростками соседних частей, не сплошное, т. е. один отросток не переходит в отросток клетки соседней части мозга, а только соприкасается с ним. Вследствие продолжительного возбуждения этих пограничных клеток их отростки укорачиваются и соприкосновение нарушается; поэтому та часть мозга, которая заведует сознанием и мыслью, оказывается отделенной от тех, которые воспринимают ощущение. Будучи отделенной и не получая никаких впечатлений, эта часть мозга не может работать за отсутствием материала для работы, вследствие чего сознание утрачивается и наступает сон. Действие снотворных веществ, например настоя маковых головок или хлороформа, Дюваль объясняет тем, что вещества эти вызывают укорочение отростков мозговых клеток и их разъединение.

По Дювалю, работу мозга засыпающего человека можно сравнить с работой электрической лампы, которая загорается от соединения ее с источником электричества при помощи штепселя. Штепсель вставлен — лампа горит, штепсель вынут — лампа гаснет. Так и в мозгу. Штепсель клеток органа сознания соединен с остальными клетками мозга — сознание действует; штепсель вынут — сознание гаснет, наступает сон.

Возможно, что та и другая из указанных причин сна действуют совместно: разъединение клеток вызывается накоплением в крови продуктов разложения мышечного и мозгового вещества, получающихся вследствие физической и умственной работы.

На вопрос о том, сколько времени человек должен спать, обыкновенно отвечают, что человек проводит во сне одну треть своей жизни, т. е. восемь часов в сутки. Приблизительно столько времени спит взрослый, здоровый человек, не обремененный слишком тяжелой работой. Но работа бывает разная, разные бывают и люди. После восьмичасовой изнурительной работы может оказаться недостаточным восьми часов сна. Дети требуют более продолжительного сна, нежели взрослые, потому что они скорее утомляются, их жизненные силы идут главным образом на рост, а на произведение работы этих сил остается мало.

Количество времени, употребляемого на сон, находится в зависимости от степени развития сознания. Казалось бы, чем более развиты умственные способности и сознание, тем более продолжителен должен быть сон, дающий полное восстановление сил, потому что проявление сознания есть тоже работа, требующая известной затраты сил. Однако мы наблюдаем как раз обратное: чем более развито сознание, тем человек меньше спит. Объясняется это тем, что подавленное сознание обыкновенно бывает последствием общей слабости организма, а раз организм слабый, он скорее утомляется и требует более продолжительного отдыха.

Грудные дети, особенно в первые недели своей жизни, не спят только в то время, когда сосут грудь; остальное время, приблизительно около 22 часов в сутки, они проводят во сне. Детям в возрасте от одного до двух лет для полного отдыха достаточно 16–18 часов в сутки; от двух до трех лет — 15–17 часов; от трех до четырех — 14–16 часов; от четырех до пяти — 13–15 часов; от пяти до девяти — 10–12 часов и от девяти до тринадцати лет — 8-10 часов. При переходе от детского возраста к юношескому, когда наступает половая зрелость, потребность во сне несколько увеличивается. Люди среднего возраста и вполне здоровые могут довольствоваться 5–7 часами в сутки.

Старые люди бывают двух родов. Бывают старики с заметно ослабленными умственными способностями, что сопровождается и физической слабостью. Такие старики, подобно детям, утомляются скоро и для отдыха требуют продолжительного сна; иные спят 20 часов в сутки и все-таки не чувствуют себя вполне свежими. Но бывают пожилые люди, которые до глубокой старости сохраняют бодрость духа и умственные способности. Для восстановления сил им требуется даже меньше отдыха, нежели людям в расцвете лет, которые кроме работы, тратят свои душевные силы, энергию на разного рода переживания, удовлетворение страстей, житейские волнения. Старики же спокойнее смотрят на жизнь, страсти их не одолевают, и потому они меньше расходуют свои душевные силы, нежели люди среднего возраста. По той же причине они довольствуются более коротким сном. Иные старики спят не более 4–5 часов в сутки.

Недосыпание влечет за собой чувство разбитости, слабость, дурное настроение, раздражительность, а если такое недосыпание повторяется изо дня в день в течение продолжительного времени, то все эти расстройства организма нарастают и могут перейти в настоящую болезнь, так называемую неврастению.

С другой стороны, и сон более продолжительный, нежели требует организм, тоже вреден. Человек, спящий больше, чем следует, толстеет, делается вялым, малоподвижным, умственные способности его ослабевают.

Особенно вреден излишний сон у детей. Сонливые дети растут вялыми и поздно развиваются в умственном отношении.

Гипнозом называют особое состояние, похожее на сон. От сна оно отличается тем, что загипнотизированный человек не вполне теряет сознание: он может видеть, слышать, отвечать на вопросы, но разум его, в особенности же воля бывают сильно подавлены. Больше всего он походит на лунатика, который во сне встает, начинает ходить, взбирается иногда на крышу и ходит по таким местам, где не пройдет ни один человек в бодрствующем состоянии.

Еще жрецы Древнего Египта умели усыплять людей и внушать им исцеление от некоторых болезней, и больные в действительности исцелялись. Индийские факиры умеют сами себя загипнотизировать, и в таком состоянии тело их обнаруживает самые удивительные свойства. Они теряют чувствительность, сердцебиение у них ослабевает, дыхание почти прекращается, и температура тела понижается. В это время человека можно зарыть в землю, как мертвого, и если потом вырыть, он оживает. Факиры выдают эту способность своего организма за проявление чуда; по их словам, душа в это время сливается с божеством. На самом же деле такое состояние надо рассматривать как пример глубокого гипноза, в котором загипнотизированный впадает в летаргический сон, несколько напоминающий зимнюю спячку животных. В средние века в Европе лиц, умевших усыплять людей, считали колдунами или ведьмами и жгли на кострах.

В конце XVIII столетия знаменитый в свое время Месмер стал лечить людей гипнотизмом, который он называл «животным магнетизмом». Его лечение наделало много шума, так что Парижская академия наук назначила комиссию для исследования этого способа лечения. Комиссия, в состав которой входили знаменитые ученые Лавуазье и Франклин, пришла к заключению, что «животный магнетизм» Месмера (или месмеризм) есть обман. Несмотря на такой убийственный приговор, месмеризмом продолжали заниматься многие, потому что в некоторых его проявлениях нельзя было видеть один только обман. Твердо было установлено, что тем или другим способом можно усыпить человека и получать от него ответы на вопросы.

В 1840-х годах английский врач Брэд убедился в том, что для усыпления не надо таинственной обстановки, не требуется никаких движений руками, или так называемых пассов, а достаточно предложить гипнотизируемому пристально всматриваться в какой-нибудь предмет, находящийся близко от глаз. Впоследствии для этого стали употреблять блестящий шарик. Так как на опытах месмеризма обнаруживалось много странного, таинственного, возбуждавшего всеобщий интерес, то к нему не замедлили пристроиться многочисленные шарлатаны и фокусники, которые за деньги давали публичные представления.

Доктор Брэд пытался очистить месмеризм от всего шарлатанского, но не имел большого успеха; ученые продолжали видеть в месмеризме простое фокусничество. В 1870-х годах в Германии появился гипнотизер Ганзен, который разъезжал по всему свету и давал публичные представления. Его представления обратили на себя внимание ученых, и в скором времени гипнотизм сделался предметом научного исследования в разных странах. Во Франции им занимался знаменитый Шарко, а у нас — профессор В. Я. Данилевский.

Гипноз проявляется у разных лиц в разной степени и даже в разной степени у одного и того же лица в разное время. Некоторых совсем не удается усыпить, другие же очень легко впадают в состояние гипноза. Тот, кто сначала с трудом поддается усыплению, потом делается очень податливым, если он подвергался многократным опытам гипнотизации. Дело доходит до того, что такие привычные гипнотики засыпают сами без всякого участия гипнотизера, стоит только им сесть и посмотреть на блестящий предмет. Не поддаются гипнозу люди с очень живым темпераментом, люди, не способные долгое время сосредоточивать свое внимание на чем-нибудь одном; не поддаются усыплению также идиоты. Легче других усыпляются лица слабохарактерные и вялые, а также дети. Людей с твердым характером не удается усыпить.

По степени гипноза различают три состояния. Сначала наступает сонливость; усыпляемый закрывает глаза, но, хотя и с трудом, все-таки может открыть их. В это время он еще не поддается внушениям, что указывает на то, что ни разум, ни воля у него еще не подавлены. Во втором периоде наступает полный сон; спящий уже не может открыть глаз, у него пропадает чувствительность, так что он не чувствует уколов иголкой, а самые уколы оказываются бескровными. В это время спящий легко подчиняется внушениям. Но самое замечательное изменение происходит в мышцах. Они приобретают восковидную гибкость, т. е. сохраняют то положение, какое им придано искусственно. Загипнотизированному можно придать какую угодно, даже самую неудобную позу, и он остается в такой позе в течение 20–30 минут, как будто тело его сделано из воска. Такое состояние тела называют каталепсией. Иногда оно доходит до того, что тело человека как бы коченеет, т. е. теряет гибкость: человека можно положить головой на один стул, пятками на другой, и он, подобно бревну, лежит, не сгибаясь от собственной тяжести. Гипнотизер может даже сесть или встать на заснувшего, и тело его не согнется. Однако каталепсию можно вызвать далеко не всегда: некоторые не могут впадать в такое состояние; но в тех случаях, где она удается, ее можно изменять на разные лады. Можно получить каталепсию одной половины тела или только одной руки или ноги. Вызывается она или внушением, или просто поглаживанием. После пробуждения загипнотизированный не помнит того, что с ним было во время сна, или припоминает все это очень неясно.

Рис. 41. Каталептический мост. Тело гипнотика выдерживает тяжесть человека благодаря мускульному оцепенению.

Третья степень гипнотизации выражается в том, что человек впадает в состояние так называемого сомнамбулизма. Под влиянием внушения он разговаривает, отвечает на вопросы, ходит, проделывает то, что приказывает ему гипнотизер. По тому же внушению у него начинаются галлюцинации, т. е. он видит и слышит то, чего на самом деле не существует, испытывает боль, для которой нет никакой причины, кроме внушения. В этом состоянии гипнотизированному можно внушить сделать что-нибудь после пробуждения и можно даже назначить для этого точный срок, с наступлением которого человек, находящийся в полном сознании, делает именно то, что ему было внушено, хотя бы это было самое нелепое действие. Можно, например, внушить поймать кошку, посадить ее в ящик комода с бельем и запереть на ключ — и все это в точности проделывает человек, находящийся, по-видимому, в полном сознании.

Пробуждение от гипноза достигается разными способами. Иногда для этого гипнотизеру достаточно приказать проснуться. В других случаях спящий легко пробуждается, если ему дунуть в лицо или ухо.

Много достоверных фактов показывает, до каких почти чудес могут доходить результаты внушения гипнотизера. Одному солдату внушили, что уголь — вкусная пища, и он стал есть уголь; он продолжал есть его даже после того, как его разбудили, и при этом удивлялся, откуда у него появилась фантазия жевать уголь. Другому гипнотизер приказал выпить воду, уверив его, что это водка; тот выпил и в действительности сделался пьяным. Одному гипнотику внушили, что он находится на кладбище; гипнотизер приказывает ему войти в воображаемую могилу и открыть воображаемый гроб. После такого приказания у гипнотика появились признаки ужаса и отвращения. С одной девушкой был проделан следующий опыт. Гипнотизер говорит ей:

— Спите.

Она заснула.

— Возьмите кошку себе на колени.

Она берет с пола воображаемую кошку и начинает ее гладить.

— Кошка царапает вас.

Девушка с выражением страха делает движение, словно сбрасывает кошку.

— У вас щекочет в носу.

Она чихает.

— У вас царапает в горле.

Она кашляет.

— Ваша кожа не чувствительна, — гипнотизер захватывает пальцами складку кожи спящей и прокалывает ее иголкой.

Девушка не обнаруживает никаких признаков боли.

— Теперь вы чувствительны.

Девушка при слабом уколе испытывает сильную боль.

— Видите вы слона?

— Да, — отвечает девушка, — он ворочает хоботом.

— Как же слон мог попасть в комнату?

— Этого я не знаю, — отвечает девица.

— Когда я кашляну, вы проснетесь.

И она действительно проснулась, когда гипнотизер кашлянул.

По внушению гипнотик может превратиться в другое лицо, даже в животное. Той же девушке врач внушил, что она восьмилетняя девочка и ходит в школу. На вопросы гипнотизера она начинает отвечать детским голосом, пишет детским почерком, ходит вприпрыжку, вообще ведет себя как маленькая девочка. После этого врач внушает ей, что она 70-летняя женщина — и девушка начинает вести себя как дряхлая старуха. Одну женщину гипнотизер убедил в том, что она превратилась в попугая и сидит в клетке.

Тогда женщина, почувствовавшая себя попугаем, с серьезным видом спросила:

— А могу я есть конопляное семя, которое находится в клетке?

Гипнотику можно внушить, что он — генерал на поле сражения, и он начинает командовать. Смирного человека на время гипноза можно превратить в дерзкого и нахального, а храброго — в труса.

Если повторять одно и то же внушение несколько раз, то такая перемена характера может сохраниться и после пробуждения. Одной женщине, у которой был плохой аппетит, врач во время гипноза внушил больше есть. После пробуждения она ничего не помнила о таком внушении, но стала действительно много есть. Гипнотику можно внушить забыть о каком-нибудь событии, и он забывает о нем, находясь в бодрствующем состоянии. Можно заставить забыть свое имя, фамилию, имена своих родных и знакомых.

Одному интеллигентному молодому человеку во время гипноза внушили подняться на воображаемом воздушном шаре, а потом взобраться на Луну. Гипнотик описывал весь ход своего путешествия и вдруг рассмеялся.

— Посмотрите, — сказал он, — на этот большой блестящий шар, там, внизу.

Это была в его воображении Земля, которую он видел с Луны. На Луне он видел фантастических зверей и описывал их внешний вид. Когда гипнотизер предложил ему взять этих зверей с собой на землю, гипнотик указал на то, что это трудно сделать, и даже рассердился.

— Берите, если хотите, а я не хочу себя обременять.

В то же время гипнотик сознавал всю странность своего путешествия.

— Если мы это расскажем, — говорил он, — то, к сожалению, нам не будут верить.

