Естествознание и мозг. Сборник главных трудов великого физиолога
Шрифт:
Вернемся к главной нити нашего изложения. Вы видели на резких примерах, что желудочная и поджелудочная железы в течение периода обработки одной и той же пищи дают сок не однообразного состава, а меняющийся в различных отношениях. В высшей степени любопытная и важная задача – совершенно уяснить: в какой связи находятся эти колебания с ходом пищеварения, с пользой его? Решение этой задачи в целом – дело будущего. Но целесообразность, по крайней мере некоторых пунктов, бросается в глаза и сейчас.
Возьмем первую порцию желудочного сока; она отличается весьма высокой переваривающей силой. Понятно, что это как нельзя более кстати в начале обработки, при наличности всей массы пищи и наибольшей грубости ее внешнего вида. Значит, наисильнейший реактив выливается тогда, когда в нем наибольшая надобность. Объяснение целесообразности изменений в составе панкреатического сока, очевидно, представит большие трудности, так как теперь дело касается позднейшей инстанции завода, где обрабатывается уже измененный и сортированный желудком пищевой материал. К тому же в кишках возникает необходимость создавать благоприятные химические условия для действия поджелудочного сока, изменяя в пищевой массе
Познакомившись со столькими фактами, свидетельствующими о способности желез сообразоваться с каждым моментом пищевой обработки, мы имеем сильное основание ждать, что при разных сортах еды указанная способность должна выступить в полной своей яркости и красоте. Раз пища состоит из различных составных частей, а в пищеварительный канал изливаются различные реактивы, то естественно предполагать, что на известные сорта пищи будут изливаться по преимуществу то те, то другие сока и, ввиду их изменяемости, то с теми, то с другими свойствами. Как же стоит дело на самом деле? Конечно, о такой задаче не могло быть и речи при старых способах исследования, и, обратно, разработка этих вопросов является лучшей рекомендацией, лучшей заслугой новых методов. Теперь действительно можно было убедиться в том, что представлялось вероятным a priori: каждому роду пищи отвечает своя деятельность желез, свои свойства реактивов.
Начнем с желудка. Исследования на собаках с изолированным желудком показали (д-р Хижин), что смешанной пище, молоку, хлебу, мясу и т. д. отвечает всякий раз совершенно особенная работа желудочных желез в отношении качества всего сока, его количества, отделения и продолжительности всего отделительного процесса. Переберем эти элементы по порядку.
Самой высокой переваривающей силой обладает сок, вытекающий на хлеб; будем называть его для краткости хлебным, как и остальные соответственно. Для него в среднем у доктора Хижина значится 6,64 мм. Мясной пище отвечает сок 3,99 мм. Наконец, молочная еда дает сок переваривающей силы 3,26 мм. Воспользуемся правилом Шюца и Борисова для точного сравнения состава всех этих соков. Квадрат хлебного сока – 44, квадрат мясного – 16 и квадрат молочного – 11; следовательно, хлебный сок содержит в себе в 4 раза более фермента, чем молочный, он вчетверо концентрированнее молочного.
Хорошей иллюстрацией к сказанному могут служить следующие опыты (из работы д-ра Хижина).
Влияние разного рода пищи на переваривающую силу сока совершенно очевидно. Однако, чтобы исключить мысль, что на результат мог иметь влияние порядок введения пищи, приводим другой опыт.
Как переваривающая сила, колеблется и кислотность [10] по родам пищи, являясь самой высокой при мясе (0,56 %) и самой низкой при хлебе (0,46 %). Так же различаются количества сока и сроки продолжительности отделения в случае того или другого сорта еды, возьмем ли мы равные весовые количества этих сортов – равные ли по твердому остатку или, что еще поучительнее, равные по азоту, так как мы имели перед собой действие желудочного сока только на белки. Соответственно этому оказываются различными средние часовые количества сока, получаемые делением всей массы сока на число часов отделения, т. е. среднее часовое напряжение желез. На равные весовые количества всего больше выливается сока на мясо и всего меньше на молоко, на эквивалентные по азоту – всего больше на хлеб и всего меньше на мясо; часовое напряжение желез почти одинаково у мяса и молока и резко меньше у хлеба, т. е. по продолжительности обработки выделяется из других сортов еды хлеб, сильно затягивая отделение.
10
Кислотность определялась титрованием сока щелочью и выражалась в процентах HCl на всю массу сока.
Характерность работы желез при каждом особом сорте еды не исчерпывается приведенными разницами, а дает себя знать выразительными особенностями в ходе отделения, как и в часовых колебаниях качеств сока. На этот раз я представляю только по одному примеру для каждого сорта с просьбою верить, что и здесь точность повторения не меньше, чем в ранее приведенных случаях (табл. 4).
То же представляю в виде кривых (рис. 6 и 7).
Перед нами в высшей степени резкие и любопытные факты: при каждой еде как количество, так и качество сока от часа к часу изменяются совершенно своеобразно. При мясе максимум отделения приходится то на первый, то на второй час, причем эти часы вообще очень мало разнятся друг от друга в отношении количества; у хлеба – всегда и резкий максимум падает на первый час, при молоке – на второй и даже на третий.
У мясного сока высшая концентрация принадлежит первой часовой порции, у хлебного – порции второго или третьего часа, а у молочного – самой последней часовой порции. Так же характерно положение минимумов, как и вообще весь ход.
