Отдыхающая мышца мягка и может вытягиваться, как резина. Однако стоит только ее возбудить, приложить к ней кратковременно электрическое напряжение — электрический импульс, как это непроизвольно получилось у синьоры Гальвани, — и почти мгновенно свойства мышцы меняются: она твердеет, напрягается при попытке ее растянуть. В таком напряженном состоянии мышца будет находиться очень недолго — от нескольких сотых до нескольких десятых долей секунды, а затем снова наступит ее расслабление. Чтобы вновь ее включить, понадобится еще один электрический импульс.
Если электрические импульсы следуют один за другим, то мышца не успевает расслабляться и остается в отряженном состоянии; она может сокращаться в длину, перемещая груз и тем самым производя механическую работу. Управляя частотой импульсов, можно управлять ее состоянием — управлять работой живых двигателей.
Поднимает ли Юрий Власов в доли секунды немыслимый вес, отделывает ли слесарь-лекальщик точную деталь, работают ли шофер, скульптор, машинистка или домашняя хозяйка — все их действия складываются из движений. В каждом движении одновременно участвуют многие десятки мышц. В глубине каждой из них протекают те процессы, о которых мы рассказывали: включаются и выключаются элементарные механизмы. Сотни миллиардов таких механизмов действуют в едином ритме и по определенной программе, заставляя сокращаться и расслабляться, удлиняться и укорачиваться мышцы. Они дают возможность человеку работать и отдыхать, смеяться и плакать, завоевывать космос и проникать внутрь живого.
А программа, по которой работают все мышцы, покрывающие скелет человека, вырабатывается в центральной нервной системе — в мозгу. Там сосредоточены группы нервных клеток, управляющие работой мышц, движениями голени и бедра, плеча и предплечья, управляющие движением века, когда мы моргаем, и движением голосовых связок и губ, когда мы говорим, смеемся или плачем. В мозгу все эти группы нервных клеток расположены настолько близко, связаны между собой настолько тесно, насколько это необходимо, чтобы гармонично и безошибочно действовали сотни мышц, чтобы все тело и отдельные его части двигались так сильно и плавно, так быстро или медленно, как хочет человек.
О том, как реализуется план действий, как осуществляется управление движениями живого организм нам обязательно нужно поговорить, но этот разговор придется продолжить немного позже. Тогда он будет более понятным.
Ученых всегда влекла заманчивая идея — искусственно создать нечто напоминающее живую мышцу. Им уже давно было известно, что мышца — это особый двигатель, способный преобразовывать химическую энергию непосредственно в механическую, минуя тепловую фазу. И вот лет пятнадцать назад началась разработка искусственной мышцы. Используя белковые соединения, удалось создать волокнистую структуру, в некоторой мере обладающую свойствами живой мышцы. Пучок таких волокон длиною в 2,5 сантиметра, подвергнутый воздействию хлористого калия, в течение 20 минут сократился на 5–6 миллиметров и поднял груз, превышающий в 100 раз вес пучка волокон.
Попытки создания искусственной мышцы, наверное, продолжаются. Подобные работы принесут много нового, интересного. Вероятно, будет разработан двигатель, осуществляющий прямое преобразование химической энергии в механическую гораздо быстрее, чем это было достигнуто в первых опытах. Но после того как был вскрыт совершенно особый, ни на что не похожий механизм сокращения мышечного волокна, стало ясно что сходство между естественной и искусственной мышцей распространяется не так уж далеко, как это поначалу казалось.
За чисто внешней похожестью, которую можно было бы даже усилить, покрыв искусственную мышцу «кожеподобной» оболочкой, стоят совершенно различные процессы и механизмы.
Может быть, после исследований Хаксли, Халсон и других ученых задача создания искусственной мышцы упростилась? Может быть, теперь можно, используя технические средства, сконструировать ее в точности так, как «сконструирована» живая мышца?
Мы сейчас оставим в стороне те, наверное непреодолимые, трудности, которые связаны с изготовлением деталей искусственной мышцы, имеющих размеры, измеряемые сотыми долями микрона. Пусть даже мы располагаем искусственными волоконцами — толстыми и тонкими — и искусственными рычажками. Все равно это ни на один шаг не приблизит нас к созданию искусственной мышцы, действительно похожей на живую. Не приблизит потому, что конструкция живой мышцы связана с протекающими в ней процессами.