«Содружество клеток: Популярные очерки по физиологии человека»

СОДРУЖЕСТВО КЛЕТОК

Несколько популярных очерков по физиологии человека

Г. Г. Ф. СПЕРРЕЛЛ, бакалавр искусств Оксфордского университета

ЛОНДОН BAILLIÈRE, TINDALL AND COX 8, HENRIETTA STREET, STRAND 1901

[ Все права защищены ]

Моему уважаемому другу и наставнику, доктору медицины ГУСТАВУ МАННУ и др.

ПРЕДИСЛОВИЕ

С самого начала моих студенческих дней, когда мои современники стали донимать меня неловкими просьбами разъяснить те или иные медицинские вопросы, я постоянно поражался тому интересу, который проявляют к устройству своего организма и материальной основе своего разума люди, далекие от науки. Именно этот всеобщий интерес среди моих друзей побудил меня добавить еще одну книгу к тем многим, что уже посвящены данной теме. Используя слово «далекие от науки», я, разумеется, не имею в виду никакого упрека. Я просто хочу обозначить тех людей, которые специализируются в какой-либо области знаний, отличной от тех, что в совокупности называются естественными науками.

Обсуждая физиологию с такими людьми, я обычно обнаруживаю, что их больше интересуют общие принципы, нежели детали, которые они часто находят отталкивающими, и что они формулируют свои вопросы пугающе всеобъемлющим образом.

Поэтому моей целью в этой небольшой работе было представить фундаментальные принципы физиологии в краткой, последовательной и доступной форме для тех, кто не желает изучать учебники. Сейчас нет недостатка в отличных книгах, иллюстрированных тщательными рисунками, которые по своей точности выглядят весьма пугающе, но почти все они предназначены для «студентов», а обычный читатель, видя, что органы разделены для исчерпывающего описания, не может составить себе представление об организме как об органическом целом и упускает из виду именно те принципы, которые он ищет, в груде деталей, под которыми они погребены.

Может вызвать некоторое удивление то, что, хотя в своих попытках быть на современном уровне я местами опередил учебники, я не цитирую авторитетные источники. Но минутное размышление покажет, что обременять текст описанием того, как формировались мои взгляды, означало бы провал самой цели подобного очерка, в то время как пионеры науки меня простят. Их статьи будут цитироваться в более долговечных трудах, а их имена будут чтить еще долго после того, как эта маленькая книга будет забыта.

Г. Г. Ф. С.

Oxford, March, 1901.

CONTENTS

PAGE

Introduction ix

ESSAY I.

Living Matter 1

ESSAY II.

The Chemistry of the Body 8

ESSAY III.

The Mechanics and Physics of the Body 31

ESSAY IV.

The Nervous System 58

ESSAY V.

The Body 94

Conclusion 107

Index 113

ВВЕДЕНИЕ

Люди, далекие от науки, крайне склонны — и не совсем без оснований — брать медицину за отправную точку и выстраивать вокруг нее всю биологическую науку. Более того, поскольку они склонны оценивать интерес и полезность каждой отрасли этой науки с практической точки зрения и уделяют наибольшее внимание тому, что, по их мнению, приносит наибольшую пользу врачу, я полагаю, что серия популярных очерков по физиологии не могла бы начаться более удачно, во всяком случае для самой физиологии, чем с краткого обсуждения не того, чем она занимается, ибо это довольно общеизвестно, а того, каково ее отношение к медицине. Далее, поскольку врача обсуждать легче, чем медицину, физиолог для наших непосредственных целей будет более удобным объектом, чем физиология в абстрактном смысле, поэтому мы посвятим первые несколько страниц вопросу о том, как его труды приносят пользу пациенту.

Все знают врача, и все знают, что физиология занимается «функциями различных органов тела»; но широкая публика редко встречает физиолога, разве что в причудливых карикатурах его врагов, которые, хотя часто и носят личный характер, редко бывают точными. Эти злобные пасквили, если бы кто-то обращал на них внимание, могли бы породить сомнения в том, является ли физиолог хорошим спутником для врача и не лучше ли им как можно меньше видеться друг с другом.

Врач, однако, не может сделать ни шагу без физиолога. Его дело — исправлять бунт любого органа против его назначенной задачи и устранять ущерб, нанесенный его отклонением от нормального пути. Этого он никак не сможет сделать, если не знает, каковы нормальные условия работы этого органа, а каковы они — долг физиолога рассказать ему. Врач, следовательно, должен быть просвещенным физиологом, знающим, как должен работать организм, и относящим болезни к их истинной причине, такой как яды, образовавшиеся в результате вторжения бактерий или иным образом, либо неправильное питание — то есть недостаток или избыток топлива для одного из многочисленных двигателей организма. Медицина до сих пор во многом остается эмпирической. Мы не знаем, чем вызваны многие болезни или почему определенные средства облегчают их, если вообще известно какое-либо лекарство; и пока эти вопросы не будут удовлетворительно решены, тщетно надеяться, что болезнь в целом можно успешно победить. Нет смысла знать, что остановит определенные неприятные симптомы, если мы не знаем, как устранить их истинную причину, и ради этой цели изучается весь организм и каждый отдельный орган, чтобы процессы жизни могли быть точно поняты; и человек, который делает это для своего друга врача, — это физиолог.

У физиолога много врагов, пестрая компания чудаков, объединенных такими благородными узами, как общая ненависть к науке и предвзятое невежество, маскирующееся под скептицизм; но он может позволить себе игнорировать их по той простой причине, что люди не могут обойтись без него. Только по этой причине они и упоминаются. Люди говорят: «Врач — это тот, кому нужны знания по физиологии; он человек, который с наибольшей вероятностью изучит ее успешно» — по-видимому, на своих ошибках — «и не будет тратить на нее больше времени, чем необходимо», — вопрос, о котором они так пекутся. Врач, однако, предпочитает доверять физиологу. Если бы он этого не делал, у него было бы очень мало времени на что-либо другое. С таким же успехом можно ожидать, что портной будет сам изготавливать ткань, прежде чем шить пальто. Он, несомненно, сможет шить лучшие пальто, если качество поставляемой ему ткани улучшится; но если ради улучшения готового изделия он отложит ножницы и примется за ткачество, его дело, несомненно, пострадает.

