Продолжение книги "Невидимая радуга. Электричество и жизнь" Артура Фирстенберга. Начало здесь https://cont.ws/@yaspis/192063...У индийского слона один и тот же набор генов, независимо от того, трудится ли он в лагере лесорубов или свободно бегает в лесу. Но его ДНК не расскажет вам подробностей его жизни. Точно так же электроны не могут сказать нам, что наиболее интересно в электричестве. Подобно слонам, электричество было вынуждено нести нашу ношу и перемещать огромные грузы, и мы более или менее точно выяснили его поведение в неволе. Но не следует вводить себя в заблуждение, полагая, что мы знаем все важное о жизни его диких сородичей.
Что является источником грома и молний, заставляющих облака электризоваться и изливать свою ярость на землю? Наука до сих пор этого не знает. Почему у Земли есть магнитное поле? Что делает причесанные волосы вьющимися, нейлон цепляется, а воздушные шары для вечеринок прилипать к стенам? Это наиболее распространенное из всех электрических явлений до сих пор недостаточно изучено. Как работает наш мозг, как функционируют наши нервы, как наши клетки общаются? Как организован рост нашего тела? Мы всё еще в основном невежественны. И вопрос, поднятый в этой книге - «Как электричество влияет на жизнь?» - это вопрос, который современная наука даже не задает.
Единственная забота науки сегодня - поддерживать воздействие на человека на низком уровне, при котором ваши клетки могут свариться. Влияние несмертельного электричества - это то, что основная наука больше не хочет знать. Но в восемнадцатом веке ученые не только задали этот вопрос, но и начали давать ответы.
Ранние машины трения были способны заряжаться примерно до десяти тысяч вольт - достаточно, чтобы вызвать колющий шок, но недостаточно, тогда или сейчас, чтобы считаться опасными. Для сравнения: человек может накапливать тридцать тысяч вольт на своем теле, идя по синтетическому ковру. Искра ужалит, но не убьет.
Лейденская банка на одну пинту может вызвать более мощный разряд, содержащий около 0,1 джоулей энергии, но все же примерно в сто раз меньше, чем считается опасным, и в тысячи раз меньше, чем разряды, которые обычно наносятся дефибрилляторами для оживления людям с остановкой сердца. Согласно современной науке, искры, разряды и крошечные токи, использовавшиеся в восемнадцатом веке, не должны были повлиять на здоровье. Но они это сделали.
Представьте, что в 1750 году вы были бы пациентом, страдающим артритом. Ваш «электрик» усадит вас в стул со стеклянными ножками, чтобы он был хорошо изолирован от земли. Это было сделано для того, чтобы при подключении к машине трения вы накапливали «электрическую жидкость» в своем теле, а не выпускали ее в землю. В зависимости от философии «электрика», степени тяжести вашего заболевания и вашей собственной переносимости электричества существовало несколько способов «электризовать» вас. В «электрической ванне», которая была самой нежной, вы просто держали бы в руке стержень, соединенный с основным проводником, и машина непрерывно крутилась в течение нескольких минут или часов, передавая свой заряд по всему телу и создавая электрический ток, «ауру» вокруг вас. Если бы это было сделано достаточно осторожно, вы бы ничего не почувствовали — точно так же, как человек, шаркающий ногами по ковру, может накапливать заряд на своем теле, не осознавая этого.
После того, как вас таким образом «купают», машина останавливается, и вас могут лечить «электрическим ветром». Электроэнергия легче всего отводится от заостренных проводов. Поэтому заземленная заостренная металлическая или деревянная палочка будет поднесена к вашему болезненному колену, и вы снова почувствуете очень слабое — возможно, ощущение легкого ветра, когда заряд, накопившийся в вашем теле, медленно рассеется через ваше колено в заземленную палочку.
Для более сильного эффекта ваш «электрик» может использовать жезл с закругленным концом и вместо постоянного тока вытягивать настоящие искры из вашего больного колена. И если бы ваше состояние было тяжелым — скажем, ваша нога была парализована — он мог бы зарядить небольшую лейденскую банку и нанести вам серию сильных ударов.