Гипнотизер предложил гипнотику спускаться с Луны по тоненькой веревочке, и тот стал спускаться, но начал при этом жаловаться, что веревочка режет ему руки.

Действие внушения может продолжаться значительное время и после пробуждения. Одному студенту, находившемуся в лаборатории, было внушено, что он в лаборатории не сумеет зажечь спичку; это в действительности произошло, и не только во время гипноза, но и долгое время после пробуждения. Всякий раз, когда его, уже бодрствующего, просили в лаборатории зажечь спичку, он не мог этого сделать, хотя в другом месте легко зажигал ее.

Если гипнотизер внушает гипнотику сделать что-нибудь такое, что ему неприятно, он не всегда исполняет приказание.

Одной девице внушили, чтобы она подошла к незнакомому мужчине и поцеловала у него руку. Гипнотичка исполнила первую часть приказания, но когда дело дошло до целования, с ней сделалась истерика.

Внушение может вызвать определенные физические изменения в организме человека. Одному лицу в бодрствующем состоянии произвели ожоги на обоих плечах совершенно симметрично. Потом во время гипноза ему внушили, чтобы боль на одном плече прекратилась, и потом, после пробуждения, на этом плече ожог зажил скорее, нежели на другом. Если человеку в состоянии гипноза внушить, что он съел что-нибудь съедобное, то у него в желудке начинает выделяться желудочный сок, и даже сок разного свойства, в зависимости от того, какую воображаемую пищу он съел. Если гипнотику внушить, что он выпил много воды, то в крови его после этого наблюдается некоторое разжижение и наступает увеличенное отделение разжиженной мочи. Очевидно, внушение может производить разные физические изменения в отправлении тех или других органов гипнотика.

Внушение действует на людей, находящихся в полном сознании. В одной аудитории лектор открыл пробку у пузырька, в котором была вода, и, делая вид, что из пузырька исходит резкий запах, сообщил слушателям, что они почувствуют сильный, но не противный запах, причем попросил поднять руку того, кто почувствует этот запах. Через 15 секунд в первых рядах стульев уже были подняты две руки, через 40 секунд подняли руки несколько человек и в задних рядах.

Профессор В. Я. Данилевский полагает, что подобного рода внушения, вызывающие обман чувств и представлений без всякого усыпления, встречаются и в обыденной жизни.

Гипнотику можно внушить, чтобы он после пробуждения по истечении определенного срока проделал то или другое. Проснувшийся гипнотик не помнит содержания внушения до тех пор, пока не наступит указанный ему срок, и только тогда он исполняет приказание. Одной женщине было внушено, чтобы она проделала определенное действие через 4335 минут, и она действительно его проделала в точности по истечении этого срока. И в обыденной жизни происходит нечто подобное. Кому неизвестна способность некоторых людей просыпаться по заказу в определенные часы? При таком пробуждении тоже происходит бессознательное отсчитывание времени как последствие самовнушения.

Путем внушения можно вызвать появление галлюцинации в определенное время после пробуждения. Одному гипнотику было внушено, что ровно через год он придет в комнату гипнотизера и увидит у него собаку, на спине которой будет сидеть обезьяна. И ровно через год гипнотик пришел к этому доктору и увидел у него собаку с обезьяной, которых на самом деле не было. Можно даже внушить, чтобы гипнотик после пробуждения, когда потом ляжет спать, увидел сон определенного содержания, например, чтобы он путешествовал во сне, и он действительно видит такой сон.

Если гипнотику можно внушить проделать после пробуждения все, что пожелает гипнотизер, то его можно заставить совершить преступление. До сих пор неизвестно ни одного достоверного случая преступления, совершенного по внушению. Но возможность подобных поступков признают и физиологи, и юристы. Можно представить себе случай, когда гипнотик по внушению гипнотизера после пробуждения подписывает фальшивый вексель или пишет заявление, которое явно противоречит его собственным интересам или интересам его родных, например, пишет завещание в пользу гипнотизера. Поэтому были проведены многочисленные опыты внушения поступков преступного содержания, поступков, противных совести и чести гипнотика или вообще неприятных для него. Некоторые такие приказания выполняются без сопротивления, но другие остаются неисполненными. Исполнение зависит как от содержания приказания, так и от личности гипнотика. Если гипнотик не исполняет приказания вследствие того, что оно слишком тяжело для него, то удается сделать новое внушение, которое освобождает гипнотика от этой тяжести, и тогда он исполняет приказ.

Вред от гипноза заключается еще и в том, что он оказывает пагубное влияние на здоровье гипнотика. У некоторых гипнотиков уже после первого опыта усыпления наблюдаются такие последствия, как плохой сон и головные боли; но они, правда, устраняются путем внушения, а иногда проходят сами собой. Однако у некоторых лиц частое повторение гипнотических сеансов чересчур увеличивает их податливость к усыплению. Один офицер вследствие повторных усыплений дошел до того, что засыпал при взгляде на всякий блестящий предмет, например, при виде фонаря едущей кареты, так что один раз его чуть-чуть не задавили лошади. Вообще прибегать к гипнозу может позволить себе только опытный врач, а во избежание злоупотреблений на всех гипнотических сеансах необходимо присутствие посторонних свидетелей.

Если гипноз иногда причиняет вред, то в некоторых случаях он может принести и пользу. Врачи уже давно пользуются гипнозом с медицинскими целями. Ввиду того, что путем внушения у гипнотика можно уничтожить чувство боли, к гипнозу прибегают при операциях, если хлороформирование может оказаться опасным, например, когда сердце у больного не в порядке. При операции гипнотик может находиться в полном сознании и все-таки не чувствовать боли. Путем внушения можно прекратить или, по крайней мере, облегчить страдания, как физические, так и душевные. Можно ослабить чувство боли, а также внушить хорошее самочувствие у неизлечимого больного и даже умирающего.

Особенно хорошие результаты дает лечение гипнозом болезней нервного происхождения. Известно немало случаев излечения гипнозом мигрени, невралгии, неврастении, бессонницы, заикания, пляски св. Витта, потери аппетита, паралича ног, расстройства речи, судорог, нервного удушья и других нервных болезней. Внушением можно также вызвать отвращение к табаку у заядлых курильщиков, к водке — у пьяниц, к азартным играм — у картежников. Небезуспешно пробовали также исправлять некоторые пороки детей, как, например, лень, лживость, воровство, нечистоплотность, кусание ногтей.

К помощи гипноза могут прибегать лица, которым приходится выступать перед большой публикой и которые боятся таких выступлений: начинающие артисты, ораторы, лекторы; путем гипноза можно внушить им больше уверенности свои силы. Многие врачи полагают, что лечебное действие некоторых лекарств есть просто результат бессознательного внушения врача больному излечиться от болезни.

Для физиолога огромный интерес представляет вопрос, какие изменения происходят в организме гипнотика и по какой причине из разумного существа он превращается в автомат, находящийся в полном подчинении гипнотизера. Этот вопрос, однако, не может быть разрешен в настоящее время уже по одному тому, что мы очень мало знакомы с физиологией душевной жизни человека. Мы ничего не знаем о природе мышления, т. е. не знаем того, что происходит у человека в мозгу, когда он думает; не знаем мы и природы проявления воли. Поэтому мы ничего не можем сказать, почему в состоянии гипноза воля и способность мыслить бывают подавлены. Все попытки дать объяснение этой подавленности тщетны.

Физиологам приходится ограничиваться сравнениями или просто фразами, в которых вкратце определяется сущность самих проявлений гипноза. Так, известный невропатолог профессор Бехтерев дает такое определение гипноза. По его мнению, при гипнозе внешние впечатления входят в психическую сферу помимо нашего личного сознания и, следовательно, помимо нашего «я»; они проникают в нашу психическую сферу, если можно так выразиться, уже не с парадного хода, а с заднего крыльца, ведущего непосредственно во внутренние покои нашей «души». Другие видят в явлениях гипноза паралич центров головного мозга, заведующих сознанием и волей, но и это мало что объясняет.

В ощущениях звука, как известно, можно различать две стороны: силу звука и его высоту, или тон. Сила звука зависит от величины размаха колебаний звучащего тела. Чем больше этот размах, тем сильнее звуковая волна раздражает слуховой нерв. Высота же звука зависит от числа колебаний звучащего тела в секунду. Чем больше этих колебаний, чем быстрее дрожит струна, тем звук выше.

В слуховом аппарате самую существенную часть составляет внутреннее ухо, или так называемый лабиринт. Он состоит из двух перепончатых мешочков, соединенных друг с другом каналом и заполненных довольно густой жидкостью. В этой жидкости плавают мельчайшие известковые камешки, которые под действием звука приходят в колебательное состояние и раздражают при этом нервные окончания слухового нерва. От верхнего мешочка отходят три канала, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и имеющих форму полукруга; они называются «полукружными каналами». От нижнего мешочка отходит особый канал, который закручивается наподобие раковины улитки, почему и называется «улиткой». Весь этот перепончатый лабиринт вложен в костный лабиринт, как в чехол, так что получаются два вложенных один в другой лабиринта.

Для различения высоты тона служит улитка; это музыкальная часть слухового аппарата. Устройство ее основано на следующей особенности звука. Если в комнате поставить два рояля и на одном из них взять какой-нибудь звук, например ре третьей октавы, то на другом инструменте, до которого мы не дотрагивались, начинает дрожать и даже издавать звук струна, дающая звук той же самой высоты, т. е. ре третьей октавы. Канал костной улитки внутри разгорожен двумя перегородками на три канала. Из этих перегородок одна, называемая «основной перепонкой», состоит из волокон, натянутых наподобие струн поперек улитки. Так как улитка от своего основания к концу постепенно становится все тоньше и тоньше, то и волокна эти постепенно становятся короче. Получается система струн вроде струн рояля или арфы. К каждому волоконцу подходит особая веточка слухового нерва, которая и передает раздражение в головной мозг, а там это раздражение ощущается в форме звука определенной высоты. Если, например, мы возьмем на фортепиано звук ре третьей октавы, то в основной перепонке улитки начинает дрожать только одно определенное волоконце, соответствующее звуку именно этой высоты.

Рис. 42. Слуховой аппарат человека: О — ушная раковина; Ag — наружный слуховой проход; Тr — барабанная перепонка; Н — молоточек; А — наковальня; St — стремя; Р — барабанная полость; Е — отверстие евстахиевой трубы; Нс — полукружный канал лабиринта; N — слуховой нерв.

Самый низкий звук, различаемый ухом большинства людей, получается при колебании звучащего тела 40 раз в секунду, а самый высокий звук, доступный уху большинства людей, получается при 16000 колебаний в секунду. Некоторые, однако, слышат звуки числом колебаний около 20000, даже высокие звуки до 40 000 колебаний в секунду. Если тело колеблется слишком медленно, оно производит ощущение шума или низкого жужжания. Колебания более быстрые, нежели 40000 раз в секунду, человек вовсе не слышит, но их слышит, например, собака.

В наших музыкальных инструментах можно получить разные звуки обыкновенно только в пределах 7–8 октав; каждая октава состоит из семи тонов; но наше ухо может различать не только полутона, но даже ¹ ⁄ ₁₂₈ долю тона, т. е. в пределах 8 октав около 7000 звуков разной высоты. Отсюда можно сделать вывод, что и в основной перепонке улитки должно быть не менее 7000 отдельных волоконец. На самом деле их даже больше, чем это нужно для различения 7000 звуков. Обыкновенно их насчитывают до 25000, но бывает даже до 60000. Отсюда видно, что наше ухо не использовало еще возможности восприятия всего разнообразия звуков. Поэтому тонкость слуха увеличивается вследствие упражнения.

На двух разных музыкальных инструментах, например на флейте и скрипке, можно получить звук одной и той же высоты, но наше ухо легко различает звук флейты от звука скрипки, потому что каждый из этих инструментов имеет свой оттенок, или так называемый тембр. Оттенок этот получается вследствие того, что к основному звуку инструмента присоединяются звуки, издаваемые различными частями инструмента. Когда струна скрипки, издавая звук, дрожит, то начинают дрожать и стенки скрипки, сами издавая звук. Эти прибавочные звуки и придают основному тот или другой оттенок, или тембр. Они бывают значительно слабее основного, но выше его, почему и называются обертонами. Поэтому каждый звук, производимый музыкальным инструментом, только кажется нам простым, на самом деле он представляет смесь звуков разных тонов, можно сказать, целый концерт. Так как в улитке находится не менее 25000 волоконец, настроенных на разные тона, то неудивительно, что на все эти добавочные звуки, или обертоны, найдется определенное волоконце в улитке, которое станет дрожать, породит в головном мозгу свой звук, а этот добавочный звук присоединится к основному и придаст ему особый тембр.

Когда мать унимает своих детей и говорит при этом, что у нее от их крика болят уши, мы считаем эти слова преувеличением, как преувеличением мы считаем уверение, что от хлопот «лопнет голова». Голова не может лопнуть от хлопот, но уши могут заболеть, и даже серьезно, если им приходится долгое время слышать раздирающие звуки. В этом убедились на опытах с морскими свинками. Перед свинками производили свист свистушками разных тонов, потом убивали их, вскрывали ухо и под микроскопом находили в нем следующие повреждения. Как уже было сказано, канал улитки разгорожен двумя перепонками на три канала. Одна из перепонок, так называемая основная, состоит из волокон, соответствующих струнам музыкального инструмента. Они отходят от валика, к которому подходят нервные окончания, воспринимающие звук. Валик носит название Кортиева органа.

Этот Кортиев орган оказался разрушенным, и не по всей длине, а в определенном участке, как полагают, именно там, где отходят волокна, соответствующие тону звука свистка. Некоторые клетки Кортнева органа доходили почти до полного разрушения, вместе с тем наблюдалось и перерождение клеток и волокон того нерва, который подходит к улитке.

Рис. 43. Схема устройства лабиринта: Y — улитка; К — полукружные каналы. Рис. 44. Поперечный разрез улитки: Р — Рейснерова перепонка, ОП — основная перепонка; К — Кортиев орган. Рис. 45, Продольный разрез конца улитки, видны волокна основной перепонки.