То, что физиология — это область, способная поглотить всю энергию человека, будет, я думаю, признано каждым, кто осознает, как широки ее горизонты. Сам физиолог должен специализироваться, ибо предмет слишком обширен, чтобы один человек мог охватить его целиком. Организм состоит из тех же элементов, что и весь остальной мир, и их расположение очень важно, поэтому он должен быть искусным химиком. Он состоит из твердых тел, жидкостей и газов, а диффузия, фильтрация, рычажные механизмы — частые процессы, и каждое движение сопровождается электрическим проявлением, так что механика и физика должны были быть частью его подготовки. Он вряд ли сможет изучать органы, если не знает их формы, поэтому он должен знать анатомию. И, наконец, поскольку его дело — изучать жизнь и все сопутствующие ей явления, а основа жизни — это клетка, он должен быть гистологом. Быть всем этим — значит требовать от одного человека очень многого; но хотя он может специализироваться ради продвижения конкретной отрасли своей науки, он должен быть сведущ в остальном, так как ни одна жизненная функция не зависит только от одного из перечисленных факторов. От него требуется упорный труд, хотя некоторые говорят, что он сделал мало. То, что он открыл, кратко, очень кратко изложено в последующих очерках, с парой намеков на узлы, которые он хотел бы и пытается сейчас распутать.

СОДРУЖЕСТВО КЛЕТОК. Несколько популярных очерков по физиологии человека.

ОЧЕРК I. ЖИВАЯ МАТЕРИЯ.

Физиология — это наука о жизни, и то, что физиолог хотел бы открыть больше всего, — это то, чем жизнь является на самом деле. Если бы это было полностью известно, все физиологические процессы, вероятно, можно было бы вывести из этого, а болезнь, которая является вмешательством в тот или иной из них, можно было бы лечить научно. Пока что он не продвинулся дальше описания последствий жизни, и его выводы не ведут его дальше этого: жизнь — это свойство вещества, протоплазмы, а протоплазма может продолжать существовать только в форме клетки.

Это определение может показаться некоторым людям несколько загадочным, а другим — весьма шокирующим. «Жизнь, — привыкли говорить многие, — означает наличие души и является сверхъестественной; а что касается того, что это вопрос химического состава, то это абсурд. То, что я состою из клеток, тоже не объясняет моего мышления». Но когда люди так догматизируют о том, чего они не обдумывали, они обычно оказываются в затруднительном положении. Они слишком спешат: самый духовный из людей настолько зависит от материи и ее свойств, что его душа быстро покинет тело, если ему помешать дышать. И причина этого в том, что если он не может получить воздух, химия клеток, из которых состоит его тело, изменяется; он больше не состоит из протоплазмы, следовательно, он больше не живет. Жизнь, чтобы существовать в материальном мире, должна иметь материальную основу, и если она нарушается, то она угасает или покидает материальную плоскость; во всяком случае, она перестает интересовать физиолога как физиолога. Я не думаю, что кого-то должно шокировать признание этого факта.

Конечно, амбиция физиолога — создать протоплазму, но пока он не продвинулся дальше создания некоторых сложных тел, на которые распадается протоплазма при смерти. Еще недавно эта голая возможность громко высмеивалась, но прогресс в органической химии за последние годы был настолько велик, и в лаборатории было создано так много сложных веществ, которые когда-то казались такими же недостижимыми, как сама протоплазма, что теперь у нас есть надежда когда-нибудь получить точное знание химии жизни, хотя этот день может быть еще очень далек.

Чтобы дать отчет о жизни, нужно описать, насколько мы можем, природу живого вещества, протоплазмы; и поскольку протоплазма — это «структура соединений», пара слов о химических соединениях может расчистить почву для ее обсуждения. Если бы вы взяли соединение, скажем, кусок сахара, и начали его разрушать, вы могли бы долго стучать по нему, и это все равно был бы сахар; но если бы крошечная фея с крошечным молотком и зубилом продолжала дробить зерна, в конечном итоге перед ней оказались бы молекулы сахара. Каждая молекула состояла бы из точно такого же количества атомов углерода, водорода и кислорода, и если бы она разделила ее дальше путем удаления хотя бы одного атома, это уже не был бы сахар. Она могла бы сколько угодно стучать по атомам, ибо они не способны к дальнейшему делению.

Существует семьдесят с лишним различных видов атомов. Когда молекулы вещества состоят только из одного вида, оно называется простым; когда из нескольких видов — сложным. Теперь разница между различными веществами, которые мы видим вокруг себя, заключается не только в том, из каких различных видов атомов состоят их молекулы и в их количестве, но и в их расположении. Это расположение может быть в виде цепей или колец, и относительное положение, которое занимают различные атомы в структуре молекулы, имеет решающее значение.

Эта разница в составе придает соединениям различные свойства; поэтому соединение должно состоять только из молекул, которые все одинаковы. Если вещество состоит из молекул разных видов, не соединенных химическими связями и поэтому способных смешиваться в любых пропорциях, оно называется не соединением, а смесью соединений.

Но подобно тому, как атомы соединяются, образуя молекулы, так и более мелкие молекулы иногда вступают в комбинации друг с другом, образуя новые соединения, имеющие более крупные и сложные молекулы. Говорят, что такое соединение состоит из радикалов, или групп атомов, и при разложении может быть расщеплено сначала на более простые соединения, которые впоследствии могут быть далее разделены на составляющие их элементы.

Так вот, из всех веществ протоплазма, по-видимому, состоит из наибольшего числа компонентов и имеет их расположение самым сложным из известных; хотя «известных» — это на самом деле не то слово, которое следует использовать в этой связи. Причина, по которой мы не знаем, что такое жизнь, заключается в том, что мы не можем выяснить, каким образом объединены составляющие соединения в структуре протоплазмы. Как только мы пытаемся проанализировать протоплазму, она умирает; то есть она распадается на ряд более простых тел и изменяется до неузнаваемости.

Эти соединения, на которые распадается протоплазма при смерти, сами по себе чрезвычайно сложны; но, несмотря на то, что им было посвящено много тщательных исследований, мы пока не можем сказать, как они собраны вместе, чтобы образовать живое вещество. Протоплазма — слишком изменчивое тело, чтобы считаться единым соединением, в то время как, с другой стороны, химические связи ее компонентов должны быть слишком тесными, чтобы ее можно было назвать смесью. Ее химическое положение, следовательно, уникально, и мы можем говорить о ней только как о веществе неизвестного состава.

Что же тогда делает протоплазму безошибочно узнаваемой и отличной от всех других веществ? Сложность ее структуры — это, в конце концов, лишь вопрос степени. Разницу нелегко определить, но в общих чертах она сводится к следующему: протоплазма всегда меняется, но всегда остается прежней. Жизнь — это изменение в молекулах.