Электричество было доступно в двух вариантах: положительное, или «стекловидное» электричество, полученное протиранием стекла, и отрицательное, или «смолистое» электричество, первоначально полученное натиранием серы или различных смол. Скорее всего, ваш «электрик» будет лечить вас положительным электричеством, так как это разновидность, обычно встречающаяся на поверхности тела в здоровом состоянии.
Цель электротерапии состояла в том, чтобы стимулировать здоровье путем восстановления электрического равновесия тела там, где оно было нарушено. Идея, конечно, не нова. В другой части мира использование естественного электричества превратилось в изящное искусство на протяжении тысячелетий. Иглы для акупунктуры, как мы увидим в главе 9, проводят атмосферное электричество в тело, где оно проходит по точно обозначенным путям, возвращаясь в атмосферу через другие иглы, замыкающие цепь. Для сравнения, электротерапия в Европе и Америке, хотя и схожая по концепции, была младенческой наукой, в которой использовались инструменты, похожие на кувалды.
Европейская медицина восемнадцатого века была полна кувалд. Если бы вы обратились к обычному врачу по поводу ревматизма, вы могли бы ожидать, что у вас будут кровопускание, очистка, рвота, волдыри и даже введение ртути. Легко понять, что обращение к «электрику» может показаться очень привлекательной альтернативой. И оставалось привлекательным до начала двадцатого века.
После более чем полувека непрекращающейся популярности, электротерапия временно потеряла популярность в начале 1800-х годов из-за определенных культов, один из которых вырос в Европе вокруг Антона Месмера и его так называемого «магнитного» исцеления, а другой — в Америке, вокруг Элиша Перкинса и его «электрических» тракторов — трехдюймовых металлических карандашей, которыми можно наносить мазки на больную часть тела. Ни один из этих людей вообще не использовал магниты или электричество, но на какое-то время они дали обоим этим методам дурную славу. К середине века электричество снова стало мейнстримом, и в 1880-х годах десять тысяч американских врачей использовали в лечении своих пациентов.
Возможно, можно подозревать, что электротерапия окончательно потеряла популярность в начале двадцатого века, потому что она была несовместима с тем, что тогда происходило в мире. Электричество больше не было тонкой силой, имеющей какое-либо отношение к живым существам. Это была динамо-машина, способная приводить в движение локомотивы и казнить заключенных, а не лечить пациентов. Но искры, создаваемые машиной трения, за полтора века до того, как мир был устроен, вызывали совсем другие ассоциации.
Несомненно, электричество иногда лечило болезни, как серьезные, так и легкие. Сообщения об успехе за почти два столетия иногда были преувеличены, но они слишком многочисленны и часто слишком подробны и хорошо засвидетельствованы, чтобы отбросить их все. Даже в начале 1800-х годов, когда электричество не пользовалось хорошей репутацией, продолжали появляться сообщения, которые нельзя игнорировать. Например, Лондонский электротехнический диспансер с 29 сентября 1793 г. по 4 июня 1819 г. принял 8686 пациентов для лечения электричеством. Из них 3962 человека были перечислены как «вылеченные», а еще 3308 — как «облегченные», когда они были выписаны, что составляет 84 процента успеха.
Хотя основное внимание в этой главе будет уделено эффектам, которые не обязательно являются благотворными, важно помнить, почему общество восемнадцатого века было очаровано электричеством, как и мы сегодня. В течение почти трехсот лет существует тенденция использовать его преимущества и игнорировать его вред. Но в 1700-х и 1800-х годах ежедневное использование электричества в медицине было постоянным напоминанием, по крайней мере, о том, что электричество тесно связано с биологией. Здесь, на Западе, электричество как биологическая наука сегодня остается в зачаточном состоянии, и даже его лекарства давно забыты. Напомню только один из них.
Заставить глухих слышать
В 1851 году великий невролог Гийом Бенджамин Дюшенн де Булонь прославился тем, чем его меньше всего помнят сегодня. Известная фигура в истории медицины, он определенно не был шарлатаном. Он представил современные методы физического обследования, которые используются до сих пор. Он был первым врачом, который взял биопсию у живого человека с целью диагностики. Он опубликовал первое точное клиническое описание полиомиелита. В его честь назван ряд заболеваний, которые он определил, в первую очередь мышечная дистрофия Дюшенна. Его помнят за все это. Но в свое время он был несколько невнимателен к своей работе с глухими.
