Ausdrücke oder Maßstäbe für Kraftwirkungen, die sich auf eine in
gegebener Zeit erlangte Geschwindigkeit oder auf einen gegebenen Raum
beziehen; in diesem Sinne lassen sie sich auf die Wirkungen aller
anderen Ursachen der Bewegung, Form- und Beschaffenheitsveränderung
übertragen, wie groß oder wie klein auch der Raum oder die Zeit sein
mag, in der sich ihre Wirkung für die Sinne offenbart.
Eine jede Kraft äußert sich demnach in der Materie als Widerstand gegen
äußere Ursachen der Orts- (Form- und Beschaffenheits-) Veränderung; als
Bewegung-erzeugende Kraft zeigt sie sich, wenn ihr keine Widerstände
entgegenstehen oder in der Ueberwindung von Widerständen.
Eine und dieselbe Kraft wirkt Bewegung mittheilend und Bewegungen
vernichtend; in dem einen Falle, wenn ihrer Thätigkeitsäußerung keine
Widerstände entgegenstehen; in dem andern, wenn sie selbst die Aeußerung
einer andern Ursache der Bewegung (Form- und Beschaffenheits-Aenderung)
aufhebt. Gleichgewicht (oder Ruhe) heißt der Zustand der Thätigkeit, wo
ein Kraft- oder Bewegungsmoment, durch ein entgegengesetztes Kraft- oder
Bewegungsmoment aufgehoben ist.
Beide Thätigkeitsäußerungen beobachten wir an der Kraft, welche den
belebten Körpertheilen ihre eigenthümlichen Eigenschaften giebt.
Durch Aufhebung der zwischen den Bestandtheilen der Nahrungsstoffe
wirkenden chemischen Kräfte (der Cohäsion und Affinität), durch
Aenderung der Lage oder des Ortes, in welchem sich ihre
Elementartheilchen befinden, giebt sich die Lebenskraft als bewegende
Kraft zu erkennen; sie äußert sich als Bewegung erzeugende Kraft durch
Ueberwindung der chemischen Anziehung der Bestandtheile der
Nahrungsstoffe und als die Ursache, die sie zwingt, sich in einer neuen
Ordnung mit einander zu vereinigen.
Es ist klar, daß einem belebten Körpertheil, welcher also die Fähigkeit
besitzt, Widerstände aufzuheben und den Elementartheilchen der
Nahrungsstoffe eine Bewegung mitzutheilen durch die in ihm frei sich
äußernde Lebenskraft, ein Bewegungsmoment zukommen muß, was ja nichts
anderes ist, als das Maß der eingetretenen Bewegung, Form- und
Beschaffenheits-Aenderung.
Wir wissen, daß dieses Bewegungsmoment der Lebenskraft in einem belebten
Körpertheil verwendbar ist, um ruhenden Materien Bewegung zu ertheilen
(Zersetzung zu bewirken, Widerstände aufzuheben), und wenn die
Lebenskraft in ihren Aeußerungen sich ähnlich verhält wie andere
Kräfte, so muß dieses Bewegungsmoment mitgetheilt oder fortgepflanzt
werden können durch Materien, die in sich selbst durch eine
entgegenwirkende Thätigkeit seine freie Aeußerung nicht aufheben.
Die durch irgend eine Ursache gewonnene Bewegung eines Stoffes oder
einer Materie kann in sich selbst nicht vernichtet werden, sie kann zwar
für die Wahrnehmung verschwinden, allein auch aufgehoben durch
Widerstände (durch entgegengesetzte Kraftwirkungen) wird ihr Effect
nicht vernichtet. Der fallende Stein übt durch seine im Fallen gewonnene
Bewegungsgröße, auf dem Tische angelangt, eine Wirkung aus; der
hervorgebrachte Eindruck auf das Holz, die Geschwindigkeit, welche von
der seinigen sich auf die Holztheile überträgt, ist sein Effect.
