как удается ему на полюсе и на тропиках держать в равновесии тепло своего тела. Все это было недостаточно изучено, и Абрам Данилович, следуя своей склонности водворять всюду систему и порядок, увлекся теплообменом.
Организм животного нуждается в постоянном притоке всякого рода веществ: кислорода, воды и продуктов питания. Претерпев различного рода превращения, эти вещества становятся источником тепла. Ни на минуту не останавливается круговорот обмена: вещества воспринимаются из окружающей среды и после сложных изменений возвращаются природе. Человек поглощает в день до пятисот литров кислорода, который способствует сжиганию жиров, белков, углеводов и не пощадит самого организма, если приток питательных средств не восстановит потери. В течение суток дыханием выделяются один килограмм углекислоты и три килограмма воды. Все клетки тела вовлечены в газообмен. Помещенный в герметически закрытый сосуд, кусок живой мышцы продолжает поглощать кислород и выделять углекислоту. Установлено, что в течение дня химические процесса организма образуют теплоту, достаточную, чтобы вскипятить двадцать семь литров воды. Обратив эту тепловую энергию в двигательную, физики подсчитали, что она способна поднять полмиллиона килограммов на высоту одного метра. Через организм человека в его короткий век проходит более семидесяти пяти тысяч литров воды, семнадцать с половиной тысяч килограммов углеводов, две с половиной тонны белков и тысяча двести шестьдесят килограммов жиров.
Организм животного может приспособиться к окружающей температуре, либо повысив свой обмен веществ, либо соответственно его снизив. Внешнее охлаждение диктует ему усиленно потреблять кислород, чтобы ускорить горение жиров, белков и углеводов, получить необходимое тепло. В нагретой среде газообмен падает и горение веществ замедляется. Несколько иначе это происходит у человека. Лишенный жирового слоя и волосяного покрова животных, он представляет собой самый обнаженный из организмов, снабжаемых теплой кровью. Теплота его тела уравновешивается не столько химическими средствами – изменением газообмена, повышением и снижением обмена, веществ, – сколько физическими, и главным образом деятельностью кровеносных сосудов и потоотделительной системы.
Вот как это происходит.
Охлаждение тела вызывает потребность в некотором повышении питания. Дополнительная пища, однако, лишь частично усиливает воспроизводство тепла, остальное довершают мышцы, составляющие третью часть нашего веса, печень с ее большой химической лабораторией, органы пищеварения, почки, легкие и даже мозг. Каждый орган, каждая ткань в отдельности собирает тепло из своих многочисленных клеток – печей слабого горения. Когда охлаждение становится значительным, в движение приходят мышцы и непроизвольным дрожанием образуют дополнительное тепло. Нельзя двинуть пальцем без того, чтобы не увеличить теплоту в организме. Бегуны доводят температуру тела до сорока и выше градусов. Солдаты с грузом амуниции в течение пяти-шести минут похода дополнительно нагреваются на полградуса.
Большую услугу оказывает человеку его кожа – два и семь десятых метра ее площади густо пронизаны кровеносными сосудами. Артериолы, снабжающие кровью эту площадь, обладают чувствительными кранами. От холода они закрываются, и отдача тепла во внешнюю среду уменьшается. Высокая же температура, наоборот, увеличивает просветы сосудов, и кожные покровы, способные отдать три четверти тепла своего тела, усиленно начинают его излучать. Этому способствует и потоотделение. Из пятисот желез, расположенных на каждом квадратном дюйме кожи, выделяется жидкость, одна капля которой уносит из тела тепло, достаточное, чтобы нагреть две другие капли влаги выше точки кипения воды.
Эти механизмы глубоко экономны, они делают человека в известной мере независимым от погоды и климата. Не слишком многое изменится от того, будут ли его окружать полярные льды Арктики или джунгли жарких тропиков; он не нуждается в столь повышенном питании зимой, как нуждаются в нем звери и домашние животные.
Медики изучили способность человека защищаться от охлаждения в различную пору его жизни. Наиболее уязвимы пожилые люди, а также дети вскоре после рождения. Большая часть недоношенных младенцев погибает от охлаждения при обычной комнатной температуре.
