Так вот, первый фермент, с которым мы знакомимся, - птиалин; он имеет отношение к углеводам, причем его действие состоит в том, что он сложные углеводы - полисахариды - превращает в моносахариды, в виноградный сахар. Это превращение он делает при температуре тела и очень быстро, тогда как в лабораториях то же самое надо делать днями и сильнейшими реактивами. Мы сейчас и покажем вам действие птиалина.
Вот обыкновенный крахмал, который кухарки употребляют для киселя. Мы берем в две пробирки по десять кубиков этого крахмала. Он, как видите, липкий, тягучий. К одной из порций мы прибавляем один кубик слюны с птиалином, в другую пробирку нальем один кубик воды для контроля, чтобы вы не подумали, что то, что произойдет, сделала вода слюны. Я взбалтываю обе пробирки. Вот смотрите. Действие птиалина уже началось. В пробирке со слюной жидкость становится более светлой и подвижной. Это видно всем. Теперь мы испытаем это на другой лад. Мы профильтруем жидкости из обеих пробирок. Смотрите: крахмал с птиалином уже фильтруется через несколько секунд; из другой же порции ничего не фильтруется, так как крахмал нерастворим и жидкость эта представляет собой набухшие от воды зерна крахмала.
Итак, вы видите, что под влиянием птиалина крахмал из нерастворимого состояния перешел в растворимое. В следующий раз вы увидите, что изменения пошли гораздо глубже.
Лекция вторая. Слюнные железы. - химический состав слюны. - методика изучения деятельности слюонных желез
В прошлый раз мы начали изучение слюны и познакомились с первым реактивом, который организм вырабатывает при помощи слюнных желез для того, чтобы воздействовать на пищевые вещества и приготовить их так, чтобы они могли быть использованы организмом. Сегодня я буду продолжать изучение работы слюнных желез. Предупреждаю вас, что на физиологии их я остановлюсь непомерно долго, как ни на одном из последующих отделов. Смысл этого заключается в том, что из физиологии слюнных желез я делаю род введения в физиологию, т. е. на ее примере подробнейшим образом описываю все стороны физиологического исследования, чтобы у вас имелось представление о том, что делает, чем занимается физиология, какие у нее задачи и методы. Вместо того, чтобы на первых лекциях рассказывать теоретически обо всем этом, я предпочитаю показать вам фактычески, какие вопросы ставит физиология, как она их решает и какими приемами она для этого пользуется. Такое предисловие, по-моему, даст вам реальное представление и лучше введет в суть дела, чем теоретические разговоры, когда вы еще не знакомы с фактами.
Уже из того, что вы услышали, вам ясно, что физиология, во-первых, тесно примыкает к химии. Я говорил вам о химическом составе пищи, познакомил вас с ее свойствами и более подробно остановился на химической деятельности первого реактива - птиалина слюны. Мы продолжим сегодня изучение свойств ферментов на этом первом ферменте, с которым мы встретились в полости рта.
Как я вам сказал, ферментные вещества характеризуются тем, что они теряют свое химическое действие, если их в водном растворе нагреть до 50 100°. Мы это вам и покажем.
Возьмем две равных порции слюны, одну из них прокипятим, а затем исследуем их действие на крахмал. Вы увидите, что прокипяченная слюна перестанет действовать. Нагреваем до кипения, т. е. до 100°. to Теперь берем в две пробирки по 10 кубиков крахмального клейстера. В одну из них прибавляем нормальную слюну, а в другую - прокипяченную. Вы видите, что свежая слюна уже действует: крахмал просветляется и становится жидким, а кипяченая слюна не производит никаких изменений. Теперь мы профильтруем обе порции крахмала.
Итак, как вы убедились, птиалин переводит крахмал из нерастворимого соединения в растворимое. Но я уже сказал вам, что действие птиалина идет гораздо глубже. Он разлагает полисахарид - крахмал - и переводит его в моносахарид, в самый простой по своему составу сахар. Вам и предстоит сейчас убедиться, что в той порции, которая фильтруется, уже имеется сахар. Убедиться в этом можно химическими реакциями. Моносахариды характеризуются тем, что они очень легко окисляются при кипячении и отнимают от некоторых веществ кислород. Мы возьмем сернокислую окись меди, т. е. соединение серной кислоты с окисью меди. Окись меди голубого цвета, сернокислый купорос также. Теперь, если мы сюда прибавим едкого кали, то оно выделит из соединения окись меди и получатся голубые хлопья гидрата окиси меди. Кроме окисного соединения с кислородом, у меди есть еще другое соединение - закисное. Закись меди бурого цвета и содержит меньше кислорода, чем окись. Так вот, мы возьмем немного профильтрованной жидкости из той пробирки, где была нормальная слюна, прибавим туда сернокислой меди и щелочи. Щелочь отщепит от купороса окись меди, а виноградный сахар при кипячении отникет часть кислорода у голубой окиси меди и превратит ее в желто-бурую закись меди. Эта реакция носит название троммеровой пробы, и вам с ней придется часто встречаться впоследствии. Она доказывает присутствие сахара, так что ею всегда пользуются для определения сахара, например в моче и т. д. Мы берем в пробирку немного профильтрованной жидкости, прибавляем к ней реактив и кипятим. Видите, вверху жидкость уже имеет бурый цвет. Следовательно, крахмал действительно превратился в обыкновенный виноградный сахар. У нас реактив уже готовый, и он носит название фелинговой жидкости. Теперь вам ясно, что в данный момент физиология превращается в химию, она ставит себе химические задачи и решает их. В настоящее время у физиологов и химиков имеется общая научная задача - проникнуть в природу ферментов. Сейчас мы знаем только такие ферменты, которые фабрикуются живым веществом, и научная цель - достигнуть того, чтобы эти загадочные теперь ферменты готовить в лабораториискусственно. Задача совер- сршенно химическая.