Uebertragen wir die Begriffe von Bewegung, Gleichgewicht und Widerstand
auf die chemischen Kräfte, die in ihrer Wirkungsweise der Lebenskraft
unendlich näher stehen, als die Schwere, so wissen wir mit der größten
Bestimmtheit, daß sie nur bei unmittelbarer Berührung sich thätig
zeigen; wir wissen, daß die ungleiche Fähigkeit chemischer Verbindungen,
Widerstand gegen äußere Störungen zu leisten, gegen die Einwirkung der
Wärme, der elektrischen Kraft, die ihre Theilchen zu trennen streben, so
wie ihr Vermögen Widerstände in anderen Verbindungen aufzuheben
(Zersetzung zu bewirken), daß mit einem Worte die in einer Verbindung
thätige Kraft, abhängig ist von einer gewissen Ordnung, in welcher sich
ihre Elementartheilchen berühren.
Die nämlichen Elemente in einer andern Ordnung mit einander vereinigt,
äußern mit anderen Verbindungen in Berührung eine höchst ungleiche
Fähigkeit Widerstand zu leisten oder Widerstände aufzuheben, in der
einen Form ist die zur Aeußerung gelangte Kraft verwendbar (der Körper
ist activ, eine Säure z. B.), in der andern nicht (er ist indifferent),
in einer dritten Form ist sein Kraftmoment der ersten entgegengesetzt
(er ist activ, aber eine Basis).
Aendern wir die Ordnung der Elemente, so sind wir im Stande, die
Bestandtheile einer Verbindung durch einen andern activen Körper zu
trennen, die, in einer andern Form vereinigt, seiner Action einen
unüberwindlichen Widerstand entgegensetzten.
Aehnlich wie zwei gleiche unelastische Massen von gleicher
Geschwindigkeit, die aus entgegengesetzter Richtung getrieben, mit
einander in Berührung kommend, zur Ruhe gelangen, ähnlich also wie zwei
gleiche aber entgegengesetzte Bewegungsmomente sich gegenseitig
aufheben, kann das Kraftmoment einer chemischen Verbindung, durch ein
gleiches aber entgegengesetztes Kraftmoment einer zweiten Verbindung
ganz oder zum Theil aufgehoben, allein es kann nicht vernichtet werden,
so lange die Ordnung nicht gestört wird, durch welche die in ihnen
wohnende Kraft zur Aeußerung gelangt ist.
Die chemische Kraft der Schwefelsäure ist im Gyps eben so ungeschwächt
vorhanden, als im Vitriolöl, aber für die Wahrnehmung ist sie
verschwunden; nehmen wir die Ursache hinweg, die ihre Aeußerung auf
andere Materien aufhob, so zeigt sie sich in ihrem Träger mit ihrer
ganzen Stärke.
So kann die Cohäsionskraft eines festen Körpers durch eine chemische
Kraft (in der Auflösung), durch Wärme (beim Schmelzen), für die
Beobachtung völlig verschwinden, ohne daß sie nur entfernt geschwächt
oder vernichtet wäre. Entfernen wir die ihr entgegenwirkende
Kraftäußerung (den Widerstand), so zeigt sie sich in der Krystallisation
unverändert.
Durch die elektrische Kraft, durch die Wärme, sind wir im Stande, der
chemischen Kraft in ihren Aeußerungen die mannigfaltigsten Richtungen zu
geben; wir stellen damit die Ordnung fest, in welcher sich die
Elementartheilchen vereinigen sollen. Nehmen wir die Ursache hinweg
(Wärme, elektrische Kraft), die ihrer schwächeren Anziehung nach der
einen Richtung hin das Uebergewicht gab, so wird die stärkere Anziehung
nach einer andern Richtung hin sich unausgesetzt thätig zeigen, und wenn
diese stärkere Anziehung das Beharrungsvermögen der Elementartheilchen
überwinden kann, so werden sich die Elementartheile in einer neuen Form
mit einander vereinigen, das ist, es wird eine neue Verbindung von
veränderten Eigenschaften gebildet werden müssen.
In Verbindungen dieser Art, in welchen also die freie Aeußerung der
chemischen Kraft, durch andere Kräfte gehindert wurde, kann ein Stoß,
eine mechanische Reibung, die Berührung mit einer Materie, deren
Elementartheile sich im Zustande der Bewegung (Umsetzung, Zersetzung)
befinden, irgend eine Ursache von Außen, deren Thätigkeit sich der
stärkeren Anziehung der Elementartheilchen nach einer andern Richtung
hinzufügt, hinreichen, um dieser stärkeren Anziehung das Uebergewicht zu
geben, das Beharrungsvermögen zu überwinden, ihre Form und
Beschaffenheit, welche sie der Mitwirkung fremder Ursachen verdanken, zu
ändern, ein Zerfallen der Verbindung in eine oder mehrere neue Körper
von veränderten Eigenschaften zu bewirken.
