Опытами Гейденгайна было доказано, что фактором, определяющим количество выводимой из крови воды, является не давление крови, а сравнительная быстрота кровяного тока по органу. В пользу этой мысли он привел особенно широкий просвет почечной артерии сравнительно с объемом органа, но оставил без надлежащего внимания самую главную особенность в снабжении почки кровью. По этой причине и появилась моя заметка. В ней было показано, что быстрота протекания через почку сравнительно больших количеств крови определяется, помимо краткости почечного пути, больше всего огромной разницей давления крови при входе ее в почку и при выходе из последней.
Одновременно с этой заметкой была напечатана мною другая – касательно выравнивания силы вертящихся индукционных токов, где я, по какому-то непостижимому помрачению ума, сделал такую ошибку в ходе токов по разветвленным проводникам, которую едва ли сделал бы гимназист, прослушавший элементарный курс физики. Ошибка эта порядочно-таки помучила меня. Хорошо еще, что она случилась много позже того, как Дмитрий Андреевич забраковал меня в академию наук, иначе это был бы скандал, способный истерзать душу. По этой именно причине и было мной сказано выше, при описании моего академического фиаско, что я, к счастью, не попал в академию.
Итак, жизнь лаборатории Петербургского университета принесла мне много счастливых минут и немало горя, когда мне в конце чуть не десятилетней работы с СO2 было сказано: «Все, что вы сделали, очень хорошо, но частный случай; докажите ваш закон вообще на других газах».
Из-за положительной невозможности выполнить предлагаемое, пребывание в петербургской лаборатории стало казаться мне бесцельным, даже неприятным, и я решил заменить профессорство более скромным приват-доцентством в Москве, где, по имевшимся сведениям, физиология не была в авантаже. С этой целью в 1888 г. я вышел в отставку и уехал прежде всего отдыхать на целый год в деревню к жене. Отсюда я списался с моей старой приятельницей Надеждой Федоровной Шнайдер. Она (тогда уже вдова) была замужем за профессором гистологии Бредихиным (братом известного астронома), имела связи в университете и могла доставить мне верные сведения, насколько мое намерение приват-доцентствовать в университете может не нравиться некоторым из профессоров. Получился удовлетворительный ответ, и я ранней весной съездил в Москву подать прошение о приват-доцентстве. Был у декана и ректора (физиолога Иванова), но не застал ни того, ни другого дома; прислуга ректора мне объявила, что он очень любит архиерейское служение и находится на таковом. По приезде в Москву я встретил дружеское участие со стороны молодого профессора сравнительной анатомии, милого, доброго Мих. Алекс. Мензбира. Он дал мне в своем небольшом помещении отдельную комнату, и здесь я прожил целый год.
Не располагая никакими инструментами, кроме абсорпциометра, ножа и индукционного снаряда, и не желая стеснять физиологическую лабораторию, я решил читать отдел физиологии, не требовавший сложных инструментальных пособий, именно центральную нервную систему. Плодом этого была написанная мною в Москве «Физиология нервных центров». Мою первую лекцию начальство не удостоило почему-то своим посещением; студентов на лекциях было довольно много, но гонорара я получил всего 60 рублей.
