основанных гипотез, путаных идей, когда в умах царила полная неразбериха, начал свои исследования профессор анатомии Болонского университета Луиджи Гальвани.Гальвани уже несколько лет изучал движения мышц лягушек. И вдруг произошло непредвиденное. В своем знаменитом «Трактате о силах электричества при мышечном движении» он пишет: «Я разрезал и препарировал лягушку... и поместил ее на стол, на котором находилась электрическая машина, при полном разобщении от кондуктора последней и на довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием скальпеля случайно очень легко коснулся внутренних, бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей начали так сокращаться, что казались впавшими в сильнейшие тонические судороги. Другой же из них, который помогал нам в опытах по электричеству, заметил, как ему казалось, что это удается тогда, когда из кондуктора машины извлекается искра. Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я замышлял совсем другое и был поглощен своими мыслями. Тогда я зажегся страстным желанием исследовать это явление и вынести на свет то, что было в нем скрытного».Гальвани раз за разом воспроизводит ситуацию, замеченную его ассистентом, и всегда получается: едва из машины выскакивает искра, лягушку, к нервам которой в этот момент прикасаются скальпелем, охватывает дрожь.Но подействует ли на лягушку не искусственное а атмосферное электричество? Гальвани протягивает над своим домом проволоку и подвешивает к ней лягушек к лапкам которых он присоединяет вторую длинную проволоку и опускает ее в воду колодца. И «...сколько раз вспыхивала молния, столько же раз все мышцы в тот же момент впадали в сильнейшие и многократные сокращения».Гальвани решает проверить, что произойдет с лягушками при ясном небе. Он подвешивает их на медных крючках к железной решетке, окружавшей висячий садик его дома, и видит, что мышцы лягушек иногда сокращаются. У Гальвани создается впечатление, что происходит это из-за изменений состояния атмосферного электричества. Однако связь с атмосферным электричеством не подтверждается. Стоило прижать медный крюк к железным перилам, как мышцы лягушки начали сокращаться.Гальвани продолжает опыты в помещении. Он кладет препарат на железную пластинку и прижимает к ней медный крючок, продетый через спинной мозг лягушки. И неизменно, как только нервы и мышцы лягушки соединяла металлическая дуга, мышцы ее сокращались Гальвани пишет: «Мне представляется, что при этом явлении от нервов к мышцам как бы протекает флюид и образуется цепь, как в лейденской банке». Он приходит к мысли: «...можно, я полагаю, с достаточным основанием заключить, что животным присуще электричество, которое мы позволили себе обозначить вместе с Бертолонием и другими некоторым общим названием «животного».Позже в работе, написанной в виде письма Ладзаро Спалланцани, Гальвани объяснит, что электричество накапливается в тканях мышц, по нерву оно переходит в металлическую дугу и через нее опять возвращаете в мышцу. Мышцы и нервы образуют как бы две обкладки лейденской банки.Трактат Гальвани читали многие его современники, прочел его и Алессандро Вольта. Вольта относился к той группе физиков, которые не верили в существование животного электричества и считали электрических рыб единственными его обладателями. Однако коллеги по Павийскому университету настояли на том, чтобы Вольта повторил опыты Гальвани. 3 апреля 1792 года Вольта пишет Гальвани: «Итак, вот я, наконец, обращен; с тех пор как я стал сам очевидцем и наблюдал эти чудеса, я, пожалуй, перешел от недоверия к фанатизму»5 мая в публичной лекции в университете Вольта поет дифирамбы Гальвани, говорит о важности его открытия, однако замечает, что лягушка может представлять собой всего-навсего очень чувствительный прибор — электрометр, А проделав опыты с электрометром, Вольта приходит к выводу, прямо противоположному тому, что сделал Гальвани: нервы лягушки это отрицательная обкладка конденсатора, а мышцы положительная.Проводя свои эксперименты, Гальвани обратил внимание на такой факт: если дуга состоит из одинаковых металлов, «то чаще всего сокращения либо отсутствуют, либо весьма незначительны». Но если соприкасаются два разных металла: железо и медь, а еще лучше — железо и серебро, «то сокращения немедленно становятся гораздо энергичнее и гораздо продолжительнее». Вот эта неодинаковость проводников особенно смущает Вольта: «Действительно ли они чисто пассивны или же являются положительно активными агентами, приводящими в движение электрический флюид животных, нарушая его спокойствие и равновесие и заставляя его входить через проводник одного типа и выходить через проводник другого типа»?