Всей многообразной деятельностью органов пищеварения постоянно управляет нервная система. С одной стороны, нервная система руководит механической обработкой пищи, т. е. всеми движениями пищеварительных органов, от работы жевательных мышц до перистальтики кишечника. При этом в деятельность вовлекается ряд сложных рефлекторных механизмов. Типичным примером таких рефлексов является глотание. Происходит оно лишь в том случае, если возникает раздражение (комочком пищи, каплей слюны и т. п.) задней части нёба и корня языка. Раздражение это передается в мозг, и в ответ летят импульсы, пускающие в ход сложные, согласованные движения мышц рта, нёба, глотки. Если во рту нет ни капли слюны, т. е. если нам нечего проглотить, то глотание невозможно (проверьте!).
Когда в желудок попадает вещество, сильно раздражающее слизистую оболочку, возникает защитный рефлекс — рвота. Содержимое желудка выбрасывается обратно через рот. Возникает рвота и при некоторых болезнях желудка.
Управляя механической обработкой пищи, нервная система, с другой стороны, регулирует и химическую обработку ее. Последнее было блестяще доказано И. П. Павловым. До его исследований ученые неоднократно убеждались, что при раздражении веточек блуждающего нерва, идущих к желудку, сокоотделение не меняется. Основываясь на этом, пришли к выводу, что мозг не влияет на главные пищеварительные железы. И. П. Павлов доказал обратное и тем сделал еще один шаг к утверждению концепции нервизма. Вот его опыт. У собаки с фистулой желудка и перерезанным пищеводом Павлов находит желудочные ветви блуждающего нерва, зацепляет их ниточкой, оба конца которой выводит наружу, и зашивает рану. Теперь в любой момент, дернув за нитку, можно прервать нервный путь. И вот на лекции демонстрируется опыт «мнимого кормления».
Собака жадно вновь и вновь проглатывает один и тот же кусок мяса, из желудка обильно течет сок. Ученый подходит к животному и дергает за нитку. Собака продолжает жадно есть, но из желудка теперь не вытекает на капли сока. Значит, работой желез желудка управляет нервная система. Пища раздражает вкусовые рецепторы языка, от них бегут импульсы в мозг, возбуждающие пищевой центр. Возбуждение его — это и есть аппетит. От центра по блуждающему нерву летят сигналы, пускающие в ход железы желудка, поджелудочную железу и т. д. И здесь главенствует закон рефлекса. Значит, не оттого мы чувствуем аппетит, что в желудке появился сок (как думали до Павлова), а, наоборот, аппетит — возбуждение пищевого центра — вызывает отделение сока. Поэтому громадное значение имеют вкус, запах пищи, красивая сервировка стола — все, что способствует аппетиту, который улучшает работу желез, помогает лучше усваивать пищу. Если мы за едой занимаемся посторонним делом, это мешает возбуждению пищевого центра, ухудшает переваривание пищи. Первый, «аппетитный» сок имеет, по Павлову, огромное значение.
Почему же прямое раздражение блуждающего нерва не давало у предшественников Павлова никакого эффекта? И. П. Павлов выяснил, что в этом нерве идут не только волокна, усиливающие работу желез, но и волокна, тормозящие ее. Понятно, что раздражение синхронно тех и других не могло быть результативным.
Помимо влияния через рецепторы полости рта, пища влияет на железы и через рецепторы желудка, кишечника, а также через кровь. Павлов подробно изучил влияние разных видов пищи на железы. Например, мясные и овощные отвары возбуждают железы желудка, жир тормозит их работу, угнетает ее. Стало ясно, почему жирное мясо — тяжелая пища. Ведь мясо — продукт белковый, требующий участия пепсина, а жир угнетает железы желудка. При этом пепсин не выделяется и вся работа ложится на поджелудочную железу, которую жир, наоборот, возбуждает.
Труды И. П. Павлова по физиологии пищеварения удостоены Нобелевской премии.
Однако главное дело его жизни еще впереди. Можно представить себе величие гениального ученого, если еще до своих главных свершений он был первым среди физиологов планеты! В начале 1900-х годов, в возрасте свыше 50 лет, великий ученый перешел к изучению совершенно новой области, которой посвятил всю остальную жизнь. Об этих бессмертных трудах, ставших жемчужиной русской и мировой науки, мы будем говорить, когда дойдем до физиологии мозга.