В конце наружного слухового прохода находится так называемая барабанная перепонка, которая вследствие звука дрожит, как мембрана телефонов. Это дрожание через посредство трех косточек («молоточка», «наковальни» и «стремени») передается в лабиринт. В жидкости лабиринта возникает ряд волн, которые посредством особых камешков раздражают слуховой нерв. Названные три косточки, находящиеся по ту сторону барабанной перепонки, помещаются в довольно большой полости, так называемой «барабанной», или среднего уха. Полость эта, наполненная воздухом, соединяется с полостью рта широким каналом, получившим название евстахиевой трубы.

Рис. 46. Барабанная перепонка. Три слуховые косточки (К, S, М) левого уха. Вид изнутри, со стороны барабанной полости.

Чтобы барабанная перепонка колебалась наилучшим образом, необходимо равенство давления воздуха по обе ее стороны. Если в барабанной полости давление воздуха окажется большим, нежели в атмосфере, перепонка колеблется недостаточно сильно. Для уравновешивания давления и служит евстахиева труба, которая соединяет барабанную полость с полостью рта и с наружной средой. Но труба эта по большей части бывает закрыта и открывается только в определенных случаях, между прочим, при глотании. Поэтому-то человек, когда к чему-нибудь внимательно прислушивается, то глотает слюну и тем поддерживает равенство давлений наружного воздуха и воздуха, находящегося в барабанной полости.

Звук распространяется в воздухе в виде волны, которая при сильном звуке может производить большую механическую работу. От звука пушечных выстрелов, как известно, разлетаются вдребезги стекла. Этот звук может даже прорвать барабанную перепонку уха, почему артиллеристы при стрельбе из пушек затыкают ухо ватой, а звонари, когда звонят в большой колокол, открывают рот. Когда раскрыт рот, звуковая волна чрез евстахиеву трубу ударяет также и на внутреннюю поверхность барабанной перепонки, и эти удары до некоторой степени уравновешивают давление на наружную поверхность.

Кошка, если ее позвать, поворачивает ухо в ту сторону, откуда исходит приглашающий ее звук. Очевидно, внешнее ухо, или ушная раковина, служит для того, чтобы ловить звуковую волну. Поворачивая ухо в ту или другую сторону, кошка легко определяет направление, откуда исходит звук, потому что в этом направлении звук слышен ей наиболее ясно. У человека ушная раковина утратила свою подвижность (только у немногих она слегка может двигаться), но значение ее как органа определения направления звука вполне сохранилось. Если обе ушные раковины залепить воском или замазкой, оставив, однако, отверстие уха, то тонкость слуха нисколько не нарушается, но ухо теряет способность определять направление, откуда исходит звук. Ослабевает эта способность и в том случае, если у человека одно ухо ничего не слышит; ясно, что для нормального состояния этой способности необходимо, чтобы работали оба уха. Если звук летит на человека прямо спереди, он производит одинаковое впечатление на оба уха. То же бывает, если он летит прямо сзади, но в этом случае звуковая волна попадает в отверстие уха иным путем, нежели в первом, потому что ударяет в заднюю стенку ушной раковины, и звук получает несколько иной оттенок, который хорошо различается ухом. Если звук подходит к голове человека сбоку, он производит более сильное впечатление на то ухо, которое направлено в его сторону. По разнице этих впечатлений человек и судит о направлении, откуда исходит звук. Но вообще способность эта у человека развита очень слабо, чем и объясняется успех представления чревовещателей.

Рис. 47. При внимательном слушании часто раскрывают рот.

Ушная раковина, однако, может и сама по себе передавать звук. Известно, что твердые тела передают звук лучше воздуха, вот почему человек, за которым гонится погоня на лошадях, прислушивается к погоне, приложив ухо к земле. Ушная раковина состоит из хряща, одетого кожей, а хрящ отличается большой упругостью и отлично передает сотрясения звуковой волны. В том, что ушная раковина независимо от барабанной перепонки может передавать звук, можно убедиться на себе следующим опытом. Если привести в сотрясение камертон и держать его близко около уха, то можно слышать, как звук камертона постепенно слабеет. Когда звук сделается совершенно неслышным, камертон прикладывают ручкой к ушной раковине — и ухо снова начинает слышать прежний звук.

Слуховой нерв, как и нервы других органов чувств, может вызывать только звуковое ощущение, каким бы раздражителем мы его ни раздражали. Если его раздражать электричеством или прикосновением — всякий раз получается ощущение звука. Поэтому в некоторых случаях ухо слышит звуки, которых на самом деле не существует. Если в ухо заползет букашка и коснется барабанной перепонки, получается ужаснейший треск. В случае воспаления некоторых частей уха или опухолей лабиринт может подвергаться давлению, которое вызывает ощущение шума. Опухоль может оказать давление на слуховые косточки, которые, в свою очередь, начинают давить на барабанную перепонку, и получается опять шум в ушах. Звон в ушах происходит также при некоторых расстройствах нервной системы и кровообращения, а у старых людей уши постоянно слышат шум. Иногда эти кажущиеся звуки принимают характер настоящих галлюцинаций: человеку чудится, что кто-то зовет его по имени, кто-то плачет, смеется; эти галлюцинации указывают на глубокое расстройство нервной системы.

К старости упругость барабанной перепонки уменьшается, и слух портится. Однако даже с прорванной барабанной перепонкой, даже без двух косточек, примыкающих к этой перепонке, слух хотя ослабевает, но не пропадает совсем. Если же нет третьей косточки, стремени, которая запирает отверстие в костном лабиринте, то наступает полная глухота. Полная глухота по разным причинам бывает и от рождения. Вследствие невозможности слышать такие дети не могут научиться говорить и потому становятся глухонемыми.

В верхней части лабиринта, как уже было сказано, находятся три полукружных канала. Один из них расположен в плоскости, вертикальной и параллельной длине тела, другой — тоже в вертикальной, но перпендикулярной к длине тела, а третий в плоскости, горизонтальной и перпендикулярной двум первым каналам. Опыты над животными показывают, что хотя полукружные каналы составляют часть слухового аппарата, в слуховых ощущениях никакой роли не играют. Это совершенно особый по своему значению орган, заведующий чувством равновесия. С их помощью человек и животные чувствуют нормальность или ненормальность своего положения относительно направления силы тяжести. Если у голубя повредить вертикальный и продольный канал, то птица начинает припадать вперед и назад. Она не чувствует, если ее тело примет ненормальное положение именно в плоскости вертикальной и продольной. Если же повредить канал вертикальный и поперечный, то голубь припадает на бок. Человек, у которого повреждены эти каналы хотя бы с одной стороны, теряет чувство равновесия: он не может стоять без поддержки, и голова у него постоянно кружится. Всякому известно, что если долго кружиться на одном месте, то наступает состояние, какое бывает при повреждении полукружных каналов. Голова кружится так сильно, что человек едва стоит на ногах, даже падает. Это происходит оттого, что при кружении на месте происходит передвижение жидкости в полукружных каналах, которое и вызывает нарушение правильного их функционирования.

Рис. 48. Следствие повреждение полукружных каналов у голубей. Через 5 дней после удаления правого лабиринта. Рис. 49. Голубь без лабиринта: (небольшая тяжесть перетягивает голову назад). Рис. 50. Следствие повреждения полукружных каналов у голубей. Через 20 дней после удаления правого лабиринта. Поворот головы усилился.

Часто говорят: глаз — подобие фотографической камеры. Но глаз существовал раньше фотографии, и вернее было бы сказать, что фотографическая камера есть подобие глаза. В отличие от фотографической камеры глаз имеет только шаровидную форму. Он сложен из трех оболочек, из которых самая внутренняя, называемая сетчаткой, составлена из расщепленного зрительного нерва. Оболочка эта устроена очень сложно. Среди многих ее слоев находится слой так называемого пигментного эпителия, назначение которого в том, чтобы приставлять светочувствительные, т. е. фотографические пластинки. Пластинки эти состоят из вещества красного цвета, называемого зрительным пурпуром. Подобно веществу фотографических пластинок, оно под влиянием света разлагается и обесвечивается. На сетчатой оболочке, как известно, получается изображение рассматриваемого предмета. Светлые места этого изображения сильнее разлагают зрительный пурпур, темные — слабее. Вследствие этого на слое зрительного пурпура, также как на фотографической пластинке, получается изображение негативное. Изображение это, однако, держится недолго: приблизительно через одну седьмую секунды оно исчезает. Вместо использованного слоя зрительного пурпура пигментный эпителий приготавливает новый слой и т. д., так что видение, которое нам представляется непрерывным, на самом деле, как в кинематографе, есть ряд многочисленных отдельных зрительных ощущений, быстро следующих друг за другом.

Негативное изображение предмета в глазу, как и изображение на фотографической пластинке, можно фиксировать, после чего свет уже перестает действовать на него, и изображение остается постоянным. Чтобы убедиться в этом, надо поместить глаз животного в 4 %-ный раствор квасцов. Если потом глаз вынести на свет, очистить его заднюю сторону, то на нем можно видеть негативное изображение того предмета, который животное рассматривало перед своей смертью. Это изображение можно увеличить и получить с него настоящую фотографию. Роль стекла фотографической камеры в глазе играет прозрачное чечевицеобразное тело, называемое хрусталиком. На нашем рисунке изображена фотография анатомического института в Инсбруке, «снятая» глазом собаки.

Рис. 51. Фотография, «снятая» глазом собаки.

В сетчатой оболочке глаза имеется место, на которое свет не оказывает никакого влияния и которое поэтому ничего не видит. Это слепое пятно находится там, где зрительный нерв входит в глаз.

Рис. 52. Задняя стенка левого глаза, как она видна с помощью глазного зеркала.

Недалеко от слепого пятна в сетчатой оболочке находится небольшая ямка, получившая название желтого пятна. Эта ямка представляет собой место наилучшего видения. Когда человек внимательно рассматривает предмет, например, когда он читает книгу, то он направляет глаза так, чтобы изображение рассматриваемого предмета находилось как раз в желтом пятне. В сетчатой оболочке находятся два рода нервных окончаний, которые по своей форме получили название палочек и колбочек. В желтом пятне нет палочек, а только одни колбочки, но зато эти колбочки расположены значительно теснее, чем в других местах сетчатой оболочки; этим и объясняется лучшее видение этим пятном. У детей в первые месяцы жизни глаз видит только желтым пятном, остальные же части сетчатой оболочки ничего не видят.

Рис. 53. Разрез задней половины глаза: Н — оболочка нерва, входящего в глаз и своими ветвями образующего сетчатую оболочку; Б — белковая оболочка; СО — сосудистая оболочка, служащая для питания глаза; С — сетчатая оболочка; Сл — слепое пятно; Ж — желтое пятно. Рисунок приблизительный. Рис. 54. Палочки и колбочки сетчатой оболочки.

Фотограф, когда снимает, устанавливает камеру так, чтобы изображение снимаемого предмета приходилось как раз на светочувствительной пластинке. Для этого он передвигает весь аппарат или только заднюю стенку камеры вперед или назад, смотря по расстоянию камеры от снимаемого предмета. Точно также для ясного видения необходимо, чтобы в глазу изображение рассматриваемого предмета приходилось как раз на сетчатую оболочку. Так как положение изображения предмета в глазу зависит от расстояния предмета, то глаз должен иметь способность приспосабливаться к расстоянию. В этой его способности можно убедиться следующим образом. На расстоянии длины руки перед глазом держите палец одной руки, а в промежутке между пальцем и глазом держите другой рукой какую-нибудь прозрачную материю, например, кисею. Если вы будете всматриваться в кисею, то палец покажется неясным; если же, наоборот, станете смотреть на палец, то кисея будет казаться расплывчатой. В отличие, однако, от фотографической камеры, глаз приспосабливается к расстоянию, изменяя не положения сетчатой оболочки, а кривизну хрусталика. Если хрусталик делается более плоским, то изображение отодвигается от него, если же он делается более выпуклым, то и изображение к нему приближается.

Рис. 55. Опыт, обнаруживающий способность глаза приспосабливаться к расстоянию. Рис. 56. Разрез передней части глаза. Левая половина рисунка изображает глаз с сильно выпуклым хрусталиком, приспособившийся к видению близких предметов; правая половина изображает глаз со слабо выпуклым хрусталиком, что бывает при рассматривании далеких предметов. Р — роговая оболочка; РД — радужная оболочка, в середине которой находится отверстие зрачка; Б — белковая оболочка; X — хрусталик; М — ресничная мышца, изменяющая кривизну хрусталика.

Нервы всех органов чувств отличаются замечательным свойством: каким бы раздражителем их ни раздражали, всегда получается ощущение одного определенного рода. Зрительный нерв можно раздражить электричеством — и получится ощущение света; можно раздражить его механически, например, прикосновением, — и получится не осязательное ощущение, а опять-таки световое. Если человек сильно ударится лбом о стену, то в сотрясение может прийти и зрительный нерв, а это сотрясение вызывает ощущение света: глазу покажутся искры.

Попросите кого-нибудь сесть за стол и поставьте недалеко от его глаз, несколько сбоку, зажженную свечку, а сами смотрите с другой стороны в глаз этого человека; предложите ему смотреть на какой-нибудь отдаленный предмет. Вы увидите в его глазу три зеркальных изображения пламени свечки. Первым выпуклым зеркалом служит роговая оболочка, т. е. поверхность глаза; в ней получится изображение прямое и яркое. Вторым зеркалом служит передняя выпуклая поверхность хрусталика, в ней получится изображение тоже прямое, но более слабое и большей величины. Третьим зеркалом служит задняя вогнутая поверхность хрусталика, в ней получится изображение обратное, концом пламени вниз, уменьшенное, но довольно ясное.

Рис. 57. Изображение свечки в глазу при рассмотрении далеких предметов. Рис. 58. Изображение свечки при рассматривании близких предметов. Только среднее изображение изменило свою величину и свое положение.

Теперь попросите своего знакомого смотреть на какой-нибудь очень близкий предмет. Вы заметите, что изображение от поверхности глаза и обратное изображение от задней поверхности хрусталика не изменяют своего положения и величины. Значит, эти две поверхности не изменяют своей кривизны.

