Занимательная физиология

ГЛАВА 1 Отчего дети иногда растут кретинами

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.

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.

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.

ГЛАВА 2 Большие руки и ноги

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.

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.

ГЛАВА 3 Бронзовая кожа

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.

ГЛАВА 4 Заряд страха

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.

ГЛАВА 5 Причина темпераментов

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.

ГЛАВА 6 Сахарная болезнь

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.

ГЛАВА 7 Как сердце само себя возбуждает

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.