Народження електробіологіі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Народження електробіологіі
Ми далеко не завжди знаємо дати, пов'язані з великими вченими минулого. Наприклад, невідомий день народження Арістотеля. Тим більше важко говорити про день народження науки. Здається, що вона розвивається безперервно і час її народження можна визначити тільки, скажімо, з точністю до десятиліття, а часом і століття. Але ось науці електробіологіі в цьому відношенні пощастило - її днем ​​народження вважається 26 вересня 1786 У цей день італійський лікар і вчений Луїджі Гальвані зробив важливе відкриття, Робота, яка призвела до цього відкриття, почалася з одного спостереження.
Ось як сам Гальвані описує це у своєму «Трактаті про сили електрики при м'язовому русі», що вийшов в 1791 р.: «Я розрізав і препарував жабу ... і, маючи на увазі зовсім інше, помістив її на стіл, на якому перебувала електрична машина ... при повному роз'єднанні від кондуктора останньою і на досить великій відстані від нього. Коли один з моїх помічників вістрям скальпеля випадково дуже легко торкнувся внутрішніх стегнових нервів цієї жаби, то негайно всі м'язи кінцівок почали так скорочуватися, що здавалися впали в найсильніші тонічні судоми. А інший із них, який допомагав нам у дослідах з електрики, помітив, як йому здавалося, що це вдається тоді, коли з кондуктора машини витягується іскра ... Здивований новим явищем, він одразу ж звернув на нього мою увагу, хоча я замишляв зовсім інше і був поглинений своїми думками. Тоді я спалахнуло неймовірною ретельністю і пристрасним бажанням дослідити це явище і винести на світло те, що було в ньому прихованого ».
Коли читаєш початок цього трактату, то відкриття Гальвані виглядає чи не чистою випадковістю: чомусь людина препарував жабу на столі, де навіщось стояла електрична машина.

Історична експозиція
Отже, 1786 рік, кінець XVIII століття - століття Просвітництва, який для науки був тим же, чим XV-XVI століття - століття Відродження - були для мистецтва.
По суті, природничі науки в повному розумінні цього слова виникли саме в цю епоху. Змінилося саме зміст таких понять, як наука, вчений; тепер ученим вважали не богослова, а дослідника природи. До кінця XVIII століття в науку міцно увійшов експериментальний метод, який продемонстрував свою силу; з'явилися такі прилади, як мікроскоп і телескоп. Виникла віра в силу і могутність науки, надія, що розвиток науки та поширення знань змінить обличчя світу »
У добу Просвітництва велася широка пропаганда науки - усна та друкована. У Франції з 1761 по 1788 рр.. видається знаменита енциклопедія, де були викладені основні досягнення науки. Виходить багато підручників, наукових і науково-популярних книг. Вчені читають публічні лекції, на які ходять люди різного суспільного становища.
Живий інтерес до науки виявляли представники найрізноманітніших верств суспільства - Придворні дами і кавалери стали вже не тільки розігрувати пасторалі-балети і складати латинські вірші, але й збирати гербарії; багатії хвалилися не тільки столовим сріблом роботи Челліні, але і колекціями рідкісних метеликів або садом з заморськими рослинами.
Експериментальний метод увійшов в цей час не лише в наукові дослідження, а й у викладання, і в пропаганду науки. Виник, як зараз би сказали, цей експериментальний бум. Досліди демонструвалися не тільки серед фахівців, у наукових гуртках, лабораторіях любителів р а й на публічних лекціях і навіть у придворних салонах. Іноді навіть досліди проходили на очах у всього народу, досвід часто надавали цікаву форму - досвід повинен бути те саме фокусу! з несподіваним ефектом ».

Трохи про Гальвані
Луїджі Гальвані народився в Болоньї 9 вересня 1737 Зовні його життя було нічим не примітна. У 1759 р. він закінчив Болонський університет і залишився в ньому працювати. Він займався медициною і анатомією. Його дисертація була присвячена будові кісток; крім того, він вивчав будову нирок та вуха птахів. Гальвані отримав ряд нових даних але опублікувати їх йому не довелося, тому що трохи раніше більшість цих фактів були описані італійським вченим А. апатиту. Ця перша наукова невдача не засмутила Гальвані. У 1762 р. у віці 25 років Гальвані почав викладати медицину в Болонському університеті, через рік став професором, а в 1775 р. - завідувачем кафедри практичної анатомії. Він був прекрасним лектором, і його лекції користувались великим успіхом у студентів. Багато працював він і як хірург. Медична практика і викладацька робота забирали багато часу, але Гальвані як справжній син своєї епохи не кидав і чисто наукову роботу: і описову, і особливо експериментальну, з 1780 р. Гальвані почав роботу з фізіології нервів і м'язів, яка принесла йому всесвітню славу і безліч неприємностей.
Отже, зрозуміло, чому лікар Гальвані ставив експерименти і чому у нього на столі був препарат жаби. Але причому тут електрична машина?
Чому на столі у Гальвані стояла електрична машина
Подивимося, що міг знати Гальвані про електрику і чому воно могло його цікавити. До початку XVIII століття науки про електрику фактично не існувало, і з дуже простої причини - не було чого вивчати. У самому справі, з античних часів люди знали про цікаві властивості бурштину, зустрічалися, звичайно, і з такими явищами, як блискавка, були знайомі навіть з «твариною електрикою», але нікому і в голову не приходило, що між громом небесним, ледве чутним потріскуванням бурштину і ударом середземноморського ската є щось спільне. Навіть самого слова «електрика» не було. Його ввів в науку один з вчених Нового часу - придворний лікар англійської королеви Єлизавети - Джільберт, який показав, що не тільки бурштин, а й інші тіла, якщо їх потерти, притягують легкі предмети. Ці тіла він назвав електричними. Метали йому наелектризувати не вдалося, і він прийшов до висновку, що в них електрику не виникає.
Всерйоз наука про електрику почала розвиватися саме в XVIII столітті. Перш за все люди навчилися отримувати електрику. На самому початку XVIII століття англійський фізик-експериментатор Ф. Гауксбі створює одну з перших електричних машин зі скляною кулею, який приводився в швидке обертання за допомогою великого колеса і шківа. Удосконалені електричні машини служили більш надійним джерелом електрики, ніж шматочок бурштину або сірки. Вони дозволяли отримувати високі напруги і іскровий розряд, що зробило можливим систематичне вивчення електричних явищ.
Вже в першій половині XVIII століття були зроблені перші важливі відкриття в галузі електрики. У 1729 р., англійський фізик С. Грей виявив, що речовини діляться на провідники й ізолятори. У 1733 р. французький академік Ш. Дюфе відкрив існування двох типів зарядів.