Этим исчерпывались знания Слонима о теплообмене. Не многим больше мог он рассказать о так называемых регуляторах, столь различных у животного и у человека. Как было ему не увлечься теплообменом? Эти механизмы, различные у человека и позвоночного животного, как бы являли собой утвердившийся в природе разлад. Слониму предстояло искать этому непорядку объяснение, найти последовательность там, где ее, казалось, не было.
Уже первые опыты должны были смутить молодого физиолога. Не так легко выяснить отношения между организмом и температурой внешней среды. Усложняющих обстоятельств много. Как, например, удержать обезьяну в резиновой маске, когда нужно определить ее нормальный газообмен? Всякий эксперимент должен протекать в непринужденной для подопытного организма обстановке, иначе гамадрилы или макаки, возбужденные необычным состоянием, начнут усиленно поглощать кислород, и опыт тем самым будет испорчен. Совершенно очевидно, что метод исследования, годный для собаки, не годится для обезьяны и тем более для шакала или дикобраза.
Однажды в Сухуми прибыл ящик такого размера, что протащить его в ворота питомника нечего было и думать. Ящик пришлось переносить по частям. Это была газообменная камера, построенная в свое время физиологом Сеченовым для своих опытов. В ней можно было создать любую температуру и, не касаясь животного, помещенного в камере, оставлять его в ней на несколько дней. Когда приборы, насосы и баллоны были водворены на место, подтвердилось, что камера точно учитывает потребляемый организмом кислород и выделяемую им углекислоту.
Опыты над обезьянами принесли много неожиданного. И собака и гамадрил одинаковыми средствами уравновешивали теплоту своего тела с температурой окружающего воздуха. Потребление кислорода повышалось, когда камеру охлаждали, падало, когда ее нагревали. В первом случае сгорание жиров, белков и углеводов ускорялось, во втором обмен веществ замедлялся.
– Столь близкое родство с человеком, – удивился Слоним, – и такое различие в регулировании тепла! Что сказал бы Дарвин, если бы узнал, что функции внутренних органов обезьяны ближе к природе собаки, чем человека? Как это все-таки объяснить?
Щербакова, к которой был обращен этот вопрос, будучи занята вычесыванием блох у юной макаки, не могла сразу ответить.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135
Организм животного нуждается в постоянном притоке всякого рода веществ: кислорода, воды и продуктов питания. Претерпев различного рода превращения, эти вещества становятся источником тепла. Ни на минуту не останавливается круговорот обмена: вещества воспринимаются из окружающей среды и после сложных изменений возвращаются природе. Человек поглощает в день до пятисот литров кислорода, который способствует сжиганию жиров, белков, углеводов и не пощадит самого организма, если приток питательных средств не восстановит потери. В течение суток дыханием выделяются один килограмм углекислоты и три килограмма воды. Все клетки тела вовлечены в газообмен. Помещенный в герметически закрытый сосуд, кусок живой мышцы продолжает поглощать кислород и выделять углекислоту. Установлено, что в течение дня химические процесса организма образуют теплоту, достаточную, чтобы вскипятить двадцать семь литров воды. Обратив эту тепловую энергию в двигательную, физики подсчитали, что она способна поднять полмиллиона килограммов на высоту одного метра. Через организм человека в его короткий век проходит более семидесяти пяти тысяч литров воды, семнадцать с половиной тысяч килограммов углеводов, две с половиной тонны белков и тысяча двести шестьдесят килограммов жиров.
Организм животного может приспособиться к окружающей температуре, либо повысив свой обмен веществ, либо соответственно его снизив. Внешнее охлаждение диктует ему усиленно потреблять кислород, чтобы ускорить горение жиров, белков и углеводов, получить необходимое тепло. В нагретой среде газообмен падает и горение веществ замедляется. Несколько иначе это происходит у человека. Лишенный жирового слоя и волосяного покрова животных, он представляет собой самый обнаженный из организмов, снабжаемых теплой кровью. Теплота его тела уравновешивается не столько химическими средствами – изменением газообмена, повышением и снижением обмена, веществ, – сколько физическими, и главным образом деятельностью кровеносных сосудов и потоотделительной системы.
Вот как это происходит.