Среднее же изображение, получающееся в передней поверхности хрусталика, несколько подвинется вперед и сделается меньше. Значит, передняя поверхность хрусталика сделалась более выпуклой, т. е. радиус кривизны ее уменьшился, и вследствие увеличения выпуклости эта поверхность выпятилась несколько вперед. На самом деле увеличивается выпуклость и задней поверхности хрусталика, но настолько незначительно, что это не заметно. Наибольшее уменьшение радиуса кривизны передней поверхности хрусталика равно 4 мм, т. е. вместо 10 мм радиус может уменьшаться до 6 мм; на задней же поверхности радиус кривизны уменьшается только на полмиллиметра.

Для ясного видения необходимо, чтобы изображение предмета получилось как раз на сетчатой оболочке, т. е. на внутренней поверхности задней стенки глаза. Положим, что изображение получилось там, где нужно. Представим себе теперь, что рассматриваемый предмет отодвинулся от глаза; тогда изображение уже не получится на сетчатой оболочке, а ближе к хрусталику, на сетчатой же оболочке каждая точка предмета изобразится в виде кружочка, и видение станет неясное. То же самое будет, если предмет, когда глаз приспособился к его расстоянию, приблизится к глазу; тогда изображение получится сзади сетчатой оболочки, и видение опять будет неясное.

Фотограф, чтобы изображение получилось как раз на светочувствительной пластинке, передвигает вперед и назад заднюю стенку камеры; у человека же задняя стенка глаза двигаться не может, но глаз обладает другим способом перебрасывать изображение. Он заключается в том, что хрусталик, соответствующий по своему значению объективу фотографической камеры, изменяет свою кривизну. Если изображение получится сзади сетчатой оболочки, хрусталик делается более выпуклым, а если оно получается между хрусталиком и сетчатой оболочкой, он делается более плоским.

В нормальном глазу параллельные лучи, т. е. исходящие от далеких предметов, пересекаются на сетчатой оболочке, так что нормальный глаз в ненапряженном состоянии приспособлен к видению далеких предметов. Глаз начинает напрягаться, если предмет к нему приближается или если глаз приспособился к близкому расстоянию, а предмет стал удаляться. Если же параллельные лучи, исходящие от далекого предмета, пересекаются не на сетчатой оболочке, а ближе к хрусталику, глаз называется близоруким. В близоруком глазу хрусталик не может сделаться настолько плоским, чтобы перебросить изображение далекого предмета на сетчатку; поэтому такой глаз не видит или плохо видит далекие предметы, зато ясно видит предметы, находящиеся недалеко. Если параллельные лучи, исходящие от далеких предметов, перекрещиваются сзади сетчатой оболочки, глаз называется дальнозорким. Хрусталик такого глаза может увеличить свою кривизну настолько, чтобы изображение далекого предмета перебросить на сетчатку, но только в том случае, если предмет находится на значительном расстоянии. Если же он близко от глаза, то изображение получается так далеко сзади сетчатки, что хрусталик не в состоянии настолько увеличить свою кривизну, чтобы перебросить изображение на сетчатку. Поэтому дальнозоркий глаз не видит или плохо видит близкие предметы. К старости глаза обыкновенно становятся дальнозоркими вследствие того, что хрусталик утрачивает способность делаться достаточно выпуклым.

Рис. 59. Дальнозоркий глаз. Рис. 60. Нормальный глаз. Рис. 61. Близорукий глаз.

Близорукость чаще всего вызывается формой глазного яблока. Если глаз чересчур глубокий, т. е. если расстояние от хрусталика до сетчатой оболочки ненормально большое, то параллельные лучи сходятся в глазу ближе к хрусталику. Реже причиной близорукости бывает ненормально большая лучепреломляющая способность хрусталика, вследствие чего лучи сходятся в глазу ближе к хрусталику, чем следует. Так как у близоруких изображение предмета получается слишком близко к хрусталику и так как для ясного видения изображение это надо отодвинуть, то близоруким надо употреблять очки, в которых стекла рассеивают свет, т. е. такие, которые по краям толще, чем посредине. У дальнозорких изображение предмета приходится слишком далеко от хрусталика, им надо употреблять очки, у которых стекла собирают лучи света (по краям тоньше), а потому могут приблизить изображение.

В сетчатой оболочке, как мы уже говорили, находится слой палочек и колбочек — окончания зрительного нерва, воспринимающие раздражения светом. Чем ближе колбочки расположены одна от другой, тем зрение острее, в смысле способности различать мельчайшие части предмета. Чтобы различать две отдельные точки предмета, необходимо, чтобы изображение каждой из них приходилось на свою особую колбочку и чтобы между этими двумя колбочками была одна незанятая. Если же обе точки предмета дают изображение на одной колбочке или на двух соседних без промежуточной, то глаз не различает этих точек в отдельности: они сливаются в одну. Расстояние между изображениями двух точек зависит от расстояния предмета от глаза и от взаимного удаления этих точек на предмете. Изображение предмета на сетчатой оболочке становится все меньше и меньше по мере удаления предмета. Чтобы глаз мог различать две отдельные точки, угол, под которым они представляются глазу, должен быть не менее 60–70 секунд: при меньшем угле они сливаются в одну точку. При угле в 60 секунд изображения двух точек приходятся в глазу друг от друга на расстоянии около полутысячной доли миллиметра. Из этого видно, до какой степени малы могут быть изображения предмета, и глаз все-таки их различает.

Брови и ресницы принадлежат к защитным органам глаз. Брови не пропускают пот, который без них мог бы скатываться в глаз; они направляют струйки пота по направлению к виску. Это, стало быть, нечто вроде водосточной трубы дома. Важнее назначение ресниц. Если человек идет по улице и ветер с пылью дует прямо на него, глаза его прищуриваются, верхние ресницы перекрещиваются с нижними и образуют своего рода частокол, загораживающий глаз. Как только пылинка коснется хотя бы одной реснички, веки это чувствуют и закрываются: ресницы предупреждают глаз о том, что ему грозит опасность быть поврежденным, и глаз принимает меры, заставляя веки закрываться. Верхние ресницы, кроме того, играют роль ширмы, затеняя глаз.

На глаз мы всегда можем оценить, насколько далеко от нас находится рассматриваемый предмет; для этого глаз пользуется разными способами. Глаз приспособляется к расстоянию, изменяя кривизну хрусталика: при рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, а при рассматривании далеких предметов он становится более плоским. Изменение же кривизны хрусталика достигается сокращением особой кольцевидной (так называемой ресничной) мышцы, прикрепляющейся к сумке хрусталика. По степени напряжения этой мышцы человек и составляет себе представление о расстоянии предмета, хотя и не сознает этого напряжения. Чтобы видеть очень близкие предметы, человек должен сводить оба глаза так, чтобы они были направлены на этот предмет. По степени напряжения мышц, которые приводят в движение наши глаза, мы также можем судить о расстоянии.

Оба указанные сейчас способа пригодны только в том случае, если предмет не очень далек от глаза. При рассматривании очень отдаленных предметов глаза сводить не приходится, а ресничная мышца, приспособившись к далекому видению, при рассматривании еще более далекого предмета остается в покое. В этих случаях расстояние определяется косвенными способами. Если человеку известна величина рассматриваемого предмета, когда, например, он вдали видит лошадь, то о расстоянии он судит по видимой величине предмета. Чем лошадь кажется меньше, тем она дальше. О расстоянии же предметов, величина которых неизвестна, человек судит по ясности видения. Воздух не абсолютно прозрачен, поэтому предметы, находящиеся очень далеко, кажутся нам словно в тумане. Чем менее ясно мы видим предмет, тем дальше он нам кажется. Однако степень прозрачности воздуха в разных местностях различна, поэтому, руководствуясь ясностью видения, мы часто делаем ошибки в определении расстояния. В горах, где воздух чистый, предметы кажутся нам близкими, хотя они находятся очень далеко. Иной раз гора кажется настолько близкой, что путешественники делают попытку прогуляться на эту гору, а на самом деле до нее несколько дней пешеходного пути. Во время сильного тумана все предметы кажутся нам огромными: маленький куст — с огромное дерево, кошка — с корову и т. д. Происходит это вследствие того, что неясное видение мы ошибочно приписываем не туману, а отдаленности; между тем изображение предмета в глазу получается крупное (ведь на самом деле предмет близко), а большое изображение от далекого предмета может получиться, только если предмет очень большой, поэтому он и кажется нам очень большим.

Рис. 62. Величина изображения в глазе в зависимости от расстояния предмета.

При определении расстояния глаз делает еще следующие ошибки. Предметы, ярко окрашенные, кажутся нам ближе темных; большие предметы кажутся ближе мелких; на ровном месте предметы кажутся ближе, чем на волнистой или гористой местности; предмет, находящийся на горе, кажется нам ближе, нежели тот, который находится у подошвы горы; чем больше предмет выделяется по своему цвету от окружающей обстановки, тем ближе он кажется, поэтому предмет освещенный кажется нам ближе, нежели находящийся в тени.

Слезная железка у человека помещается под верхним веком ближе к наружному углу глаза. Оттуда слеза размазывается по всей поверхности глазного яблока миганием век; потому-то не мигать невозможно. Если мы станем удерживаться от мигания, то поверхность глаза, которая должна быть постоянно влажной, начинает сохнуть и коробиться. Это производит ощущение боли, которая и вызывает рефлекс мигания. Веко при мигании равномерно распределяет слезу по всей поверхности глаза. Отсюда видно, что слеза выделяется не только при плаче, но и постоянно. Во время же плача слезы выходят в огромном количестве и кроме век стекают во внутренний угол глаза, а там находится так называемое слезное озеро, т. е. воронка, от которой отходит канал, открывающийся в полость носа. По этому каналу, как по водосточной трубе, слеза вытекает в нос; оттого плачущему человеку и приходится сморкаться.

Известно, что за фиолетовыми лучами спектра находятся невидимые для нашего глаза ультрафиолетовые лучи, которые действуют на фотографическую пластинку. Опытами доказано, что их различают муравьи, но для человека они недоступны. Недоступность их для нашего глаза, однако, объясняется тем, что их задерживает хрусталик, почему они и не доходят до сетчатой оболочки. При некоторых болезнях глаза врачам приходится удалять хрусталик, и оказалось, что лишенный хрусталика глаз ясно различает ультрафиолетовые лучи.

Известно, что белый цвет образуется из смешения семи цветов спектра. Если эти семь цветов разделить на две группы и смешать вместе цвета каждой группы, то получатся два цвета, которые называют дополнительными друг другу, потому что в соединении они дают белый цвет. Такими дополнительными цветами будут красный и зеленый определенных оттенков.

Если минут пять пристально смотреть на красный предмет, а потом быстро перевести глаза на белую стену, то увидим на стене зеленое пятно, по форме похожее на контуры этого предмета. Происходит это оттого, что глаза, долго смотревшие на красный цвет, утомились видеть красные лучи, а потом, когда они стали смотреть на белую стену, от этой стены в глаз попадают и красные, и зеленые лучи; красные лучи глаз устал видеть, различает их поэтому хуже, зеленые же лучи глаз не утомили; вот почему из двух дополнительных цветов он яснее различает зеленые.

Бывают люди, которые не различают некоторых красок. Этот недостаток глаза получил название дальтонизма. Отчего он происходит, достоверно неизвестно, потому что неизвестен тот механизм, при помощи которого человек различает краски. Полагают, что для этого в сетчатой оболочке существуют особые нервные окончания, называемые колбочками, но как они различают каждый отдельный цвет спектра, еще не выяснено.

На железнодорожной службе, где приходится сигнализировать красным и зеленым флагами, дальтонизм оказывается очень важным недостатком; поэтому при приеме на эту службу делают испытание на способность глаза различать краски. Такие испытания показали, что дальтонизм довольно распространенный недостаток и гораздо чаще встречается у мужчин, нежели у женщин: на 1000 мужчин приходится около 30 дальтоников, а на 1000 женщин только 3, т. е. в 10 раз меньше.

Это различие объясняют тем, что женщинам, которые часто разбирают цветные ткани, чаще приходится иметь дело с разными красками, и их глаза больше упражняются в различении цветов. Постоянное упражнение не позволяет исчезать способности глаза различать краски.

Замечено, что глаз дальтоника бывает повышенно чувствителен к цвету, дополнительному к тому, которого он не ощущает. Если, например, глаз не различает красный цвет, то он оказывается особенно чувствительным к зеленому и различает самые слабые оттенки этого цвета.

Принято думать, что женский организм как более деликатно устроенный отличается и более тонкими чувствами. Однако оказывается, что у женщин нервы крепче, чем у мужчин, а некоторые чувства значительно слабее выражены.

Особенно слабым у них оказывается как раз то чувство, которое они более упражняют, нежели мужчины, именно — обоняние. Чем тоньше обоняние, тем более слабые запахи оно может различать. Для определения тонкости обоняния у мужчин и женщин был произведен следующий опыт. Была взята синильная кислота, которая пахнет горьким миндалем. Одну часть этой кислоты развели 20000-ми частей воды и дали понюхать 39 женщинам — ни одна из них не почувствовала запаха горького миндаля; между тем из такого же числа мужчин все чувствовали этот запах; большинство их чувствовало его даже тогда, когда одну часть синильной кислоты развели 100000-ми частей воды. Подобные же результаты получились с запахом лимона и других пахучих веществ.

Рис. 63. У кого сильнее обоняние?

Анатомическая причина слабости обоняния у женшин не выяснена; вероятно, она заключается в меньшей, нежели у мужчин, обонятельной поверхности носа. Но происхождение столь большой разницы в тонкости обоняния у мужчин и женщин весьма понятно. Причина кроется в отдаленном прошлом человека. И в современном обществе мужчина является главным работником в семье, главным добытчиком средств пропитания. Еще в большей степени лежала на нем забота о добывании средств в то время, когда человек жил только охотой. Мужчина ловил или убивал диких зверей, а женщина в лучшем случае могла служить ему только помощницей.

Для охоты же за зверями нужны и сила, и изощренные органы чувств. Таким образом, более тонкое обоняние мужчин есть наследие наших первобытных предков.

По сравнению с животными, в особенности хищными, обоняние у человека очень плохое. У диких народов оно еще сохранило свою первобытную остроту. Подобно собакам, они узнают по запаху, был ли в данном месте их знакомый человек или не был. Культурному человеку такая острота обоняния совершенно недоступна.