Дюшенн очень подробно знал анатомию уха; фактически, именно с целью выяснения функции нерва, называемого chorda tympani, который проходит через среднее ухо, он попросил нескольких глухих добровольно стать испытуемыми электрических экспериментов. Случайное и неожиданное улучшение слуха привело к тому, что Дюшенна завалили просьбами из сообщества глухих приехать в Париж для лечения. И поэтому он начал служить большому количеству людей с нервной глухотой, используя тот же прибор, который он разработал для своих исследований, который плотно входил в ушной канал и содержал стимулирующий электрод.
Его процедура для современного читателя могла бы показаться маловероятной, чтобы вообще иметь какой-либо эффект: он подвергал своих пациентов импульсам самого слабого тока, с интервалом в полсекунды, в течение пяти секунд за раз. Затем он постепенно увеличивал силу тока, но никогда до болезненного уровня и никогда не более пяти секунд за раз. И тем не менее, таким образом он восстановил хороший слух в течение нескольких дней или недель 26-летнему мужчине, который был глухим с десяти лет, 21-летнему мужчине, который был глухим с тех пор, как заболел корью в Девятилетняя молодая женщина, недавно потерявшая слух из-за передозировки хинина, назначенного от малярии, и многие другие женщины с частичной или полной потерей слуха.
Пятьдесят лет спустя, в Йевер, Германия, аптекарь по имени Иоганн Шпренгер прославился на всю Европу по той же причине. Хотя он был осужден директором Института глухонемых в Берлине, сами глухие осыпали его просьбами о лечении. Его результаты были засвидетельствованы в судебных документах, а его методы были приняты современными врачами. Сообщается, что он сам полностью или частично восстановил слух не менее чем у сорока глухих и слабослышащих, включая некоторых глухих от рождения. Его методы, как и методы Дюшена, были обезоруживающе простыми и мягкими. Он делал ток слабее или сильнее в зависимости от чувствительности пациента, и каждое лечение состояло из коротких импульсов электричества с интервалом в одну секунду, в общей сложности четыре минуты на ухо. Электрод помещали на козелок (лоскут хряща перед ухом) на одну минуту, внутрь слухового прохода на две минуты и на сосцевидный отросток за ухом на одну минуту.
А за пятьдесят лет до Шпренгера шведский врач Иоганн Линдхульт, писавший из Стокгольма, сообщил о полном или частичном восстановлении слуха в течение двух месяцев 57-летнему мужчине, который был глухим в течение 32 лет; молодой человек двадцати двух лет, недавно потерявший слух; семилетняя девочка, рожденная глухой; юноша двадцати девяти лет, слабослышащий с одиннадцати лет; и мужчина с потерей слуха и тиннитусом левого уха. «Все пациенты, - писал Линдхульт, - лечились мягким электричеством, либо простым током, либо электрическим ветром».
Линдхульт в 1752 году использовал машину трения. Полвека спустя Шпренгер использовал гальванические токи от электрической батареи, предшественницы современных батарей. Спустя полвека Дюшенн использовал переменный ток от индукционной катушки. Британский хирург Майкл Ла Бом, добившийся такого же успеха, использовал машину трения в 1810-х годах и гальванические токи позже. Что их всех объединяло, так это то, что они настаивали на том, чтобы лечение было кратким, простым и безболезненным.
Увидеть и попробовать электричество
Помимо попыток вылечить глухоту, слепоту и другие заболевания, первые электрики сильно интересовались, может ли электричество непосредственно восприниматься пятью чувствами - еще один вопрос, который современных инженеров не интересует, а современные врачи не знают, но чей ответ актуален для каждого современного человека, страдающего электрической чувствительностью.
Когда ему было чуть больше двадцати, будущий исследователь Александр фон Гумбольдт использовал свое собственное тело для раскрытия этой тайны. Пройдет несколько лет, прежде чем он уедет из Европы в долгое путешествие, которое должно было продвинуть его далеко вверх по реке Ориноко и на вершину горы Чимборасо, собирая растения на ходу, проводя систематические наблюдения за звездами, землей и культурами Амазонские народы. Пройдет полвека, прежде чем он начнет работу над своим пятитомником «Космос», попыткой объединить все существующие научные знания. Но когда он был молодым человеком, руководившим горнодобывающими предприятиями в районе Байройт в Баварии, центральный вопрос его дня занимал его свободное время.