Если наше определение жизни казалось неясным, то это звучит как парадокс; но, возможно, следующий факт поможет его объяснить: при определенных условиях некоторые более простые соединения ведут себя схожим образом. Например, есть одно, которое настолько жадно до кислорода, что захватывает его у всего, что готово его легко отдать, и чтобы сделать это, оно вынуждено отказаться от того, что уже имеет в своей молекуле, чтобы освободить место для только что приобретенного. Протоплазма всегда ведет себя подобным образом, пока она защищена от крайностей жары и холода, а также от активных химических веществ, которые расщепляют ее молекулы для образования новых соединений. Тогда она умирает или перестает быть протоплазмой.

Но важность этого постоянного изменения заключается в том, что, постоянно расщепляя свои собственные молекулы, протоплазма получает энергию для их восстановления из неживых соединений с высокой потенциальной энергией, для изменения окружающей среды и, по сути, для совершения работы жизни.

Выше было сказано, что протоплазма продолжает существовать только в форме клетки; следовательно, что такое клетка и почему она необходима?

Мы видели, что протоплазма имеет очень сложную структуру и что ее нормальное состояние — это состояние изменения. Раз это так, она, очевидно, не может существовать в больших массах, ибо если бы это было так, изменение наверняка было бы неравномерным в разных частях из-за самой ее сложности; и центр этой массы либо голодал бы, либо был бы отравлен продуктами собственной жизнедеятельности. Чтобы избежать этого, масса разделена на огромное количество мелких единиц, каждая из которых завершена в себе, находится в более или менее прямом общении со своими соседями и одинаково доступна для жидкостей, которые одновременно питают и очищают их.

Но есть и другая, еще более важная причина для такого разделения. Протоплазма постоянно выделяет продукты распада и нуждается в восстановлении своих потерь путем встраивания свежих соединений. Сырье вокруг нее требует обработки, прежде чем оно сможет принести пользу, а встраивание — это трудное дело. Поэтому в каждой клетке есть место, отведенное для того, где протоплазма обладает особыми способностями, и именно здесь осуществляется эта переработка. Это место называется ядром. Таким образом, видно, что формирование тела животного путем агрегации клеток является необходимым и остроумным способом избежать трудности.

Однако сказать, что тело животного состоит из клеток, — значит выбрать совершенно неверную отправную точку. Клетка завершена в себе и может жить, если ее правильно кормить, даже будучи отделенной от своих соседей. Многие целые животные состоят всего из одной клетки. Клетка, более того, способна расти и делиться, давая начало двум клеткам с двумя ядрами, и только потому, что клеткам выгоднее не разделяться, а образовывать массы и специализироваться на разных видах работы, у нас есть крупные животные, состоящие из миллионов клеток, подобные нам самим.

Если есть клетка, необходимо содержать эту клетку в благоприятных условиях. В противном случае нестабильная протоплазма распадается. Она должна иметь элементы, необходимые для поддержания своего цикла изменений в надлежащей форме, которые мы теперь можем назвать пищей, и многие клетки должны идти и искать это необходимое. Она должна держаться подальше от вредных влияний, и она должна соревноваться с другими клетками за места, благоприятные для ее роста и размножения; на самом деле, клетка должна работать.

То, что клетка может в силу одних лишь своих химических сродств передвигаться, искать благоприятные условия, проявлять избирательность и выполнять работу, кажется непостижимым. Во-первых, как она может двигаться? Есть только один способ: она должна осуществить перераспределение своего вещества и добиться того, чтобы те части клетки, чья активность направлена на эту цель, были расположены так, чтобы вызывать определенные изменения в ее форме в соответствии с причиной, которая их вызывает. О том, как движутся различные клетки, мы еще много скажем позже.

Почему протоплазма должна быть побуждаема к движению, еще требует объяснения. И все же разрыв между протоплазмой и другими веществами на самом деле не так уж велик. Тепло и магнетизм вызывают движение в неживой материи, и реакция протоплазмы, как это демонстрируют некоторые мелкие одноклеточные животные, почти столь же механична. Некоторые виды, плавающие в воде, движутся к положительному полюсу гальванической батареи, другие — к отрицательному, если провода опущены в сосуд, содержащий их. Некоторые движутся к свету, другие — от него, с неизменной регулярностью. Температура и химические вещества также оказывают определенное воздействие на эти микроорганизмы. И все эти движения совершенно непроизвольны, абсолютно неизменны и, по сути, являются реакциями, вызванными фиксированными причинами.

Тем не менее, будет видно, что протоплазма может продолжать существовать только в форме клетки, поскольку, если она не организована таким образом, она не может ни удерживать себя в благоприятных условиях, ни подготавливать свежие ингредиенты для восполнения своих потерь. Если клетку разрезать на несколько частей, эти отделенные кусочки протоплазмы будут жить некоторое время; но смерть настигает их, как только они исчерпают свой запас материала. Когда он заканчивается, они вынуждены потреблять свое собственное вещество, процесс, который быстро оказывается фатальным. Если фрагмент содержит небольшую часть ядра, отрезанную вместе с ним, он проживет немного дольше; но только та часть, которая содержит ядро более или менее неповрежденным — другими словами, клетка, пусть и поврежденная, — может выжить и оправиться от такого увечья.

Специализация протоплазмы для формирования клетки — это, пожалуй, ее самая примечательная особенность. Протоплазма не только дифференцируется для формирования различных структур, но и посвящает энергию, выделяемую в ее непрерывном изменении, различным целям. Протоплазма двигательных органов клетки расходует себя полностью на производство физических движений, необходимых для приближения и захвата пищи. Когда она попадает в клетку, протоплазма другой разновидности работает над тем, чтобы очистить и растворить ее, а затем передает ее ядру. Протоплазма ядра, в свою очередь, имеет другую работу. Она посвящает свою энергию производству химических изменений в сырье и превращению его в новые соединения, которые различные части клетки могут усваивать. Некоторые из них она удерживает для своих собственных нужд; остальные она распределяет по двигательным и другим органам, чтобы восстановить их потери и обеспечить их энергией для получения большего количества пищи.

Так различные разновидности протоплазмы, составляющие клетку, удовлетворяют потребности друг друга и позволяют друг другу жить; и так цикл химических изменений образует фундамент, на котором покоится все здание жизни. Но в детали мы пока не можем вдаваться, ибо наши исследования материальной основы жизни еще не вывели нас за пределы этих общих выводов.

