У нас, в России, Грубер вполне заслуживал юбилеев редким в нашей стране трудолюбием и примерным выполнением принятых на себя обязанностей. Имея, кроме того, наивность измерять свои ученые заслуги числом находимых им ежегодно аномалий, он считал юбилеи заслуженною данью его учености и страстно любил эти праздники с их хвалебными речами и подношениями. Зная за ним эту слабость, друзья и почитатели устроили за 45 лет его профессорства в России три юбилея. Юбилеи Грубера начинались приветствиями подчиненных в анатомическом театре; за ними следовал прием депутаций в одной из зал медицинской академии; отсюда праздник переносился для друзей на его квартиру и заканчивался юбилейным обедом, на который он являлся торжественно, под ручку со своей верной Густи, которая шла счастливая, с букетом в руках, сиянием на лице и слезами на глазах. Счастье честного труженика Грубера и его милой верной жены было прямо-таки трогательно.
Юбилей Боткина носил иной характер и был, по моему мнению, испорчен известной пышностью и тем, что празднику был придан характер чествования юбиляра не столько ученым сословием, сколько городом и его представителем, городским головой, словно звание Боткина, как гласного думы, шло впереди его ученых заслуг. Праздник в зале городской думы начался музыкальной кантатой, сочиненной на этот случай Балакиревым, как только юбиляр показался в зале, встреченный громом аплодисментов. Для него и всех его близких была устроена настолько возвышенная над присутствующими эстрада, что говорившим речи приходилось сильно поднимать голову к лицу стоявшего на эстраде Боткина. В заключение всего в речи городского головы упоминалось имя Ньютона. Такое пересаливание, хотя и обычное в русских юбилеях, мне очень не нравилось; некоторые из приближенных заметили это и сочли, кажется, завистью с моей стороны; но завидовать, право, было нечему: положение именинника мне всегда казалось несколько глупым, и я всю мою жизнь избегал именин и чествований; да и сам Боткин заявил мне после всех своих праздников, что выносить юбилейные торжества – неприятная обязанность.
Генерала Радецкого, как бывшего воспитанника инженерного училища, петербургские инженеры чествовали по окончании последней турецкой войны торжественным обедом. Меня пригласил на этот обед гостем генерал Александр Иванович Савельев, бывший в мое кондукторство дежурным офицером. За главным столом насупротив генерала Радецкого сидели председатель банкета генерал Кауфман и два главных гостя – Достоевский и Григорович (оба воспитанники училища). Первую речь военного содержания говорил генерал Леер; за ним очень весело и бойко описал старые порядки в училище Григорович (Достоевский почему-то молчал); после этого сказал несколько очень ловких слов Эвальд, бывший в мое кондукторство учителем физики в училище, а затем потребовали, чтобы говорил и я. Если бы я знал, что это случится, то приготовился бы; а теперь приходилось говорить экспромтом. К счастью, еще в памяти сохранились главные эпизоды войны, с которыми было связано имя Радецкого: переход его первым через Дунай, защита Шипки и последнее сражение за Балканами, которым кончилась война. Все это было упомянуто мною, но в такой неважной форме, что речь не имела успеха. В печати же она вышла очень красивой благодаря тому, что через день или два после банкета ко мне пришел, кажется, адъютант Радецкого и принес показать якобы записанную им мою речь, но, в сущности, им самим очень складно сочиненный перечень тех фактов, о которых я упоминал нескладно. Как Радецкий отвечал на тосты, не помню; но знаю, что он предложил тост за русского солдата. Вслед за этим публика начала вставать из-за стола. Достоевский шепнул мне, чтобы я потребовал тост за отцов и матерей русского солдата, т. е. за русский народ, и этим тостом обед закончился.
Перехожу теперь к жизни в петербургской лаборатории.
Обстановка была более чем скромная. Лаборатория состояла всего из двух комнат – одной для профессора, другой для ассистента; инструментальных пособий было очень мало, бюджет маленький, и ко всему этому первые два-три года, пока не выработались из новых учеников два дельных ассистента, пришлось пробыть без надлежащего помощника. Тем не менее я работал здесь очень удачно и качественно сделал, в сущности, больше, чем в какой-либо из прежних лабораторий. Одной из работ завершились все мои прежние исследования – поглощением СО2 соляными растворами, а другою – опыты с тормозящими влияниями в сфере нервной системы.