Во всяком ощущении можно различать две стороны: силу ощущения и его качество. Так, в зрительных ощущениях качество выражается в красках, а сила — в яркости. Точно так же и в обонятельных ощущениях кроме силы, запаха можно различать еще разные его качества: роза пахнет розой, а лук луком. В то время как мы хорошо знаем причину разных красок и звуков разной высоты, в обонятельных ощущениях ничего подобного мы не знаем. Было высказано предположение, что разнообразие запахов зависит от разнообразия формы тех частиц, которые отделяются от пахучего тела, попадают из воздуха в нос, садятся на окончания обонятельного нерва, раздражают его и вызывают ощущение того или другого запаха. У одних пахучих тел эти частицы будто бы имеют шаровидную форму, у других кубическую и т. д. Однако никто этих частиц не видел, поэтому форма их никому неизвестна. В зрительных ощущениях мы можем различать краски простые и сложные. Белый цвет разлагается на семь цветов спектра, которые можно считать простыми; из смеси этих цветов получаются разные цвета и оттенки. Все же запахи более или менее сложны, но из каких простых запахов они состоят, мы не знаем. Неизвестно ни одного запаха, который мы могли бы считать простым, поэтому не существует ни одного запаха, который имел бы собственное название без отношения к предмету, издающему этот запах. Названия всех запахов происходят от названия пахучих предметов. Мы различаем запах розы, фиалки, свежего сена, пота и т. д. Только духам парфюмеры дают разные названия, но названия эти условны и искусственны.

Глаза устают видеть, уши — слышать, а нос может уставать нюхать. Самое сильное ощущение запаха получается вначале, но затем скоро наступает утомление; ощущение запаха слабеет и может, наконец, совсем исчезнуть, хотя причина ощущения остается прежней. Вследствие быстрой утомляемости органа обоняния человек может привыкнуть к самой зловонной атмосфере и не замечать этого. Несмотря на способность скоро утомляться, обоняние принадлежит к числу немногих чувств, которые к старости почти не слабеют. Глаза к старости плохо видят, уши плохо слышат, а нос работает по-прежнему. Случается, что к старости обоняние даже улучшается.

Нос может утомиться на какой-нибудь один определенный запах, но все другие запахи он будет воспринимать вполне ясно. Если, например, нос устал от запаха цветов настолько, что больше его не чувствует, то тот же нос может отлично чувствовать запах несвежего мяса. После короткого отдыха утомленность носа проходит.

Подобно тому как бывают люди, которые не различают некоторых красок, так бывают люди, у которых нос не различает некоторых запахов. Иные отлично чувствуют зловонные запахи, но не чувствуют запаха цветов или духов, или, наоборот, приятные запахи вполне доступны для них, а противные совершенно ими не чувствуются. Неспособность глаза различать некоторые краски называют дальтонизмом, поэтому неспособность носа различать некоторые запахи мы можем назвать обонятельным дальтонизмом.

Существование таких дальтонистов обоняния заставляет думать, что окончания обонятельного нерва, находящиеся в полости носа, бывают различные; одни воспринимают запахи только определенного рода, другие раздражаются частицами только некоторых пахучих тел, а частицы других тел на них не действуют, третьи воспринимают только свои особые запахи и т. д. Если у человека нервные окончания одного рода недоразвиты, он не может чувствовать тех запахов, которые действуют только на эти окончания.

Рис. 64. Поперечный разрез полости носа: межносовая перегородка, верхний (обонятельный) ход, передний ход и нижний ход.

В этом причина того, что нос может утомиться на один запах, а другие запахи продолжает чувствовать.

В полости носа с каждой стороны находятся две хрящевые пластинки, закрученные приблизительно так, как закручивается печенье, называемое хворостом. Эти пластинки, называемые носовыми раковинами, делят каждую половину полости носа на три хода: верхний, средний и нижний. Для обонятельных ощущений служит только верхний ход, а оба нижние служат для проведения воздуха в легкие при дыхании. Чтобы почувствовать запах, надо втянуть носом воздух настолько глубоко, чтобы он попал в верхний обонятельный ход; при этом ощущение запаха получается только при движении воздуха по полости носа. Стоит приостановить вдыхание воздуха, и ощущение запаха пропадает. Это указывает на то, что частицы пахучего тела раздражают нервные окончания только при движении, они словно трутся о нервные окончания. Воздух, который мы выдыхаем и который исходит из легких, несомненно, содержит частицы пахучих тел, в особенности у людей с больными легкими, но мы сами их не чувствуем, потому что воздух, выдыхаемый через нос, проходит только по двум нижним ходам, где нет окончаний обонятельного нерва.

Бывают люди, на которых известные пищевые вещества действуют плохо. Так, некоторые не выносят раков, на других скверно действует земляника, вызывая сыпь, а иногда даже настоящее недомогание. Такого рода отношение человека к некоторым пищевым веществам получило название идиосинкразии. Подобная же идиосинкразия наблюдается иногда и в области обонятельных ощущений. Существуют люди, которые не выносят некоторых запахов, которые для нормального человека кажутся приятными. Так, некоторые считают отвратительным запах яблок и земляники.

К этим запахам нос их оказывается особенно чувствительным: они чувствуют их даже тогда, когда никто другой не ощущает никакого запаха. Такое отношение к определенным запахам бывает обыкновенно у людей с нездоровой нервной системой, по большей части у истеричных. В области зрительных и слуховых ощущений у некоторых людей бывают так называемые галлюцинации, когда человеку представляется предмет, которого на самом деле не существует вообще или в данном месте; иногда человеку слышатся звуки, например, голоса людей, которых на самом деле нет. Подобные же галлюцинации могут быть и в области обонятельных ощущений. Человеку может показаться, что он чувствует запах, которого на самом деле нет и даже быть не может.

На этот вопрос мы не можем дать удовлетворительного ответа, также как и на вопрос о том, почему роза пахнет розой. Вкус предмета не зависит от его физических свойств или от химического состава. Тела, не имеющие ничего общего ни по химическому составу, ни по физическим свойствам, имеют нередко одинаковый вкус. Так, сладкий вкус имеют сахар, глицерин, соли свинца, хлороформ и многие другие вещества. С другой стороны, вещества, близкие друг другу по химическому составу, имеют иногда разный вкус. Таковы, например, сахар и крахмал.

Чтобы пища вызвала вкусовое ощущение, необходимо, чтобы. частицы этой пищи растворялись в слюне. Только жидкие вещества и растворы могут просачиваться сквозь кожицу вкусового сосочка на языке и раздражать вкусовой нерв этого сосочка. Нерастворимые тела никакого вкусового ощущения не вызывают. Однако не все жидкости и не все растворы производят ощущение вкуса.

Органом вкуса, как известно, служит не сам язык, а особого рода сосочки, находящиеся на его поверхности.

Различают на языке четыре рода сосочков:

1) нитевидные, имеющие вид короткой нити; они густо покрывают язык и придают его поверхности бархатистый вид. Сосочки эти вкусовых ощущений не воспринимают, а служат очень тонким органом осязания. Так как в состав вкусовых ощущений входят и осязательные, вызываемые пищей, то и нитевидные сосочки принимают известное, в некоторых случаях даже очень большое участие во вкусовых ощущениях;

2) грибовидные сосочки имеют вид маленького гриба; они разбросаны между нитевидными ближе к корню языка;

3) желобовидные сосочки очень толсты. Каждый такой сосочек окружен валиком, отделенным от самого сосочка желобком. Таких сосочков всегда бывает немного, не более 12, а у некоторых млекопитающих только два;

4) листовидные сосочки имеют вид листочков и сидят на краю языка близ его корня.

Три последние рода сосочков служат для вкусовых ощущений, и к ним подходят веточки вкусового нерва.

Основных вкусов обыкновенно различают только четыре: горький, сладкий, соленый и кислый. Некоторые прибавляют сюда еще щелочной и металлический вкусы. Все разнообразие вкусов зависит от сочетания этих основных вкусов, а также от того, что к чисто вкусовому ощущению присоединяются еще ощущения обонятельные и осязательные. Известно, что при насморке, когда обоняние бывает ослаблено, пища кажется менее вкусной. Такие вкусы, как вяжущий, мучнистый, острый, терпкий, зависят от осязательных ощущений, вызываемых пищей. Иногда вкус пищи зависит только от осязательных ощущений. Многие считают устриц лакомым блюдом, но устриц не жуют, а глотают целиком, поэтому они не могут производить никакого вкусового ощущения, кроме вкуса соленой морской воды, но в то время когда они проходят по глотке, своим слизистым телом они производят осязательное ощущение, которое любителям очень нравится. По той же причине многие любят хрящики.

Полагают, что каждый из основных вкусов воспринимается своими особыми вкусовыми сосочками, при этом каждый из них действует по-своему: одни работают быстро, другие медленно. Если приложить к языку что-нибудь вкусное, то ощущение вкуса получается не в тот же момент, а через некоторый промежуток времени. Сначала язык начинает чувствовать прикосновение, т. е. испытывать осязательное ощущение, а потом уже ощущение вкуса. На кончике языка скорее других вкусов испытывается соленый вкус, позже сладкий, потом кислый, а позже всех горький. На корне же языка скорее других доходит до нашего сознания горький вкус, потом соленый, а позже всех сладкий.

Чувствительность языка к разным вкусам очень различна. Особенно чувствителен он к горькому вкусу и менее всего к сладкому. Горький вкус хины чувствуется, если одну часть ее развести в 33 000 частях воды, серная кислота дает ощущение кислого вкуса при разведении ее 10000 частями воды, а сахар — не больше как 90 частями воды.

Замечательно, что способности языка различать разные вкусы иногда помогает зрение. Каждый различит по вкусу красное вино от белого, но в темноте самый опытный знаток вин может принять красное вино за белое.

Вкусовое ощущение может быть вызвано не только пищей или питьем, но и разными другими способами. Если на поверхность языка пустить тонкую струю воздуха, то получается ощущение кислого или горького вкуса, смотря по тому, на какую часть языка была пущена эта струя. Вкусовое ощущение получается и при раздражении языка электрическим током. Ток у положительного полюса вызывает ощущение кислого вкуса, а у отрицательного — ощущение вкуса щелочи.

Язык привык к той температуре, какой он пользуется во рту. Поэтому, если его подвергнуть действию непривычной ему температуры, он отказывается исправно работать. Если только продержать его минуту в толченом льду, то некоторое время он не чувствует сладкого. Некоторые болезни притупляют чувство вкуса. Во время лихорадки, когда язык обложен и имеет белый цвет, чувство вкуса почти пропадает. Подавляется оно и при нервных расстройствах, а иногда и во время беременности. Вкусовое ощущение усиливается, если языком двигать. Усиление это объясняется тем, что трением языка о нёбо и щеки ускоряется растворение пищевых веществ в слюне и усиливается проникновение их через кожицу вкусового сосочка до нервного окончания вкусового нерва. Любители поесть, как известно, во время еды постоянно причмокивают. Звук этот и получается вследствие движений языка.

Если смешать два вещества с разными вкусами, например, кислое со сладким, то получится средний вкус между тем и другим, т. е. кисло-сладкий; но если на одну (правую или левую) половину языка положить кусочек кислого, а на другую — кусочек горького, то смешения вкусов не получается. Человек испытывает ощущение то горького, то кислого вкуса и даже может вызывать у себя то или другое ощущение. Если он станет думать о горьком, то чувствует горечь; если направит внимание на кислое, то чувствует кислое.

Вследствие упражнения чувство вкуса изощряется. Так называемые дегустаторы, т. е. специалисты, определяющие вкус вина, различают такие оттенки вкусов, которые недоступны обыкновенному человеку. На вкус одного вещества оказывает влияние вкус другого. Если, например, пожевать корень ириса, то потом кофе или молоко кажутся кислыми. После сладкого вкус вина сильно портится и, наоборот, улучшается после сыра. Все это принимают в расчет гастрономы.

Существует пословица «о вкусах не спорят». Действительно, то, что на один язык производит приятное ощущение, другому языку не нравится, и это бывает даже у людей с нормальным состоянием чувства вкуса. Но в болезненных состояниях бывают настоящие извращения чувства вкуса. В особенности славятся этим беременные женщины. Одной вдруг покажется, что ничего не может быть вкуснее известки, другая с наслаждением начинает жевать древесный уголь или есть глину. Чувство вкуса принадлежит к числу тех, которые к старости не только не притупляются, но могут даже изощряться. Оттого-то старые люди так любят покушать. Это все, чем может порадовать их физическая жизнь. Сохраняется у них и обоняние, но это чувство не играет большой роли в жизни человека.

Если одно и то же вкусовое ощущение повторяется часто и продолжается долго, то становится неприятным. Однообразная пища приедается и кажется уже невкусной, поэтому так полезно разнообразить кушанья. Требование вкусной пищи нельзя рассматривать как прихоть. Это потребность организма. Вываренное мясо мало теряет в своей питательности, но оно невкусно; даже собаки и кошки едят его неохотно. Приятные вкусовые ощущения повышают работу пищеварительного аппарата. Они усиливают отделение слюны и желудочного сока, а также сокращение кишок. Конечно, человек не умрет, если по необходимости ему придется питаться такой пищей, которая ему противна, но пищеварение его ухудшается, потому что пищеварительные соки выделяются в меньшем количестве. Кроме того, прямым опытом доказано, что приятные вкусовые ощущения ускоряют сердцебиение, вызывают приток крови к головному мозгу и тем повышают деятельность нервной системы.

Употребление вкусной пищи вызывает у человека ощущение довольства и улучшает его самочувствие. Поэтому не только культурные народы, но и дикари употребляют разные специи, которые улучшают вкус пищи. К таким веществам относятся разные приправы: соль, уксус, лук, перец, горчица, лавровый лист, гвоздика, ваниль и т. д.

Однако чрезмерное употребление острых приправ, как горчица и перец, может вызвать различные расстройства пищеварительного аппарата. Лучшая приправа, как известно, аппетит, или потребность есть, при котором не требуется искусственных возбудителей. Аппетит развивается под влиянием физической работы, чистого воздуха, веселого настроения и вообще хорошего самочувствия.

Осязанием называется ощущение, вызываемое прикосновением нашего тела к какому-нибудь предмету. В осязательных ощущениях можно различать чувствительность органов осязания, т. е. способность испытывать ощущение при малейшем прикосновение, и тонкость осязания, т. е. способность различать самые незначительные неровности поверхности предмета. Эту тонкость осязания каждый может исследовать у себя сам.

