Занимательная физиология - Александр Никольский

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.