Чтобы не сидеть при первом обзаведении на новом месте без дела, я приехал в Петербург с готовым планом продолжать одесские опыты с растворами солей. С этой целью тотчас же по приезде в Петербург (в начале мая) мною был заказан известному превосходному механику[60] (фамилию его забыл) абсорпциометр, с тем чтобы он был готов к сентябрю и удовлетворял ряду выговоренных наперед условий. Определить при заказе даже приблизительную цену инструмента он отказался, ссылаясь на невозможность указать заранее, сколько аппарат возьмет у него времени, так как подобных инструментов он никогда не делал; но механик был известен как крайне добросовестный человек, и я уехал на лето в деревню без всяких предчувствий. В сентябре инструмент был готов и удовлетворял всем выговоренным условиям на славу; но когда мне была объявлена его стоимость – 500 руб., вместо ожидаемых 150–200, я обомлел, потому что плата равнялась двум месяцам жалованья, а я жил почти исключительно на жалованье. Тем не менее механик был прав, потому что воспитался на работе астрономических инструментов, требовавших чуть не математической точности, привык работать с величайшей тщательностью и справедливо ценил такую работу очень высоко. Плата, не совсем по карману, была, разумеется, вскоре забыта, и затем мне пришлось лишь радоваться инструменту, дававшему возможность подмечать с уверенностью более тонкие вещи, чем инструмент, с которым я работал в Одессе.
Выше, при описании одесской работы с кровью, было уже вскользь упомянуто, почему я от крови отступил в сторону соляных растворов, а теперь опишу весь ход мыслей, вызвавших это отступление, длившееся годы.
Как только опытами была установлена для сыворотки значительная зависимость химического поглощения от давления, я думал, что для объяснения факта достаточно будет проделать более подробно опыты моих предшественников в этой области (Ферне и Л. Мейера с Гейденгайном), и это было сделано; но полученные результаты факта не объяснили, и это обстоятельство заставило меня искать возможного ответа в поглощении СО2 растворами других солей, способных связывать СО2 химически. Я напал в своих исканиях на растворы уксуснокислого натра. Полученные с этой солью результаты были так неожиданны и интересны, что остановиться на этих опытах не было возможности, тем более что область, в которую меня бросила судьба, была никем еще не изведана. Нельзя было не идти вперед, и к уже собранному материалу прибавились опыты с тремя новыми солями. Когда же вслед за этим все опыты с семью различными солями были сопоставлены друг с другом, то оказалось, что в руках имеется уже достаточный материал для установления общего характера слабого химического поглощения СО2 соляными растворами.
Здесь я мог бы, конечно, остановиться, потому что соли с сильными кислотами ничего не обещали для химического поглощения СО2 кровью; но если принять во внимание, что абсорпциометрический опыт совсем еще не касался этой области и сулил много нового, то делается понятным, что остановиться я не мог. Опыты с кровью пошли своим чередом, а рядом с ними пошла разработка вопроса, нельзя ли привести растворы солей, индифферентных к СО2, в определенную систему, подобно тому как это удалось для солей, растворы которых поглощают СО2 химически.
Соответственно этому, прежде всего нужно было решить, как следует дозировать растворы солей для сравнения их друг с другом со стороны поглощательной способности. К счастью, отыскивать такой критерий пришлось недолго[61]. Нужно брать для сравнения не равные, а эквивалентные количества солей в равных объемах растворов. При этом условии близкородственные соли в слабых и средней крепости растворах дают одинаковые коэффициенты поглощения СО2.
Сравнение приготовленных таким образом растворов показало, что слабые и средней крепости растворы родственных солей поглощают равные количества СО2.
При одинаковых основаниях сульфаты обладают наименьшей поглощательной способностью, за ними следуют хлориды, и больше всех поглощают нитраты.
При одинаковых кислотах меньше всего поглощают сода натрия, за ними идут соли калия, и больше всего поглощают соли аммония.
Такому распорядку солей с различной поглощательной способностью соответствует различная степень диссоциируемости их водой, или, в обратном смысле, различная степень жадности солей к воде; поэтому общим классификационным принципом для приведения солей в систему может быть только отношение их к воде.
При одинаковых кислотах меньше всего поглощают сода натрия, за ними идут соли калия, и больше всего поглощают соли аммония.
