23.
- Как работает наше тело? Что происходит в нем, чтобы оно могло вставать, садиться, подымать руки и ноги? Скажем, хочу толкнуть тебя. Чтобы сделать это, мне нужно включить в работу целый ряд мышц головы, шеи, торса, руки. Я не думаю о том, какие именно мышцы должны работать, хотя и сдал анатомию на пятерку и знал перед экзаменом латинские названия всех четырехсот мышц и двухсот восемнадцати костей. Прежде чем я разберусь, ты убежишь от меня. Мое сознание приказывает кратко: "Толкни Валю", и двигательные центры головного мозга, знающие анатомию лучше меня, сами рассылают телеграммы в нужные мышцы: одним - сократиться, другим - расслабиться, чтобы я мог поднять руку и толкнуть тебя.
Валя ударила Игоря по протянутой руке:
- Ведите себя прилично, товарищ профессор! У нас лекция по физиологии. На лекциях не толкаются.
Игорь убрал руку и продолжал:
- Стало быть, двигательные центры голового мозга рассылают телеграммы. Они возбуждают окончание нерва, возбужденный нерв становится электроотрицательным, и по всей длине нерва прокатывается электрическая волна - нервный импульс. Это не электрический ток, потому что ток распространяется со скоростью трехсот тысяч километров в секунду, а нервный импульс человека делает не более ста двадцати метров в секунду. Это какое-то иное, электрическое и химическое явление. Но, как бы то не было, нервный импульс доходит до нужной мышцы, мышца тоже возбуждается, и по ней проходит электрическая волна, очень похожая на нервный импульс, только более медленная. Затем в возбужденной мышце начинается химическая реакция. Реакция эта и является источником энергии для мышцы, точно так же как горение угля - источник энергии для паровой машины. Какой же уголь горит в наших мышцах?
- Гликоген, - быстро подсказала Валя, - вещество из группы полисахаридов сложных сахаров.
Игорь важно кивнул головой.
- Есть и другие вещества, но гликоген - из них основное. В возбужденной мышце он проходит через целую цепь реакций и окисляется в молочную кислоту, выделяи при этом энергию. Как и в паровой машине, большая часть энергии - от семидесяти пяти до ста процентов расходуется впустую, идет на нагревание мышцы, но остальная часть производит полезную работу - сокращает мышечные волокна. Каким образом энергия сокращает мышечные волокна, мы с тобой не знаем и не знал покойный Михаил Прокофьевич.
- Но есть три теории... - поспешила высказаться Валя.
- То же самое и я говорил Михаилу Прокофьевичу. Есть три теории: повышения осмотического давления , набухания мышечного волокна и поверхностного натяжения. "Все это поверхностно и с натяжкой, - оборвал он меня. - Тридцать три теории - и ни одного факта. Обычное явление в физиологии, где слово "доказано" употребляется гораздо реже, чем "очевидно", "возможно", "допустимо", "можно предполагать". Гликоген распадается, выделяется тепло, и мышца сокращается - это действительный факт, и о нем стоит говорить"... Тебе не скучно? - прервал он себя, заметив, что Валя встала.
- Нет, нет, продолжай, пожалуйста! Просто я устала сидеть.
- Тогда я задам тебе один вопрос: а что такое эта самая усталость?
24.
- Что такое усталость? Как это перевести на физиологический язык?
- Гликогена не хватает? - предположила Валя.
- Отчасти - да. В организме имеется около четырехсот граммов гликогена, причем больше половины в печени - основном топливном складе человека. Этого количества хватает часа на три усиленной работы - такой, например, как ходьба на лыжах. Потом уже, израсходовав гликоген, человек начинает работать за счет жиров. Но если бежать что есть силы; можно устать за одну минуту, и ты знаешь, конечно, что даже у людей, умерших от усталости, в мышцах все-таки находят гликоген. В чем тут дело?
Валя задумалась.
- Ах да! - вспомнила она. - Теория засорения. Один из продуктов распада гликогена - молочная кислота - накапливается в мышцах и засоряет их.
- Отчасти и это верно. Но молочная кислота, как известно, рассасывается. Часть ее - не больше одной четверти - окисляется кислородом и превращается в воду и углекислый газ. При этой реакции также выделяется тепло, за счет которого остальные три четверти молочной кислоты опять превращаются в гликоген, кислород поступает из крови, углекислый газ уходит в кровь. Подача и уборка этих веществ производятся, так сказать, автоматически. При усиленной работе выделяется много молочной кислоты, от этого в крови появляется большое количество углегислого газа. Углекислый газ, в свою очередь, раздражает нервные клетки, управляющие сердцем и дыханием, сердце начинает работать быстрее, чтобы подать больше кислорода в мышцы для окисления молочной кислоты. Число сокращений сердца, то есть пульс, может дойти иногда до двухсот семидесяти вместо нормальных шестидесяти - восьмидесяти ударов в минуту. Конечно, сердце не может выдержать долго такой работы... Но что, если я попрошу тебя поднять руку? Поднять и держать и считать до трехсот?
Валя послушно подняла руку и начала медленно считать. Когда она досчитала до ста, ей захотелось опустить руку. После двухсот плечи начало невыносимо ломить, но Валя мужественно выдержала испытание до конца и с большим облегчением опустила руку.
- Почему же ты теперь устала ? - спросил Игорь. - Гликоген не расходовался, молочная кислота не накапливалась, сердце не усиливало работы, а ты все-таки устала. В чем дело?
И вот спрашивается: что же является причиной усталости, мышцы или нервы, сердце или легкие, гликоген или молочная кислота?
Оказывается, истина лежит посредине. Человеческий организм - очень сложное и хитросплетенное сооружение. Здесь нельзя отвечать механически: причиной болезни является микроб, причиной усталости - то-то. Действует все вместе взятое. В некоторых случаях, при очень интенсивной работе при беге до ста метров, например, - наибольшее влияние, очевидно, имеют торможение в центральной нервной системе, устающей от однообразной работы, и накопление молочной кислоты, при работе средней интенсивности раньше всего утомляется сердце не успевающее снабжать мышцы кислородом. При мало интенсивной работе беге на десять километров, ходьбе на лыжах - молочная кислота выделяется медленнее, сердце бьется спокойнее, и работоспособность лимитируется запасами гликогена. При совсем спокойной работе нервная система устает раньше мышц...