У 1745-1746 рр.. майже одночасно в двох місцях був винайдений перший конденсатор! так звана лейденська банку. Зазвичай це відкриття описують так: «У місті Лейдені два фізики намагалися наелектризувати воду в скляній посудині, який один з них тримав у руках. Коли він торкнувся провідника, опущеного у воду, він відчув сильний удар від електричного розряду. Інший фізик поставив аналогічний досвід у Померанії ». Проте вживання слова «фізик» в цьому оповіданні - приклад явної модернізації. Один з винахідників лейденської банки Мушенброк дійсно був вченим, але не фізиком, а філософом і математиком. Другим був «... хтось Кунеус, найбагатший громадянин міста Лейдена». Досвід у Померанії ставив соборний декан »*).
Далі ми неодноразово побачимо, як одні й ті ж відкриття майже одночасно робилися різними людьми в різних місцях. І це зовсім не випадково. Накопичені наукою знання при їх обмірковуванні призводять різних людей до висунення подібних гіпотез, постановці подібних експериментів чи доказу подібних теорем.
Лейденська банку, яку стали зсередини і зовні обклеювати станіолі, дозволяла накопичувати великий заряд. Іскру від батареї лейденських банок можна було бачити на відстані в 200 кроків. Розряд лейденської банки був цілком чутливе для людини.
Всі ці відкриття на тлі загального інтересу до наукових експериментів не могли не звернути на себе увагу не тільки в наукових колах. З'явилася мода на заняття електрикою серед різних верств суспільства. Досвід з лейденської банкою був, наприклад, повторений у присутності французького короля у Версалі абатом Нолле). 180 гвардійців утворили ланцюг, взявшись за руки, причому перший тримав у руці банку, а останній замикав ланцюг, витягуючи іскру, Удар відчувався усіма в один і той же момент, «Було курйозно бачити розмаїття жестів і чути миттєвий зойк, що рве на несподіванкою у більшої частини одержують удар », - пише очевидець.
Ще більше посилився інтерес до електричних явищ, коли Б. Франклін відкрив атмосферну електрику. До його дослідів вважали, що грім виникає тому, що верхня частина хмари вдаряється про його нижню частину. У 1752 р. Франклін з сином запустили повітряного змія під час грози і, коли мотузка намокла, витягли з її нижнього кінця іскри, такі ж, як з електричної машини, і навіть зарядили лейденську банку. Досліди ці були дуже небезпечні. Російський академік, один Ломоносова, Г.В. Ріхман за аналогічних дослідах з вивчення атмосферної електрики в 1753 р., був убитий блискавкою),
Першим практичним результатом досліджень електрики було винахід громовідводу, Хоча громовідводи почали застосовуватися, більшість людей не розуміло принципу їх дії. Haпример, у Франції кавалери під час грози виймали шпаги з піхов і піднімали їх вгору, вважаючи що, таким чином захищаються від блискавки. У деяких місцях населення заперечувало проти встановлення громовідводів: перший судовий процес одного з домовласників, що бажав встановити на своєму будинку громовідвід, проти чого заперечували сусіди, був виграний Робесп'єром на користь власника.
Одночасно з дослідженням електричних явищ росли надії на їх практичне використання іноді - особливо, природно, спочатку - найфантастичніші. Наприклад, коли виявилося, що при розряді лейденської банки через тіло убитої жаби м'язи останньої здригалися, стали говорити про те, що за допомогою електрики можна буде воскрешати мертвих, Як сто років до того всі явища природи намагалися пояснити повітряним тиском, так тепер електрикою: наприклад землетрус пояснювали електричним розрядом всередині землі і т.д. За допомогою електризації «прискорювали» розпускання квітів проростання насіння; курчата з наелектризованих яєць нібито виводилися швидше ніж зі звичайних).
Лікарі електризувати і ліки, і хворих і писали про позитивні результати, Є свідчення, що воду в дослідах, в результаті яких відкрили лейденську банку, електризувати саме для того, щоб перевірити її лікувальну дію, Зауважимо, що С. Грей ще за 15 років до того показав, що заряд розподіляється по поверхні тіла, а не проникає всередину його, так що сама вода залишається незарядженою »Тим не менш було чимало людей, які стверджували, що наелектризована вода добре лікує. Стверджувалося, наприклад, що паралізованих хворих треба для лікування заряджати позитивно, а психічно хворих - негативно.
З'явилося безліч людей, які стверджували, що вони мають особливо сильним електричним дією і тому можуть лікувати хворих, Піддавати себе електризації стало до того модним, що той, хто не міг проникнути в лабораторії вчених «електризуватися» у ярмаркових шарлатанів.
Таким чином, те, що написано вище про інтерес до науки, не слід сприймати як безхмарно райдужну картину повного тріумфу розуму і освіти. Забобони, містика - тіні наукового знання, на жаль, часто супроводжують наукові відкриття, І ці тіні тим густіше, чим яскравіше світло, тобто ніж незвичніше, новіше явище. Одним з показників рівня культури людини і освіченості суспільства є вміння відрізняти «світло від тіні».
Тепер ми можемо спробувати пояснити, чому на столі у Гальвані виявилася електрична машина. У той час це був поширений прилад для різних наукових досліджень, а іноді просто для розваг. Існували спеціальні майстерні, де кожен міг замовити собі таку машину f і її намагався мати будь-який поважаючий себе учений. Крім того, як ми вже говорили, електризацію пов'язували з лікувальною дією, і тому лікар Гальвані міг використовувати машину і для медичних дослідів.
Проте яким би правдоподібним не здавалося це останнє припущення, воно, ймовірно, не так. Гальвані був серйозним ученим і навряд чи тримав у себе електричну машину тільки заради моди »Вона стояла на лабораторному столі, де ставилися досліди з жабами, і немає ніяких даних, що Гальвані займався електризацією людей. Він, як уже говорилося займався фізіологією нервів і м'язів. І щоб правильно відповісти на наше запитання, нам доведеться продовжити аналіз. Подивимося тепер, в якому стані були фізіологічні знання в часи Гальвані.
Фізіологія в епоху Гальвані
У цей період фізичний підхід і фізичні методи дослідження вже показали свою пояснювальну силу в ряді областей біології, пов'язаних з більш розвиненими розділами фізики, і тому розвиток науки про електрику теж сприяло появі нових надій. Можна прямо простежити, як цілий ряд відкриттів у галузі біології був прямо пов'язаний з розвитком відповідних розділів фізики.