Люди спрашивали, действительно ли электричество является жизненной силой? Этот вопрос, мягко грызший душу Европы со времен Исаака Ньютона, внезапно стал настойчивым, заставив себя покинуть возвышенные области философии и перейти к обеденным дискуссиям за столами обычных людей, чьим детям придется жить с этими ответами. Электрическая батарея, которая вырабатывала ток от контакта разнородных металлов, была только что изобретена в Италии. Последствия этого были огромны: машины трения — громоздкие, дорогие, ненадежные, подверженные атмосферным условиям — могли больше не понадобиться. Телеграфные системы, уже разработанные несколькими провидцами, теперь могут быть практичными. И вопросы о природе электрического флюида могут быть ближе к ответу.
В начале 1790-х годов Гумбольдт с энтузиазмом занялся этим исследованием. Он хотел, среди прочего, определить, может ли он воспринимать эту новую форму электричества собственными глазами, ушами, носом и вкусовыми рецепторами. Другие проводили аналогичные эксперименты - Алессандро Вольта в Италии, Джордж Хантер и Ричард Фаулер в Англии, Кристоф Пфафф в Германии, Питер Абильгаард в Дании - но ни один из них не был более тщательным и усердным, чем Гумбольдт. Учтите, что сегодня мы привыкли, не задумываясь, обращаться с девятивольтовыми батарейками руками.
Учтите, что миллионы из нас ходят с серебром и цинком, а также с золотом, медью и другими металлами в пломбах во рту. Затем рассмотрим следующий эксперимент Гумбольдта с использованием одного куска цинка и одного куска серебра, который произвел электрическое напряжение около вольта:
«Большая охотничья собака, от природы ленивая, очень терпеливо позволяла приложить кусочек цинка к своему нёбу и оставалась совершенно спокойной, в то время как другой кусок цинка соприкасался с первым кусочком и с его языком. Но едва кто коснулся его языка серебром, как он с юмором выказал свое отвращение: судорожно сжал верхнюю губу и очень долго облизывал себя; потом достаточно было показать ему кусок цинка, чтобы напомнить ему о впечатлении, которое он испытал, и рассердить его».
Легкость, с которой можно воспринимать электричество, и разнообразие ощущений стали бы откровением для большинства врачей сегодня. Когда Гумбольдт коснулся кончика своего языка кусочком цинка, а его кончика кусочком серебра, вкус был сильным и горьким. Когда он переместил серебро под нее, у него зажгло на языке. Отодвигая цинк дальше назад и серебро вперед, он почувствовал холод на языке. А когда цинк отодвинули еще дальше назад, его тошнило и иногда рвало, чего никогда не случалось, если бы два металла были одинаковыми. Ощущения всегда возникали, как только кусочки цинка и серебра помещались в металлический контакт друг с другом.
Эффекты зрения было так же легко вызвать четырьмя различными способами, используя одну и ту же батарею на один вольт: прикладывая серебряную «арматуру» к одному влажному веку и цинку - к другому; или один в ноздрю, а другой в глазу; или один на языке и один на глазу; или даже один на языке и один против верхних десен. В каждом случае в момент соприкосновения двух металлов Гумбольдт видел вспышку света. Если он повторял эксперимент слишком много раз, его глаза воспалялись.
В Италии Вольта, изобретатель электрической батареи, сумел вызвать ощущение звука не с помощью одной пары металлов, а с помощью тридцати металлов, прикрепленных к электродам в каждом ухе. С металлами, которые он изначально использовал в своей «кучке», используя воду в качестве электролита, это могла быть батарея примерно на двадцать вольт. Вольта услышал только потрескивающий звук, который мог быть механическим воздействием на кости его среднего уха, и он не стал повторять эксперимент, опасаясь, что удар по его мозгу может быть опасным.
