巴甫洛夫和狗
赵世洲
吃不饱的狗
现在,我们知道,吃到胃里的牛肉,要停留 5 个小时才能消化掉,而牛奶只停留两个小时⋯⋯
有许许多多关于消化的知识都是巴甫洛夫告诉我们的。可是,巴甫洛夫又是怎么知道的呢?
胃藏在腹腔里,谁也看不见它,更不知道它是怎么消化的。在巴甫洛夫以前,研究生理的人,大多采用一种急性实验的方法。什么是急性实验呢? 我们举个例子来说吧,比如,拉一条狗来,把狗麻醉以后,通过解剖,把器官拿出来做实验,这种实验方法就叫急性实验。实验的时候,器官已经停止了正常状态下的工作,实验结果当然是不会准确。
巴甫洛夫不赞成这样的急性实验,他希望进行慢性实验。慢性实验和急性实验不同的是,在进行这种实验的时候,不让器官离开机体,也不进行麻醉。比如,为了研究胃,用狗做实验的时候,应该让狗清醒地正常地生活着, 它的胃也在正常地工作。
可是,问题又来了,看不见胃,怎样观察胃的消化呢?
有人想过一个办法:用线拴住一块海绵,让狗吞到胃里,等到海绵吸满了胃液,再拉出来,然后把胃液挤到试管里,放进一些肉或面包,看看胃液怎样消化它们。
试管里的消化毕竟代替不了胃里的消化,食物在胃里是怎样被消化的, 人们还是不知道。
一个偶然的事故,使人想到了可以打开一个观察胃的窗口。
在加拿大和美国交界的地方,有个猎人的枪支走火,子弹射进了他自己的腹部。一位美国军医救了猎人的命。可惜伤口长期不能愈合,在腹部留下一个通向胃部的小孔(这种小孔叫作瘘管),只好用纱布盖着。聪明的军医想到了这是一个难得的“窗口”,利用这个小孔,可以观察胃的消化活动。这次观察接连进行了好几年。如果说,这也是一种慢性实验,那末,这
只是独一无二的例子。谁能够在其他人的身上再遇到这么一个窗口呢?
消息传到了俄国,医生巴索夫想到用狗来代替人。用动手术的办法来造一个通向胃部的窗口。他的手术是成功的,在狗的上腹制造了一个胃瘘,可以得到胃液。
遗憾的是,从瘘里流出来的胃液是浑浊的,其中混杂着食物的残渣以及咽到胃里的口水,使你无法进行准确的研究。
慢性实验遇到了困难。
巴甫洛夫解决了这个困难。他的办法很简单,却十分巧妙,这就是后来闻名世界的“假饲”实验。
实验的第一步,巴甫洛夫和他的助手采用了巴索夫当年做过的一个普通的胃瘘。这是用来分泌胃液的。
第二步,巴甫洛夫在狗的脖子上开了一个口子,找到食管,把食管切断。然后,把这两个断头都接到皮肤外头来。
食管是连接嘴和胃的通道,食管被切断以后,从嘴里吃下去的食物,顺着食管向下咽,再也不能进入胃部,中途就从被切断的地方掉出来。为了把
狗喂饱必须从另一个断头那儿把食物送到胃里。
可是,这样的狗,却能告诉人们许多关于消化的信息。
在实验台上,狗的面前摆着一个食盘,盘子里盛着肉和面包,饥饿的狗, 叼起食物津津有味地吃了起来,边吃边咽。可是,咽下去的食物已经从切断了的食管口掉了出来,又落在食盘里。狗看到食盘里有食物,也不管这还是刚才吃过的食物,又吃到嘴里。食物通过食管断口,第二次掉在食管断口, 第二次掉在食盘里。接着,狗又去吃,食物又掉了出来⋯⋯
这一点点食物在嘴、食管和食盘之间循环,几个钟头里,狗虽然不停地吃,胃却得不到一点实惠,始终是空的命令。
有趣的是,食物虽然没有进入胃里,狗的嘴巴一动、一嚼食物,胃就开始分泌出胃液来。实验过程中,从胃瘘里流出来的胃液不再是浑浊的,而变得透明纯净了。
狗不停地吃,胃液一滴一滴不停地流,滴满一个量筒,又流满一个量筒。这个慢性实验告诉我们:食物没有进入胃部,胃就开始分泌胃液,说明
胃液的分泌,不是食物刺激胃的结果,而是大脑下达了消化的命令。因为食物一进入嘴里,味觉神经就向大脑报告:食物来了,叫胃准备消化。食物来了的信号通过大脑传到胃,胃就分泌出胃液来。
大脑控制着胃的消化! 吃石头的狗
多次的假饲,必然会使人深一步去想问题:食物根本没有进入胃部,而它却分泌出胃液,一滴一滴地汇集到量筒里去。那末,是谁去通知胃液的呢?巴甫洛夫果断他说出了自己的看法:“口腔里有神经末梢,它迅速地向
大脑报告,食物进入口腔了。”自然,大脑通过神经系统向胃下达一道命令: 准备消化。于是,胃在食物没有到达以前,就分泌出了透明的胃液。
在今天,我们可以很轻松地回答:“是大脑在支配胃的工作。”可是, 在当时这还是一个没有研究清楚的问题。为了证实这个看法,还需要做实验。这一次,巴甫洛夫提出了一个新奇的实验方法:“我们试试用小石头来喂狗。”
助手们大为惊奇,这好像是一个调皮儿童的歪主意。然而,巴甫洛夫却十分认真地开始了他的实验。他拉来了一条狗,又端了一盘石头,放在往常摆肉饼的地方。狗嗅了嗅,不吃。狗不吃。那就硬往嘴里塞,温顺的狗只好把石头咽了下去。
狗吃下去了一块石头,胃不分泌胃液,试管仍然空着。
强迫狗吃石头,终究不是好办法。后来,总算在好几条狗当中训练出一条听话的狗,居然能自己去吃石头。
这条狗看见石头就吃,并且咽了下去。虽然是它自己吃的,但是,也没有分泌出胃液来,试管还是空的。
巴甫洛夫知道了,口腔里的神经末梢已经向大脑作了报告:这不是食物, 不必分泌胃液!
在观察胃液的时候,实验还常常出现一些“意外”的情况。
食物还没有进入口腔。狗刚一看见食物。试管就已经收集到胃液。这说明不仅口腔可以向大脑报告食物来了的消息,眼睛也在工作,一看见食物, 就向头脑发出了准备消化的报告。
除此以外,鼻子也在工作。如果做实验的时候,谁的白大褂里藏着香肠, 灵敏的狗鼻子闻到了香肠,也会有一滴一滴的胃液流进试管里。不用说,它
证明大脑收到了鼻子的报告。
问题已经很清楚:大脑支配着胃的活动。这时候,巴甫洛夫的精力也开始转移,放下消化生理的研究,而把目标指向了大脑。