В лаборатории проводили простой, нетрудный опыт: молодой, здоровый студент, добровольный помощник экспериментаторов, одним пальцем поднимал и опускал привязанную к этому пальцу легкую гирьку. Занимался он этим пустяшным делом довольно долго - пока сам не сказал:
- Устал.
- Хорошо, - ответили ему. - Больше не поднимай надоевшую гирьку. Но пусть она повисит на пальце. Опыт не закончен.
К потрудившемуся пальцу приложили электроды и стали ритмически пропускать слабый электрический ток. Под его влиянием мышцы начали сокращаться и палец вновь заработал - поднимал и опускал гирьку.
А потом выключили ток и попросили студента опять поднимать и опускать гирьку.
- Тяжело? - спрашивали его.
Ведь палец-то работал как бы в три смены: сначала по приказу самого студента, а потом помимо его воли - по приказу электрического тока, а теперь снова подчиняясь приказам мозга. Казалось бы, дополнительная работа под руководством электричества усугубит усталость и после нее поднимать грузик будет тяжелее, чем до нее. Но нет, студент отвечает, что сейчас стало вроде бы легче. И действительно, мышцы сокращаются с полной амплитудой - до отказа вверх, до отказа вниз.
Что же произошло? Почему во время дополнительной нагрузки уставшие мышцы не истратили остаток сил, а, наоборот, вновь обрели работоспособность? Потому что устают не мышцы, а нервные центры, которые ими управляют. Утомление развилось в тех нервных центрах, которые посылают импульсы-приказы в мышцы. Когда же командовал электрический ток, импульсы к мышце шли от него, а нервные центры отдыхали. Отдохнули и потом с новой силой смогли посылать импульсы к мышцам. Вот откуда взялись резервы работоспособности.
Всем хорошо известно об опытах И. М. Сеченова, положивших начало теории активного отдыха, когда он продемонстрировал, что левая рука отдыхает быстрее, если в это время поработать правой. Но можно достигнуть такого же эффекта, раздражая во время отдыха руки кожу слабым электрическим током. Ведь все дело в том, чтобы вызвать раздражение нервных центров, не участвовавших в работе. А тут годится и попеременная работа, и раздражение кожи электричеством, и такое проверенное бодрящее средство, как обмывание холодной водой. Один ученый сопровождал активный отдых ударами метронома, а потом оставил один метроном. Эффект остался, потому что воздействие оказывалось на нервную систему в соответствии с утверждением И. М. Сеченова: "Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы, я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему".
Другой замечательный русский физиолог - Н. Е. Введенский рядом опытов убедительно показал, что меньше всего утомляется нервное волокно, оно проводит импульсы на периферию нашего тела, несколько быстрее возникает утомление в самих мышцах, но еще раньше устают нервные центры. Они нуждаются в охранительном отдыхе быстрее, чем другие части нашего организма - участники мышечной работы.
На IV Всемирном фестивале молодежи венгерский прыгун Фельдеши при первой попытке на предварительных соревнованиях показал отличные для себя результаты, при второй попытке он прыгнул еще дальше. Это вызвало бурное ликование и самого спортсмена и его друзей. Его много поздравляли, приветствовали. Все 15 минут, пока длился перерыв перед третьей попыткой, спортсмен находился в крайне возбужденном состоянии.
А третий прыжок был неудачным: на 60 сантиметров ближе предыдущих. Все-таки Фельдеши попал в финальные соревнования. Первый раз он прыгнул чуть лучше, но ниже своих возможностей. Вторую попытку он пропускает, стараясь выиграть время, чтобы мобилизовать свои силы, однако и решающая третья попытка не только не оказалась рекордной, но и свидетельствовала о том, что спортсмен не в форме.
Э. И. Бирюкова, анализируя причины этого явления, в своей брошюре "Учение И. П. Павлова и вопросы спортивной тренировки" пишет, что это - яркий пример влияния перевозбуждения центральной нервной системы на мышечную деятельность спортсмена.