В настоящее время мы ничего определенного не знаем о первопричинах жизни, и, хотя у нас есть надежды, возможно, никогда не узнаем. Тем временем мы наблюдаем, анализируем и классифицируем явления, в которых проявляется жизнь, в надежде, что в конце концов свет прольется на наши исследования и мы сможем, если не синтезировать протоплазму в пробирке, то хотя бы продемонстрировать ее работу в уравнениях.

Тем временем наши фактические знания о живой материи все еще могут быть сжаты в слова, которыми профессор Гексли подытожил их много лет назад:

«Углерод, водород, кислород и азот — все это безжизненные тела. Из них углерод и кислород соединяются в определенных пропорциях и при определенных условиях, давая начало угольной кислоте; водород и кислород образуют воду; азот и водород дают начало аммиаку. Эти новые соединения, подобно элементарным телам, из которых они состоят, безжизненны. Но когда они собираются вместе при определенных условиях, они дают начало еще более сложному телу — протоплазме, и эта протоплазма проявляет явления жизни».

Пока у нас не будет дальнейших знаний об изменениях, которые составляют эти явления, физиология должна оставаться скорее описательной, чем объяснительной.

ОЧЕРК II. ХИМИЯ ОРГАНИЗМА.

I.

Клетка обычно очень мала — фактически абсолютно невидима без микроскопа, хотя в некоторых случаях она имеет приличный размер. Весь желток яйца — это одна клетка, пока его крошечное ядро, пятнышко с одной стороны, не начинает делиться, и он становится несколькими. К тому времени, когда цыпленок готов вылупиться, их уже миллионы.

Обычно, однако, клетка мала — ровно столько протоплазмы, сколько может поддерживать ее еще более крошечное ядро; хотя здесь, опять же, нужно быть осторожным, ибо ядер может быть несколько, а не только одно. Протоплазма на внешней поверхности и вокруг ядра специализируется в более или менее определенную мембрану. К этой внешней оболочке прикреплены тонкие фибриллы, которые соединяются с небольшим телом внутри клетки, называемым центросомой, и путем удлинения и укорачивания их форма может быть изменена. Содержимое — это жидкости; поэтому, если содержащая мембрана ослабляется в каком-либо направлении, они стремятся выпячиваться и образовывать нарост, и таким образом клетка получает возможность выбрасывать конечности и окружать частицы пищи, а расслабляя фибриллы в одном направлении и сокращая их в других, ползти туда, куда направляют ее химические, тепловые или физические сродства. (См. Диаграмму 1.)

Не особенно вдохновляет вид жизни в ее простейшей форме, но когда несколько миллионов этих клеток группируются вместе и образуют одно тело, разделяя труд между собой, результат получается ошеломляющим. Существуют животные, устроенные таким образом, некоторые клетки которых развили свои пищеварительные способности до такой степени, что почти утратили все остальные. Они тщательно охраняются внутри тела. Другие клетки в этом же звере, получая пищу в жидкой форме от этих пищеварительных специалистов, выделяют известь вокруг себя, пока не будет построен скелет. К рычагам этого скелета прикреплены пучки и тяжи клеток, которые, если ничего другого не могут, могут удлиняться и укорачиваться и заставлять его двигаться. И снова есть клетки, которые имеют особые возможности для получения, взвешивания и передачи химических и физических побуждений. Эти клетки, опять же, лежат в защищенном уголке внутри, но они посылают тонкие нити друг к другу и ко всем частям тела и управляют всем целым.

Животное, у которого эта прекрасная система разделения труда была доведена до величайшего совершенства, обладает многими и разнообразными способностями. Он может в некоторых случаях даже применять к индивидуумам своего вида принципы собственной клеточной экономики и тем самым достигать не только сочинения стихов и шуток, но и строительства Вестминстерского аббатства, конструирования пулеметов Максима и навязывания своих экономических усовершенствований своим менее высокоспециализированным соседям.

Мы теперь проследили общую идею жизни. Мы видели, что ее основа покоится на химической структуре, которая, чтобы сохранить свою идентичность, должна постоянно меняться. Мы видели, что для этого она должна постоянно разрушать свое вещество, выделять продукты и захватывать посторонние материалы, и встраивать их не только для возмещения потерь, но и для роста; и что для этого она должна быть более или менее модифицирована в частях, чтобы основная масса могла быть приведена в пределы досягаемости своей пищи, а затем способна превратить ее в наиболее полезную форму. И, наконец, мы видели, что подобно тому, как несколько специализированных форм плазмы вместе составляют клетку, так несколько видов клеток, каждая с преувеличенной особенностью, агрегируют и, удовлетворяя потребности друг друга, составляют тело.

Набросав теперь в общих чертах схему, по которой работает такое тело, мы можем перейти к более детальному рассмотрению разделения труда и того, как каждый отдел снабжает другие и зависит от них. Если бы мы сделали это тщательно, это заняло бы много времени и места, ибо физиология картофельного растения, хотя и по существу такая же, представляет много различий от физиологии лошади; но физиология великого человеческого интереса — это также физиология самого сложного животного, а именно человека, поэтому именно на нем мы сосредоточим наше внимание.

Протоплазму легче изучать, чем более специализированным является животное, которое она составляет. Когда все события жизни происходят в крупице материи, невидимой без микроскопа, невозможно проанализировать изменения, которые она производит в своем окружении, или сделать вывод о тех, что происходят в ней самой. Но когда большое количество клеток исследуется коллективно, мы можем иметь дело с тем, что они поглощают и что они выделяют в достаточном объеме, чтобы прийти к довольно точному определению. Исследование становится еще проще у животного с чрезвычайно специализированными органами, как у человека, у которого пища почти вся принимается через рот и, таким образом, остается совершенно отличной от того, что выводится; последнее, опять же, в основном выделяется почками, остается столь же отличным. Более того, промежуточные изменения, происходящие в различных органах, еще больше упрощают исследование жизненного процесса; ибо физические эффекты также легче изучать, когда они преувеличены в конкретной части животного. Электрические изменения в одной клетке могли бы долго оставаться незамеченными, если бы мы не смогли наблюдать таковые в мышце с помощью гальванометра.

Теперь, хотя клетки, составляющие тело человека, очень сильно различаются из-за различных задач, которые они должны выполнять при получении пищи и избавлении от отходов, все они требуют очень похожего топлива, чтобы иметь возможность жить, и, получив его, все они обращаются с ним очень похожим образом; поэтому наше первое дело — рассмотреть, что нужно организму и что он с этим делает. После этого мы можем попытаться выяснить, как он это получает и где.