Семьдесят лет спустя немецкому врачу Рудольфу Бреннеру оставалось продемонстрировать реальное воздействие на слуховой нерв, используя более совершенное оборудование и меньшие токи, как мы увидим в главе 15.
Ускорение сердца и его замедление
Вернувшись в Германию Гумбольдт, вооруженный теми же отдельными кусочками цинка и серебра, обратил свое внимание на сердце. Вместе со своим старшим братом Вильгельмом и под наблюдением известных физиологов Гумбольдт удалил сердце лисы и подготовил одно из нервных волокон так, чтобы арматура могла быть наложена на него, не касаясь самого сердца. «При каждом контакте с металлами пульсации сердца явно менялись; их скорость, но особенно их сила и высота были увеличены», — записал он.
Затем братья экспериментировали с лягушками, ящерицами и жабами. Если рассеченное сердце сокращается 21 раз в минуту, после гальванизации оно сокращается от 38 до 42 раз в минуту. Если сердце останавливалось на пять минут, оно возобновлялось сразу после контакта с двумя металлами.
Вместе с другом из Лейпцига Гумбольдт стимулировал сердце карпа, который почти перестал биться, пульсируя только раз в четыре минуты. После того, как массаж сердца не дал результата, гальванизация восстановила частоту до 35 ударов в минуту. Двое друзей поддерживали сердцебиение почти четверть часа путем многократной стимуляции одной парой разнородных металлов.
В другом случае Гумбольдту даже удалось оживить умирающую сетку, которая лежала ногами вверх с закрытыми глазами, не реагируя на укол булавки. «Я поспешил поместить небольшую пластинку из цинка в его клюв и небольшой кусочек серебра в прямую кишку, — писал он, — и сразу же установил связь между двумя металлами с помощью железного стержня. Каково же было мое изумление, когда в момент контакта птица открыла глаза, поднялась на ноги и хлопнула крыльями. Он снова дышал шесть или восемь минут, а затем спокойно умер.»
Никто не доказал, что батарея на один вольт может перезапустить человеческое сердце, но множество наблюдателей до Гумбольдта сообщали, что электричество увеличивает частоту пульса человека — знания, которым сегодня не обладают врачи. Немецкие врачи Кристиан Готтлиб Кратценштейн и Карл Абрахам Герхард, немецкий физик Селестин Штайгленер, швейцарский физик Жан Жаллабер, французские врачи Франсуа Буасье де Соваж де ла Круа, Пьер Модю де ла Варенн, Жан-Батист Боннфуа, французский физик, Джозеф Сиго де ла Фонд, и итальянские врачи Эусебио Сгуарио и Джован Джузеппи Вератти были лишь некоторыми из наблюдателей, которые сообщили, что электрическая ванна увеличивала частоту пульса от пяти до тридцати ударов в минуту при использовании положительного электричества. Отрицательное электричество имело противоположный эффект. В 1785 году голландский фармацевт Виллем ван Барневельд провел 169 исследований на 43 своих пациентах — мужчинах, женщинах и детях в возрасте от девяти до шестидесяти лет — обнаружив в среднем на пять процентов учащение пульса, когда человека купали положительным электричеством, и три. процентное снижение частоты пульса, когда человека омывали отрицательным электричеством. Когда были получены положительные искры, пульс увеличился на двадцать процентов.
Но это были только средние значения: никакие два человека не реагировали на электричество одинаково. У одного человека пульс всегда увеличивался с шестидесяти до девяноста ударов в минуту; другой всегда удваивается; пульс другого стал намного медленнее; другой вообще не отреагировал. Некоторые из испытуемых ван Барневельда отреагировали противоположно большинству: отрицательный заряд всегда ускорял их пульс, а положительный - замедлял.
«Iistupidimento»
Наблюдения такого рода происходили быстро и в большом количестве, так что к концу восемнадцатого века были накоплены базовые знания о воздействии электрического флюида — обычно положительного разнообразия — на человеческое тело. Это увеличивало как частоту пульса, как мы видели, так и силу пульса. Это увеличило все выделения тела. Электричество вызвало слюноотделение, слезы и пот. Это вызвало секрецию ушной серы и слизи из носа. Он заставлял течь желудочный сок, возбуждая аппетит. Из-за этого молоко спускалось, а менструальная кровь текла. Это заставляло людей обильно мочиться и опорожнять кишечник.