Неоднократный чемпион СССР по байдарочной гребле Краснопевцев поражал врачей, обследовавших его организм, удивительным постоянством такого важного показателя физической работоспособности, как уровень сахара в крови. У Краснопевцева при любых нагрузках в любимом им виде спорта обнаруживали почти неизменные цифры этого очень чуткого критерия. Но стоило Краснопевцеву всего лишь час поработать в лаборатории на велотрапе, причем в весьма умеренном темпе, как у него почти всякий раз уровень сахара в крови понижался. Монотонная, совершенно неинтересная для него работа оказывалась и более тяжелой.
Настроение, подъем, возбуждение или, наоборот, апатия, упадок духа самым резким образом сказываются на физических и умственных возможностях человека. "Встал с левой ноги" - и все из рук валится. А когда на душе радостно, будто какая-то неведомая сила тебя на крыльях носит и спорится, удается любое дело.
Проводили и специальные научные эксперименты. Загипнотизированному внушали чувство грусти или страха, и он с трудом поднимал не особенно тяжелый груз, а когда ему внушили чувство радости, поднял тяжесть, которую прежде не мог сдвинуть с места. Правда, такое возбуждение полезно в известных пределах. Чрезмерное возбуждение по законам физиологии вызывает торможение нервных процессов, что, кстати, и произошло у венгерского прыгуна.
Эмоции отражаются на протекании глубоких внутренних процессов в организме. Человеку, подвергнутому гипнозу, внушили страх ("к вам подползает змея"), и у него вдвое увеличилось в крови количество лейкоцитов - защитных телец. У другого гипнотизируемого под влиянием внушенного гнева конвульсивно опускался и поднимался желудок, спазмы то сокращали, то расслабляли его. Известно, что страх вызывает мышечный спазм желудка. Во время II мировой войны, когда немцы методически бомбили Лондон, там вспыхнула "эпидемия" язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. После того как налеты прекратились, заметно меньше стало новых случаев этого заболевания.
Как-то в электрокардиографическом кабинете произошла любопытная история, невольно был поставлен своеобразный эксперимент. Делали электрокардиограмму больному стенокардией. Показатели были хорошие. Но вдруг кто-то из присутствующих заговорил о конфликте в квартире, который задевал и этого больного. Буквально тут же у него изменилась электрокардиограмма, возникли, как говорят врачи, патологические зубцы, участился пульс. Неприятный разговор сразу же отразился на деятельности сердца.
В пятидесятые годы на Амуре случилось наводнение. Деревни на низком берегу были под прямой угрозой. Местные власти организовали спасательные работы, опасность быстро устранили, но волнений было, конечно, много. И в это тревожное время группа научных работников провела массовое измерение кровяного давления у школьников. На затопленном берегу оно было почти поголовно у всех повышенным, а на высоком повысилось лишь у тех ребят, у кого под угрозой оказались родственники, близкие.
Бывает, и, к сожалению, нередко, что реакция нервной системы приводит к большой беде. По мнению действительного члена Академии медицинских наук СССР профессора И. В. Давыдовского, причина таких "чисто человеческих" болезней, как гипертоническая, атеросклероз, инфаркт миокарда - расплата с природой за высокоорганизованную нервную систему, за совершенный мозг, который выработался в процессе исполинской борьбы за существование, возвысив человека над всем остальным животным миром.
Иногда реакции нервной системы оказываются совершенно неожиданными. Вот несколько эпизодов из врачебной практики, рассказанные Л. И. Крячко.
Шофера мучили головные боли. Жалобы его заставляли подозревать гипертоническую болезнь. Все симптомы сходились, за исключением одного, главного. Неоднократные измерения артериального давления крови не выявляли никаких существенных отклонений от нормы. Значит, не гипертоническая болезнь. А что же?
Видимо, долго еще врач бился бы в поисках диагноза, если бы не помог случай. Однажды под окном врачебного кабинета, когда там готовились - в который уж раз! - измерить кровяное давление этому трудному больному, с грохотом проехал тяжелый грузовик. Именно в ту самую минуту, когда врач нажимал на грушу аппарата для измерения давления крови. Никто не обратил особого внимания на шум под окном, но у шофера цифры кровяного давления резко подскочили.