Umsetzungen, oder wenn man will, Bewegungserscheinungen, können in
Verbindungen dieser Classe, bewirkt werden durch die in einer andern
chemischen Verbindung frei und verwendbar wirkende chemische Kraft, und
zwar ohne daß ihre Aeußerung durch Widerstände erschöpft oder aufgehoben
wird. So wird das Gleichgewicht in der Anziehung der Elemente des
Rohrzuckers, durch Berührung mit einer sehr kleinen Menge Schwefelsäure
aufgehoben; er verwandelt sich in Traubenzucker; ganz ähnlich sehen wir
die Elemente des Amylons sich mit den Elementen des Wassers zu einer
neuen Form ordnen, ohne daß die Schwefelsäure, welche gedient hatte, um
diese Umsetzung zu bewirken, ihren chemischen Charakter verliert, sie
bleibt in Bezug auf andere Materien, auf die sie eine Wirkung äußert,
ebenso activ als wie vorher, grade so, als wenn sie keine Art von
Wirkung auf das Amylon ausgeübt hätte.
Ganz verschieden von der Aeußerung der sogenannten mechanischen
Kräfte haben wir in den chemischen Kräften Ursachen von
Bewegungserscheinungen, von Form- und Beschaffenheitsänderungen, ohne
wahrnehmbare Erschöpfung der Kraft, wodurch sie hervorgerufen werden,
erkannt; allein der Grund der fortdauernden Thätigkeitsäußerung bleibt
stets derselbe, es ist der Mangel einer entgegengesetzten Thätigkeit
(eines Widerstandes), der sie aufzuheben oder ins Gleichgewicht zu
setzen fähig ist.
Aehnlich wie die Aeußerungen der chemischen Kräfte (das Kraftmoment
einer chemischen Verbindung) abhängig erscheinen von einer bestimmten
Ordnung, in der sich ihre Elementartheilchen berühren, zeigt die
Erfahrung, daß die Lebenserscheinungen unzertrennlich von der Materie
sind, daß die Aeußerungen der Lebenskraft in einem belebten Körpertheil
bedingt werden durch eine gewisse Form des Trägers und durch eine
gewisse Ordnungsweise seiner Elementartheilchen; heben wir die Form oder
Zusammensetzung des Organs auf, so verschwinden alle Lebensäußerungen.
Nichts hindert uns, die Lebenskraft als eine besondere Eigenschaft zu
betrachten, die gewissen Materien zukommt, und wahrnehmbar wird, wenn
ihre Elementartheilchen zu einer gewissen Form zusammengetreten sind.
Diese Vorstellung nimmt den Lebenserscheinungen nichts von ihrer
wunderbaren Eigenthümlichkeit, man kann sie als einen Anhaltspunkt
betrachten, von dem aus sich eine Untersuchung derselben, sowie die
Erforschung ihrer Gesetze anknüpfen läßt, ganz so wie man die
Eigenschaften und Gesetze der Bewegungen des Lichts, als abhängig von
einer Lichtmaterie, oder einem Aether betrachtet, der mit den
erforschten Gesetzen nichts weiter zu thun hat.
In dieser Form gedacht, vereinigt die Lebenskraft in ihren Aeußerungen
alle Eigenthümlichkeiten der chemischen Kräfte und der nicht minder
wunderbaren Ursache, die wir als den letzten Grund der elektrischen
Erscheinungen ansehen.
Die Lebenskraft äußert sich nicht wie die Schwerkraft oder magnetische
Kraft in unendlichen Entfernungen, sondern sie ist, wie die chemischen
Kräfte, nur bei unmittelbarer Berührung thätig, sie wird durch einen
Complex materieller Theile wahrnehmbar.
Ein belebter Körpertheil erhält nach obiger Voraussetzung die Fähigkeit,
Widerstand zu leisten und Widerstände aufzuheben, durch das
Zusammentreten seiner Elementartheilchen in einer gewissen Form und er
muß, so lange diese Form und Ordnung durch entgegengesetzte Kräfte nicht
aufgehoben wird, seine Kraft unausgesetzt zu behaupten vermögen.