Первое и самое необходимое требование протоплазмы — вода. Следующим, вероятно, является азот, соединения которого, по-видимому, образуют каркас протоплазматической структуры. Следующим, вероятно, является углерод, а затем свободный кислород. Два последних упомянутых соединяются с выделением энергии. Это происходит в топке, когда горит уголь, и результатом является тепло. В тканях тела результатом может быть тепло, рост или движение, причем все три присутствуют в явлении мышечной активности. Наконец, есть минеральные соли, наиболее важной из которых является хлорид натрия, который ставится на стол при каждом цивилизованном приеме пищи.

Но хотя эти элементы приведены здесь по порядку, их важность на самом деле равна, ибо все они необходимы. Это примерно столько, сколько разумно сказать здесь. Химия живых клеток — их анаболизм, или как свежий материал встраивается в их структуру; их катаболизм, или как та же структура разрушается, чтобы можно было совершить работу; на самом деле, общий метаболизм — настолько сложен и так мало понят до сих пор, и требует столь обширных знаний химии, чтобы следовать за ним, что лучше оставить его в покое людям, которые не хотят углубляться в него. В лучшем случае такое обсуждение сводится к изложению теорий различных наблюдателей с причинами, почему они их придерживаются, — причинами, основанными на кропотливых и технических исследованиях. Можно было бы написать страницы о различных теориях, подкрепленные еще страницами химических формул, чтобы показать, почему этот взгляд заслуживает глубокого рассмотрения, в то время как тот, несмотря на упрямство, с которым он отстаивается, абсурден; но хотя такие дискуссии приближают к тайне жизни, широкая публика не без оснований склонна клеймить эту сторону физиологии как сухую. Это вопрос, который интересует экспертов, а не случайного читателя.

Совсем другое дело — вопрос диеты. Это дело каждого, как свидетельствует количество обществ фанатиков и нагло рекламируемых «продуктов питания». И хотя приготовление пищи в организме до того момента, когда она сливается с живой материей и теряется из виду — одним словом, «пищеварение» — это опять же вопрос химии, это тот вопрос, к которому можно подойти без таких исчерпывающих знаний этой науки, как потребовали бы предыдущие соображения. Это, более того, судя по тому, как это обсуждается, тема всеобщего интереса.

Беглый взгляд на животный мир покажет, что диета — это широкая тема. Голубь будет есть горох; тигр не знал бы, что делать с горохом, если бы получил его; в то время как обезьяна будет есть почти все, что попадется ей под руку. Растение уводит нас еще дальше, ибо оно может использовать атомы веществ с чрезвычайно простой молекулой — например, углекислый газ.

Наша задача, однако, упрощается тем, что нам нужно рассматривать только человека; и хотя большинство высших животных настолько похожи, что их можно рассматривать в общем и противопоставлять в деталях, это большое дело — избавиться от всего растительного мира с бактериями и паразитическими животными.

Одним из первых требований для поддержания жизни, как упоминалось выше, является азот. Теперь азот — один из самых распространенных элементов в мире, но его труднее всего доставить в организм. Четыре пятых воздуха — это чистый азот, но чистый азот бесполезен как пища. Мы втягиваем его в наши легкие с каждым вдохом и не становимся от этого лучше, ибо выдыхаем его обратно без изменений; и если бы он полностью отсутствовал в воздухе, нам было бы не намного хуже. Старый Моряк воскликнул: «Вода, вода повсюду, и ни капли, чтобы напиться»; голодающий человек мог бы воскликнуть: «Азот, азот повсюду, и ни атома, чтобы усвоить».

Животные должны получать свой азот в форме протеида, вещества, молекула которого состоит из азота, кислорода, водорода, углерода и т. д., и может быть грубо описана как мертвая протоплазма. Растения, которыми питаются животные, когда они не получают свой протеид более простым, хотя и менее моральным способом поедания друг друга, способны получать свой азот в более простой форме; но это нас не касается.

Протеиды — это группа веществ, которые напоминают протоплазму по элементам, из которых они состоят, и по сложности, с которой они объединены. Различные протеиды, однако, по-видимому, имеют определенный химический состав и поэтому отличаются от протоплазмы тем, что являются истинными соединениями; более того, если их беречь от бактерий, они не претерпевают никаких изменений. Одной из лучших форм протеида для исследования является яичный белок; он, как известно, застывает или коагулирует при кипячении, растворяется в воде, из которой может быть осажден кипячением, и проявляет различные другие химические свойства, общие для всех протеидов. Существует, однако, немалая разница между несколькими разновидностями протеидов, и более сложные должны быть превращены в более простые, прежде чем они смогут быть усвоены. Отсюда необходимость пищеварения.

Теперь, поскольку протеид напоминает мертвую протоплазму, можно было бы предположить, что диета только из протеида была бы наиболее экономичной; но это не так. Если бы можно было жить без работы, т.е. без движения любого рода, это могло бы быть так; но чтобы совершать работу, должно быть окислено больше углерода, чем содержит молекула протеида.

Углерод, следующий пункт в нашем списке, знаком каждому в сравнительно чистой форме угля, древесного угля и «грифеля» карандашей. Он обычно используется для горения — т.е. окисления — чтобы можно было получить тепло для кипячения воды и работы механизмов. Это именно то, что он должен делать в организме, где он сжигается кислородом, поступающим через легкие, чтобы в результате могли получиться тепло и энергия. Это общеизвестный факт, что тяжелые физические нагрузки вызывают затрудненное дыхание, и причина этого в том, что углерод в организме окисляется, и продукт, углекислый газ, должен быть удален. Чем больше работы выполняется, тем больше кислорода требуется для сжигания углерода в мышцах. Чем больше углерода сжигается, тем больше тепла выделяется и тем более необходимо, чтобы кровь охлаждалась путем втягивания прохладного воздуха в легкие. Отсюда более частое дыхание. Воздух, который обычно выдыхается, всегда теплее того, который вдыхается, и всегда содержит дополнительный углекислый газ. После физической нагрузки количество увеличивается, и его увеличение по сравнению с нормальным количеством, выделяемым организмом, можно легко продемонстрировать путем анализа проб воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого.

Но углерод, как и азот, не может быть принят в сыром виде. Никто не стал бы пытаться сделать обед из древесного угля. Определенное количество содержится в молекуле протеида, достаточное, без сомнения, чтобы обеспечить основу протоплазматической структуры; но если только вы не готовы съесть чрезмерное количество протеида, что влечет за собой отходы и истощение пищеварительного аппарата, баланс должен быть восполнен поеданием углеводов.