Такому распорядку солей с различной поглощательной способностью соответствует различная степень диссоциируемости их водой, или, в обратном смысле, различная степень жадности солей к воде; поэтому общим классификационным принципом для приведения солей в систему может быть только отношение их к воде.
Эти же результаты давали повод думать, что СО2 поглощается собственно водой соляного раствора, а соль лишь ограничивает величину поглощения газа, притягивая в свою сторону воду.
На этом оборвалась моя одесская работа с солями и продолжалась она уже в Петербурге.
Во всех описанных доселе опытах растворителем соли служила одна вода, и роль ее в явлениях сводилась на то, что она приводит соль при растворении в состояние большей или меньшей степени диссоциации. Вопрос же, не играет ли роли в явлениях и качество растворителя, оставался незатронутым – недоставало опытов с растворами солей в других растворителях, кроме воды. Сначала хотелось взять спирт, так как коэффициенты растворения СО2 в нем даны опытами Бунзена; но для опытов со спиртом пришлось бы многое переделывать в абсорпциометре, и я решил вместо спирта взять водный раствор соли.
Получился двойной результат: с одной стороны, было доказано, что одно и то же количество соли, будучи растворено до равных объемов в разных растворителях, дает растворы, коэффициенты которых относятся друг к другу, как коэффициенты растворителей, с другой стороны, получился определенный числовой закон изменения коэффициентов раствора с изменением его концентрации или разжижения по объемам.
После того как закон был установлен на нескольких растворах, его пришлось проверить на многих других примерах; здесь на опыте подтвердилась наконец мысль, возникшая в самом начале моей работы с соляными растворами, – что и соли минеральных кислот в растворах должны химически реагировать с СО2.
Таким образом, абсорпциометрия связала воедино все вообще соли от явственно разлагаемых в растворах угольной кислотой до таких, которые считались индифферентными к этому газу, доказав, что реакция СО2 с растворами их повсюду одинакова. Такой результат достигнут абсорпциометрией благодаря лишь тому, что она дает с верностью почти тысячные доли миллиграмма.
Работа с солями и СО2 длилась в Петербурге, с двумя большими перерывами, лет десять и принесла мне, рядом со многими счастливыми минутами, очень много огорчений. Некоторые биологи упрекали меня в том, что я, физиолог, отдаю слишком много времени и сил решению нефизиологических вопросов; и я, конечно, сознавал основательность этих упреков, но оторваться от выяснявшейся постепенно заманчивой возможности найти ключ к обширному и никем еще не изведанному классу явлений не было сил. Два раза я прерывал опыты с CO2, разрабатывая иные вопросы, но затем опять возвращался к ней. Благодаря этому в одном кружке даже сложилась такая стереотипная фраза: «И. М. Сеченов только и делает, что качает CO2»[62].
Еще более огорчало меня, опять-таки до известной степени справедливое, отношение химиков к моей работе. Полученные мною результаты они признавали и считали их достойными внимания, но находили, что мне бы следовало подкрепить их опытами с другими газами, кроме вечной СО2. Говорить это было легко, но каково было выполнить такие предложения. CO2 была выбрана для опытов потому, что она поглощается соляными растворами в сравнительно больших количествах, а все другие сподручные газы – O2, Н, N – растворяются так слабо, что о них нечего было и думать.
Таким образом, труд многих лет терял его главное значение – ключа к обширному классу явлений. С этой занозой в сердце я оставался до конца моего пребывания в Петербурге; пробовал искать утешения за границей, в Лейпциге и Париже, но маленькое утешение нашел только у моего дорогого учителя Людвига. Ему я сообщил все свои прежние результаты с солями слабых кислот и новые с солями сильных; он понял, что достичь таких результатов можно было лишь долгим, упорным трудом, и, видимо, остался доволен сделанным. К Оствальду я пришел с рукописным резюме работы; давал ему, в присутствии нескольких молодых химиков, разъяснения по поводу этого резюме; возражений он не делал, рукопись для напечатания принял, но когда я заявил, что желал бы отдать дальнейшую разработку этих вопросов в руки более компетентных химиков, никто не выразил согласия. В Париж я ехал с мыслью напечатать петербургскую часть работы на французском языке, и это мне удалось при посредстве Дюкло. Но по отъезде я узнал из письма Мечникова, что работу считают важной, но находят, что она плохо написана. Позже, когда я уже был в Москве, мне удалось укрепить за работой то значение, которого я добивался; но об этом после.