Так, У. Гарвей, творець теорії кровообігу, зміг зрозуміти роль серця, так як насоси були вже винайдені, але здогадатися, що роблять легкі, не зміг: адже кисень ще не був відомий. Тому Гарвей продовжував, слідуючи Арістотелем, вважати, що в серці кров нагрівається, а в легенях охолоджується.
Гіпотеза Аристотеля про серцевий вогні, що проіснувала майже 20 століть, була спростована за допомогою фізичного експерименту: в 1680 р., учень Галілея Дж. Бореллі виміряв температуру, ввівши термометр в серце тварини; вона виявилася приблизно рівною загальній температурі тіла. Нам цей досвід здається простим, навіть банальним. А адже термометр з'явився всього років за двадцять до досвіду Бореллі, значить, був для нього такою ж і навіть більшою новинкою, ніж зараз персональний комп'ютер. От і ми мало не написали, слідом за численними популярними розповідями, що Бореллі встановив, нібито температура в серце оленя дорівнює 40 С, але вчасно зрозуміли, що ніяких градусів Цельсія на термометрі в той час не могло бути, тому що О. Цельсій ще не народився.
По суті роботи Борреллі були першим випадком широкого застосування досягнень фізики до вивчення живого *). Так у книзі «Про рух тварин» він розглядає дію м'язів на кістки скелета з точки зору теорії важеля, правильно пояснює рух ніг і корпусу людини, встаючи з положення сидячи або лежачи необхідністю такого перенесення центру мас, при якому він опинився б під площею опори; вірно обчислює сили, що розвиваються м'язами рук і ніг, і т.д.
Відкриття атмосферного тиску дало можливість Бореллі вірно пояснити механіку дихального акту: при збільшенні обсягу грудної клітини повітря входить в легені за рахунок атмосферного тиску. Однак зміст процесу дихання залишається для Бореллі настільки ж неясним, як і для Гарвея, і це не дивно: тільки через сто років після виходу книги Бореллі Лавуазьє з'ясує роль кисню для дихання.
Це ще раз підтверджує, що в тих питаннях фізіології, де грунт ще не була підготовлена ​​успіхами фізики і хімії, продовжували панувати погляди стародавніх авторів і породжувані ними різноманітні малообгрунтовані припущення.
Все сказане цілком стосується й фізіології м'язів і нервів - області, яку вивчав Гальвані. Роль м'язів у русі була відома, але що стосується причин їх скорочення, то тут було ще дуже мало фактів і дуже багато досить фантастичних уявлень.
Майже до середини XVIII століття більшість вчених вважали, що причиною скорочення м'язів і взагалі всіх рухів є душа. Вважалося, що сама по собі ніяка м'яз не має здатність скорочуватися. 8 та здатність виникає тільки в той момент, коли в неї втікає «тваринний дух».
З іншого боку існували механістичні пояснення скорочення м'язів. Наприклад, Р, Декарт вважав, що по нерву в м'яз надходить щось подібне до легкого газу, який роздуває м'яз, і вона скорочується). Бореллі думав, що скорочення м'язи схоже на скорочення мокрій мотузки; на його думку, з нерва в м'яз потрапляє «нервовий сік», і вона «намокає». Проте всі ці теорії були схожі в одному: сама м'яз пасивна, в неї має увійти з нерва щось, що й викличе скорочення.
У середині XVIII століття м'язове скорочення стало предметом експериментального вивчення. Швейцарський вчений А. Галлер в ряді дослідів показав, що скелетні м'язи, м'язи шлунка, серцевий м'яз відповідають на пряме механічне, хімічне або електричне подразнення, коли відповідна м'яз знаходиться поза організмом і відділена від нервів. Спостерігаючи за розвитком ембріонів, Галлер показав, що серце починає битися в той період, коли в нього ще не вросли ніякі нерви.
У 1763 р. один із послідовників Галлера Ф. Фонтану) зробив важливе відкриття. Він показав, що серце може або відповісти, - або не відповісти на одне і те ж подразнення в залежності від того, через який проміжок часу після попереднього скорочення наноситься роздратування. Виявляється, після попереднього скорочення серцевий м'яз повинна якийсь час відпочити, щоб стати здатної до відповіді на нове роздратування.
Таким чином, у середині XVIII століття складається уявлення про збудливості різних м'язів, як про властиві їм властивості відповідати скороченням на безпосереднє роздратування. Роботи Фонтану показали, що збудливість м'яза - деяка змінна величина, яка може змінюватися в часі і яку добре було б навчитися як щось вимірювати.
Що стосується нервових волокон, то їх роль у принципі була правильно визначена ще античними вченими, а саме був зроблений висновок про те, що через нерви передаються якісь впливу - від мозку до м'язів і від органів почуттів до мозку. Однак у XVIII столітті цього було вже недостатньо. Хотілося зрозуміти, яка ж природа сигналів, що передаються по нервах. Прихильники вчення про «життєву силу», природно, вважали, що по нервах передається «тваринний дух», який і викликає скорочення м'язів. І знову-таки, природно, в середині XVIII століття, в період захоплення електрикою самі різні вчені все частіше припускали, що по нерву поширюється «електричний флюїд».
Тут нам доведеться на хвилинку повернутися до історії фізики. Вище ми говорили про експериментальні відкриття століття: лейденської банку, природі блискавки і т.д.; тепер скажемо кілька слів про теоретичних уявленнях.
Електрика в цей час розглядали як «електричний флюїд», як особливу електричну рідина. Ця гіпотеза виникла після того, як Грей відкрив, що електрика може «перетікати» від одного тіла до іншого, якщо їх поєднати металевим дротом або іншими провідниками. Ця гіпотеза, звичайно, була навіяна уявленнями, які панували тоді в інших розділах фізики. Властивостями невагомою рідини - ефіру - пояснювали хвильове поширення світла; теплоту теж вважали невагомою рідиною. Гіпотеза про сутність електрики була піддана експериментальної перевірки. Наелектризовані тіла ретельно зважували і не могли виявити збільшення у вазі. Таким чином, уявлення про невагомості електричного заряду було результатом не тільки умоглядних міркувань, але і наслідком недостатньої точності вимірювань.
Коли з'ясувалося, що електричний заряд не можна вимірювати зважуванням, фізики почали винаходити принципово нові прилади. Ці прилади - різного роду електроскопа і електрометрії - з'являються в середині XVIII століття. У 1746 р. з'являється електрометрії Еллікота. в 1747 р. - електроскоп Нолле, того самого абата, який демонстрував королю у Версалі розряд лейденської банки. Один з перших електрометрій був сконструйований Ріхманом,
Спочатку вважали, що електрична рідина - один із сортів «теплорода», Ця обставина обгрунтовували тим, що при терті тіла і нагріваються, і електризуються, а також тим, що електрична іскра може запалювати різні предмети. Нарешті, було показано, що провідники електрики добре проводять тепло, а ізолятори - погано. Проте врешті-решт встановилося уявлення, що електрична невагома рідина відрізняється від теплорода. По-перше, було показано, що тіла, наелектризовані дотиком, не нагріваються. По-друге, Грей показав, що суцільні і порожнисті тіла електризуються абсолютно однаково, а нагріваються по-різному, і зробив висновок, що «теплорода» поширюється по всьому об'єму тіла, а електрична рідина поширюється по поверхні.