Wenn durch den Act der Thätigkeitsäußerung eines belebten Körpertheils
die Elemente der Nahrungsstoffe in der ihm gleichen Form und
Beschaffenheit zusammengetreten sind, so erlangen sie eine ihm gleiche
Fähigkeit; es gelangt durch dieses Zusammentreten die in ihnen wohnende
Lebenskraft zur freien Aeußerung, sie wird in gleicher Weise verwendbar.
Wenn man sich nun erinnert, daß alle Nahrungsstoffe belebter Organismen
Verbindungen zweier oder mehrerer Elemente sind, welche durch chemische
Kräfte zusammengehalten werden, wenn man erwägt, daß in dem Act der
Thätigkeitsäußerung eines belebten Körpertheils die Elemente der
Nahrungsstoffe in einer andern Ordnung zusammentreten, so ist völlig
gewiß, daß das Kraft- oder Bewegungsmoment der Lebenskraft stärker war,
als die zwischen den Elementen der Nahrung sich äußernde chemische
Anziehung[F14].
[14] Die Hände eines Mannes, welcher mit einem Seile 30 Pfund 100 Fuß
hoch hebt, legen einen Weg von 100 Fuß zurück, während seine
Muskelthätigkeit einem Widerstand (Druck) von 30 Pfunden das
Gleichgewicht hält. Wäre die von dem Manne anwendbare Kraft nicht
größer, als um dem Druck von dreißig Pfunden das Gleichgewicht zu
halten, so würde er nicht vermögend sein, das Gewicht zu der
angegebenen Höhe zu heben.
Die chemische Kraft, welche die Bestandtheile zusammenhielt, wirkte
gleich einem Widerstande, welcher überwunden wurde durch die active
Lebenskraft.
Wären beide gleich gewesen, so würde keine Art von wahrnehmbarer Wirkung
eingetreten sein; bei überwiegender chemischer Action würde der belebte
Körpertheil eine Veränderung erlitten haben.
Wenn wir uns nun denken, daß eine gewisse Quantität von Lebenskraft dazu
verwendet werden mußte, um sich mit der chemischen Kraft ins
Gleichgewicht zu setzen, so bleibt immer noch ein Ueberschuß von Kraft,
durch welchen die Zersetzung bewirkt wurde; in diesem Ueberschuß besteht
das Kraftmoment des belebten Körpertheils, durch den die Zersetzung
bewerkstelligt wurde; er erhält durch ihn ein dauerndes Vermögen,
weitere Zersetzungen zu bewirken und seinen Zustand, seine Form und
Beschaffenheit gegen äußere Actionen zu behaupten.
Wir können uns denken, daß dieser Ueberschuß hinweggenommen und in einer
andern Weise verwendet werden kann; das Bestehen des belebten
Körpertheils würde dadurch nicht gefährdet werden, eben weil in diesem
Falle ein Ruhe- und Gleichgewichtszustand eintreten würde; allein mit
der Hinwegnahme dieses Ueberschusses würde er seine Fähigkeit der
Zunahme an Masse, sein Vermögen weitere Zersetzungen zu bewirken,
äußeren Ursachen von Störungen zu widerstehen, verlieren. Wenn ihm in
diesem Gleichgewichtszustande Sauerstoff (eine chemische Action)
zugeführt werden würde, so würde dessen Streben, sich mit einem Elemente
des belebten Körpertheils zu vereinigen, kein Hinderniß entgegenstehen,
eben weil ihm das Vermögen, Widerstand zu leisten, durch anderweitige
Verwendung von Lebenskraft genommen worden ist. Je nach der Menge des
zugeführten Sauerstoffs würde eine entsprechende Menge des belebten
Körpertheils seinen Zustand des Lebens verlieren und die Form einer
chemischen Verbindung erhalten von einer dem belebten Stoff unähnlichen
Zusammensetzung, es würde mit einem Worte ein Wechsel in den
Eigenschaften der belebten Verbindung, ein Stoffwechsel entstehen.
Wenn wir erwägen, daß die Fähigkeit der Zunahme an Masse in der Pflanze
beinahe keine Grenze hat, daß hundert Weidenzweige, von einem Baume
genommen, zu hundert Bäumen werden, so kann man kaum einen Zweifel
hegen, daß mit dem Zusammentreten der Elemente des Nahrungsstoffs zu
einem Bestandtheil der Pflanze, zu dem vorhandenen Kraftmoment, in dem
neugebildeten Pflanzentheile ein neues Kraftmoment hinzukommt, in der
Art, daß mit der Zunahme an Masse die Summe von Lebenskraft wächst.