Таблица 4
Количество и качество сока при разных сортах еды по средним цифрам доктора Хижина (200 г мяса, 200 г хлеба, 600 куб. см молока)
Приведенные факты, как мне кажется, чрезвычайно подкрепляют наше раннее заключение
Рис. 6. Колебания часовых количеств желудочного сока при еде мяса (а), хлеба (b) и молока (с)
Рис. 7. Колебания переваривающей (белки) способности часовых порций желудочного сока при еде мяса (а), хлеба (b) и молока (с). Единицей меры по вертикальной линии служит 1 куб. см сока
Мы познакомились теперь с очень многими колебаниями железистой работы в различных случаях. Их законность свидетельствует об их важности. Является интересным и необходимым понять смысл каждого колебания. Такое понимание способствовало бы значительному объединению многочисленных фактов, теперь стоящих более или менее особняком и, может быть, неприятно загромождающих ваше внимание и память. Я, однако, при передаче их отнюдь не имел в виду запоминание всех этих сложных отношений, для чего, конечно, требуются многократное повторение и изучение предмета. Мне нужно было только обосновать в вас убеждение, что работа желез крайне эластична, вместе с тем характерна, точна и вполне целесообразна. К сожалению, что касается последнего пункта – это почти непочатый угол для исследования; убеждение в целесообразности колебаний работы желез в настоящее время может основываться главным образом на общих соображениях и лишь частью – на отдельных более или менее ясных и бесспорных случаях ее. Определим количество фермента, истрачиваемого желудком на эквивалентные по N количества разных сортов еды. На хлеб идет 1600 единиц фермента, на мясо – 430 и на молоко – 340. Я получаю эти цифры следующим образом. Для мяса и молока у доктора Хижина есть готовые числа: 100 г мяса эквивалентны по N 600 куб. см молока и 250 г хлеба. Опыта с таким количеством хлеба у доктора Хижина нет, но на основании правила о пропорциональности между количеством пищи и соком легко рассчитать нужное число. Таким образом, получаются следующие числа:
Беря квадраты миллиметров, я имею соответственно 38 для хлеба, 16 для мяса и 10 для молока.
Эти числа дают возможность сравнивать содержание фермента в одинаковом объеме сока. Для того чтобы рассчитать все количество фермента при всех сортах еды, нужно принять во внимание разные количества сока; ради этого приведенные квадраты относятся к одному куб. сантиметру как к единице и множатся соответственно на число куб. сантиметров каждого сока; тогда оказываются вышеприведенные цифры: 1600, 430 и 340, а это значит, что на то же количество хлебного белка издерживается желудком пепсина почти в пять раз больше, чем на белок молока, а на мясной – на 25 % больше, чем на молочный. Этот ряд ферментных затрат на разные белки вполне совпадает с результатами физиолого-химического исследования перевариваемости всех этих белков. При сравнении работы желудочных желез при разных сортах еды нельзя не заметить целесообразности и в другом отношении. Надобность в большом количестве фермента для растительного белка покрывается не столько количеством сока, сколько чрезвычайно увеличенной концентрацией хлебного сока сравнительно с другими соками. Следовательно, можно думать, что надобилось только большое количество фермента и являлось излишним, даже вредным большое количество кислоты. Что действительно в желудке избегался избыток кислоты, на это указывает и другая особенность хлебного отделения. В целом только незначительно большая масса хлебного сока, сравнительно с молочным, распределяется, однако, на гораздо большее время, так что средняя часовая величина хлебного отделения, как сказано выше, в полтора раза меньше, чем при молоке и мясе. Таким образом, при переваривании хлеба в желудке во весь отделительный период содержится относительно небольшое количество соляной кислоты. Эти факты опять хорошо совпадают с физиолого-химическими наблюдениями, что избыток кислоты мешает перевариванию крахмала, который в хлебе в таком большом количестве сопровождает белок. И из клинических наблюдений мы знаем, что при hyperaciditas, когда мясо переваривается очень хорошо, масса хлебного крахмала проходит пищеварительный канал неусвоенной.
Может быть, в интересах той же крахмальной обработки существует явление, о котором уже упоминалось ранее несколько раз, но которое оставалось до сих пор без всякого толкования, – это длинный период, по крайней мере в 5 минут, всегда наблюдающийся между кормлением животного и началом истечения сока, делается ли наблюдение на целом желудке, как при мнимом кормлении, или на нашем маленьком уединенном желудочке. Этот, так сказать, латентный период, не бывая меньше 4 1/2–5 минут, в другую сторону представляется довольно колеблющимся, чаще всего до 10 минут. Что значит он? Отнести его на какие-нибудь внешние условия, например вроде наполнения желез до края, увлажнения всей поверхности желудка до образования потоков по направлению к фистульному отверстию, нет достаточных оснований, потому что он строго сохраняется при несомненно наполненных железах и при смоченной соком стенке желудка. Представить себе почему-либо неспособность желудочных желез скорее реагировать на раздражение, чем срок времени в 5 минут, было бы странностью. Остается одно – признать в этом какую-то особенную цель. Может быть, эти 5–10 минут рассчитаны на беспрепятственное развитие действия слюнного крахмального фермента. Конечно, такое объяснение не может претендовать на большую убедительность, раз дело идет о факте, еще не подпавшем систематическому научному анализу.