Формы, в которых люди наиболее знакомы с углеводами, — это крахмал и сахар. Сахар — лучшая пища, так как он гораздо более растворим, чем крахмал; и, по сути, крахмал всегда превращается в своего рода сахар, прежде чем он будет использован организмом. Обычный тростниковый сахар, который все так хорошо знают, является едва ли не самым полезным продуктом питания, который у нас есть, благодаря своей чистоте, а значит, концентрации, и своей простоте. Необходимо очень небольшое пищеварение, чтобы превратить его в простейший из всех углеводов, вещество, легко запасаемое в виде гликогена до тех пор, пока оно не понадобится, которое присутствует в мышцах после еды и расходуется, когда мышца активна, окисляясь до углекислого газа, саркомолочной кислоты и спирта.

Важность углерода в диете поэтому очевидна; и люди, которые намерены выполнять дополнительную мышечную работу, должны принимать дополнительную сладкую пищу, а не дополнительный протеид. Локомотив, который собирается совершить рекордный пробег, берет больше угля, а не больше машинистов, и наши спортсмены теперь следуют тому же принципу. Мы, однако, еще много скажем об атлетах в ближайшее время.

Есть еще один момент, который следует рассмотреть в отношении углерода. Углерод не обязательно должен приниматься в форме углеводов, альтернативой являются жиры и масла. Жиры и углеводы оба состоят из элементов углерода, водорода и кислорода, но пропорции, в которых они соединены, различны. Жиры не являются такими полезными продуктами, как углеводы, и для большинства людей не такими приятными — сравните ложку оливкового масла и кусок сахара. Но есть один важный момент, который следует привести в их пользу: они дают в два раза больше тепла, чем протеиды или углеводы; поэтому их положение среди продуктов питания обеспечено.

Другие химические потребности организма мы можем только упомянуть здесь. Водород является одним из компонентов протеида, углевода, жира и воды; и если он не входит в последней форме, он — во всяком случае, большая его часть — выходит в таком виде, окисляясь в тканях. Сера и железо заслуживают почетного упоминания; поваренная соль требуется крови; известь и фосфаты идут на создание костей; но, как бы важны они ни были, они не должны задерживать нас дальше в настоящее время.

Что касается количества этих элементов, которое требуется в день и которое устанавливается путем сбора и взвешивания всего, что выделяется, то установлено, что среднему человеку — т.е. весящему около 10 стоунов — необходимо около ½ унции азота и 10 унций углерода. ½ унции азота и около 2 унций углерода содержатся в 4 унциях сухого протеида, что оставляет баланс в 8 унций углерода, который должен быть восполнен; и это обычно достигается поеданием 4 унций жира и 18 унций углеводов.

Грубо говоря, эти принципы содержатся в ¾ фунта обычного мясного мяса и 2 фунтах хлеба; но было бы хорошо отложить рассмотрение диеты на данный момент, пока мы не изучим аппарат, с помощью которого организм извлекает то, что ему нужно, из сырья, и какие из них предлагают ему наименьшее сопротивление.

II.

То, как протоплазма получает свои химические требования для роста, несомненно, просто путем их поглощения. Некоторые из низших бесструктурных форм доводят это до абсурдной крайности, ибо когда встречаются две особи, они сливаются, и каждая, несомненно, утверждает, что съела другую. Поскольку, более того, первое, что делает клетка, когда она растет, — это делится, все это выглядит довольно тщетно. Но готовая протоплазма в усвояемой форме встречается редко, и не часто клетка, если только это не растение или паразит, оказывается в веществе, которое можно передать прямо ядру без дальнейшей обработки. Обычно клетка должна выделить из себя реагент, который разовьет правильные химические качества в веществе, которое она хочет поглотить. Это вещество известно как фермент. Ферменты, однако, являются расходом для клетки, требующим определенных усилий для их производства; поэтому, чтобы их можно было экономить, они в высших формах выливаются на пищу, пока она находится в замкнутой полости, или желудке. У простейших животных, состоящих из одной клетки, протоплазма просто обтекает частицу пищи, и она «поглощается» с каплей воды. В эту «пищеварительную вакуоль» секретируются ферменты, и когда все полезное было растворено и поглощено, пузырек перемещается к поверхности и лопается; или, говоря иначе, клетка плывет дальше, а вакуоль, с любой оболочкой или отходами, которые она может содержать, остается позади. (См. Диаграмму 1.) В других клетках, которые постоянны по форме, есть отверстие, ведущее внутрь клетки. Вокруг него есть маленькие выступающие нити, которые регулярно бьют по воде. В некоторых положениях эти нити позволяют клетке плавать, но здесь их обязанность — вызывать ток и смывать частицы пищи вниз по примитивному горлу внутрь, где, как и в предыдущем случае, они заключаются в вакуоль. (См. Диаграмму 2.)

Диаграмма 1. — Амеба.

Диаграмма 2. — Парамеция.

Переходя на ступень выше, мы находим животных, состоящих из нескольких клеток. Из них вполне естественно предположить, что некоторые обладают большими способностями к образованию ферментов, чем другие.

Диаграмма 3. — Развитие эмбриона: первая стадия.

Диаграмма 4. — Образование пищеварительной полости.

Диаграмма 5. — Поперечный разрез развивающегося эмбриона.

На шаг выше в шкале животных, или дальнейшее продвижение в развитии схематического эмбриона (изображенного на Диаграммах 3–6), и мы обнаруживаем, что эти специальные пищеварительные клетки теряют свои более прочные качества и помещаются в положение, защищенное клетками, которые специализировались в другом направлении. Это показано на Диаграмме 4, где полый шар клеток, который получился в результате повторного деления одной клетки, представлен в разрезе. Одна сторона шара вдавлена, и теперь зверь состоит из двух слоев клеток, внешнего защищающего и внутреннего пищеварительного (гидра и морская анемона). Вскоре, однако, оказывается более удобным иметь трубку для переваривания пищи, ибо тогда различные вещества могут перевариваться и усваиваться в разных частях; и отходы, которые животное не может использовать, не нужно возвращать в рот, чтобы избавиться от них.

Это, однако, требует ряда других изменений в структуре животного, которые грубо показаны на Диаграммах 5 и 6. Не в наших целях здесь обсуждать развитие животных или животного; но на рисунки стоит взглянуть, так как они показывают не только то, как некоторые из клеток выделяются для переваривания пищи, но и то, что большое тело состоит на самом деле только из массы протоплазмы, составляющей родственные клетки общего происхождения.

Диаграмма 6. — Показывающая развитие эмбриона.

