На беговой дорожке

На беговой дорожке

Так и быть: он возьмется за один из недоконченных опытов, перенесет его туда, где бьется подлинная жизнь, и далеко от своих кроликов и лаборатории будет искать научную истину.

В прошлом он исследовал взаимоотношения между движениями животного и отделением желудочного сока. Ему удалось опровергнуть представление, будто работающие мышцы тормозят сокоотделение. На опытах с ежами было доказано, что деятельность желез нарастает по мере того, как усиливается активность животного. То же самое наблюдалось у летучих мышей, слюноотделение которых возникало во время полета — в момент напряжения всех мышц. Нет противоречия между этими важными системами. Однако многое еще осталось неясным. Хорошо бы узнать, зависит ли уровень обмена веществ от того, ведет ли животное подвижный или малоподвижный образ жизни? Может ли он вырасти под влиянием изменившихся условий среды? Эти вопросы одинаково интересны для физиологов и клиницистов. Врачи давно добиваются действенных средств, чтобы управлять обменом.

Свою работу Слоним начал с отрицания. Он докажет, что лабораторные выродки — белые крысы биологически отклонились от своего вида. Дикая крыса, вынужденная добывать себе пищу работой конечностей, несравненно больше потребляет кислорода и выделяет углекислоты даже в состоянии покоя. Между ними столько же общего, сколько между болонкой и песцом.

Проверка подтвердила это предположение: обмен веществ у белой крысы был действительно ниже, чем у серой. Ободренная удачей, мысль исследователя позволила себе новое допущение. Эта разница — сущая условность; достаточно изменить образ жизни грызуна, и обмен станет другим. Обитатели лаборатории уподобятся их дико живущим собратьям.

Замысел осуществили следующим образом. Исследователь усложнил жизнь беленьких крысят, наполнил ее трудом и испытаниями. Он посадил их в клетки, которые находились от кормушек на расстоянии полутора метров. За пищевым рационом приходилось по многу раз бегать взад и вперед. Движения стали необходимыми для существования грызунов, и это сказалось на обмене веществ. С активностью вырос и жизненный уровень: они тратили теперь в состоянии покоя больше энергии, чем их родители и сверстники в лаборатории.

Несмотря на кажущуюся удачу, ассистент все же не поверил, что перемены, происшедшие с белыми зверьками, пожизненны. Возросший уровень их обмена казался временной связью, поддерживаемой видимостью расстояния между кормушкой и клеткой и необходимостью его пройти.

Мысль о пространстве, способном действовать на обмен, увела исследователя от животных к человеку. Свою смутную догадку он пытался подкрепить такого рода примером: всякий, кто вступает в огромное помещение, будь то обширный зал или пакгауз, ощущает некоторую перемену в своем самочувствии. Это, несомненно, результат серьезных физиологических сдвигов. Именно видимость пространства, а не что-нибудь другое извратила обмен у крысят…

Гипотеза ассистента не нашла поддержки у сотрудников. Казалось невероятным, чтобы каждый перекресток или обширная площадь могли вызывать подъем и падение газообмена. Не верилось также, что истина почти в руках у него, понадобятся всего лишь две-три недели, и догадка получит подтверждение. Они знали цену его увлечениям и на страстные уверения отвечали снисходительной улыбкой…

Опыты велись в счастливых субтропиках, где Слониму так часто сопутствовала удача.

Испытуемого человека сажали на балкон, представив его взору морские просторы и бесконечные горные цепи. Пространства было много, времени еще больше, а результатов, увы, никаких. Газообмен оставался без изменения независимо от того, расстилались ли перед испытуемым обширные дали или взгляд его упирался в стену.

Слоним нашел своей неудаче оправдание.

— Ничего удивительного, — говорил он, — взрослые люди умеют тормозить такие реакции. Что им до моря и до гор — они знают, что это пространство им не пройти и не одолеть…

Испытанию подвергли детей семи-восьми лет. Их ставили на длинной аллее, в одном случае лицом к уходящей дорожке, а в другом — к стене.

Организм детей остался глухим к манипуляциям Слонима.

— Этого надо было ожидать, — заверял он друзей и помощников: — для ребенка аллея — чуждое пространство. Он по ней не побежит. Надо найти существо, для которого расстояние было бы сигналом к движению.

Сомнения сотрудников не были напрасны — тема разрабатывалась несколько лет, и разрешила ее Ольнянская.

Изучая под Ленинградом овец, она как-то заметила, что газообмен у них нарастает в поле и уравновешивается в загоне. Трудно было понять, что именно взвинчивает обмен веществ у животных: ожидаемая пища, зрелище ландшафта или предстоящее передвижение. Маленькая ассистентка начала исследовать каждое явление в отдельности. В загон принесли клочок ландшафта — зеленую траву, и газообмен у овец вырос. Результаты не удовлетворили ее. Кто поручится, что именно зрелище пищи, а не предстоящее передвижение повысило у животного обмен веществ? Физиология не терпит неясностей, ничто постороннее не должно затемнять картину. Долой дальние просторы, долой все, что напоминает о движении! Ольнянская поворачивает овец к стене, и обмен у них падает. Новый поворот в сторону пастбища — и обмен веществ вновь нарастает. «Животный объект», для которого пространство — сигнал движения, был таким образом найден.