Большинство из этих действий было полезно в электротерапии, и так будет до начала двадцатого века. Остальные эффекты были совершенно нежелательными. Электрификация почти всегда вызывала головокружение, а иногда и своего рода умственное замешательство, иступение или «istupidimento», как его называли итальянцы. Обычно она вызывала головные боли, тошноту, слабость, утомляемость и учащенное сердцебиение. Иногда это вызывало одышку, кашель или хрипы, похожие на астматические. Это часто вызывает боли в мышцах и суставах, а иногда и психическую депрессию. Хотя электричество обычно вызывает движение кишечника, часто с диареей, повторная электризация может привести к запору.
Электричество вызывало сонливость и бессонницу.
Гумбольдт в своих экспериментах на себе обнаружил, что электричество увеличивает кровоток из ран и вызывает обильное вытекание сыворотки из волдырей. Герхард разделил фунт свежевытянутой крови на две равные части, поместил их рядом и наэлектризовал одну из них. Электрифицированная кровь свертывалась дольше. Антуан Тилле-Платель, фармацевт в Hôtel-Dieu, знаменитой парижской больнице, согласился с тем, что электричество противопоказано в случае кровотечения. Винклер и его жена, как уже упоминалось, получили кровотечение из носа от удара лейденской банки. В 1790-х годах у шотландского врача и анатома Александра Монро, известного тем, что он открыл функцию лимфатической системы, кровотечение из носа происходило всего от батареи на один вольт, когда он пытался вызвать ощущение света в глазах. «Доктор Монро был настолько возбужден гальванизмом, что у него пошла кровь из носа, когда, очень осторожно вставив цинк в носовые ямки, он соприкоснулся с арматурой, приложенной к его языку. Кровоизлияние всегда происходило в момент, когда загорался свет». Об этом сообщил Гумбольдт21. В начале 1800-х годов Конрад Квенсель из Стокгольма сообщил, что гальванизм «часто» вызывает носовые кровотечения.
Линейная гравюра аббата Нолле, Recherches sur les Causes Particulières des Phénomènes Électriques, Париж: Фререс Герен, 1753 г.
Аббе Нолле доказал, что по крайней мере один из этих эффектов — потоотделение — возник просто из-за пребывания в электрическом поле. Фактический контакт с машиной трения даже не требовался. У него были наэлектризованные кошки, голуби, несколько видов певчих птиц и, наконец, люди. В тщательно контролируемых повторяемых экспериментах, сопровождаемых современными таблицами данных, он продемонстрировал измеримую потерю веса у всех наэлектризованных субъектов из-за увеличения испарения с их кожи. Он даже наэлектризовал пятьсот комнатных мух в закрытой марлей банке в течение четырех часов и обнаружил, что они тоже потеряли лишний вес — на 4 зерна больше, чем их неэлектрифицированные собратья за то же время.
Затем Нолле пришла в голову идея разместить своих подопытных на полу под электрифицированной металлической клеткой, а не в ней, и они все равно потеряли столько же, а то и немного больше веса, чем когда были наэлектризованы сами. Нолле также наблюдал ускорение роста проростков, проросших в наэлектризованных горшках; это тоже происходило, когда горшки ставили только на пол внизу. «В конце концов, — писал Нолле, — я заставил человека сидеть пять часов на столе возле электрифицированной металлической клетки». Молодая женщина похудела на 4½ драма больше, чем когда она сама была наэлектризована.
Таким образом, Нолле был первым человеком, еще в 1753 году, который сообщил о значительных биологических эффектах воздействия электрического поля постоянного тока — такого поля, которое, согласно современной науке, не оказывает никакого влияния. Позже его эксперимент был воспроизведен с использованием птицы Штайгленером, профессором физики Университета Ингольштадта, Бавария, с аналогичными результатами. В таблице 1 перечислены воздействия на людей электрического заряда или малых токов постоянного тока, о которых сообщали самые первые электрики. Электрочувствительные люди сегодня узнают большинство, если не всех из них.
Таблица 1 - Воздействие электричества в восемнадцатом веке
Продолжение следует...
Оценили 0 человек
0 кармы