Таким чином, уявлення про електрику як про невагомою рідини було експериментально добре обгрунтоване на рівні можливостей фізики XVIII століття і добре вписувалося в загальну ідеологію фізики того часу.
Ми вже говорили, що в цей час самі різні явища - навіть землетруси - намагалися пояснити електрикою, не був винятком і «нервовий механізм». У 1743 р. німецький вчений Ганзен висунув гіпотезу про те, що сигнал у нервах має електричну природу. У 1749 р. »французький лікар Дюфей захистив дисертацію на тему« Чи не є нервова рідина електрикою? ». Цю ж ідею підтримав в 1774 р. англійський вчений Прістлі, який прославився відкриттям кисню. Ідея явно носилася в повітрі.
У зв'язку з цими ідеями два напрямки експериментальних досліджень - вивчення електрики і вивчення процесів в нервах і м'язах - стикнулися між собою. З'явилася надія встановити, що процеси в нервах - процеси електричної природи. Крім того, електричні розряди широко використовувалися в цей час для подразнення нервів, скелетних м'язів або серця. Тепер нам не повинно здаватися дивним і випадковим, що на столі у лікаря Гальвані, який був учнем Фонтану і займався експериментальним вивченням роботи м'язів і нервів, виявилася електрична машина. Справа не в тому, що він віддавав дань моді. Машина була потрібна тому, що він, як тепер би сказали, працював не просто на передньому краї науки, а на стику двох наук: фізіології і науки про електрику,
26 вересня 1786
Після всього сказаного стає незрозумілим інше: що привернуло увагу помічника Гальвані, чому скорочення м'яза при електричному розряді здалося Гальвані настільки чудовим. Адже те, що електрика діє як подразник на нерви та м'язи, було широко відомим фактом.
Справа в тому, що до спостережень Гальвані це подразнюючу дію спостерігали тільки при безпосередньому контакті зарядженого тіла з м'язом або нервом. Тут же такий контакт був відсутній.
Зіткнувшись з новим незнайомим явищем, Гальвані як істинний син свого століття починає ретельно і всебічно досліджувати це явище. Він ставить найрізноманітніші досліди. Наприклад, показує, що ефект спостерігається і тоді, коли лапка жаби поміщена під дзвін насоса в безповітряний простір, коли замість електричної машини розряджається лейденська банку.
І навіть тоді, коли жаб'яча лапка включається в ланцюг між громовідводом і землею, вона скорочується в той момент, коли проскакує блискавка.
Але як не були цікаві ці досліди, ніяких принципово нових відомостей про електричні явища в живих організмах вони не давали: була виявлена ​​ще одна форма дратівної дії електрики, Але ж і фізики знали, що тіла можна електризувати без дотику, на відстані,
У 1786 р. Гальвані починає нову серію дослідів, вирішивши вивчити дію на м'язи жаби «спокійного» атмосферної електрики. Зрозумівши, що лапка жаби є в певному сенсі дуже чутливим електрометром, він вирішив спробувати виявити за її допомогою це атмосферну електрику. Повісивши препарат на решітці свого балкона, Гальвані довго чекав результатів, але лапка не скорочувалася ні за якої погоди.
І ось 26 вересня 1786 лапка, нарешті, скоротилася. Але це сталося не тоді, коли змінилася погода, а при зовсім інших обставинах: лапка жаби була підвішена до залізних грат балкона за допомогою мідного гачка і звисаючим кінцем випадково торкнулася решітки,
Гальвані перевіряє: виявляється кожного разу, як утворюється ланцюг «залізо - мідь - лапка», тут же відбувається скорочення м'язів лапки незалежно від погоди. Гальвані переносить досліди в приміщення, використовує різні пари металів і регулярно спостерігає скорочення м'язів лапки жаби,
Це вже щось сучасно нове; ніяких джерел електрики поблизу немає, а лапка жаби скорочується.
Гальвані ставить гарний досвід у дусі свого часу, коли ефектні публічні демонстрації були дуже популярні. Лапка підвішується на мідному гачку, з'єднаному з срібною скринькою, що стоїть так, що нижня частина лапки стосується скриньки. Лапка скорочується і відсмикує від шкатулки, від цього ланцюг розмикається, тоді лапка знову опускається, знову стосується шкатулки, знову піднімається і т.д. Виникає, як каже Гальвані, щось на кшталт електричного маятника.
Як же пояснити ці спостереження? З часів Джильберта було відомо, що метал не можна наелектризувати тертям. Гальвані, як і інші вчені його часу, вважав, що електрика не може виникати в металах, вони можуть грати тільки роль провідників. Звідси Гальвані укладає, що джерелом електрики в цих дослідах є самі тканини жаби ^, а метали тільки замикають ланцюг.
Але навіщо в цьому ланцюзі потрібні два різних металу? Гальвані досліджує це питання і виявляє, що можна обійтися і просто шматочком мідного дроту, При використанні одного металу скорочення виникає не завжди, воно буває слабкіше, але це вже дрібна деталь. Скорочення м'язів спостерігається візуально, сила скорочення не вимірюється. Важливо, що два металу не обов'язкові, а значить і несуттєві, - міркує Гальвані.
Гальвані працював з нервово-м'язових препаратом: задньої лапкою жаби з отпрепарованним нервом і збереженим шматочком спинного мозку. У першому ж вдалого досвіду, коли лапка висіла на балконі, мідний гачок був пропущений через шматочок хребта, а кінчик лапки торкнувся залізних грат, Гальвані вирішує, що це і є найкращі умови, і не пробує інші. В усіх його дослідах один кінець металевої дуги стосується спинного мозку або нерва, а другий - поверхні лапки. Гальвані розвиває таку схему: м'яз лапки - заряджена лейденська банку; нерв - провід, з'єднаний з внутрішньої обкладкою банки; коли металевий провідник стосується м'язи і нерва, м'яз розряджається через нерв і це викликає скорочення.
Ще чотири роки йдуть у Гальвані на всебічне дослідження відкритого явища і, нарешті, в 1791 р. з'являється робота, що підводить підсумок десятирічної праці, - згаданий «Трактат про сили електрики при м'язовому русі».