Это подсказало поискам врача верное направление, и выяснилось, что с шофером некоторое время назад произошла авария. Он тяжело пережил случившееся, и в нервной системе остался след. Теперь всякий раз, когда внешние раздражители "напоминали" обстоятельства аварии, у шофера повышалось давление крови. От этого и происходили мучительные головные боли.
Другой пример из области хирургии. Больной - на операционном столе, сейчас дадут наркоз. Конечно, он напряжен, охвачен тревогой, страхом, весь - как натянутая нить. И в это-то время хирург, нарушив обычные предписания, произносит: "Разрез сделаем здесь!" - и слегка дотрагивается до обнаженного тела больного. У того немедленно развивается шок. Почему? Ведь ему не было больно... Не выдержала, пала жертвой самообмана нервная система. Страх, напряженное ожидание, что будет больно, извратили ее реакции. Поэтому легкое прикосновение вызвало настоящий болевой шок.
Но нервная система способна и подавлять чувство боли. И, может быть, самый яркий пример тому - психопрофилактика болей при родах. Кажется, какая психологическая подготовка может унять неизбежную боль, если остается ее причина. Ведь младенец должен пройти по узким путям и женщина своими потугами должна помочь ему "пробить себе дорогу в жизнь". Больно? Что ж, так появляется на свет каждый человек. И беременная с трепетом, со страхом ждет приближения решающего часа.
Оказывается, однако, что, рассказав ей о приспособительных механизмах, существующих в организме женщины для облегчения акта родов, научив ее некоторым несложным приемам, можно освободить женщину-роженицу от боли. Не случайно ученые называют этот метод, получивший всеобщее признание, психопрофилактическим. Он связан с воздействием на нервную систему.
Тренеры отлично знают, что для подготовки спортсмена к ответственному выступлению не меньшее значение, чем прочное овладение техникой, имеет и состояние нервной системы, психологическая настроенность. Часто на тренировках некоторые спортсмены показывают лучшие технические результаты, чем. в решительный момент соревнования. Почему? Мешает неуравновешенность, неустойчивость нервной системы.
Примечателен в этом отношении рассказ одного футболиста, члена прославленной команды. Футболисты заметили, что в родном городе они часто играют хуже, чем в других местах. Казалось, все в родном городе, где "и стены помогают", должно было бы способствовать лучшим результатам, а на практике получалось обратное. И футболисты сами проанализировали причины. В родном городе накануне игры к команде обязательно приезжало все руководство и, не жалея времени и слов, снова и снова подчеркивало ответственность матча, необходимость победить и т. д. Эта "накачка" вызывала чрезвычайно тревожное настроение у футболистов и оказывала отрицательное действие на их нервную систему. Особенно заметна роль нервной системы в видах спорта, требующих максимальной собранности, сосредоточенности. Вот один из таких примеров. Мастер спорта стрелок С. Ладыженская успешно заканчивала соревнования, как в публике кто-то громко сказал: "Сейчас сделает шестерку и конец". Умом она понимала, что из-за этих слов волноваться нечего, - как они могут повлиять на стрельбу? - но какое-то беспокойство проникло в душу. Она прицелилась, но уверенности не было. Прицелилась еще раз. Время истекало, пришлось торопиться, и выстрел не был метким. Нервная система оказалась слишком реактивной.
Нервная система оказывает влияние на самые разнообразные стороны жизнедеятельности организма. Положим, человек попадает в полутьму из полосы яркого света. В первое время он не видит. Глазу трудно сразу приспособиться. И вот оказывается, если предложить человеку напрячь свое внимание, сосредоточиться в этот момент на чем-то конкретном, он быстрее приспособится к изменению освещения. Точно так же любое напряжение внимания улучшает глазомер, ускоряет узнавание слабо освещенных предметов.
Множество примеров неопровержимо свидетельствует о том, что "игра нервов", смена настроения, эмоций не проходят бесследно для человека.
Юрий Власов, замечательный советский тяжелоатлет, говорит, что на соревновании, чтобы победить, поднять рекордный вес, он должен ненавидеть своего соперника. Но тот же Власов постоянно показывает образцы истинно товарищеского отношения к спортсменам, щедро делится на тренировках своими "секретами". Сама же спортивная борьба требует азарта, повышенных эмоций.