Вольта не прекращает усиленно работать, и в лекции, состоявшейся 14 мая, он уже полемизирует с Гальвани. Вольта говорит, что сокращение мышц лягушки – это вторичное явление, вызванное возбуждением нерва. А в июне он делает вывод: «металлы не только прекрасные проводники, но и двигатели электричества, они не только предоставляют легчайший путь прохождению электрического флюида... но сами же вызывают такое нарушение равновесия тем, что извлекают этот флюид, и вводят его, подобно тому как это происходит при натирании идиоэлектриков».Это хорошо известный теперь закон контактных напряжений: два разнородных металла вызывают «нарушение равновесия» (создают разность потенциалов) между обоими металлами. Установив его, Вольта располагает металлы в такой ряд, что наибольший эффект дают металлы, которые в этом ряду больше удалены друг от друга.Столь чисто физическая трактовка явления, наблюдавшегося в опытах с лягушками, возмущает Гальвани. Он выражает протест и решает исключить из опытов металлические проводники, а Вольта всеми силами начинает стремиться избавиться от лягушки. Гальвани добивается своего. Он поставил опыт, в котором лишь нервы касались мышц, а тело лягушки все равно вздрагивало. Не остался в долгу и Вольта: он сумел обнаружить контактное электричество физическими методами. Физическое и физиологическое направления исследования разделились. Началась эпоха электротехники. Родилась электрофизиология. Но споры между «гальванианцами», которые утверждали, что животное электричество имеет особую природу, и «вольтианцами», отрицавшими существование животного электричества, продолжались до 1844 года, пока Карло Маттеуччи не доказал, что животное электричество ничем не отличается от обычного.Однако заслугу Гальвани преуменьшить трудно: он первым заметил, что мышцы реагируют на слабый ток, проходящий через тело. Он продемонстрировал и обратное явление: сокращение мышцы сопровождается изменением электрической активности.И организмы животных, и организм человека — сложные электрические системы. Пристроив два электрода близко друг к другу на тыльной стороне руки, в наше время получают электромиограмму, запись электрических потенциалов, связанных с сокращением мышц. А поместив электроды на руки и ноги, получают электрокардиограмму, которая регистрирует электрические потенциалы работающего сердца.Однако как работает сердце? Чем оно занимается? Для современного человека это детские вопросы. А самые первые анатомы хотя и были уверены: сердце — очень важный орган, но не знали точно, что именно оно делает. Прошли столетия, и в начале семнадцатого века никто не сомневался, что кровь течет от сердца и к сердцу по одним и тем же сосудам, что существуют, как и на морском побережье, приливы и отливы. И вдруг в 1628 году появляется труд английского врача Уильяма Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных». Его встречают в штыки. Врачи подвергают Гарвея насмешкам, считают его чуть ли не сумасшедшим. Анатомы презрительно говорят. «Всякий теперь лезет со своими открытиями». Все это пришлось пережить Гарвею потому, что в своей книге он доказывал невообразимое: «Кровь кружит в теле» От сердца она течет в различные части тела по артериям, а вены нужны «для возвращения ее в сердце».Но как кровь, идя от сердца по артериям, попадает в вены? Этого Гарвей не знал. Открытие в том же семнадцатом веке сделал итальянец Марчелло Мальпиги. Мальпиги был в лучшем положении, чем Гарвей: наконец изобрели простейший микроскоп. И, рассматривая легкое лягушки, Мальпиги, к удивлению своему, увидел, что кровь из мелких артерий попадает в еще более мелкие сосуды — капилляры. Он увидел, что другими своими концами капилляры соединяются с венами. Гипотеза Гарвея о непрерывной циркуляции крови была подтверждена.Спустя двести с лишним лет, в 1921 году, австриец Отто Леви поместил сердце лягушки в камеру, которая содержала жидкость. Сердце не нужно заставлять работать, оно сокращается само по себе, и оно качало питательный раствор. Леви стал раздражать нерв, который шел к сердцу, слабым электрическим током. Оно билось все медленней и медленней, пока не останавливалось. Тогда Леви перелил жидкость, в которой было сердце, во вторую камеру. И другое сердце лягушки, очутившись в этом растворе, без всякого воздействия на него током начинало работать медленнее и в конце концов замирало.Единственный вывод, который можно было сделать и какой сделал Леви: при раздражении нерва выделяется химическое вещество, которое действует на работу