В этом же году я был приглашен читать лекции медикам в помещении их клуба по Большой Дмитровке. Слушателей было так много и гонорар так велик, что у меня родилась мысль устроить в Москве маленькую лабораторию. Попечитель обещал дать мне небольшое помещение, я же, по истечении академического года, поехал за границу покупать инструменты и побывал с этой целью в Париже. В этот именно приезд я и попытался через посредство Дюкло вызвать у французов интерес к моей работе с CO2, о чем было упомянуто выше. На возвратном пути в Россию заехал в Лейпциг к моему дорогому учителю Людвигу. Ввиду неопределенности моего тогдашнего положения он без всякого вызова с моей стороны сказал мне, чтобы я имел в виду, что, пока он жив, в его лаборатории всегда будет комната для меня. Вернувшись в Россию, я узнал, с большим огорчением, что обещанного мне помещения нет, и почти решил в уме работать у Людвига за границей, а в Москве – читать лишь лекции. Доживаю я с этими мыслями конец лета в деревне у жены и вдруг получаю от попечителя телеграмму, в которой значится, что, по случаю неожиданной кончины профессора физиологии Шереметевского, медицинский факультет и он, попечитель, предлагают мне занять эту кафедру. Сознание, что на этом месте я могу принести медицинскому факультету больше пользы, чем приват-доцентством без рабочего угла, заставило меня принять предложение, и в последовавшие затем десять лет профессорства (1891–1901 гг.) не было повода раскаиваться в этом решении: товарищи по медицинскому факультету приняли меня радушно; в лаборатории, в лице моего ближайшего сотрудника Льва Захаровича Мороховца, я нашел такого дружелюбного товарища, что за все десять лет ни разу не чувствовал себя пришельцем в чужое гнездо; наконец, между учениками мне посчастливилось найти друга, М. Н. Шатерникова, работать с которым было для меня большим наслаждением, тем более что работали мы не без успеха. Дружеское и крайне ценное для меня расположение я встретил еще в год приват-доцентства со стороны таких людей, как Климент Аркадьевич Тимирязев и проф. Столетов, а впоследствии сошелся еще с Александром Ивановичем Чупровым и Николаем Ильичем Стороженко. Нужно ли говорить, что при таких условиях жизнь протекала мирно и приятно. А впоследствии ко всему прочему присоединился переезд из Одессы в Москву друзей Умовых, Николая Алексеевича и Елены Леонардовны. Она и по сие время осталась для меня другом, непосредственно следующим за моим первым неизменным другом – женой.
Когда я получил кафедру физиологии, Л. 3. Мороховец состоял при ней, по новому уставу, прозектором, и первым моим делом было выхлопотать ему звание экстраординарного профессора. После этого нам уже было легко поделиться полюбовно нашими занятиями по кафедре, как двум равноправным членам. Он обладал большими хозяйственными талантами, я же лишен таковых; поэтому заведование институтом было предоставлено ему, тем более что он был устроителем физиологического института; мне же, как более опытному лектору, предоставлено было большее число лекций (мне четыре часа в неделю, ему два). В полное свое распоряжение я получил две комнаты в нижнем этаже и зажил в них приятнейшим образом с моим сотрудником Мих. Ник. Шатерниковым.
Немалое утешение принесло мне также знакомство с женскими курсами при обществе воспитательниц и учительниц, куда я был приглашен читать лекции. И здесь, как в дружной семье бестужевок времен Надежды Васильевны Стасовой, чувствовались та свобода и непринужденность, в связи с порядочностью, которые даются семье только образованностью ее членов, порядочностью преследуемых семьей целей и любовным отношением старших к младшим. Отрадно вспоминалось в этой среде былое; на лекциях перед моими глазами опять сидели бескорыстно стремившиеся к знанию бестужевки со столь знакомым мне напряженным вниманием на лицах. Не отсутствовало и подобие незабвенной Надежды Васильевны Стасовой в лице распорядительницы курсов Анны Николаевны Шереметевской, гораздо более молодой, чем Надежда Васильевна, но такой же доброй и энергичной на всякое доброе дело. Учреждение это имело благую цель – дать возможность пополнить образование учительствующим и готовящимся к учительству женщинам; оно не стоило правительству ни копейки, не требовало для слушательниц никаких прав и жило себе годы спокойно, но не пользовалось организованным правительственным надзором (т. е. коронным директором и его помощниками с жалованьем) и было поэтому закрыто, как только возникли высшие курсы Герье. Самоуправление у нас вообще не в моде.
Немало хороших минут, помимо дружеского общения с товарищами, было пережито и в лаборатории Московского университета. В первый же год моего профессорства кончились мои мучения из-за судьбы моей работы с СО2. Судьба словно сжалилась надо мной, послав мне в голову мысль испробовать, не оправдается ли найденный мною закон растворения газа[67] в объемно-разжижаемых соляных растворах, если вместо СО2 растворять в соляных растворах соль, индифферентную к соли растворителя. С этой целью я стал разыскивать в литературе этого вопроса случаев, где растворитель разжижался бы, как в моих опытах с СО2, в объемном отношении. Такой случай был найден, и мне оставалось только подвести данные его опытов под формулу, чтобы убедиться в приложимости закона к растворению солей в соляных растворах. Несколько позднее московский химик Яковкин подтвердил своими исследованиями этот результат в более общей форме[68]. Таким образом, я добился-таки до универсального ключа к обширному классу явлений.