Теперь, по очевидным причинам, чем длиннее, в определенных пределах, эта трубка, тем лучше. Все виды различных пищевых продуктов должны подвергаться воздействию в ней, и некоторые предлагают значительное сопротивление пищеварению; и чем дальше они должны путешествовать в трубке, тем больше шансов на то, что они будут успешно обработаны. Кроме того, разные части имеют разные функции, и чем длиннее трубка — опять же в необходимых пределах — тем больше возможностей для разделения труда и последующей экономии. Относительная длина пищеварительного канала отнюдь не одинакова у всех животных. Плотоядные животные, такие как кошка, чья пища мягкая и легко переваривается, имеют довольно короткий канал. Травоядные, такие как овца, чья пища трудна для переваривания и смешана с большим количеством шелухи, которая полностью неперевариваема, имеют сравнительно очень длинный. Человек, который всеяден, но ест меньше и более разумно выбранную пищу, чем любой из вышеперечисленных классов, имеет канал средней длины. Но во всех случаях среди высших животных делается попытка избежать необходимости увеличения длины животного путем сворачивания трубки внутри тела. Прилагаемая диаграмма (7) иллюстрирует этот принцип. Она показывает схематическое животное, чей пищеварительный канал намного длиннее его самого.

Диаграмма 7. — Показывающая, как удлиняется пищеварительный канал.

Диаграмма 8. — Поперечное сечение пищеварительной трубки.

Пищеварительный канал, однако, имеет другую функцию. Клетки, которые составляют его, должны не только секретировать соки, чтобы превратить пищу в пригодную форму; они должны затем усвоить ее. Чем ближе частица пищи к стенке клеток, тем скорее она достигается этими соками, и тем меньше шансов, что полезный материал будет унесен и потерян. Ввиду этого факта, вдоль определенных трактов пищеварительный канал складывается внутрь, и есть выступы, которые увеличивают количество клеток для секреции и их возможности усвоения. (См. Диаграмму 8.)

Диаграмма 9. — Показывающая, как возникают железы.

Здесь снова мы имеем иллюстрацию постоянно повторяющейся потребности с устройством для ее удовлетворения — увеличение поверхности без увеличения объема. Мы встречали это раньше в клеточной системе; мы встретим это снова в железах, легких и мозге, по крайней мере. Важность устройства для достижения этой цели очевидна, когда вспоминаешь, каково сравнительное значение поверхности и объема для животного, и что, в то время как поверхность увеличивается в квадрате, объем увеличивается в кубе.

Принцип доведен до крайности, вместе с родственным принципом разделения труда, в железах. Цель их — увеличить количество секретирующих клеток, и, поскольку они деликатны, защитить их от контакта с грубыми частицами пищи. И чтобы ничто не мешало их эффективности, они освобождены от обязанности усвоения. Отсюда трубки вырастают из полости пищеварительного канала, выстланные теми же клетками, но, поскольку пища никогда не входит, клетки, которые выстилают их, посвящают себя полностью изливанию пищеварительных соков. Железы значительно различаются по структуре и по жидкостям, которые они секретируют. Некоторые очень малы; некоторые, как печень, очень велики. В некоторых трубка очень короткая, в некоторых длинная, свернутая и разветвленная, и иногда железа соединена с поверхностью более или менее протоком. Некоторые железы секретируют только один фермент, некоторые — несколько. В каждой, однако, принцип — это тот, что показан на Диаграмме 9, независимо от того, как его структура маскируется кровеносными сосудами и поддерживающими клетками или соединительной тканью, которые окутывают ее.

После еды, или, вернее, когда процесс пищеварения завершен и животное начинает задумываться о следующем приеме пищи, железистые клетки приступают к выработке фермента. В ядре наблюдается большая активность, и гранулы устремляются из него к просвету железы — если воспользоваться простым сравнением, подобно тому как пузырьки в шипучем напитке образуются на дне стакана и поднимаются вверх, пока поверхность не покроется пеной. В нужный момент эти гранулы выбрасываются, подобно тому как пузырьки на поверхности жидкости лопаются от легкого толчка. Обычно это не сам фермент, а его предшественник — вещество, которое превращается в фермент, только оказавшись вне клеток. Образованные ферменты представляют собой весьма своеобразные вещества, о которых нам хотелось бы узнать больше от химиков, хотя в последнее время в наших знаниях о них был достигнут значительный прогресс.

Среди прочих особенностей можно упомянуть, что, хотя ферменты могут храниться неограниченно долго в закупоренном виде, они легко разрушаются при слишком экстремальных температурах или в слишком кислой или щелочной среде, их состав совершенно неизвестен, и, что самое странное, они не расходуются. Определенное количество сычужного фермента может свернуть любое количество молока в разумных пределах, оставаясь при этом сычужным ферментом. Священник часто приводится в качестве иллюстрации действия фермента, и это удачный пример. Он может обвенчать любое количество подходящих друг другу мужчин и женщин, при этом его собственное положение остается неизменным.

III.

У человека пищеварительный процесс можно разделить на три стадии. Они расположены последовательно, так что каждая подготавливает путь для следующей, и протекают в ротовой полости, желудке и верхней части тонкой кишки, в то время как остальная часть канала занята преимущественно всасыванием.

Схема 10. — Общая схема пищеварительного канала с его ответвлениями — легкими и железами.

Поскольку подавляющая часть пищи представляет собой углеводы в той или иной форме, естественно ожидать, что первая стадия пищеварения будет иметь дело с компонентами этого класса. Так оно и есть. Пища поступает в рот небольшими порциями и перетирается зубами, в процессе чего подвергается воздействию слюны. Эта жидкость, являющаяся секретом трех пар желез, превращает значительную часть углеводов, крахмала, тростникового сахара и т. д., в очень простой сахар, который всасывается сразу же, как только попадает в желудок.

Одним из самых сенсационных открытий физиологов стало то, что слюна, покидающая железу, не содержит фермента, необходимого для осуществления этого превращения, пока не подвергнется воздействию гнилостных бактерий. К счастью для нас, приятно осознавать, что они просто кишат во рту.

Когда пища проглочена, она очень быстро проходит по первой части пищеварительного канала, которая является прямой, а затем некоторое время удерживается в желудке. Желудок отличается от остальной части канала по нескольким параметрам, среди которых следующие: это большая полость, закрытая с обоих концов клапаном, чтобы удерживать пищу до тех пор, пока она не будет тщательно обработана; он имеет дело со всей массой пищи, принятой за один раз, и при этом не имеет приспособлений для увеличения своей поверхности.