Такое исследование покажет, что тонкость этого чувства весьма различна на разных частях тела. Если широко раздвинуть ножки циркуля и коснуться ими кожи, то мы будем чувствовать два укола, т. е. от каждой ножки получается собственное ощущение. Если же станем сближать ножки, то дойдем до такой степени сближения, что оба укола сливаются, и мы будем чувствовать, словно кожу укололо одно острие. По величине раздвижения циркуля, при котором начинают чувствоваться два укола, можно судить о тонкости осязания.

Таким способом можно убедиться в том, что самое тонкое осязание находится на кончиках пальцев. Здесь при расстоянии между концами циркуля всего в 2,2 мм уже чувствуется каждый укол отдельно, между тем на тыльной стороне пальцев надо раздвинуть ножки циркуля на 11 мм, чтобы получилось ощущение двух уколов; на тыльной стороне кисти руки для этого потребуется расстояние в 29 мм, а на предплечье — 39 мм.

Еще грубее осязание на спине, где только при расстоянии в 66 мм чувствуются два укола, а на бедре и на плече для этого надо раздвинуть ножки циркуля на 68 мм. Самое тонкое осязание находится на кончике языка, где достаточно раздвинуть ножки на 1,1 мм, чтобы получилось ощущение двух уколов.

Упражнение может сильно повысить тонкость осязания; это отмечается у слепых. Интересно, что если путем упражнения повышается тонкость осязания какого-нибудь пальца левой руки, то повышается тонкость осязания соответственного пальца и правой руки. Это указывает на то, что упражнение производит какие-то изменения не в нервных окончаниях кожи, а в том центре, где испытываются ощущения, т. е. в головном мозгу.

От тонкости осязания надо отличать чувствительность его, т. е. способность кожи испытывать осязательное ощущение при прикосновении самых легких предметов. Эти опыты можно производить над самим собой или лучше над кем-нибудь другим без особых приспособлений. Наиболее чувствительной в этом смысле у нас оказывается кожа лба, носа и предплечья, т. е. той части руки, которая приходится между локтем и ладонью. Здесь мы чувствуем прикосновение предмета весом около двух тысячных грамма, тогда как на кончики пальцев надо положить предмет весом не менее одной десятой грамма для того, чтобы мы почувствовали ощущение прикосновения, а на ногтях даже целый грамм.

Чувствительности осязания особенно способствует присутствие на коже волосков. Волос сам по себе ничего не чувствует, но он сидит в глубине кожи на особом сосочке, к которому подходит нервное окончание. Если дотронемся до волоса, то нижний конец его приходит в некоторое движение, надавливает на нервное окончание и раздражает нерв. Значение волосков в осязании каждый может наблюдать на себе. Если взять конский волос и водить им по нижней поверхности пальцев, где нет волосков, то кожа не испытывает почти никакого ощущения; если же водить конским волосом по таким местам, где растут волоски, например, по щеке, лбу или верхней поверхности пальцев, то получается ясное, даже сильное ощущение прикосновения.

Рис. 65. Опыт Аристотеля.

Шарик, положенный между двумя перекрещенными пальцами, производит такое ощущение, словно там два шарика.

Для получения осязательного ощущения необходимо, чтобы раздражению подвергался маленький участок кожи. Если капнем на кожу воды, то кроме ощущения тепла или холода получим и осязательное ощущение, но если погрузимся в воду всем телом, то будем испытывать только холод и тепло, но никакого осязательного ощущения, за исключением того места кожи, которое находится у самой поверхности воды. Легкое тело, положенное на кожу, производит слабое осязательное ощущение; чем тело тяжелее, тем ощущение, вызываемое им, становится заметнее, но очень тяжелое тело вызывает только боль. Эту боль следует рассматривать как сигнал об опасности, т. е. указание на то, что человеку пора принять меры к тому, чтобы устранить причину боли.

Как и другие наши органы чувств, осязательный аппарат может делать ошибки. При помощи осязания мы определяем форму предметов, можем и сосчитать количество мелких предметов, находящихся в одновременном соприкосновении с рукой; но если один предмет одновременно соприкасается с такими двумя местами руки, к которым при нормальном положении руки могут прикасаться два предмета, то нам покажется, что под руками не один предмет, а два.

При нормальном положении пальцев руки какой-нибудь шарик, например, горошина, не может одновременно прикоснуться к левой стороне третьего и правой стороне четвертого пальцев; но это сделается возможным, когда мы перекрестим эти пальцы. Если мы вложим между пальцами горошину и станем ее перекатывать, то нам покажется, что между пальцами находятся две горошины.

Ощущения тепла и холода обыкновенно относят к осязательным ощущениям; однако для тепловых ощущений существуют особые нервы и особые нервные окончания; мало того, существуют особые нервы для ощущения тепла, а особые — для холода. В физике не существует понятия о холоде, а только о большей или меньшей степени тепла, но человеческое тело различает тепло и холод. Наше тело можно сравнить с термометром, в котором нуль соответствует температуре кожи. Всякое тело, нагретое выше этого нуля и приложенное к коже, производит ощущение тепла, а тело с температурой ниже этого нуля производит ощущение холода, и каждое из этих ощущений воспринимается своим нервом. В коже находятся также точки, при раздражении которых чем угодно, хотя бы электричеством или прикосновением, получается всегда ощущение тепла. К этой точке можно приложить холодный предмет, и получится ощущение не холода, а тепла. Точно также существуют другие точки, раздражения которых вызывают только ощущения холода, даже если мы станем раздражать их теплым предметом. Первые из этих точек так и называют тепловыми, а вторые — холодовыми. Очевидно, как к тепловым, так и к холодовым точкам подходят свои особые нервы, способные вызывать ощущение или только тепла, или только холода.

Рис. 66. «Холодовые» точки на кожной поверхности человека. Указано число точек на 1 кв. см. Рис. 67. Распределение тепловых точек на кожной поверхности. Указано число точек на 1 кв. см.

В этом отношении нервы эти походят на нервы других органов чувств, хотя бы на зрительный.

Те места кожи, которые отличаются большой осязательной чувствительностью, имеют также большую чувствительность к температуре. Наибольшей чувствительностью к температуре отличается кончик языка, несколько меньшей — веки и щеки; но некоторые места кожи, плохо испытывающие осязательные ощущения, например, грудь и спина, довольно чувствительны к температуре. Кроме того, на коже находятся участки, почти лишенные осязательной чувствительности и неспособные чувствовать холод, но они отлично чувствуют тепло. Когда человек отлежит себе руку во сне, то кисть руки совершенно немеет, она теряет осязательную чувствительность и способность чувствовать холод, но чувствует прикосновение теплых предметов. Ощущение это (от лежания) получается вследствие того, что нерв, находившийся под давлением тела, теряет свою способность передавать раздражение в головной мозг. В данном случае эту способность теряют только нервы осязательных ощущений и ощущений холода, но нерв, передающий ощущение тепла, вследствие особого своего положения, остается нетронутым.

Рис. 68. Топография холодового (А) и теплового (В) чувства на одном и том же участке кожи (передняя поверхность бедра). Зачерненные места — наиболее чувствительные. Штрихованные — умеренно чувствительные. Нанесенные пунктиром — мало чувствительные, белые — лишенные термической чувствительности.

Точка нуля в термометре человеческого тела далеко непостоянна — она зависит от температуры кожи. Если человек посидит в теплой ванне и кожа успеет у него нагреться, то по выходе из ванны воздух покажется ему холодным, хотя до ванны он не производил ощущения холода. Точно также во время болезни, когда температура тела и кожи повышена, прикосновение к телу предметов, которые до болезни производили ощущение тепла, теперь вызывают ощущение холода.

Тонкость температурного чувства различна у разных людей и на разных местах кожи у одного и того же человека. В некоторых местах кожи человек различает разницу в температуре четверть или полградуса, в других изменение температуры на три четверти градуса оказывается незаметным. Чем сильнее нагрето тело, тем более оно раздражает тепловой нерв и тем острее чувствует он ощущение тепла, но только до известных пределов: если тело чересчур нагрето, оно дает ощущение не тепла, а боли. Точно также причиняет боль тело очень сильно охлажденное. Эта боль опять-таки есть не что иное, как сигнал, дающий знать человеку о том, что ему следует позаботиться об устранении причины боли.

Человек и без часов может определять промежутки времени, приходящиеся между двумя событиями, однако эти внутренние часы устроены чрезвычайно плохо. Чувство времени у нас самое слабо развитое и постоянно вводит в ошибки. Прежде всего оно зависит от настроения человека и способа препровождения времени. Если человек ожидает какое-нибудь событие, например, ждет своей очереди, то время тянется для него очень долго, минуты кажутся чуть не часами. Если же внимание наше занято чем-нибудь интересным, то часы, наоборот, кажутся минутами.

Чувство времени различно также в зависимости и от возраста. Для ребенка год жизни кажется огромным промежутком времени, а для старика годы мелькают, как телеграфные столбы в окне курьерского поезда. И старые люди, и дети были бы довольны, если бы было наоборот. Наши внутренние часы делают наименьшую ошибку при определении средних по продолжительности промежутков; малые промежутки преувеличиваются, большие — преуменьшаются.

Плач есть отвод нервного возбуждения, вызванного неприятным чувством, например, физической болью или горем. Чтобы возбуждение не вызвало чересчур сильного потрясения организма, необходимо часть возбуждения направить на другую работу организма. Такой работой и является ряд движений, характеризующих плач, а именно — глубокое вдыхание, после которого идет несколько коротких выдыханий. Эти выдыхания приводят в сотрясение голосовые связки, вследствие чего получаются звуки рыдания. При этом кровеносные сосуды лица, в особенности глаз, переполняются кровью, — лицо краснеет, а слезные железы, вследствие обильного притока крови, начинают усиленно выделять слезы. Плачущий закрывает глаза, что делается совершенно бессознательно, но все же с целью противодействовать расширению кровеносных сосудов глаза. Чрезмерный приток крови, связанный с этим расширением, мог бы повредить нежные ткани глаза. Своим давлением веки препятствуют переполнению кровеносных сосудов глаза.

При плаче сокращаются многие мышцы лица, и оттого верхняя губа оттягивается кверху, рот растягивается в ширину и принимает почти четырехугольную форму, брови нахмуриваются, между ними появляются вертикальные морщины. Не совсем понятно, почему при плаче сокращаются те, а не иные мышцы, но, по-видимому, сокращение их направлено к тому, чтобы сдавить глаз со всех сторон и противодействовать увеличенному давлению крови в сосудах глаза. Таким образом, в плаче мы можем различать два рода явлений: во-первых, явления, не имеющие полезного значения, а представляющие последствия усиленного дыхания: приток крови к лицу и глазам и обильное выделение слез; а во-вторых, явления полезные, направленные на то, чтобы защищать глаза от последствий усиленного притока к ним крови, сюда относятся закрытие глаз и сокращение мышц лица. Доказательством того, что плач служит отводом нервного возбуждения и таким образом приносит человеку пользу, служит тот факт, что после плача возбуждение ослабевает, и человеку становится легче; горе, как известно, можно выплакать слезами.

Рис. 69. Выражение плача.

Выражения некоторых ощущений, например, печали, отчаяния, представляют сокращенные проявления плача. Печаль, не доводящая до слез, обнаруживается, главным образом, в сокращении некоторых мышц лица. Вследствие такого сокращения на лбу появляются морщины, брови принимают косое положение, веки слегка опускаются. Точно такие же изменения в лице бывают и в начале плача. У женщин и у детей, про которых говорят, что у них «глаза на мокром месте», движения эти легко переходят в плач. Мужчины редко проливают слезы, усилием воли они задерживают проявление горя и не доводят себя до слез, но в силу привычки, оставшейся от детства, некоторые мышцы начинают сокращаться и придают лицу выражение печали.

Хорошее настроение прямо противоположно чувству печали: оно и выражается сокращением мышц лица, прямо противоположных тем, которые сокращаются при ощущении печали. При печали лоб нахмуривается, брови, веки, углы рта и вся голова опускаются вниз, лицо удлиняется и бледнеет, глаза меркнут, если дело не доходит до слез. Под влиянием же хорошего настроения брови, веки и углы рта поднимаются кверху, морщины на лбу, если они были, разглаживаются, лицо расширяется, глаза начинают блестеть, дыхание ускоряется. Особенно характерное выражение придает сокращение одной мышцы лица, дающее складку от носа к углам рта. Эта складка придает лицу выражение улыбки.

Рис. 70. Улыбка.

Смех, подобно плачу, надо считать способом отвода в сторону избытка нервного возбуждения. Веселое настроение духа, чувство счастья так же потрясают организм, как и горе. От неожиданно налетевшего счастья, как и от горя, можно умереть. И внешние проявления смеха походят на плач. Звуки смеха не всегда можно отличить от плача. Смеющийся так же проливает слезы, как и плачущий, только в лице при смехе сокращаются другие мышцы, почему выражение лица смеющегося совершенно не походит на выражение лица плачущего.

Рис. 71. Смех.

Надувают они потому, что унаследовали эту привычку от обезьяноподобных предков человека. Современные обезьяны, когда чем-нибудь недовольны, делают то же самое. Зачем надувают губы обезьяны, какая им от этого польза и по каким причинам недовольство заставляет губы их выпячиваться, остается невыясненным.

Рис. 72. Шимпанзе, недовольный и рассерженный.

В происхождении некоторых способов выражать свои ощущения большое значение имеет привычка. Человек или животное при каком-нибудь ощущении проделывают движение, которое имеет полезное назначение. Это движение, если оно постоянно повторяется, входит в привычку, которая может переходить по наследству от родителей к детям. Если это движение потеряет прежнее значение, сделается совершенно бесполезным, то животное или человек продолжают нередко проделывать его исключительно в силу привычки. Достаточно посмотреть на играющих на бильярде, особенно на игроков неопытных, чтобы убедиться в силе привычки. Человек привык к тому, что для перемещения предмета направо надо сделать движение в ту же сторону. Игрок на бильярде это и делает. Если шар катится не туда, куда нужно, играющий движениями головы и всего тела старается направить его в нужную сторону, хотя игрок понимает, что этим нисколько делу не поможет.

Рис. 73. Непроизвольное движение бильярдного игрока.