До сих пор я работал всегда в одиночку; но как только получил в студенте Шатерникове возможного сотрудника, с милым нравом, хорошей головой и искусными руками, стал работать с ним. Первой нашей работой было устройство придатка к манометру моего абсорпциометра для быстрого, точного и повторительного анализа атмосферного воздуха[69].
Во второй общей работе план нового способа измерять на человеке объем выдохнутого воздуха и количество содержащейся в нем СО2 и некоторые детали аппарата принадлежат мне; все же остальное и приведение аппарата в действие было делом его рук[70].
Составляя план этого способа, я думал проверять главный результат опытов – высчитанный объем выдохнутого воздуха введением в самый конец системы газовых часов; но аппарат этот оказался не пригодным для измерения газовых объемов, проходящих через часы толчками. Поэтому способ оставался непроверенным до последней самостоятельной работы уже доктора Шатерникова, произведенной в 1903–1904 гг.[71]
Ему пришлось изучать дыхание газовыми смесями, большие запасы которых собирались в газометрах известной емкости, и через это получилась возможность сравнивать высчитанные из опыта объемы вдохнутого воздуха с объемами, действительно потребленными и известными из калибровки газометров. Таким образом, пригодность способа доказана Шатерниковым.
Вслед за тем как был устроен аппарат для дыхания человека в неподвижном положении, мы постарались придать ему портативную форму, дающую возможность измерять дыхание на ходу. Цель эта могла быть без труда достигнута при помощи двух легких станков, перекинутых посредством ремней через плечи с груди на спину. На грудном станке укреплялся поглощатель СО2, отводные плоские фляжки укреплялись на плечах, а снаряд с понижающимся вытечным отверстием был на спине. Описание аппарата и опыты с ним помещены в журнале Л. З. Мороховца «Physiologiste russe»[72]. Признаюсь откровенно, устройство портативной формы было для меня большой радостью, потому что исследование дыхания на ходу было всегда моей мечтой, казавшейся притом же невыполнимой.
Когда в конце 80-х годов прошлого века стали приходить из-за границы известия о сокращении времени рабочего дня до 8 часов без урона для производства, мне пришла в голову мысль разобраться в не затронутом дотоле вопросе, почему сердце и дыхательные мышцы могут работать без устали, а человек, даже привычный к ходьбе, не может пройти без утомления 40 верст привычного пути по совершенно ровной дороге и без всякого отягощения тела, т е. при условии, когда производимая работа не превышает работы за тот же срок (10 часов, считая 4 версты в час) сердца, т. е. левого желудочка. Причин этому, я думаю, две: более быстрый дренаж сердца артериальной кровью и большая продолжительность в нем фаз отдыхов работающей мышцы сравнительно с фазами деятельности. Для желудочка при 75 ударах в минуту отношение между ними как 3: 5, а при ходьбе обе фазы приблизительно равны. Разницы в сравнительной продолжительности фаз деятельности и покоя дают, при таком взгляде, возможность высчитать, как велик должен был бы быть дополнительный отдых к 10-часовой ходьбе для превращения ее в неутомляемую работу, если бы дренаж ножных мышц артериальною кровью был столь же быстр, как сердечный. 5 часов сплошной работы сердца, без утомления, потребовали бы 81/3 ч. отдыха; следовательно, к 10-часовой ходьбе для сглаживания утомления следовало бы прибавить 31/3 ч. дополнительного отдыха, разумеется, сверх тех 8 часов сна, которые потребны и неусталому человеку.
Эти соображения были развиты мною в одной из публичных лекций и послужили впоследствии поводом к моей последней лабораторной работе – касательно неутомляемости рук при правильно периодической работе[73].
Опыты я делал на самом себе, и прежде всего мне пришлось приучить работающую руку двигаться с машинальной правильностью (по ударам метронома), без участия воли, так, как двигаются по привычке при ходьбе ноги. Затем был найден наиболее выгодный для рабочей руки темп движений и наибольший груз, при котором высоты его поднятия оставались в течение часов постоянными. Таким образом, мне удалось раз сделать без устали руки в течение непрерывной 4-часовой работы 4800 сокращений. Затем следовала серия опытов с большими грузами, дающими ясные признаки утомления. Здесь были испробованы различные виды отдыхов от утомления, и между ними, к немалому моему удивлению, наиболее действительным оказался не временный покой работающей руки, а покой ее, даже более кратковременный, связанный с работой другой руки. Таким образом, найденные факты пришлось отнести в категорию издавна известных пособников работы – оживленного настроения, песни, музыки и т. д.