Здесь пища подвергается важнейшему и тщательному исследованию. Заключенная в этот мешок, она тщательно перемешивается со слабой соляной кислотой, выделяемой многочисленными железами, и постоянно перемешивается благодаря мышечному действию стенок, чтобы содержимое оставалось хорошо перемешанным. Кислота достаточно сильна, чтобы убить протоплазму, и поэтому гнилостные бактерии, которые были необходимы во рту, но были бы весьма сомнительным благом внутри тела, уничтожаются. Другие вещи также погибают. Желудок не только казнит вторгающиеся бактерии, но и убивает значительную часть нашей пищи. Фрукты и салаты состоят в основном из еще живых клеток, а иногда попадается и более крупная добыча, например, устрицы. Однако есть одна вещь, которую кислота не убивает, — это клетки, выстилающие желудок, и здесь стоит сказать, что части тела, подвергающиеся воздействию ферментов, обладают весьма необходимой способностью противостоять им, так что нормальное животное не переваривает само себя.

Желудок, однако, является не только бойней, но и кухней. Желудочный сок, или секрет всех открывающихся в него желез, содержит, помимо кислоты, два важных фермента, оба из которых действуют на протеиды. Углеводы в желудке всасываются, но не перевариваются, так как кислота разрушает слюну. Один из ферментов — сычужный фермент, знакомый кулинарам, который свертывает молоко. Другой действует на протеиды в целом, превращая их в конечном итоге в очень простую форму — пептон, который всасывается сразу же. Сколько именно протеида в желудке превращается в пептон, неизвестно, так как действия одной лишь кислоты достаточно, чтобы сделать его способным к всасыванию. Раствор протеида, например, яичного белка, полностью меняется, если его слегка подкислить; он больше не свертывается при кипячении, но наиболее практический интерес представляет то, что при введении в вены он, по-видимому, становится частью крови, в то время как обычные протеиды действуют как яды.

Пептонизирующий фермент, однако, выполняет одну очень важную функцию: он переваривает коллаген соединительной ткани — вещество, которое при кипячении превращается в желатин. Причина, по которой это так важно, заключается не только в том, что ничто другое в организме не воздействует на него, но и в том, что в нем заключен жир, и если бы он не высвобождался таким образом, то проходил бы через организм не всасываясь.

Заключительной стадией является пищеварение под действием панкреатического сока. После того как пища некоторое время подвергалась воздействию желудочного сока, ей позволяют понемногу выходить из желудка, и она продолжает свой путь по пищеварительной трубке. Не пройдя и нескольких дюймов, она доходит до отверстий двух протоков — печеночного и панкреатического, и кислота немедленно стимулирует их, и железы изливают свой секрет. Секрет печени в значительной степени является экскрецией или отходами из крови без прямого воздействия на пищу, но он позволяет панкреатическому соку выполнять свою работу, снова делая пищу щелочной, и стимулирует мышечные оболочки кишечника проталкивать содержимое дальше. Секрет поджелудочной железы — самая важная пищеварительная жидкость в организме, содержащая множество ферментов; она действует одинаково на протеиды, углеводы и жиры — по сути, переваривает все, так что остальная часть длинной трубки освобождается от какой-либо более трудоемкой обязанности, кроме всасывания их по мере прохождения.

Примечание. — Пищеварительные ферменты в настоящее время готовят для исследования путем измельчения железы и помещения ее в глицерин; это извлекает фермент и предохраняет его от действия бактерий. Первые эксперименты по пищеварению, однако, представляют собой один из романтических эпизодов физиологии. Канадец по имени Сен-Мартен попал в неприятности с краснокожими индейцами, находясь в Соединенных Штатах Америки, и был ранен выстрелом в тело. Хирург, который его лечил, не смог добиться закрытия раны, и когда она зажила, в теле человека осталось отверстие, сообщающееся непосредственно с желудком. Хирург Бомонт увидел в этом возможности и, получив желудочный сок от своего пациента, провел те классические эксперименты, которые дали ему право на место среди отцов физиологии. Американцы вправе гордиться Бомонтом, ибо это стоило ему многих жертв, а его терпение и мужество выше всяких похвал. Мало того, что он был лишен всего, кроме самых грубых приспособлений в глуши, так еще и его подопытный оказался неуступчивым и корыстным. Как только он понял свою ценность, он пересек границу и отказывался возвращаться иначе как за непомерную плату. Даже после того, как это было улажено, он повторял этот трюк всякий раз, когда считал возможным новое вымогательство. Несмотря на эти трудности, исследования оказались удивительно точными и полными.

IV.

Об абсорбции материалов, подготовленных таким образом, нет необходимости много говорить в работе такого объема, но поглощение кислорода слишком важно, чтобы его можно было обойти вниманием.

Кислород требуется организму в чистом виде, и, поскольку он не связан ни с чем в воздухе, для его высвобождения не требуется пищеварения. Однако для его поглощения необходим специальный орган. Это легкое. Легкие возникают, подобно железе, путем выпячивания пищеварительного канала вблизи его начала, но отличаются от железы тем, что их клетки сильно уплощены, чтобы обеспечить большую поверхность для воздуха с одной стороны и для кровеносных сосудов с другой. В течение всей жизни воздух непрерывно втягивается в легкие, чтобы клетки, которым он там подвергается, могли передать его кислород в кровь; а затем, после того как клетки также передали углекислый газ из крови в воздух, он выталкивается обратно, чтобы быть замененным свежим.

(Механические средства, с помощью которых легкие наполняются и опорожняются, рассматриваются в другом разделе.)

V.

После того как пища была поглощена клетками, выделенными для этой цели, возникает следующий вопрос: как она распределяется между клетками, специализирующимися на другой работе? Средой для этого распределения является жидкость, называемая лимфой. Все пространства в организме заполнены лимфой, все органы омываются ею, каждая клетка увлажнена ею; однако она сравнительно неподвижна, и пища должна доставляться от стенок пищеварительного канала к лимфе вблизи клетки, нуждающейся в питании, с помощью более быстрого агента. Это осуществляется кровью.

Схема 11. — Принцип системы кровеносных сосудов.

Схема 12. — Принцип двойной системы кровообращения.

Кровь — это жидкость, родственная лимфе, но заключенная в систему трубок. По этим трубкам она движется с значительной скоростью и на своем пути проходит на достаточном расстоянии от каждой клетки организма. Проходя мимо клеток пищеварительного канала, они сбрасывают в нее поглощенные ими питательные вещества; проходя через другие органы тела, она сбрасывает необходимые материалы в лимфу, омывающую сами клетки: они затем могут воспользоваться ими.