Охлаждение тела вызывает потребность в некотором повышении питания. Дополнительная пища, однако, лишь частично усиливает воспроизводство тепла, остальное довершают мышцы, составляющие третью часть нашего веса, печень с ее большой химической лабораторией, органы пищеварения, почки, легкие и даже мозг. Каждый орган, каждая ткань в отдельности собирает тепло из своих многочисленных клеток – печей слабого горения. Когда охлаждение становится значительным, в движение приходят мышцы и непроизвольным дрожанием образуют дополнительное тепло. Нельзя двинуть пальцем без того, чтобы не увеличить теплоту в организме. Бегуны доводят температуру тела до сорока и выше градусов. Солдаты с грузом амуниции в течение пяти-шести минут похода дополнительно нагреваются на полградуса.
Большую услугу оказывает человеку его кожа – два и семь десятых метра ее площади густо пронизаны кровеносными сосудами. Артериолы, снабжающие кровью эту площадь, обладают чувствительными кранами. От холода они закрываются, и отдача тепла во внешнюю среду уменьшается. Высокая же температура, наоборот, увеличивает просветы сосудов, и кожные покровы, способные отдать три четверти тепла своего тела, усиленно начинают его излучать. Этому способствует и потоотделение. Из пятисот желез, расположенных на каждом квадратном дюйме кожи, выделяется жидкость, одна капля которой уносит из тела тепло, достаточное, чтобы нагреть две другие капли влаги выше точки кипения воды.
Эти механизмы глубоко экономны, они делают человека в известной мере независимым от погоды и климата. Не слишком многое изменится от того, будут ли его окружать полярные льды Арктики или джунгли жарких тропиков; он не нуждается в столь повышенном питании зимой, как нуждаются в нем звери и домашние животные.
Медики изучили способность человека защищаться от охлаждения в различную пору его жизни. Наиболее уязвимы пожилые люди, а также дети вскоре после рождения. Большая часть недоношенных младенцев погибает от охлаждения при обычной комнатной температуре.
Этим исчерпывались знания Слонима о теплообмене. Не многим больше мог он рассказать о так называемых регуляторах, столь различных у животного и у человека. Как было ему не увлечься теплообменом? Эти механизмы, различные у человека и позвоночного животного, как бы являли собой утвердившийся в природе разлад. Слониму предстояло искать этому непорядку объяснение, найти последовательность там, где ее, казалось, не было.
Уже первые опыты должны были смутить молодого физиолога. Не так легко выяснить отношения между организмом и температурой внешней среды. Усложняющих обстоятельств много. Как, например, удержать обезьяну в резиновой маске, когда нужно определить ее нормальный газообмен? Всякий эксперимент должен протекать в непринужденной для подопытного организма обстановке, иначе гамадрилы или макаки, возбужденные необычным состоянием, начнут усиленно поглощать кислород, и опыт тем самым будет испорчен. Совершенно очевидно, что метод исследования, годный для собаки, не годится для обезьяны и тем более для шакала или дикобраза.
Однажды в Сухуми прибыл ящик такого размера, что протащить его в ворота питомника нечего было и думать. Ящик пришлось переносить по частям. Это была газообменная камера, построенная в свое время физиологом Сеченовым для своих опытов. В ней можно было создать любую температуру и, не касаясь животного, помещенного в камере, оставлять его в ней на несколько дней. Когда приборы, насосы и баллоны были водворены на место, подтвердилось, что камера точно учитывает потребляемый организмом кислород и выделяемую им углекислоту.
Опыты над обезьянами принесли много неожиданного. И собака и гамадрил одинаковыми средствами уравновешивали теплоту своего тела с температурой окружающего воздуха. Потребление кислорода повышалось, когда камеру охлаждали, падало, когда ее нагревали. В первом случае сгорание жиров, белков и углеводов ускорялось, во втором обмен веществ замедлялся.
– Столь близкое родство с человеком, – удивился Слоним, – и такое различие в регулировании тепла! Что сказал бы Дарвин, если бы узнал, что функции внутренних органов обезьяны ближе к природе собаки, чем человека? Как это все-таки объяснить?
Щербакова, к которой был обращен этот вопрос, будучи занята вычесыванием блох у юной макаки, не могла сразу ответить.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135