Гальвані вважає своє відкриття дуже важливим для людства. Справа в тому, що, як ми вже говорили, в цей час виникали найрізноманітніші емпіричні спроби використовувати електрику для лікування хвороб, причому ці спроби не мали ніякої теоретичної бази. Гальвані був насамперед лікар і хотів лікувати людей. Він сам пише в кінці свого трактату, що надалі всі свої зусилля спрямує на розробку нового напряму в медицині - електромедіціну.
Але він був не тільки лікар, але і вчений. Він розумів, що для розробки такого напряму дуже важливо було показати, що електричні явища не є щось чуже живим організмам, що електрика тісно пов'язано з життєдіяльністю, що «тварина електрику» за своєю природою нічим не відрізняється від електрики, що виробляється електричною машиною. Не випадково Гальвані після дослідів на жабах ставить досліди на теплокровних, показуючи, що ті ж явища можна отримати і на нервово-м'язових препаратах птахів і ссавців. Отже, електричні явища притаманні всім тваринам, а значить і людині! Гальвані навіть дозволяє собі висловити міркування про причину деяких хвороб і про можливе лікувальному застосуванні електрики.
Висуваючи своє твердження про існування «тваринної електрики», Гальвані спирався також на вивчення електричних риб: в цьому випадку їх здатність виробляти електрику була доведена. Електричний скат був відомий з далекої давнини, а електричний вугор був описаний в XVII столітті після відкриття Америки. Але цих риб тоді, природно, не називали електричними, так як не знали, що їхня дія на людину і тварин якось пов'язано з електрикою.
Однак після відкриття лейденської банки, розряд якої викликав той же ефект, що і дотик до електричного ската, французький ботанік М. Адансон висунув припущення, що розряд електричних риб і розряд лейденської банки мають одну і ту ж природу. Проверніть цю гіпотезу, англійський учений Дж. Уолш показав, що розряд електричного ската передається через провідники, але не передається через ізолятори і здійснює розряд риби через ланцюг з декількох осіб, тобто отримав докази на користь електричної природи цього розряду. Накцнец, Уолш спостерігав розряд ската через наклеєну на скло смужку фольги з тонким розрізом; при кожному розряді в місці розрізу проскакувала іскра. У 1776 р. Г. Кавендіш, прикріпивши провідники до спини і черева ската, за допомогою бузинової електроскопа виміряв створюваний ним заряд. З електричними скатами працював і Гальвані, один з видів цих риб навіть носить його ім'я: Торпедо Гальвані.
Якщо скати можуть виробляти електрику, то чому ж його не можуть виробляти будь-які м'язи? І Гальвані підкреслює в своєму «Трактаті ...» схожість електрики, що виникає при терті, атмосферної електрики, електрики скатів і відкритого їм «тваринної електрики»).
Вольта перевіряє відкриття Гальвані і «закриває» його
Поява «Трактату» викликало величезний інтерес в багатьох країнах. Вже в наступному році виходить його друге видання. Гальвані на короткий час стає знаменитий. Багато великих вчені зайнялися повторенням його дослідів і перевіркою результатів. Серед них був і італійський фізик Алессандро Вольта, в юності заочний учень абата Нолле,
У цей час Вольта був вже відомим фізиком, професором університету в Павії, членом Лондонського Королівського товариства. До цього часу він винайшов новий чутливий електроскоп, електричний конденсатор і ряд інших приладів. Його наукові інтереси все життя були в основному пов'язані з електрикою, і робота Гальвані справила на нього величезне враження. У перші ж 10 днів після отримання «Трактату ...» він ставить масу нових дослідів, повністю підтверджує результати Гальвані і задається метою внести міру в цю нову галузь науки, тобто провести кількісне вивчення «тваринної електрики», виміряти електрометрії його величину та величину заряду, необхідного для виклику скорочення м'яза, У перших дослідах він виявляємо що препарат жаби вкрай чутливий до електричного розряду і скорочення виникає при настільки слабких зарядах лейденської банки, які не виявляються самими кращими електрометрії.
Гальвані у всіх своїх дослідах прикладав один кінець металевого провідника до нерва, а інший - до м'яза. Це було пов'язано з його ідеєю про те, що м'яз - лейденська банку, яка розряджається через нерв.
Вольта різноманітить умови дослідів, робить різні препарати, прикладає провідник різними способами. Його цікавить кількісна сторона справи, тому він шукає такі умови, при яких мінімальний заряд викликає скорочення м'язів. При цьому він з'ясовує, що краще за все скорочення виникає тоді, коли зовнішнім провідником замикаються два різних ділянки добре отпрепарованного нерва. Звідси він робить висновок, що зовсім не м'яз розряджається через дріт і нерв, а, навпаки, нерв, який більш чутливий до подразнення, збуджується і щось передає в м'яз.
Отже, віра Вольта в теоретичні погляди Гальвані вже сильно похитнулася. Якщо Гальвані міг помилитися, вважаючи саме м'яз джерелом «тваринної електрики», то він міг зробити й інші помилки. І ось у Вольта виникає сумнів у самій основі роботи Гальвані - в існуванні «тваринної електрики». Він ставить питання, чому між двома близькими точками одного і того ж нерва ^ які у всьому схожі, відбувається розряд, коли їх замикають провідником? Це суперечить принципу причинності. А чому замикає провідник для успіху досвіду повинен складатися з двох різних металів? Адже роль цього провідника, згідно з поглядами Гальвані, лише в тому, щоб замкнути ланцюг. Але для замикання ланцюга достатньо одного виду металу. Вольта починає детально вивчати це питання. Він пробує поєднання різних пар металів. Якщо ці метали відіграють роль простого провідника, то їх природа не повинна мати значення. Але якщо ці метали чомусь самі є джерелом електрики, то сила джерела може залежати від поєднання металів. І Вольта знаходить таку залежність. Дія двох різних речовин на препарат жаби тим сильніше, чим далі відстоять вони один від одного в наступному ряду: цинк, олово, свинець, залізо,) латунь, бронза, мідь, платина, золото, срібло, ртуть, графіт, вугілля. З цього перерахування, наведеного в роботі 1794 р., видно, як активно експериментує Вольта, У нього все більше міцніє впевненість, що джерелом електрики в дослідах Гальвані була не м'яз жаби, а ті два метали, якими Гальвані до неї доторкався.
Але ж Гальвані спостерігав скорочення м'язів, при використанні всього одного металу! Вольта докладно вивчає і цей випадок і показує, що два шматки міді можуть містити різні домішки, що досить забруднити один кінець дроту, щоб вона діяла як два різних металу, досить невеликої різниці температур на протилежних краях одного і того ж шматка металу, щоб він грав роль подразника і т, д.