В 1879 г., то ли я устал, или мне надоело «качать угольную кислоту», но только работа с ней была оставлена, и я занялся размышлениями, отчего бы могли задохнуться воздухоплаватели «Зенита» на высоте 1/3 атмосферы, т. е. занялся расчетом, в какой мере был недостаточен для дыхания приход O2 в течение каждого дыхательного периода. Норму часового потребления O2 – 30 г – я принял правильно, но, переводя величину дыхания в см3/мин, сделал арифметическую ошибку. Понятно, что на основании такого расчета вывод был ошибочный – воздухоплаватели должны были задохнуться на высоте 1/2 атмосферы. Конечно, я был очень огорчен, когда из-за границы получил письмо от Цунтца, в котором указывалось на ошибку и ошибочность вывода; но это горе вскоре заменилось радостью. В следующем же году ошибка была заглажена с лихвой статьей «Ueb. d. O-Spannung in d. Lungenluft unt. versch Beding»[63], напечатанной в Пфлюгеровском Архиве (Bd. XXIII). Здесь при расчете нормального потребления О2 были приняты во внимание три обстоятельства: то, что кровь черпает О2 из воздуха легочных пузырьков, что потери кислорода возмещаются не кислородом же, а атмосферным воздухом и что из вдохнутого объема воздуха в легочные пузырьки попадает лишь более или менее значительная часть. Понятно, что дыхание на различных высотах, при неизменности потребления телом O2 и при постоянном уменьшении количества притекающего в легкое воздуха ведет за собой постоянное уменьшение стационарного количества О2 в легком, и как только последнее настолько понизится, что парциальное напряжение пойдет книзу от 20 мм, наступают условия для задыхания.
После того как промах был таким образом заглажен, естественно было распространить послужившие к этому рассуждения на другие составные части легочного воздуха. Таким образом, в Пфлюгеровском Архиве следующего года появилась статья под заглавием «Die Theorie der Lun gen luft zu sam men setzung»[64]. Здесь были разобраны условия, влияющие на стационарные объемы легочных газов: вместимость легкого и объем вдыханий; сжатие и разрежение воздуха от 10 атм. до 0,4 атм.; состав вдыхаемого воздуха в процентах СО2 и О2, со включением случая дыхания чистым кислородом; колебания в потреблении О2 и производстве СО2 со включением случая такого колебания при мышечной работе.
Другой, еще более длинный, перерыв «качания СO2» ушел на работу с электрическими явлениями на спинном и продолговатом мозгу лягушки. Работа эта, «Galvan. Ersch. an d. verlang. Marke d. Frosch»[65] появилась в Пфлюгеровском Архиве 1882 г. (Bd. XXVII). Здесь впервые были констатированы на выделенной из тела спинномозговой оси лягушки все три формы электродвигательных явлений, известные дотоле на нерве: покоящиеся токи, электротон и отрицательные колебания.
К этому же промежутку времени относятся опыты с усилением возбуждения нервов без усиления раздражающего тока приложением к нерву тройных электродов.
Упомяну еще о маленькой заметке касательно почечного кровообращения, напечатанной около того же времени.
Между очистителями крови от продуктов распада веществ легкие и почки стоят на первом плане: первые очищают кровь от газообразных веществ, а вторые – от растворимых в виде продуктов распада белковых веществ. Легкие по объему и местоположению устроены очень удобно для выполнения своей задачи: при очень большом объеме они лежат на пути всей протекающей по телу крови, а почки лежат в стороне главного ее пути с боку брюшной аорты, и так малы, что по ним, судя по объему, может протекать лишь очень незначительное количество крови. Сравнительно более выгодные условия в устройстве легких объясняются тем, что ими в сутки выводится средним числом 900 г вредного вещества (СО2), а почками, если не считать безвредной воды, много-много 40 г. Но этим все-таки не исчерпывается вопрос, каким образом почки, будучи очистителями для всей крови, справляются с своей задачей при малом объеме и при невыгодном расположении в стороне от главного пути крови. Справляются же они очень исправно, насколько можно судить по быстроте, с какою выводятся ими из тела излишки воды[66].