Предположения Слонима подтвердились, но с научной проблемой не было покончено. Тайна, выведанная у белых крысят, цепко держала исследователя. Оставалось все еще неясным, именно ли временная связь, поддерживаемая видимостью расстояния между кормушкой и клеткой и необходимостью его пройти, повысила уровень обмена у грызунов. Не находил себе также объяснения вопрос, почему опыты с людьми не дали результатов. Может быть, следовало заранее подготовить испытуемых? Человек должен знать, какой труд его ждет, быть готовым пройти отделяющее его от цели расстояние. Только тогда зрелище простора отразится на обмене веществ. Слоним найдет этих людей и более благоприятную обстановку.

Опыты, начатые на крысятах и продолженные на овцах, были перенесены на стадион. Экспериментатора привлекли стартовая дорожка и состояние бегуна на ней. Тут пространство служит сигналом движения и нет нужды вводить испытуемого в круг чуждых ему задач.

Первое же наблюдение, проведенное на спортсменах, должно было удовлетворить исследователя: обмен у испытуемых возрастал перед бегом и сразу же падал, когда им сообщали, что соревнование не состоится. Это значило, что кора головного мозга, куда сходятся все нити наших дел и желаний, подчиняет ресурсы организма предстоящим испытаниям. Зрелище стартовой дорожки играет при этом не последнюю роль. Все части целого, в том числе железы, уже заранее сотрудничают, прежде чем мышечное напряжение наступило.

Маленькое наблюдение, сделанное случайно, привязало Слонима к теме, полностью, казалось, исчерпанной.

Изучая спортсмена задолго до его прихода на стадион, исследователь заметил, что обмен у него повышен. И у второго и у третьего бегуна наблюдалось то же самое. Мысль о предстоящем соревновании усиливала обмен уже с утра, взвинчивая его по мере приближения начала старта. По этому признаку Слоним вскоре научился определять степень опытности спортсмена. Взволнованное состояние новичка — готовность к бегу и страх перед возможной неудачей — то усиливало, то резко снижало обмен. У искусного бегуна это происходило равномерно, достигая своего предела к началу соревнования.

Не только зрелище пространства — дистанции будущего пробега, но и мысль о нем изменяла уровень обмена. Перед физиологом раскрывались безграничные возможности задавать природе вопросы, и он не преминул воспользоваться ими. Науке не безразлично узнать, учитывает ли организм весь путь предстоящего пробега заранее и сразу же выделяет необходимые вещества для поддержания высокого обмена или отпускает их частями. Нельзя ли в таком случае исследовать механизм расходования энергии в продолжение бега? Что, если дать спортсмену пробежать мнимую дистанцию? Подсмотреть, с какой интенсивностью будет освобождаться энергия для деятельности, которая не состоится. Слониму не впервые подобными средствами пускать различные механизмы на холостом ходу.

Вот как эти опыты проходили.

Спортсмену предлагали пробежать сто метров, напутствуя его наказом:

— Постарайтесь достичь рекордной быстроты. Добейтесь успеха во что бы то ни стало.

За сорок метров до конечного пункта неожиданно следовал приказ:

— Остановитесь!

Обиженный спортсмен возражал:

— Вы не должны были этого делать… Я приготовился бежать на сто метров. Вы мне портите спортивную форму.

Тут являлся Слоним со своей аппаратурой, чтобы установить, сколько энергии израсходовано и сколько ее до финиша осталось. Результаты поставили бы кого угодно в тупик. Организм израсходовал все, что причиталось на весь пробег. Обменный аппарат уже в самом начале отпустил мышцам питательных веществ на сто метров. Кора головного мозга не только подготовила спортсмена к предстоящему испытанию, определила уровень необходимой энергии, но и целиком ею снабдила.

Из теоретических обобщений возникла практическая задача… Если кора больших полушарий так тонко регулирует организм бегуна, нельзя ли средствами временных связей поставить под контроль расход его энергии, сознательно повышать и снижать ее. Врачи запомнят того, кто сделал первую попытку научно обосновать труд спортсмена.

Исследования проводились на малоискусном бегуне, склонном, как и все новички, легко заражаться спортивным пылом и так же быстро его терять. Первое время ему давали задание пробежать расстояние в сто метров и при этом учитывали его газообмен. Когда уровень обмена был изучен, бегуна внезапно останавливали примерно на полпути от старта. Первое время энергия, рассчитанная на весь маршрут, растрачивалась уже вначале. Однако, по мере того как внезапные остановки на шестидесятом метре повторялись, трата энергии становилась экономней. Вопреки предупреждению, сделанному бегуну, что впереди — дистанция на сто метров, организм отпускал мышцам питание лишь на шестьдесят метров. Между расстоянием, где бег несколько раз прерывался, и корой головного мозга возникла временная связь. Она действовала вопреки уверенности спортсмена, что заданная дистанция будет полностью пройдена.

Первая попытка научно проанализировать мышечную деятельность спортсмена, регулировать и экономить его энергию завершилась удачей.