В отдельных случаях тренерам приходится идти на обман, чтобы создать положительные эмоции у своих воспитанников и тем помочь им победить. Как-то на тренировке американский барьерист Аллен пробежал "коронную" дистанцию намного хуже своих возможностей. Было холодно, дорожка подготовлена не особенно хорошо, и спортсмен порядком устал, так как последнее время напряженно готовился к ответственному состязанию. Нервная система, видимо, уже сдавала, и спортсмен, не оценив эти объективные причины неудачи, очень расстроился. Тренер подумал: "Напрасно я объявил ему истинное время". На второй попытке он "улучшил" результат спортсмена и тем самым нейтрализовал пагубное воздействие разочарования.
Отдельные ученые даже пытаются утверждать, что эмоции, мол, не подвластны высшей нервной деятельности, что они сильнее, чем воля, интеллект человека, и зависят не от деятельности высшего отдела мозга - коры больших полушарий, а от более примитивных отделов. Чтобы яснее была несостоятельность подобных взглядов, можно сослаться хотя бы на убедительный эксперимент чикагского исследователя Ю. Массермана. Он вживлял небольшие электроды в гипоталамус кошки. Гипоталамус - это часть головного мозга, которую сторонники автономии эмоций считают их властелином. Через 8- 10 дней, когда кошка оправилась от операции, через эти электроды вызывали раздражения непосредственно гипоталамуса, не затрагивая других отделов нервной системы. И что же? Кошка обнаружила видимые признаки ярости: она шипела, выгибалась дугой, зрачки ее расширились, шерсть на шее стала дыбом. Но при всем том она мурлыкала, когда ее гладили; ела, когда кормили. Словом, при раздражении гипоталамуса электрическим током кошка не испытывала ни подлинного страха, ни гнева, были лишь внешние реакции ярости или страха без соответствующих эмоций.
Если той же кошке показывали рычащую собаку, то есть воздействовали на кору головного мозга, ибо там сходятся реакции на любые раздражители, то она сразу же переставала мурлыкать, есть. Вот тут страх был подлинной эмоцией, а не мнимой, когда кошка только казалась разъяренной.
Центральная нервная система надежно держит бразды правления организмом. Как же устроен этот верховный орган - нервная система? Очень сложно, рационально и надежно. Во-первых, у человека не одна, а три нервные системы: центральная, периферическая и вегетативная. Обязанности между ними распределяются четко. Центральная нервная система, которая состоит из спинного и головного мозга, принимает информацию от внутренних органов и органов чувств. Здесь происходит анализ и осмысление всех сигналов, поступающих извне или изнутри. Здесь же рождаются приказы, определяющие деятельность организма и отчасти поведение человека.
Самая тонкая, ювелирная работа выпадает на долю коры головного мозга. Это - высший отдел центральной нервной системы, работает он чрезвычайно интенсивно. Кора весит в среднем 22 грамма, тогда как вес всего головного мозга составляет 1400 граммов. Толщина коры - только несколько миллиметров, но там сосредоточено почти 14 миллиардов нервных клеток. Все они снабжены отростками. Если вытянуть их в одну нить, она протянется от Земли до Луны.
Значение коры больших полушарий головного мозга переоценить невозможно. Одному исследователю пришлось в течение четырех лет наблюдать за несчастным ребенком, который родился со страшным уродством: у него отсутствовала кора головного мозга. Это существо имело глаза и уши, однако не видело и не слышало. Ребенок много кричал, двигал конечностями, но не мог сделать ни одного осмысленного движения, ничему не научился.
Ученые пробовали удалять у собак кору головного мозга. После этого животные лишались абсолютно всех жизненных навыков, пропадал даже такой основной для всякого живого существа навык, как умение добывать пищу. Вокруг собаки была еда, а она погибала от голода, не умея не то что добыть - просто взять пищу.