Так же ведут себя на уроках чистописания ученики, которые только что начали учиться писать. Они помогают своим буквам укладываться на бумагу движениями головы, рта, языка. Если взрослую кошку посадить на мех, она начинает топтаться на нем передними лапами, расправляет пальцы и слегка выпускает при этом когти, словом, проделывает те же движения, которые производила, когда была котенком и сосала свою мать. Надавливая лапами около соска, котята содействуют выделению молока; они как бы доят мать. Взрослая же кошка, попадая на шерсть, по старой привычке повторяет эти движения, хотя в них нет никакой надобности. Ощущение шерсти вызывает такой рефлекс.

Рис. 74. Непроизвольные движения при письме. Рис. 75. Человек, режущий ножницами, невольно открывает и закрывает рот в такт движению ножниц.

В приобретении привычек немалое значение имеет склонность животных и человека к подражанию. Когда человек режет ножницами что-нибудь твердое, например, толстый картон, он, сам того не замечая, открывает и закрывает рот в такт ножницам, явно подражая стригущим движениям ножниц.

Человек, находящийся под влиянием гнева, очень напоминает собаку, которая собирается грызться с другой собакой. Собираясь драться, собака оскаливает зубы. Это, во-первых, угроза, а во-вторых, подготовка к драке, в некотором роде обнажение оружия перед дракой. Хвост у такой собаки находится в состоянии напряженности. Он делается твердым и упругим, как пружина. Собака не размахивает им, как делает в добродушном настроении, только кончик его слабо шевелится.

Такое состояние хвоста указывает на то, что мышцы собаки напряжены и готовы к тому, чтобы вдруг пустить их в действие. Собаку, приготовляющуюся к драке и находящуюся в состоянии гнева, можно сравнить с туго натянутым луком: достаточно слабого движения пальцами для того, чтобы лук со всей силой выбросил стрелу. Кроме того, собака перед дракой прижимает уши — это делается затем, чтобы в драке враг не так легко мог поймать ее за ухо. Те животные, которые в драке не кусаются, например, быки, козы и овцы, ушей не поджимают, но лошади делают это — они кусаются. Перед дракой у собаки также шерсть встает дыбом. Это делается хотя и бессознательно, но для того, чтобы казаться крупнее и таким способом напугать своего противника, а во всякой драке испугавшаяся сторона имеет шансы потерпеть поражение.

Рис. 76. Выражение гнева.

Человек в состоянии гнева, конечно, не поджимает ушей, потому что они у него не двигаются; волосы тоже не встают дыбом; не орудует он и хвостом, которого у него нет, но все остальное проделывает в том же роде, как обозлившаяся собака. Биение сердца усиливается — лицо краснеет; дыхание ускоряется — ноздри расширены, чтобы пропустить в легкие побольше воздуха; лоб всегда бывает нахмурен, зубы стискиваются, что, подобно хвосту обозлившейся собаки, указывает на то, что мышцы напряжены. В состоянии гнева человек не мечется, как это бывает в состоянии ярости; он стоит твердо на ногах, голову держит прямо или слегка откидывает ее назад, сжимает кулак и вообще принимает такую позу, которая говорит, что вот-вот он бросится на противника.

При сильном гневе, близком к состоянию ярости, человек оскаливается, приподнимая верхнюю губу, обыкновенно на той стороне, которая обращена к противнику, и таким способом показывает свои клыки. В этом отношении он особенно напоминает оскалившуюся собаку.

Рис. 77. Гиббон сердится.

Культурный человек в гневе, как бы этот гнев ни был силен, не собирается кусаться, но его дикие предки, наверное, кусались, как и делают обезьяны, а также дети и некоторые дикие народы. У современного человека клыки не длиннее остальных зубов, поэтому показывать именно клыки в настоящее время не имело бы смысла, если бы даже человек во время драки прибегал к помощи зубов. Надо думать, что манера показывать именно клыки сохранилась еще от того времени, когда у человека или его предков, подобно тому как у современных обезьян, эти зубы были длиннее остальных зубов и приспособлены именно к тому, чтобы кусаться.

Ярость есть сильная степень гнева; она проявляется в общем так же, как и гнев, только в усиленной степени. Однако при сильной ярости человек не стоит на месте, а бросается на противника или, если такового нет, мечется в разные стороны, разбрасывает все, что попадается под руку, бьет ни в чем неповинных животных или людей и вообще проделывает то, что стал бы проделывать с виновником чувства ярости.

При ощущении страха глаза и рот широко раскрываются, брови поднимаются кверху, сердце усиленно бьется, но лицо бледнеет, что объясняется сужением кровеносных сосудов лица. Иногда, наоборот, деятельность сердца настолько ослабевает, что человек падает в обморок. При сильном страхе по всей коже выступает холодный пот, мышцы начинают дрожать, и губы трясутся, руки вытягиваются вперед, как бы затем, чтобы отстранить от себя опасность, голос становится хриплым или совсем пропадает; появляется непреодолимое стремление бежать сломя голову, что особенно часто наблюдается на войне. При ощущении ужаса, который представляет сильную степень страха, волосы становятся дыбом, и кожа испытывает ощущение, словно по ней бегают мурашки.

Рис. 78. Выражение ужаса.

Некоторые из этих проявлений страха Дарвин объясняет наследием того времени, когда человек находился в состоянии дикаря. Испуганный дикарь широко раскрывает глаза для того, чтобы скорее и лучше рассмотреть причину, вызвавшую испуг. Наклонность бежать без оглядки не требует объяснений. Поднятие волос дыбом имеет такое же значение, что и вздыбленная шерсть у испугавшейся собаки или кошки: прием придать себе более страшный вид с тем, чтобы испугать противника; он применяется, конечно, совершенно бессознательно — и у собаки, и у человека волосы сами собой становятся дыбом, для этого нужно только ощущение страха. Волосы поднимаются дыбом не только на голове, но и по всей коже, которую они щекочут и вызывают то ощущение, про которое говорят, что от страха мурашки пробежали по коже.

В настоящее время при ощущении страха в силу наследственности мы непроизвольно проделываем все те движения, которые у наших диких предков были частью целесообразны, частью являлись неизбежным последствием этих целесообразных движений. Теперь человеку при ощущении страха нет надобности усиленно обозревать окрестности и прислушиваться к звукам, но все-таки он широко раскрывает рот и глаза, делает попытку бежать, а от усиленного напряжения всей нервной системы впадает в расслабленное состояние, даже в обморок.

У человека бывают два способа выражения своих чувств и мыслей. Один чисто условный, искусственный; другой является естественным ответом организма на душевное состояние человека. Условные способы, будучи искусственными, различны у разных народов. У нас приветствуют друг друга рукопожатием или сниманием шапки, у китайцев приседанием, а у некоторых народов нюханием друг друга. Естественным способом выражаются такие ощущения, как гнев, горе, страх и т. д. Этого рода выражения у всех народов одинаковы. Дарвин, который много занимался изучением выражения ощущений, разослал опросные листы своим соотечественникам, служившим во всех английских колониях, и получил ответы о выражении ощущений у самых разнообразных народов, даже у дикарей и людоедов. Из этих ответов было ясно, что у всех народов выражения перечисленных ощущений одинаковы. Между прочим, все от стыда краснеют. У негров красноты лица, конечно, нельзя заметить, но Дарвин приводит пример одного негра, у которого на лице был шрам; на месте этого шрама новая кожа не получила краски, оставшись белой, так что на щеке была белая полоса, и эта полоса краснела, когда негру было стыдно.

Стыд, как известно, выражается, главным образом, в покраснении лица. Пристыженный человек, кроме того, опускает глаза, смотрит в сторону, отворачивает голову, а иногда прикрывает лицо рукавом. Все эти движения указывают на то, что стыдящийся человек желает спрятать свое лицо от человека, которого стыдится. Дарвин полагает, что начало этих выражений стыда кроется в уважении к мнению других и в страхе перед неблагоприятным мнением о личности стыдящегося. Первоначально эти чувства возникли в области половых отношений. Молодые люди, особенно женского пола, очень чувствительны к тому, что о них думают молодые люди другого пола. Главным образом, беспокоятся они о том, как бы их наружность не показалась непривлекательной, а в наружности главную роль играет лицо. Достаточно малейшего подозрения в том, что лицо производит на другого человека неблагоприятное впечатление, — и стыдящийся прежде всего старается спрятать свое лицо, для чего и поворачивает его в сторону или закрывает рукой. Прилив крови к лицу объясняется тем, что у стыдящегося все внимание направлено на собственное лицо, а к тем частям тела, на которые устремлено внимание, усиливается приток крови, что и вызывает покраснение. Направляя усиленное внимание на какой-нибудь орган своего тела, человек может вызвать разные изменения этого органа, даже расстройство его деятельности; мнительные люди, которые воображают у себя разные болезни, в конце концов могут заболеть одной из этих болезней. Чувство стыда сначала вызывалось беспокойством о том, что подумает о лице стыдящегося представитель другого пола. Но потом в силу привычки человек стал повторять те же движения и краснеть также и в тех случаях, когда приходится стыдиться своих поступков.

Рис. 79. Выражение стыда.

Существуют ощущения, из которых одно противоположно другому; горю противополагается радость, гневу — благодушное настроение и т. д. Эти противоположные ощущения и выражаются противоположными способами. Кошка, находясь в состоянии гнева и собираясь броситься на врага, припадает телом к земле, прижимает уши, хвост ее делается упругим, как пружина, и вся она находится в напряженном состоянии. В благодушном же настроении она высоко поднимается на ногах, хвост ставит вертикально, уши приподнимает и мурлыкает. Своим поведением она как бы хочет сказать: «Смотри, я совсем не зла, даже как раз напротив — вполне расположена к тебе». То же самое мы видим у собак. Ласкающаяся собака начинает извиваться всем телом, широко размахивает хвостом, прыгает, лижет руки и вообще проделывает движения, прямо противоположные тем, какие она совершает в состоянии гнева.

Тоже наблюдаем мы и у человека. В гневе у человека все мышцы находятся в напряженном состоянии, зубы стиснуты, кулаки сжаты, лоб нахмурен. Подобный же вид имеет человек, находящийся в состоянии решимости, собирающийся в чем-нибудь проявить свою энергию, сознающий свои силы. Человек же, чувствующий свое бессилие, проявляет это чувство прямо противоположными движениями. Мышцы его расслаблены, лицо опущено, рот приоткрыт, руки он опускает вниз и раскрывает ладони и вообще проделывает такие движения, словно хочет сказать: «Смотрите, я ничего не в силах сделать».

В устройстве тела животных и человека наблюдается применение строгой экономии: ничего лишнего. Материя расходуется лишь настолько, насколько это необходимо. Но когда дело коснется размножения, организм становится расточительным. Это особенно заметно у животных с так называемым наружным оплодотворением яйца, например, у рыб. Некоторые рыбы за один раз мечут сотни тысяч, даже миллионы икринок, но из этих миллионов достаточно двух, превратившихся во взрослых рыб, и существование породы будет обеспечено.

В гораздо меньшей степени, но все-таки явную расточительность в процесс размножения обнаруживает и организм человека. У женщины уже при ее рождении закладывается столько яйцеклеток, сколько вообще организм ее может произвести в течение всей жизни, и число это равняется приблизительно 35000, но из этих тысяч созревает гораздо меньше, и все-таки больше, чем может превратиться в нового человека, а именно около 200. Из этих 200 могут подвергнуться оплодотворению только в очень редких случаях более 20. Женщины, которые имели около двух десятков детей, представляют большую редкость. Если у женщины было 10 детей, ее считают очень плодовитой. Эти 10 детей родятся обыкновенно последовательно один за другим, не раньше, чем через год; реже родятся двойни, которые бывают двух родов. Если оплодотворятся две отдельные яйцеклетки, то двойняшки могут быть разного пола, а если одного пола, то мало походят друг на друга. Чаще же бывает так, что оба зародыша получаются из одной и той же яйцеклетки; после оплодотворения она начинает размножаться делением, т. е. сначала делится пополам, потом каждая половинка опять пополам, и так продолжается все время пребывания зародыша в утробе матери и всю жизнь родившегося ребенка. Вследствие разных случайностей первые две половинки могут оторваться друг от друга, и каждая такая половинка может дать начало целому человеку. В этих случаях близнецы, как вышедшие из одной и той же яйцеклетки, всегда бывают одного пола и так походят друг на друга, что родители с трудом их различают. Еще реже бывают тройни или четверни; известны и такие случаи, когда женщина за один раз рожала пятерых.

Если женский организм оказывается расточительным, когда дело касается размножения, то еще больше расточительности обнаруживает мужской организм. Для оплодотворения яйца нужен один только сперматозоид, никогда не принимают в этом участие два сперматозоида, — между тем в одном кубическом миллиметре семенной жидкости их находится около 60 000, а за один раз их выбрасывается около 260 миллионов!

Если яйцо курицы обмазать лаком и положить под курицу, то из яйца цыпленка не получится. Зародыш начнет развиваться, но в скором времени погибает вследствие задушения. Все время своего развития, от начала до конца, зародыш дышит, т. е. кислород воздуха входит в его тело, соединяется там с углеродом, а получающийся вследствие этого углекислый газ выбрасывается. Такой обмен газов происходит через скорлупу, которая очень пористая. Поэтому в инкубаторах, т. е. в ящиках, в которых искусственно высиживают яйца, обязательно нужна вентиляция.

Должен дышать и зародыш человека, находящийся в утробе матери. Как же может он там дышать? Зародыш помещается в мешке, называемом водной оболочкой; этот мешок наполнен большим количеством жидкости, в которую зародыш погружен целиком. Он бывает привязан к стенкам матки на длинном шнуре, называемом пупочным канатиком. Один конец этого канатика прикрепляется к пупку зародыша, а другой — к стенкам матки, где находится так называемая плацента, или детское место. Вот по этому-то канатику зародыш получает от матери как питательные вещества, так и кислород для дыхания. От зародыша внутри канатика проходит кровеносный сосуд с венозной, хотя и не вполне, кровью. Подойдя к детскому месту, эта кровь выделяет свой углекислый газ в кровь матери и черпает оттуда кислород, так что в детском месте артериальная кровь матери становится венозной, отсюда она попадает в правую половину сердца, которое препровождает ее в легкие, где она окисляется. Кровь же зародыша, сделавшаяся артериальной в детском месте, по пупочной вене направляется в тело зародыша.