Je nach der Quantität verwendbarer Lebenskraft ändern sich die Producte,
die durch ihre Thätigkeit aus dem zugeführten Nahrungsstoff gebildet
werden. Die Bestandtheile der Knospe, der Wurzelfaser, des Blattes, der
Blüthe und Frucht sind höchst verschieden; die chemische Kraft, wodurch
ihre Elemente zusammen gehalten werden, ist sehr ungleich.
Von den stickstofffreien Bestandtheilen der Pflanzen kann man behaupten,
daß kein Theil des Kraftmomentes verwendet wird, um ihre Form und
Beschaffenheit zu behaupten, sobald ihre Elemente einmal in der Ordnung
zusammengetreten sind, in der sie zu Trägern der Lebenskraft werden.
Ganz verschieden verhalten sich die stickstoffhaltigen Pflanzenstoffe,
denn sie gehen, wie man gewöhnlich sagt, von der Pflanze getrennt, von
selbst in Gährung und Fäulniß über. Die Ursache dieser Zersetzung oder
Umsetzung ihrer Elemente ist die chemische Action, welche der Sauerstoff
auf einen ihrer Bestandtheile ausübt. Wir wissen nun, daß, so lange die
Pflanze Lebenserscheinungen zeigt, Sauerstoffgas von ihrer Oberfläche
abgeschieden wird, daß dieser Sauerstoff ohne alle Wirkung ist auf die
Bestandtheile der lebendigen Pflanze, zu denen er sonst die größte
Anziehung besitzt, und es ist klar, daß eine gewisse Quantität
Lebenskraft verwendet werden muß, theils um die Elemente der complexen
stickstoffhaltigen Bestandtheile, in der Form, Beschaffenheit und
Ordnung zu erhalten, die ihnen zukommt, theils als Widerstand gegen die
unaufhörliche Einwirkung des Sauerstoffs der Luft auf ihre Elemente, so
wie des Sauerstoffs, der in ihrem Organismus durch den Lebensproceß
abgeschieden wird.
Mit der Zunahme an diesen veränderlichen Bestandtheilen, in der Blüthe
z. B. und in der Frucht, wächst die Summe von chemischer Kraft, deren
freie Aeußerung durch ein entsprechendes Maß von Lebenskraft im
Gleichgewicht gehalten, als Widerstand verbraucht wird.
Die Pflanze nimmt so lange an Masse zu, bis sich die in ihr wohnende
Lebenskraft mit allen äußeren Ursachen, die ihrer Aeußerung
entgegenwirken, ins Gleichgewicht gesetzt hat, eine jede neue Ursache
von Störung, die sich den vorhandenen hinzufügt (Temperaturwechsel &c.),
nimmt ihr jetzt die Fähigkeit, Widerstand zu leisten, sie stirbt ab.
In den perennirenden Pflanzen (den Holzpflanzen z. B.) ist die Masse der
veränderlichen Bestandtheile (der stickstoffhaltigen), verglichen mit
den stickstofffreien, so klein, daß von der ganzen Summe von Kraft, als
Widerstand, nur ein verschwindendes Moment verbraucht wird; bei den
jährigen Pflanzen ist dieses Verhältniß umgekehrt.
In allen Perioden des Lebens einer Pflanze wird die vorhandene active
(durch Widerstände nicht aufgehobene) Lebenskraft nur zu einer Form von
Lebensäußerung verwendet, zur Zunahme an Masse nämlich, zur
Ueberwindung von Widerständen; kein Theil der Kraft wird zu anderen
Zwecken verbraucht.
In dem Organismus des Thieres zeigt sich die Lebenskraft, wie in der
Pflanze in der Fähigkeit der Zunahme an Masse, als die Ursache des
Widerstandes gegen äußere Einwirkungen, allein die Zunahme so wie der
Widerstand sind in gewisse Grenzen eingeschlossen.