Нарешті, Вольта робить остаточний висновок: контакт двох різних металів є новим джерелом електрики, на яке реагує «живий» електроскоп. Саме цим пояснюються досліди Гальвані!
Цей висновок Вольта підкріплює ще цілою низкою різноманітних експериментів. Наприклад, Вольта бере зволікання зі срібла і олова, одні кінці цих зволікань сполучає між собою, а іншими кінцями стосується мови: одним металом самого кінчика, а іншим трохи далі. Він виявляє, що якщо до кінчика язика докладено срібло, то відчувається лужної смак, а якщо олово-то кислий. Якщо б джерелом Електрики була сама м'яз мови, то смак не повинен був би змінюватися від зміни замикаючого металу, - міркує Вольта »Але якщо роль джерела електрики грають два різнорідних металу, тоді ясно, що, міняючи їх місцями, ми міняємо положення« плюса » і "мінуса". В одних випадках електричний флюїд входить у нерви кінчика язика, а в іншому - виходить з них. Це і викликає різний смак. Може бути, робота всіх органів почуттів пов'язана з електрикою? - Запитує Вольта,
Ви пам'ятаєте, що в описувану нами епоху було модно ставити ефектні досліди. Такий досвід придумав Гальвані - «електричний нервовий маятник», - коли лапка жаби, підвішена на мідному гачку, стосувалася срібної скриньки. І Вольта теж придумав ефектний досвід.
Чотири людини «... утворюють один з одним ланцюг, причому один торкається пальцем до кінчика язика сусіда, інший таким же чином до поверхні очного яблука свого іншого сусіда, а двоє інших тримають мокрими пальцями один за лапку, а інший за спину свежепрепарованную ... жабу. Нарешті, перший у низці тримає також у мокрій руці цинкову пластинку, а останній тримає срібну пластинку, і потім вони приводять ці платівки у взаємне зіткнення. У той же момент на верхівці мови, до якої доторкається людина, що тримає в руці цинк, з'явиться відчуття кислого смаку; в оці, до якого торкається палець сусіда, з'явиться відчуття спалаху світла, і в той же час лапки жаби, що знаходяться в двох руках, почнуть сильно скорочуватися ». Всі нерви, що опинилися на шляху електричного флюїду - нерви мови, нерви очі, нерви жаби, - є просто дуже чутливими електрометрії, а метали, від зіткнення яких і виникає ефект, не прості провідники, а «двигуни» електрики. «Таким чином, замість того, щоб говорити про тваринну електрику, можна було б з більшим правом говорити про металевому електриці». Адже якщо люди в тій ланцюга з чотирьох чоловік не будуть тримати срібло і цинк, а просто торкнуться руками один одного, то нічого не відбудеться. За Гальвані, розряд «живий лейденської банки», яка знаходиться в жабі, повинен відбутися ще успішніше, адже замикає ланцюг стала коротшою ^ з неї прибрали ділянку, нічого не додавши; але ефекту немає. Значить, причина не в жабі, а в металах - у контакті срібла і цинку.
Вже з наведених прикладів ясно, що Вольта був правий. У знаменитому трактаті Гальвані немає ніяких доказів існування «тваринної електрики». Спостереження, зроблене Гальвані 26 вересня 1786, в день народження електробіологіі, мало причиною чисто фізичне явище, на основі якого Вольта винайшов джерело постійного струму: гальванічний елемент, або вольтів стовп. Цей винахід призведе до інтенсивного розвитку вчення про електрику і електротехніці і зробить XIX століття століттям не тільки пара, але й електрики.
Але до чого ж тут електробіологія?
Ліричний відступ про шляхи науки. Давайте тепер на хвилину зупинимося і задумаємося про те, що ж ми дізналися не тільки про історію відкриття «тваринної електрики», а й про науку взагалі. Одна з головних цілей, поставлених на прочитаних вами сторінках, - показати досить типову картину розвитку науки.
Перший урок, який можна зробити з розказаного, полягає в тому, що наука - це деяка єдина система взаємодіючих областей, що вчення про теплоту впливає на вчення про електрику, що відкриття в галузі фізики впливають на розвиток біології, а рішення біологічної проблеми призводить Вольта до чисто фізичній відкриття. У школі можна роздільно викладати різні предмети, та інакше, мабуть, і не можна, в університетах створюють різні факультети, науково-дослідні інститути теж зайняті кожен своєю більш-менш вузькою проблемою. Але в природі явища тісно пов'язані, переплетені і часто абсолютно не згодні лягти на поличку того чи іншого наукового відомства.
По-друге, будь-яке нове відкриття, нова теорія, нові експерименти є наслідком попередніх експериментів і теорій - в цьому один із проявів безперервності розвитку культури. Ньютон говорив: «Якщо я бачив більше за інших, то це тільки тому, що я стояв на плечах гігантів».
Впадає в око також міжнародний характер науки: провідники відкривають в Англії, лейденську банку - у Німеччині; Франклін працює в Америці, Ріхман - в Росії, Гальвані і Вольта - в Італії.
Ми бачили, що і в XVIII столітті нові відкриття дуже швидко намагаються використовувати для практики; думку, нерідко висловлюється в літературі, що в давнину від відкриття до його застосування проходили багато десятиліть, скоріше легенда, ніж факт. Відкриття застосовували настільки швидко, що до цього процесу часто примазуватися шарлатани.
Особливо ми хотіли б зупинитися на ролі Експерименту в науці і ролі особистості вченого у відкритті. Наївні опису: «Для вирішення проблеми вчений поставив досвід і з'ясував» дуже рідко відповідають дійсності. Один і той же експеримент може тлумачитися абсолютно по-різному різними людьми. Гальвані поставив досвід з замиканням ланцюга двома різними металами, але він не сконцентрував свою увагу на цій деталі, вважаючи її несуттєвою. У цьому відбилася спрямованість його особистих інтересів: він був лікар і хотів використовувати електрику для лікування, тому йому було важливо встановити, що електрика не чуже живому, а, навпаки, внутрішньо притаманне і м'язам, і нервах. У роботі позначилося також його знайомство з електричними скатами, які точно могли виробляти електрику; Гальвані шукав зовсім певне явище і вважав, що знайшов його. Ми бачимо, що важливий попередній досвід вченого, його емоційний настрій, цілі, які він перед собою ставить.
Вольта дав інше тлумачення того ж досвіду: справа не в «тваринний», а в металевому електриці. Але щоб довести це тлумачення, Вольта повинен був не просто повторити досвід Гальвані, а придумати десятки нових, деякі з яких ми описали.
