Занимательная физиология

Никольский Александр Михайлович

ГЛАВА 10

Могут ли работать ноги, если устали руки?

Бывает такого рода физический труд, при котором работают только одни мышцы, другие же находятся в покое. Соблазнительным является предположение: нельзя ли человеку, у которого устали эти некоторые мышцы, предложить такой труд, при котором работают другие мышцы, остававшиеся в покое. Если у дровосека устали руки, нельзя ли предложить ему работу письмоносца?

Однако всякий, кто пытался прибегать к такой перемене труда, знает, что никакой пользы от этого не получится. Если устали руки, то устает и все тело, в том числе и ноги.

Это неоспоримое правило вполне удовлетворительно объясняет физиология. Работающую мышцу можно сравнить с машиной внутреннего сгорания, вроде автомобилей, где движение частей вызывается действием бензина. Полагают, что и в мышцах находится какое-то вещество, которое при малейшем воздействии раздражителя быстро разлагается на молочную кислоту, углекислоту и еще особое, содержащее белок вещество, называемое миозином. Раздражение происходит вспышками. Как для взрыва пороха достаточно одной искры огня, так и для взрыва этого предполагаемого вещества достаточно небольшого раздражения, каким бы способом оно ни достигалось. В естественных условиях таким раздражителем служит приказ, исходящий из головного мозга и приходящий к мышце по двигательному нерву. Взрыв этого вещества производит утолщение мышцы, а утолщение ведет за собой ее укорачивание. Таким образом источником энергии является не самый приказ мозга; он играет только роль искры, вызывающей вспышку, источник же энергии заложен в самой мышце. Продукты, получаемые при такой вспышке, попадают в кровь и уносятся ею из мышцы, а потом выбрасываются из тела частью через легкие, частью через почки вместе с мочой. Пока они не выброшены из тела, весь организм будет ими отравлен, потому что кровь циркулирует по всему телу. Если они возникли в мышцах рук, то с кровью вносятся и в мышцы ног. Поэтому и ноги начинают чувствовать усталость, хотя сами не работали.

ГЛАВА 11

Восьмичасовой рабочий день

Обычно у нас сутки разделяются на три равные части: восемь часов полагается на работу, восемь на еду, развлечения и домашнюю жизнь и восемь на сон. Такое распределение сложилось само собой путем продолжительной практики. Физиология показывает, что практика в данном случае не сделала большой ошибки. Сама природа указывает нам на то, что нормальный рабочий день не должен превышать восьми часов в сутки.

Этот голос природы услышал наш известный физиолог Сеченов. Сердце сокращается вследствие того, что в стенках его находятся мышцы, и сокращение это продолжается беспрерывно, пока человек жив, так что кажется, будто сердце работает без отдыха в течение всей жизни. На самом деле и сердце отдыхает. Работа его заключается в том, что оно, сокращаясь, выталкивает кровь в кровеносные сосуды. Но после сокращения оно впадает в расслабленное состояние, которое продолжается дольше, нежели состояние сокращения. В это-то время оно и отдыхает. Сердце сокращается около 80-100 раз в минуту и пользуется тем же числом отдыхов. Если сложить продолжительность всех сокращений в течение суток, получим общую продолжительность суточной работы сердца; остальные часы приходятся на отдых. По вычислениям профессора Сеченова, продолжительность работы сердца в течение суток равняется как раз восьми часам.

Отсюда мы можем сделать вывод, что нормальная продолжительность всякой мышечной работы не должна превосходить восьми часов.

ГЛАВА 12

Когда наши мышцы работают наилучшим образом

Лучше всего восстанавливает силы, как известно, сон. Однако многие люди — в общем, по видимому, вполне здоровые — утром сейчас же после пробуждения ото сна испытывают некоторое чувство усталости, хотя это чувство нисколько не мешает им работать. По мере того как они входят в работу, это чувство, вместо того чтобы нарастать, пропадает совсем, пока не наступит настоящая усталость. Существование этого чувства ложной усталости объясняется тем, что мышца, прежде чем войти в работу, должна «раскачаться». На опытах с лягушечьей мышцей видно, что вначале она работает слабо, но потом работа нарастает до появления признаков усталости.