Я вас познакомил коротко с ферментами и показал вам деятельность фермента слюны - птиалина. Кроме птиалина, в слюне есть еще другой фермент - оксидаза, при помощи которого происходит окисление. Но так как физиологическое значение его еще хорошо не выяснено, то я его и опускаю в своем изложении.
Итак, первой нашей задачей было возможно полно и точно познать химически ту первую реактивную жидкость, с которой мы встречаемся в организме, т. е. слюну. Второй задачей будет определение значения каждой составной части слюны - белка, воды и т. д. Как механик должен уметь объяснить, из какого материала сделана каждая часть машины и почему, так это должен объяснить и физиолог по отношению к организму животного. Это - идеал знания. Вы сейчас увидите, что до такого идеала еще далеко; у нас еще нет точного, вполне определенного ответа на все.
Зачем вода в слюне? Ну, вы можете ответить, что в рот поступают пищевые вещества для химической обработки, а для всякой химической обработки самый главный и необходимый реактив - вода. В водных растворах обыкновенно идут все химические реакции, следовательно вода должна быть и во рту, так как там уже начинается химическое превращение пищи. Ответ удовлетворительный, и вы впоследствии убедитесь, что это рассуждение совершенно правильно. Вода в слюне необходима для того, чтобы смочить, размягчить сухую пищу и тем подготовить ее для дальнейших изменений. Если бы вы взяли сухой крахмал и сухой фермент, то никакой реакции не получилось бы. Вода необходима.
Далее. В слюне из подчелюстной железы имеется муцин, слизь. Нужно и можно ответить - зачем? Как вы увидите, эта слизь имеет значение смазочного вещества. Вы знаете, что во всех машинах для легкого хода, например для вращения осей, применяют разные маслянистые смазки. Так что и по отношению к слизи слюны можно сказать, что она играет роль смазочного вещества, облегчающего прохождение пищи изо рта в желудок. Ведь вы. по собственному опыту знаете, как дерет пищевод не смазанный чем-нибудь, спешно проглоченный кусок. Завтра мы вам докажем фактически, что муцин играет роль смазки.
Следующие вещества, которые имеются в слюне, - это белковые. Но здесь существует большая прореха, у нас нет еще точных данных для того, чтобы объяснить, почему в околоушной железе имеется белок. Можно предполагать, что назначение белка - отнимать от пищи ее острые свойства. Если пища очень кислая или щелочная, то можно думать, что белок имеет целью связывать лишнюю кислоту или щелочь. Но это положение не доказано в такой степени, как предшествующие.
Что касается солей, то их можно принимать как такие вещества, при которых хорошо идут многие химические реакции, но и здесь положение дела пока недостаточно известно.
Теперь мы пойдем дальше. Итак, мы знаем тот реактив, который изливается в рот, в первую инстанцию пищеварительного канала. Следующий по порядку вопрос, откуда эта реактивная жидкость берется? Какими органами организма она доставляется? Вы, конечно, знаете, что слюна добывается из органов, которые называются слюнными железами и открываются особыми трубочками, протоками, в полости рта. Вы знаете также из анатомии, что имеется три пары слюнных желез: подчелюстные (gl. submaxillaris), подъязычные (gl. sublingualis) и околоушные (gl. parotidea). Подробные сведения о их строении вы узнаете из гистологии. Первые две пары желез (они лежат под языком, внизу рта) доставляют слизистую слюну, содержащую муцин. Протоки их в полости рта открываются под языком. Околоушные же железы слизи почти не содержат, и в них вместо муцина находится белок. Открываются они своими протоками возле верхних коренных зубов.
Дальнейшая наша задача - после детально работу слюнных желез. Это уже чисто физиологическая задача, не имеющая отношения ни к химии, ни к анатомии. Прежде всего, как я буду следить за работой желез? Вопрос как следить есть вопрос способа действия, вопрос метода. Вы увидите, что метод - самая первая, основная вещь. От метода, от способа действия зависит вся серьезность исследования. Все дело в хорошем методе. При хорошем методе и не очень талантливый человек может сделать много. А при плохом методе и гениальный человек будет работать впустую и не получит ценных, точных данных. Этой истиной вы должны проникнуться. Впоследствии вы будете иметь дело с человеком, и если вы будете пользоваться пустыми, плохими методами, то и ваша роль будет пустая. никуда не годная.