Придумати досвід і поставити його - це тільки частина справи. Як правило, досвід допускає багато різних тлумачень, для вибору правильного тлумачення зазвичай необхідні нові досліди. Крім того, на інтерпретацію експерименту суттєво впливає рівень знань даної епохи. Згадайте, як підвела Гальвані віра в теоретичний висновок Джильберта.
Буває, що існує кілька альтернативних можливостей в інтерпретації досвіду і вдається придумати новий досвід, який дозволяє зробити вибір з цих альтернатив. Такий досвід називають критичним. Однак нерідко потім з'ясовується, що якась із можливих інтерпретацій була упущена при постановці такого досвіду.
Досвід - це крок на шляху науки, крок, який, як правило, веде до розвилки нових доріг. Наука - безперервний процес роботи думки і перед досвідом, і під час нього, і особливо після нього.
Суперечка прихильників Гальвані і прихильників Вольта
Повернемося тепер до Гальвані. Як же він відреагував на критику Вольта? Адже доводи Вольта руйнували його надії на створення нового напряму в медицині. І Гальвані спрямовує всі зусилля на те, щоб довести свою правоту, З 1794 по 1797 рр.. він робить спроби відстояти своє відкриття. Він ставить нові досліди, в яких взагалі не використовуються ніякі метали. Розповімо про три таких дослідах.
Досвід 1. Бралася м'яз з відхідним від неї нервом. Віддалений кінець нерва перерізають і приводився в зіткнення з м'язом за допомогою скляної палички. У момент дотику нерва м'яз скорочувалася. Для вдалого відтворення досвіду потрібен був свежеперерезанний нерв. Гальвані зазначає, що місце перерозкі мабуть, грає якусь важливу роль. Тут він знову проявляє чудову спостережливість, як і у випадку з двома різними металами.
Дослід 2. У цьому досвіді використовувалися два м'язи та відходять від них нервами. Один нерв укладався у вигляді дуги, а другий розташовувався так, щоб одна його точка лежала на непошкодженому ділянці перший нерва, а друга - можливо ближче до місця його перерезки; м'яз, пов'язана з другим нервом, скорочувалася. Цей досвід показує, що між нормальним і пошкодженим ділянками нерва тече електричний флюїд,
Дослід 3. Знову бралися два м'язи та відходять від них нервами. Нерв другий м'язи містився на першу м'яз, Дратувався перший нерв, від чого скорочувалася перший м'яз. Незмінно слідом за цим виникало скорочення і другий м'язи. У цьому досвіді розріз нерва не грав ніякої ролі. Скорочується м'яз як-то діяла на лежачий на ній нерв.
На жаль, ці свої досліди Гальвані не зміг опублікувати - вони були описані тільки в його приватних листах. Але у нього був ряд прихильників і послідовників, які опублікували опису багатьох нових обставин, що підтверджують погляди Гальвані.
Вольта і його прихильники приводили проти таких дослідів три основні заперечення.
По-перше, Вольта висловив припущення, що «двигуном» електричного флюїду може бути не тільки контакт металів, але і контакт різних рідин. Але у всіх дослідах Гальвані обов'язково були різні рідини: не можна висушити препарат жаби, тоді він загине. Значить, в принципі не можна показати, що електрика створюється живим організмом, а не зіткненням різних розчинів, а нерви з м'язом грають роль тільки «живого електроскопа».
По-друге, в усіх дослідах Гальвані присутній механічний рух або рухають нерв, або скорочується м'яз. Може бути, причиною скорочення м'яза в цих дослідах є механічне подразнення, - припускав Вольта.
Нарешті, нехай навіть скорочується м'яз може порушити нерв. Але звідки випливає, що вона це робить за допомогою електрики? Відомо, що нерв можна порушити тиском, нагріванням, хімічними впливами і т.д. Де докази, що в дослідах Гальвані подразником є ​​саме електричний струм?
Незважаючи на допомогу друзів і послідовників, підтримку таких великих натуралістів, як А. Гумбольдт, Гальвані програв суперечку з Вольта. Аргументи Вольта здавалися цілком переконливими. У 1797 р. наступає остаточний крах: за політичними мотивами Гальвані вигнали з університету. Він втратив можливість працювати і через рік помер.
Проте цього разу Вольта помилився. У всіх трьох описаних вище дослідах Гальвані дійсно мав справу з «твариною електрикою», яке йому нарешті вдалося відкрити.
Після винаходу джерела постійного струму Вольта стає знаменитий і всіма визнаний, У 1801 р., Наполеон запрошує його до Парижа, де в Академії наук він демонструє свій знаменитий вольтів стовп, Помер Вольта в 1827 р., у віці 82 років, овіяний славою.
Приватні долі Гальвані і Вольта склалися дуже по-різному. Але якщо відволіктися від людських доль і подивитися на долю основних наукових відкриттів, зроблених Гальвані і Вольта то ми побачимо дивовижну аналогію.
Коли Вольта винайшов гальванічний елемент, перед ним постало питання: у чому причина виникнення електричного струму - в зіткненні двох металів або ж у зіткненні металів з рідинами? Вольта спробував взагалі прибрати рідини і поставив такий досвід. На чутливий електроскоп містився мідний диск, покритий зверху тонким шаром ізолятора. На нього клали такий же цинковий диск з ізолюючої ручкою і ці два диски на мить з'єднували мідним дротом. Потім дріт прибирали і знімали верхній диск. Електроскоп показував наявність заряду. Вольта пояснював цей досвід так. Коли два різнорідних металу призвели до зіткнення, вони отримали різнойменні заряди. Але ці заряди, притягаючи один одного, залишалися по різні сторони ізолятора. Коли верхній заряджений диск прибрали, заряди з нижнього диска потрапили на пелюстки електроскопа. І ніякої рідини при цьому не було. Отже, вся справа просто в зіткненні двох металів! Але з самими металами при цьому абсолютно нічого не відбувалося, крім виникнення заряду. Значить, як стверджував Вольта, йому вдалося відкрити джерело електричного струму, який може працювати тільки від зіткнення металів, не змінюючи і не витрачаючи їх.
Була тільки одна «маленька деталь»: на жаль, цинковий електрод в гальванічних елементах чомусь весь час окислявся і окис цинку переривала струм. Електроди доводилося чистити. Вольта весь час намагався зробити гальванічні елементи кращої конструкції, але ніяк не міг позбутися від появи окису. Тим не менш, він був упевнений, що в принципі завдання можна вирішити і він здійснив мрію - створив вічний двигун!