Работа машины также не сразу достигает своей наибольшей силы: ей надо преодолеть инерцию, т. е. привести в движение свои части, и только тогда она начинает работать с наибольшим эффектом. Точно так же и мышца, чтобы достигнуть наилучшего результата, должна преодолеть свою инерцию. Борьба с этой инерцией и вызывает иногда чувство ложной усталости. Это усталость скорее нервная, нежели мышечная, но она играет важную роль в физическом труде. Появление этого чувства связано с состоянием духа рабочего. Если человек проделывает работу, которая ему не нравится, он устает гораздо быстрее, нежели от любимой работы. Еще скорее устает он, если видит, что работа его бесполезна, т. е. не дает никаких полезных результатов ни ему, ни другим. Если человека заставить носить воду в бездонную бочку, то уже за второй парой ведер он устанет так, словно таскал воду целый день. Хотя мышцы его и не устали, но ему надо затрачивать большое количество нервной энергии, чтобы преодолеть инерцию мышцы, заставив механизм мышцы производить бессмысленную работу. Скучная однообразная работа также вызывает преждевременную усталость; если человека, уставшего за такой работой, перевести на другую, более приятную для него, усталость проходит.

В появлении чувства усталости огромную роль играет воля. Если человек поставил себе задачей непременно окончить какую-нибудь работу в определенный срок, то воля его не только не позволяет возникать нервной усталости, но даже заглушает чувство настоящей мышечной усталости, хотя мышцы физиологически давно устали. В обычных случаях человек никогда не расходует всего запаса мышечной энергии, но в исключительных случаях, например, когда ему приходится спасать собственную жизнь, усилием воли он может обнаружить словно нечеловеческую силу, пуская в оборот весь запас своей энергии.

Утомляемость разных людей зависит от пола, возраста, состояния здоровья, характера и состояния духа. Дети утомляются быстрее взрослых, женщины — быстрее мужчин. У людей с подавленным состоянием духа, например, переживающих горе, утомление наступает быстрее, нежели у жизнерадостных. На утомляемость оказывает влияние даже погода: в дурную погоду человек утомляется скорее, нежели в хорошую.

ГЛАВА 13

Лучше стоять, чем ходить; лучше сидеть, чем стоять

Восточная поговорка гласит: «Лучше стоять, чем ходить; лучше сидеть, чем стоять; лучше лежать, чем сидеть; а всего лучше — не родиться». Это изречение, за исключением его конца, оправдывается и физиологией мышц. Во всякой физической работе некоторый отдых может дать переход к работе менее тяжелой. Если человек бежит и устал, для него будет отдыхом, если он пойдет шагом. Хотя на ходу работают почти те же мышцы, что и на бегу, но сокращаются они не так сильно и не так часто, и человек расходует меньше мышечного вещества. Для человека, который идет шагом и устал, отдых получится в том случае, если он постоит, особенно опершись о что-нибудь. При хождении, кроме мышц, поддерживающих тело в равновесии, работают мышцы, выбрасывающие ногу вперед.

При стоянии упомянутые мышцы перестают сокращаться, но зато продолжает находиться в напряженном состоянии целый ряд других мышц. Труп человека нельзя поставить на ноги; также и человек, потерявший сознание, сейчас же падает, потому что перестают работать мышцы, удерживающие колени от сгибания, и мышцы икр, поддерживающих тело в равновесии при стоячем положении. Если сделать фигуру человека из дерева, то нелегко установить ее так, чтобы она не падала. Площадь опоры человеческого тела столь незначительна, что достаточно небольшого отклонения от вертикального положения — и фигура падает. Чтобы человеку поддерживать тело в стоячем положении, необходимо значительное напряжение некоторых мышц. Поэтому стояние не может дать полного отдыха, а продолжительное стояние сильно утомляет человека.

Сидение требует гораздо меньшей работы мышц. Площадь опоры при сидении со ступней переносится на седалище, вследствие этого упраздняется работа всех мышц ноги, и они могут отдыхать. Кроме того, площадь седалища значительно больше площади ступней, так что поддерживать тело в равновесии при сидячем положении гораздо легче, чем при стоячем.

Рис. 25. Действие мышц, помогающих человеку стоять. Толстые линии обозначают мышцы; стрелки показывают направление сокращения этих мышц при стоянии.