Флогистон утратил свои позиции только благодаря сопровождавшимся измерениями экспериментам. Взвешивание горючих металлов, таких как натрий, калий и магний, показало, что их вес после горения увеличивается, а не уменьшается. Поэтому разумнее было предположить, что, горя, они поглощают, а не выделяют некоторое вещество. Однако флогистон был готов сражаться до последнего живого сторонника, и в качестве встречного аргумента прозвучала идея, что у флогистона отрицательный вес. Тех, кто отстаивал теорию, не смущал даже тот факт, что ни одного объекта с отрицательным весом никто еще не видел. Последний гвоздь в крышку гроба забил Антуан Лавуазье, тот самый химик, в чьем доме комиссия под руководством Бенджамина Франклина проводила экспериментальную проверку месмеризма. Путем опытов в закрытых сосудах Лавуазье показал, что для горения требуется имеющий определенную массу газ.
Переход на язык чисел позволил добиться значимых успехов в физике, астрономии и механике, но медицина оставалась от этой числовой революции в стороне. Врачи не спешили использовать математику. Конечно, всегда были отдельные исключения. Например, Эрасистрату, помимо создания приборов для измерения пульса и объема дыхания, приписывают и любопытные эксперименты с птицами. Он переставал их кормить, а затем измерял и фиксировал их вес, а также вес выделяемых ими экскрементов. Поскольку суммарная потеря веса была больше, чем вес птичьего помета, Эрасистрат абсолютно верно предположил существование неких “невидимых эманаций”. Он бы не смог прийти к этой опережающей время гипотезе без помощи математики, полагаясь лишь на чувства и размышления.
Увы, интерес александрийцев к измерениям постигла та же судьба, что и анатомические вскрытия. Причины были те же: невозможность извлечь из измерений практическую пользу и отсутствие в интеллектуальной культуре того времени идеи, что числа имеют большую ценность, чем философские рассуждения. Только к XVII веку начали звучать голоса считавших, что для прогресса медицине необходимо перенять опыт других областей знания. Итальянский врач Джоржо Бальиви в 1696 году призывал врачей следовать примеру астрономов.
Астрономы разработали множество систем, описывающих небеса: птолемееву, коперникову, геогелиоцентрическую, полугеогелиоцентрическую – и все они противоречат друг другу. Но в том, что касается предсказания положения небесных тел, их мнения нисколько не расходятся… ведь какую бы особенную Теорию Звезд ни придумал очередной астроном, она будет опираться на те же наблюдения и измерения, что у остальных.
Благодаря измерениям и экспериментам были опровергнуты старые представления о кровеносной системе. Гален утверждал, что кровь образуется из пищи в печени, откуда разносится по всему телу и поглощается им, то есть каждая пульсация сердца гонит по телу новую кровь. Ошибка была исправлена в XVII веке британским врачом Уильямом Гарвеем. Несложные расчеты показали, что Гален никак не может быть прав. Гарвей определил, что сердце за один раз может пропустить через себя не более восьмидесяти миллилитров крови. За полчаса оно сокращается более двух тысяч раз. Если считать, что вся выталкиваемая сердцем кровь создается заново, то за полчаса организм должен произвести из пищи не менее 100 литров жидкости. Очевидно, что такому количеству крови неоткуда взяться. Более того, в теле содержится примерно 4 литра крови, куда же тогда девается остальная? Единственное возможное объяснение заключалось в том, что ограниченный, относительно небольшой объем крови циркулирует по замкнутой системе. Благодаря расчетам Гарвей пришел к правильным выводам задолго до того, как замкнутость кровеносной системы была подтверждена анатомически.
Гарвей провел сотни экспериментов на животных и исправил множество старых ошибок. Так, Гален считал, что активная фаза сердца – фаза расширения, когда кровь всасывается в правый желудочек. Гарвей же, сделав на бьющемся сердце надрез, наблюдал, как одновременно с сокращениями кровь толчками выбрасывается и из сердца, и из надрезов на артериях – значит, сердце работает как насос, который, сокращаясь, выталкивает кровь в сосуды. Ранее считалось, что между левым и правым желудочками сердца существует отверстие. Но Гарвей закачал воду в идущие к сердцу вены и наблюдал за ее движением, определив таким образом, что правый и левый желудочек соединены только через легочной круг кровообращения.
Некоторые давние заблуждения были исправлены при помощи совсем простых экспериментов. Гален утверждал, что вены несут кровь от сердца. Накладывая на конечности давящие повязки, Гарвей показал, что артерии перестают пульсировать ниже повязки и сохраняют пульсацию выше ее. Когда он немного ослаблял повязку, кровь поступала в конечность через артерии, которые расположены глубже, но не могла покинуть ее через поверхностно расположенные вены, по-прежнему сжатые повязкой. Было видно, как рука опухает и наполняется кровью, а значит, кровь движется по артериям от сердца к периферии, а по венам к сердцу. Ничто не мешало Галену провести этот опыт. Вероятно, ему даже не приходило в голову, что он должен как-то подтвердить свою теорию. Понадобилось полторы тысячи лет, чтобы числовой метод и эксперименты стали принимать всерьез, а вес авторитетов ослабел.
Инокуляция
Чтобы ломать традиции, нужна серьезная угроза. На эту роль годится война: проблемы армии, флота и тыла не раз в истории медицины становились причиной важной трансформации. Еще одна такая угроза – эпидемические заболевания. Именно их масштаб и драматичность последствий дали медицине стимул наконец заговорить на языке математики.
Первую попытку применить статистику – то есть сбор и анализ больших объемов числовых данных – для нужд медицины предпринял в XVII веке живший в Лондоне галантерейщик Джон Граунт. Этот незаурядный человек пытался создать систему раннего оповещения о вспышках бубонной чумы, для чего еженедельно собирал данные об умерших от этой болезни. Хотя система так и не была создана, Граунт сделал много других замечательных вещей: благодаря многолетнему сбору и анализу информации о рождениях, болезнях и смертях в Лондоне он впервые смог точно рассчитать население города. Он же первым обнаружил, что девочек рождается больше, чем мальчиков, и что среди пациентов врачей женщин в два раза больше, чем мужчин, хотя мужчины умирают намного раньше. Граунт описал, как возникают и распространяются вспышки инфекций, а также опроверг поверье, что эпидемии чумы связаны с воцарением на престоле новых королей. Работу Граунта оценили по достоинству: он был принят в члены Королевского общества при поддержке самого короля. Британская монархия хорошо осознавала, что осведомленность о жизни подданных не только мощный инструмент управления страной, но и способ поднять престиж власти.
Однако болезнью, по-настоящему сделавшей статистику частью медицины, стала не чума, а оспа. Это заболевание убивало людей еще за много тысяч лет до нашей эры. Вероятно, вызывающие его вирусы Variola major и Variola minor – результат мутации изначально безвредного для человека вируса грызунов. Возбудитель оспы передается от больных здоровым воздушно-капельным путем
[86] или через прикосновение. Спустя 10–14 дней у больного начинается лихорадка, затем на коже лица, конечностей, груди и на слизистых появляется сыпь. Еще через несколько дней сыпь превращается в характерные пустулы
[87], на месте которых у выживших навсегда остаются шрамы – оспины. Смерть наступает на второй неделе заболевания. Относительно безопасный вирус Variola minor убивал лишь каждого сотого заболевшего, Variola major вызывал более тяжелую форму болезни, которая в XX веке заканчивалась гибелью каждого третьего больного. В XVIII веке от нее умирало до 60% взрослых и до 90% детей.