Вы видите, что зародыш в отношении дыхания находится в таком же положении, как водолаз под водой. Водолаза снабжают кислородом, накачивая ему воздух по трубке; точно так же по пупочному канатику зародыш получает кислород из крови матери.

Тот пузырь, в котором плавает зародыш, называется водной оболочкой, или амнионом, а жидкость, в которой он плавает, называется амниотической, у акушеров же просто водами. Эта жидкость играет большую роль в жизни зародыша. Она ограждает его тело от толчков. Всякий толчок благодаря ей равномерно распределяется по всей поверхности зародыша и потому значительно ослабевает. Кроме того, в этой жидкости зародыш оказывается словно освобожденным от действия силы тяжести. Его положение походит на положение прованского масла в смеси спирта с водой в знаменитом опыте Плато. Так как удельный вес этого масла равен удельному весу этой смеси, то масло не всплывает на поверхность и не тонет, а остается там, куда его поместили, и принимает форму шара. В таком же положении находится и зародыш в амниотической жидкости. Для него это положение представляет ту выгоду, что ни одна часть его тела не давит на другую. Так как клетки его тела имеют очень нежную оболочку, то при давлении друг на друга они могли бы срастаться и вместо нормального ребенка мог бы родиться урод. Так и бывает, если жидкость вследствие повреждения оболочки вытечет раньше времени. Нормально она вытекает перед самым рождением вследствие того, что в оболочке образуется прорыв. При рождении ребенок обычно выходит из этой оболочки, она остается в матке, но в некоторых случаях при рождении оболочка остается на нем, ее-то и называют «сорочкой»: ребенок «родится в сорочке».

Как рост зародыша, находящегося еще в утробе матери, так и рост родившегося человека идет по определенным законам. Скоростью роста называется увеличение веса в единицу времени. Прирост же выражают в процентах от веса зародыша или организма ребенка в тот момент, от которого ведется счет времени. Исследования многих ученых, в особенности академика Шмальгаузена, показали, что чем старше организм, тем медленнее подвигается его рост, так что произведение скорости роста в каждый данный момент на истекшее время (т. е. на возраст ребенка или зародыша) есть величина постоянная. Это происходит вследствие того, что по мере увеличения возраста в соответственной пропорции уменьшается скорость роста.

Эта постоянная величина, или константа, бывает разная, в зависимости от того, при каких условиях организму приходится расти. Когда зародыш находится в утробе матери, условия его существования бывают совершенно своеобразны. Они резко меняются, когда ребенок оставит утробу матери и начнет питаться ее молоком. Меняются эти условия и тогда, когда ребенок перестает питаться молоком матери и переходит на другую пищу. В каждом из всех этих трех состояний константа роста бывает особая. В утробной жизни она наиболее высокая: ее определяют приблизительно числом 3,9; такое число дает произведение скорости роста на возраст зародыша. С рождением константа сразу падает до 1,3 и держится на этой высоте в течение первого года жизни, пока ребенок питается молоком матери. Со второго года жизни константа роста — в очевидной связи с переходом на самостоятельное питание — еще больше падает. У мальчиков она спускается до 0,67, а у девочек до 0,65. На этом уровне она держится у мальчиков до 12-летнего возраста, у девочек до 11-летнего. С этого возраста начинается развитие половых органов, которое идет очень медленно и заканчивается у разных народов в разные сроки — у южан скорее, у северян позже. В течение этого времени скорость роста снова повышается: константа увеличивается, по крайней мере, вдвое. Такое повышенное состояние константы продолжается до 19-летнего возраста у мальчиков и до 18-летнего у девочек. После этого рост еще продолжается в течение нескольких лет, но с большим замедлением, и затем резко прекращается.

Попадаются люди, у которых верхняя губа, как у зайца, рассечена, так что через эту щель виден зуб. Это так называемая заячья губа. Но у зайца эта расщелина находится как раз по середине губы, у человека же с заячьей губой — на одной стороне, реже на обеих сторонах, но не в середине. Происхождение этого уродства объясняется тем, что верхняя губа в зародыше образуется тремя валиками; с развитием эти валики срастаются друг с другом, и получается цельная губа. Но вследствие некоторых неправильностей развития валик какой-нибудь одной стороны не срастается со средним и отделяется от него промежутком. Этот-то промежуток остается на всю жизнь в виде щели.

С этим уродством часто бывает связано другое уродство, носящее название волчьей пасти. Оно состоит в том, что в области нёба при рождении ребенка остается продольная щель, через которую полость носа соединяется с полостью рта. Щель эта получается по причине, сходной с той, которая дает начало заячьей губе. Твердое костное нёбо залагается в виде двух горизонтальных пластинок, которые с боков рта своими краями растут навстречу друг другу. Когда они встретятся, то получается сплошное нёбо, отгораживающее полость носа от полости рта. Но вследствие некоторых неправильностей развития эти пластинки не доходят друг до друга и между ними остается щель.

По библейскому учению Бог сначала сотворил Адама, а потом из ребра его сотворил Еву. Выходит так, что женщина есть производное от мужчины. Современная наука, однако, заставляет думать, что если кто от кого произошел, то скорее наоборот — Адам от Евы, т. е. мужчина от женщины. Так как все существующие на земле животные, в том числе и человек, смертны, то существование на свете любой породы животного возможно только в том случае, если этой породе обеспечено размножение. Способность к размножению является первым самым важным и необходимым условием существования породы животного. Женский организм приспособлен к размножению по преимуществу, мужской же в этом деле играет лишь второстепенную роль. Уже одно это заставляет сомневаться в том, что Ева произошла от Адама.

Сюда, однако, присоединяется ряд других обстоятельств. Существует немало животных двуполых, так называемых гермафродитов, у которых каждый экземпляр представляет и самца, и самку, причем оплодотворение происходит обыкновенно перекрестное: яйцо одного экземпляра оплодотворяется семенем, или живчиком, другого. Есть основания думать, что и высшие животные, в том числе человек, произошли от таких двуполых существ. Основания эти заключаются в том, что зародыш таких животных и человека в ранних стадиях развития имеет половые органы обоего пола, и только с дальнейшим развитием половые органы какого-нибудь одного пола останавливаются в развитии и рассасываются, а органы другого пола продолжают развиваться. Если перестают развиваться женские органы, из зародыша получается самец, и наоборот. Так как в размножении главную роль играет самка, то самцов мы можем рассматривать как особей, специально приспособившихся к оплодотворению яйца самки. Это в некотором роде производное если не от самки, то от гермафродита, что самец представляет не больше, как самостоятельно существующий мужской половой аппарат, видно из того, что у многих, правда низших, животных он именно таким и оказывается. У коловраток самец гораздо меньше самки и лишен пищеварительного аппарата. По-настоящему он и жить не может, так как не может питаться, а появится на свет, оплодотворит самку и пропадает. Поэтому они и попадаются редко, да самки до некоторого времени могут обходиться и без них. Они могут размножаться девственным путем, т. е. яйцами неоплодотворенными, и только когда такое размножение, если оно продолжается много раз, начинает сказываться в вырождении потомства, являются самцы и оплодотворением вносят в яйцо самок те элементы, которые исчезли у них вследствие вырождения. У животного, называемого бонеллией, похожего на червя, самцы почти микроскопической величины, по строению тела походят на личинку самки, живут сначала в ее пищеводе, потом переползают в матку, где и оплодотворяют яйца. Усоногие ракообразные, ведущие сидячий образ жизни, принадлежат к двуполым животным, но у них существуют еще так называемые дополнительные самцы, которые имеют крошечные размеры и живут на гермафродите в качестве паразита, питаясь его соками. Это поистине отдельно существующий мужской половой аппарат. Многие насекомые, например тля, могут размножаться девственным путем, и самцы у них появляются только от времени до времени, почему попадаются редко. У некоторых насекомых самцы даже совсем неизвестны, а относительно некоторых орехотворок существует предположение, что у них самцов вовсе нет и что они размножаются только девственным способом. Хотя это предположение совершенно неправдоподобно, но оно указывает на то, что роль самцов в размножении животных очень второстепенна.

Рис. 80. Бородатая женщина.

Существует еще одно основание думать, что из двух полов вторичным производным является именно самец, у человека — мужчина. В клетках тела человека находится ядро, а в ядре во время деления клетки видны особые палочкообразные тельца, получившие названия хромосомы. Число этих хромосом во всех клетках одинаково, и у каждого вида число их свое. В половых клетках, т. е. в яйцеклетке и сперматозоиде, когда эти клетки окончательно созреют, число хромосом вдвое меньше, нежели в клетках тела. При оплодотворении, которое заключается в слиянии яйцеклетки со сперматозоидом, в оплодотворенном яйце получается столько же хромосом, сколько их в клетках тела. Хромосомы половых клеток считаются носителями наследственных признаков, так что при оплодотворении в яйцеклетку вносится половина признаков отца. По учению современных биологов, особенно американских, сперматозоиды человека бывают двух сортов. В одних сперматозоидах одной хромосомой больше, нежели в других. Если яйцеклетка оплодотворится сперматозоидом с одной лишней хромосомой, из него получается зародыш женского пола; при оплодотворении сперматазоидом, лишенным этой хромосомы, получается зародыш мужского пола. Отсюда следует, что и в клетках женского тела одной хромосомой больше, чем в клетках тела мужчин. Стало быть, в теле женщин имеются какие-то вещества, которых нет в мужском теле, но в мужском теле нет таких веществ, которых не было бы в женском теле. Значит, мужской организм есть производное от женского, т. е. не Ева произошла от Адама, а Адам от Евы.

Известно, что куры иногда начинают кричать петухом; в народе к таким курам относятся недоброжелательно. Это случается с курами, которые перестали нестись, и бывает с ними при наступлении старости, когда все заложенные в яичнике яйца окажутся израсходованными. Совершенно аналогичное явление наблюдается и у женщин, когда у них наступает так называемый климактерический возраст, т. е. когда они теряют способность производить потомство. У кур и женщин эта перемена происходит вследствие того, что организм их перестал тратить пластический материал на произведение потомства, неизрасходованный материал идет на рост вторичных половых признаков, свойственных самцам. Конечно, не каждая курица в старости начинает кричать петухом и не у каждой женщины вырастают усы. Это бывает у наиболее сильных особей, у женщин — обыкновенно у брюнеток. Число яйцеклеток, которые женщина может в течение жизни произвести, заранее предопределено еще при рождении. В течение жизни они постепенно формируются и созревают. Случается, что они оказываются израсходованными еще раньше, чем у женщины ослаб организм от наступающей старости. Яйцеклеток в яичниках больше нет, а пластического материала много; он и идет на рост того, чего организму совершенно не нужно.

Рис. 81. Усы у женщины.

Таким образом, на поставленный в заголовке вопрос мы можем дать такой ответ: у женщины начинают расти усы тогда же, когда курица начинает кричать петухом.

У самки морской свинки вырезали молочную железу и пересадили ее под кожу за ухом. Железа приросла, и после того как свинка забеременела, стала развиваться. А когда свинка родила детенышей, железа за ухом стала выделять молоко. Этот опыт указывает на то, что не положение молочной железки на том или другом месте тела способствует развитию ее во время беременности, а нечто такое, что находится в крови, потому что только кровь может находиться и под кожей живота, и за ухом, и вообще всюду, где только имеются живые ткани. Думают, что во время беременности в крови появляются специальные гормоны (т. е. отделения железы внутренней секреции), и эти гормоны вызывают развитие млечных желез. Это видно из того, что если в кровь морской свинки, еще не жившей половой жизнью, вспрыснуть вытяжку из тела зародыша морской свинки, то и у этой девственной свинки начинают развиваться молочные железки. Гормоны эти регулируют развитие млечных желез, т. е., с одной стороны, содействуют их развитию, с другой — сдерживают преждевременное слишком быстрое развитие. Если собаке, родившей и кормившей молоком своих щенят, вспрыснуть в вену кровь другой собаки, беременной на ранних стадиях, то у кормившей собаки выделение молока прекращается. Это объясняется тем, что в крови беременного животного находится вещество, которое задерживает отделение молока. Если у беременной крольчихи прервать беременность в первой ее половине, удалив для этого не только зародышей, но и матку и яичники, то развитие млечных желез прекращается. Но если это сделать во второй половине беременности, то через некоторое время из млечных железок может выделяться молоко. Чтобы отыскать местоположение той железы, которая выделяет млекогонные гормоны, были сделаны вспрыскивания в кровь животных вытяжек разных органов. Эти опыты показали, что такими железами служат главным образом сами зародыши, помещающиеся в матке беременной самки.

Млечные железки бывают и у самцов, но у них они недоразвиты и молока не выделяют. Исключение представляют только однопроходные млекопитающие — утконос и ехидна: у них и самцы дают молоко. Но в виде ненормальности или уродства известны случаи, когда козлов или быков можно было доить; известны и мужчины, которые могли кормить детей своим молоком. Немцы называют такое молоко Hехеnmilch, т. е. молоком ведьмы.

Половые железки, т. е. у самцов — семенники, а у самок — яичники, кроме прямого назначения приготовлять половые продукты (сперматозоиды и яйцеклетки), играют роль и желез внутренней секреции. Они выделяют вещества, гормоны, которые, во-первых, повышают жизнедеятельность организма, а во-вторых, придают ему внешние и психические черты пола. Известный венский ученый Штейнах, открывший способ омолаживания, превращал самцов крыс в самок и обратно. Если у самки крысы в молодости удалить яичники и вместо них вложить семенники самца, то самка как будто превращается в самца. У нее не только останавливаются в развитии млечные железки, но она приобретает внешность и повадки самца. Она становится крупнее, дерется с другими самцами и даже гоняется за самками. Если же у молодого самца удалить семенники и вшить ему, хотя бы под кожу, яичник самки, то самец как бы превращается в самку. Он приобретает внешность и повадки самки, его млечные железки развиваются; один такой самец выкормил своим молоком крыс, которых ему подложили. Наш ученый проф. Завадовский таким же способом превращал кур в петухов, а петухов в кур.

С человеком подобных опытов не производили[5], но нет никакого сомнения в том, что они привели бы к тем же результатам.