Після відкриття закону збереження енергії фізики і електрохімік піддають погляди Вольта різкій критиці. Не може йти електричний струм і виділятися тепло без будь-яких витрат енергії! Не можуть виникати електричні явища тільки від торкання двох металів; в повітрі завжди є пари, які осідають на метали і окислюють їх. Вольта відкрив зовсім не «металеве» електрику, а «хімічне» електрику, тому що в його елементах хімічна енергія переходить в електричну, тому-то й окислюється цинк!
Подивіться, з якою чудовою точністю повторюється вся історія з Гальвані. Гальвані відкрив насправді «металеве» електрику, а думав, що відкрив «тварина електрику», - говорив Вольта. В основі помилки Гальвані лежало те, що він не звернув уваги на найважливіший факт, який суперечив його теорії, - на необхідність наявності двох різних металів. Вольта відкрив «хімічне» електрику, а думав, що відкрив «металеве» електрику, - пише В. Оствальд у своїй «Історії електрохімії». Вольта не звернув увагу на найважливіший факт, який суперечив його теорії вічного двигуна, - окислення електродів, точніше, не надав йому належного значення.
Але найцікавіше полягало в тому, що правий був і Гальвані, і його критик Вольта, точно так само, як правий був і Вольта, і його критик Оствальд. Насправді Гальвані відкрив два різні явища - і «тварина електрику», і металеве. Але сам він вважав, що відкрив тільки перше з них, а Вольта вважав, що існує лише друге. Точно так само і Вольта відкрив два різні явища - контактну різницю потенціалів, що виникає при зіткненні двох металів, і хімічні джерела струму. Але сам Вольта вважав, що відкрив тільки перше явище, в той час як його критик Оствальд визнавав лише друге. Тільки подальший хід розвитку науки показав, в чому мали рацію і в чому помилялися Гальвані Вольта і Оствальд.
Реабілітація Гальвані
Отже, Гальвані помер переможеним і невизнаним, а прихильники Вольта тріумфували. Але шляхи науки несповідимі.
Після того, як Вольта винайшов гальванічний елемент і фізики отримали джерело постійного струму, почалося швидке розвиток електродинаміки, стимульоване цілим рядом практичних застосувань електричного струму. Це, врешті-решт, і дозволило з'ясувати правоту Гальвані.
Вже в 1800 р. було відкрито теплову дію струму, У 1803 р. вийшла книга Петрова про дуги вольта. У 1820 р. Ерстед відкрив дію електричного струму на магнітну стрілку, зв'язавши розділи науки про електрику і магнетизм, які до цього розвивалися окремо. І протягом року слідують чудові розробки цього відкриття; Ампер висуває ідею електромагнітного телеграфу, Барлоу і Фарадей виготовляють перші примітивні моделі електромоторів, а Штейгер винаходить гальванометр - прилад для вимірювання постійного струму. Нарешті-то з'явився об'єктивний спосіб виміряти малі струми, які до цього реєструвалися тільки за допомогою жаб'ячої лапки.
Гальванометр Штейгер був заснований на дії котушки зі струмом на магнітну стрілку, але він був чутливий і до магнітного поля Землі, що дуже заважало точним вимірам. У 1821 р. Ампер запропонував зміцнювати на одній осі дві магнітні стрілки так, що їх протилежні полюси були розташовані один над іншим; це дозволило позбутися від впливу магнітного поля Землі. Штейгер спочатку ізолював дроти воском або сургучем, але через кілька років у зв'язку зі створенням телеграфу з'явилися дроти з шовкової ізоляцією. У руках фізиків виявився досить надійний і чутливий вимірювальний прилад.
У 1826-1827 рр.. німецький фізик Г. Ом відкрив закон, який носить його ім'я. Для електробіологіі особливо важливо було те, що Ом ввів поняття «сила струму», «опір», яких так не вистачало Гальвані і Вольта.
У 1825 р. флорентійський фізик Л. Нобілі створив високочутливий гальванометр, і в 1827 р. за допомогою цього приладу йому вперше вдалося зареєструвати різницю потенціалів між різними точками тіла жаби. Але, як ми вже говорили, просто поставити досвід ще недостатньо, треба ще його правильно зрозуміти. Нобілі був послідовником Вольта, і тому пояснював виникнення зареєстрованих потенціалів тим, що одні ділянки тканин тепліше, ніж інші, так як швидкість випаровування рідини з різних точок не може бути строго однаковою. Так Нобілі проходить повз важливого відкриття.
Авторитет Вольта завадив йому не менше, ніж авторитет Джильберта завадив Гальвані.
Починаючи з 1837 р. інший італійський вчений, К. Маттеучі використовує гальванометр для об'єктивної перевірки дослідів Гальвані і його послідовників.
Перш за все, Маттеучі виявив, що між інтактним і пошкодженим ділянками м'яза є різниця потенціалів, при цьому розріз м'язи завжди грає роль негативного полюса. Струм, поточний до ушкодженого місця, назвали струмом ушкодження. Цей результат Маттеучі давав пояснення двом першим дослідам Гальвані, бо й Гальвані припускав, що між інтактним і пошкодженим ділянками м'язи тече електричний флюїд. Правда, Маттеучі зміг зареєструвати тільки струм пошкодження м'яза, а не нерва. Але якщо вважати аналогічної ситуацію і для пошкодженого нерва, то ясно, що місце розрізу нерва служило джерелом струму, який у першому досвіді порушував м'яз жаби, а в другому - її нерв.
Маттеучі виявив, що під час збудження пошкодженої м'язи струм пошкодження чомусь убував. Це дуже здивувало експериментатора. Здавалося б, що при порушенні все має посилюватися, а не спадати!
Нарешті, Маттеучі зробив широко відомим третім досвід Гальвані. Маттеучі безпосередньо показав t що при порушенні непошкодженою м'язи між її частинами йде електричний струм, який може порушити лежачий на ній нерв.
Роботи Маттеучі носили принциповий характер: до них, поки єдиним вимірювальним приладом служила сама лапка жаби, не було впевненості в тому, що процеси збудження пов'язані з електричними явищами. Після робіт Маттеучі це можна було вважати доведеним.
Нагадаємо, що все це відбувалося в 1837 р. Це був рік сторіччя з дня народження Гальвані і рік його посмертного урочистості. Була доведена правильність пояснення ним своїх останніх дослідів. Вже в 1841 р. з'являється повне зібрання творів Гальвані. Гальвані знову стає знаменитий і тепер уже назавжди.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
100.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Перші кроки електробіологіі
Народження дитини ріст розвиток вікові періоди Народження дитини годування матеренським мол
Народження зірки
Народження Заходу
Народження Мондео
Народження інноватики
Народження театру
Народження Всесвіту
Народження МЕСМ
© Усі права захищені
написати до нас