Wir beobachten nämlich, daß der Uebergang der Nahrungsstoffe in Blut,
die Berührung des Blutes mit den belebten Körpertheilen bedingt wird von
einer mechanischen Kraft, deren Aeußerung von besonderen Organen ausgeht
und vermittelt wird durch ein besonderes System von Apparaten, denen die
Fähigkeit zukommt, die empfangene Bewegung fortzupflanzen und zu
verbreiten; von einem zweiten Systeme ähnlicher Apparate finden wir das
Vermögen des Thieres abhängig, den Ort zu wechseln und durch seine
Glieder mechanische Effecte hervorzubringen. Diese Apparate, so wie die
von ihnen ausgehenden Bewegungserscheinungen, fehlen in der Pflanze.
Um sich ein klares Bild über den Ursprung und die Quelle der
mechanischen Bewegungen im Thierkörper zu verschaffen, dürfte es eine
Erleichterung sein, sich an die Wirkungsweise anderer Kräfte zu
erinnern, welche der Lebenskraft in ihren Aeußerungen am nächsten
stehen.
Wenn wir eine Anzahl Zink- und Kupferplatten in einer gewissen Weise
geordnet mit einer Säure in Berührung bringen, so tritt, wenn man die
beiden äußersten Punkte des Apparates mit einem Metalldraht in
Verbindung setzt, eine chemische Action an den Zinkplatten ein, und der
Draht erhält in Folge dieser Action die merkwürdigsten und wunderbarsten
Eigenschaften.
Dieser Draht zeigt sich nämlich als der Träger einer Kraft, welche durch
ihn mit außerordentlicher Schnelligkeit nach allen Richtungen
hingeleitet und fortgepflanzt werden kann; er ist der Leiter oder
Fortpflanzer einer ununterbrochenen Reihe von Thätigkeits-Aeußerungen.
Eine solche Fortpflanzung von Bewegung ist nicht denkbar, wenn in dem
Drahte eine Ursache des Widerstandes zu überwinden wäre, jeder
Widerstand würde einen Theil der bewegenden Kraft zur ruhenden machen.
Wird der Draht in der Mitte zerschnitten, sein Zusammenhang
unterbrochen, so hört damit die Fortpflanzung der Kraft auf, und wir
sehen, daß in diesem Falle die Action der Säure auf das Zink
augenblicklich aufhört.
Stellen wir die Verbindung wieder her, so tritt die verschwundene Action
mit ihrer ganzen Energie wieder ein.
Wir können durch die in dem Drahte vorhandene Thätigkeit eine Menge der
verschiedenartigsten Effecte bewirken, Widerstände aller Art
überwältigen, Lasten heben, Schiffe in Bewegung setzen, und, was noch
weit merkwürdiger ist, dieser Draht verhält sich wie eine hohle Röhre,
in welcher ein Strom von chemischer Kraft frei und ohne Hinderniß
circulirt.
Die Eigenschaften, die wir als festgekettet an gewisse Materien mit dem
Ausdruck der stärksten und energischsten Verwandtschaft bezeichnen, wir
finden sie, dem Anschein nach, frei und ungebunden an diesem Drahte
wieder, wir können sie, von ihm aus, auf andere Materien übertragen und
ihnen damit eine Affinität (die Fähigkeit, Verbindungen einzugehen)
ertheilen, die ihnen für sich nicht zukommt; je nach der Quantität der
Kraft, die in dem Drahte circulirt, können wir damit Verbindungen
zerlegen, deren Elemente die mächtigste Verwandtschaft zu einander
haben, und an allen diesen Thätigkeitsäußerungen nimmt die Substanz des
Drahtes nicht den geringsten Antheil, er ist nur der Leiter der Kraft.
An diesem Drahte beobachten wir noch überdies Erscheinungen der
Anziehung und Abstoßung, die wir dem aufgehobenen Gleichgewichtszustande
der elektrischen und magnetischen Kraft zuschreiben müssen, und es
stellen sich bei der Wiederherstellung des Gleichgewichts des gestörten
elektrischen Zustandes, Licht und Wärme, als ihre nie fehlenden
Begleiter ein.
Alle diese merkwürdigen Erscheinungen werden hervorgerufen durch die
chemische Action, welche Säure und Zink auf einander ausüben, sie sind
begleitet von einer Form- und Beschaffenheitsänderung, welche beide
erleiden.