Писательская деятельность за этот период времени выразилась тремя книгами: «Физиологией нервных центров», очерком рабочих движений и переводом с немецкого большого сочинения Ф. Ноордена.
В первой из них, имевшей целью собрать воедино с критикой все, что было сделано существенного в этой области, нового было в сущности, лишь введение в трактат – общий обзор нервных явлений, с лежащей в основе его мыслью, что в животном теле, как машине, все вообще нервные аппараты имеют значение автоматических регуляторов, вроде, например, предохранительного клапана Уатта в паровике. Мысль эта была проведена через всю область явлений – от рефлексов, обеспечивающих сохранность отдельных органов тела, до регулирования всех вообще передвижений тела в пространстве показаниями органов чувств. При таком взгляде равнозначность всех вообще изучаемых физиологией нервных явлений выступает с особенной яркостью: оказывается, что животная машина управляется двоякого рода импульсами: родящимися в самой машине изменениями в ее ходе и импульсами, приходящими извне. Соответственно этому в состав регулятора входит аппарат, воспринимающий импульс и дающий, так сказать, сигнал к деятельности двигательной части, производящей регуляцию.
Описать рабочие движения человека меня побудило то обстоятельство, что в физиологическом учении о деятельности мышц рабочая сторона мышечных движений оставляется в стороне. Соответственно этому в этом небольшом трактате общую часть составляет описание элемента рабочей машины, т. е. костного рычага, его осей вращения, суставных скреп, тяжей антагонистов и заправляющего движением нервного аппарата. В специальной же части, рядом с подробным описанием условий подвижности и устойчивости различных членов тела, иллюстрированы примерами работы, производимые укорочениями и удлинениями рук и ног, сгибанием и разгибанием туловища и проч. В этой работе есть, по моему мнению, немало фактов, достойных внимания, особенно со стороны расположения мышечных тяг в руках и ногах.
Переводом медицинской книги Ф. Ноордена я хотел выразить некоторым образом мою благодарность московскому медицинскому факультету, давшему мне приют на старости лет. В этой очень важной для клиницистов книге Ф. Ноорден имел великое терпение и большую заслугу выбрать из громадной литературы все имеющиеся данные касательно изучения обмена веществ на больном человеке. Ввиду того обстоятельства, что всестороннее изучение обмена веществ, составляющее единственный рациональный путь к научному изучению болезненных состояний, возможно лишь для специалистов по медицинской химии и совершенно невозможно в тех маленьких химических кабинетах при клиниках, где производится с грехом пополам исследование извержений больных, я возымел следующую мысль, изложенную мною в предисловии к переводу: там, где клиники (как в Москве) скучены в одном месте, уничтожить находящиеся при них бесполезные химические кабинеты и учредить вместо них центральную лабораторию для всех клиник; устроить ее на всестороннее изучение обмена веществ и поставить во главе ее профессора медицинской химии с помощниками. Это учреждение представляло бы институт медицинской химии с двумя рабочими отделениями – для практических занятий студентов и для химико-клинических исследований, которые должны были бы производиться под руководством специалистов ассистентами клиник. Вскоре по напечатании книги мне пришлось ехать за границу; и я не преминул заехать во Франкфурт-на-М. к Ноордену посоветоваться с ним насчет своего плана. Он, конечно, одобрил его и посоветовал мне обратиться с ним письменно к немецким корифеям-клиницистам узнать их мнение. От берлинского профессора госпитальной клиники я получил очень сочувственный ответ; от Лейдена – несколько уклончивый с не идущим к делу описанием важности бактериологического исследования, а от мюнхенского клинициста не получил никакого ответа. План свой с отзывом Ноордена и обоих поименованных клинистов послал в министерство народного просвещения и ректору Одесского университета, физику Шведову, так как в Одессе строились в то время клиники.