Помимо коры, в головном мозге различают пять отделов: передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый. У каждого из них - своя область управления. Продолговатый мозг заведует важнейшими жизненными функциями: дыханием, пищеварением, кровообращением. Средний мозг регулирует те движения, которые связаны с сигналами, идущими от органов чувств: от нашего зрения, слуха, обоняния, осязания. Если поврежден средний мозг, то человек, видя летящий в него камень, не может уклониться; не может отпрыгнуть в сторону, даже слыша предостерегающий крик.
Мозжечок координирует работу двигательного аппарата, обеспечивает координацию, согласованность сокращений мышц, движений суставов. Промежуточный мозг воспринимает вкусовые, обонятельные, осязательные, зрительные и слуховые раздражения, в его ведении находится также чувство боли. В переднем отделе мозга расположен центр нашего личного опыта и активных действий.
С тканями и органами центральная нервная система обменивается полномочными представителями. Так называемые чувствительные нервы передают информацию с периферии, а приказания центральной нервной системы разносят двигательные нервы. Это - периферическая нервная система, верный сподвижник центральной нервной системы.
Вегетативная нервная система отличается автономностью, она действует независимо от воли человека. Волокна вегетативной нервной системы связывают мышцы, сердце, кровеносные сосуды, органы пищеварения, железы внутренней секреции со спинным и головным мозгом. Именно вегетативная нервная система регулирует процессы обмена веществ, нашего роста, внешние проявления эмоций. Неожиданная радость - и человек глубже дышит, кожа у него краснеет, испугался - кожа бледнеет, покрывается испариной. Передачу сигналов, вызывающих подобные реакции, осуществляет вегетативная нервная система.
Человеческий организм поражает необыкновенной взаимосвязанностью, согласованностью всех его частей и функций. На каждое изменение внутренней или внешней среды он отвечает серией тонких приспособительных реакций. Главенствует в этом важнейшем деле нервная система. Причем у нее двойная связь: она направляет работу органов, но не "гнушается" выполнять и их задания. Например, железы внутренней секреции выделяют непосредственно в кровь сильные биологические стимуляторы - гормоны, которые способны активизировать или, наоборот, замедлять работу большинства внутренних органов. Омывая с током крови и нервные клетки, гормоны, несомненно, влияют на их деятельность. Возникает вопрос: "Так кто же главнее - железы внутренней секреции или нервная система? Ведь она подчиняется гормонам". Да, подчиняется, но только в первый, как бы инстинктивный момент. И сразу же в ней начинается "мыслительная" деятельность: анализ новых сигналов и синтез новых распоряжений. И тут уже железы внутренней секреции, будьте добры подчиняться, руководствоваться высшими соображениями. А это действует не короткий миг, а столько, сколько нужно организму.
Вот и ответ на вопрос, кто главнее. Бразды правления - у центральной нервной системы.
Природа, будто понимая ответственность этого задания, позаботилась создать для центральной нервной системы надежные укрытия. Спинной мозг защищает гибкая броня позвонков, головной - крепкая скорлупа черепа. Это - от механических повреждений.
Кроме того, существует специальный гемато-энцефалитический, то есть кровемозговой барьер - химическая защита мозга. Дело в том, что в организме все нежелательные, ядовитые вещества и опасные пришельцы попадают в кровь. Там развертывается с ними схватка, про- o водится дезинфекция и ассенизация. Мозг, как потребитель крови, мог бы быть непосредственным участником этих баталий. Но организм, как мудрый стратег, вывел свой штаб из ближнего боя. На пути к мозгу кровь должна преодолеть гемато-энцефалитический барьер, а он не пропускает, задерживает все чужеродное, не свойственное организму, опасное и вредное, что несет с собой кровь.
Иногда этот барьер оказывается обузой для организма - когда нужно, например, доставить в мозг некоторые лекарства. Но это чрезвычайные обстоятельства.
В обычных же условиях центральная нервная система защищена от многих случайностей. Разумеется, эта оборона не неуязвима. Ранение, травма, проникновение ядов или микробов, вызывающих воспаление, разрастание опухоли, могут привести к тяжелым органическим повреждениям центральной нервной системы, когда нарушается ее целостность. Однако в жизни значительно чаще нервная система страдает от мелких, но повторяющихся неприятностей, которые причиняет ей не кто иной, как сам человек.