Die Säure verliert ihren chemischen Character, das Zink geht eine
Verbindung mit ihr ein. Die in dem Metalldrahte hervorgerufenen
Thätigkeitsäußerungen, sie sind eine unmittelbare Folge des Wechsels in
ihren Eigenschaften.
Ein Theilchen Säure nach dem andern verliert seine, ihm zukommenden,
chemischen Eigenschaften und wir sehen, daß in eben diesem Grade der
Draht eine chemische, mechanische, galvanische oder magnetische Kraft,
oder wie man sie nennen will, empfängt; je nach der Anzahl von Theilchen
der Säure, welche in einer und derselben Zeit diese Veränderung erfahren
(je nach der Oberfläche des Zinks), empfängt der Draht eine größere oder
geringere Quantität von diesen Kräften.
Die Fortdauer des Stromes von Kraft hängt ab von der Fortdauer der
chemischen Action, die Fortdauer der chemischen Action ist aufs engste
geknüpft, an die Ableitung der Kraft.
Hindern wir die Fortpflanzung der Kraft, so behält die Säure ihren
chemischen Character; wird sie zur Ueberwindung von chemischen oder
mechanischen Widerständen verbraucht, zur Zersetzung chemischer
Verbindungen oder zur mechanischen Bewegung, so dauert die chemische
Action fort, das heißt, ein Theilchen Säure nach dem andern wechselt
seine Eigenschaften.
Wir haben in dem Vorhergehenden diese merkwürdigen Erscheinungen in
einer Form aufgefaßt, welche unabhängig von den Erklärungen der Schule
ist. Ist die in dem Drahte circulirende Kraft, die elektrische Kraft?
ist es Affinität? pflanzt sie sich in dem Leiter wie eine in Bewegung
gesetzte Flüssigkeit, oder als eine Reihe von Bewegungsmomenten, wie
der Schall, das Licht, von einem Theilchen des Leiters zu dem andern
fort? Alles dieses weiß man nicht, und wird es nie ermitteln. Auf die
Wahrheit der Erscheinungen haben alle Vorstellungen, die man ihnen als
Erklärungen unterlegt, nicht den geringsten Einfluß, denn sie beziehen
sich lediglich auf die Form, in welcher sie sich äußern.
Nur darüber ist man nicht im Zweifel, daß nämlich alle Effecte, welche
durch den Draht hervorgebracht werden können, bedingt werden von dem
Wechsel in den Eigenschaften des Zinks und der Säure, denn der
Ausdruck »chemische Action« bezeichnet ja nicht mehr und nicht weniger,
als den Act ihrer Veränderung; daß sie abhängig sind, von dem
Vorhandensein eines Leiters, einer Substanz, welche die eintretende
Thätigkeitsäußerung, das Kraftmoment, fortpflanzt nach allen Richtungen
hin, wo es durch Widerstände nicht aufgehoben wird, daß es also in ein
Bewegungsmoment übergeht, mit dem man mechanische Bewegungen
hervorbringen kann, was, auf andere Körper übertragen, diesen alle
Eigenschaften giebt, deren letzte Ursache die chemische Kraft selbst
ist; sie erhalten das Vermögen, Zersetzungen und Verbindungen zu
bewirken, was ihnen, ohne Zufuhr an Kraft, durch den Leiter, völlig
abgehen würde.
Wenn wir diese wohlbekannten Erfahrungen als Mittel benutzen, um, durch
sie geführt, die letzte Ursache der mechanischen Effecte im
Thierorganismus zu erforschen, so giebt die Beobachtung zu erkennen, daß
die Bewegung des Blutes und der Säfte von ganz bestimmten Organen
ausgeht, welche, wie das Herz und die Eingeweide, die bewegende Kraft
nicht in sich selbst erzeugen, sondern von anderen Seiten her empfangen.
Wir kennen mit zweifelloser Gewißheit in den Nerven die Leiter und
Verbreiter mechanischer Effecte, wir wissen, daß durch sie die Bewegung
nach allen Seiten hin fortgepflanzt wird. Für jede Bewegung kennen wir
einen besondern Nerven, einen besondern Leiter, mit dessen
Leitungsvermögen, mit dessen Unterbrechung sich die Fortpflanzung
verändert oder eine Grenze findet.
Durch die Nerven empfangen alle Theile des Thierkörpers, die Glieder,
die zu ihren Functionen, zum Ortswechsel, zur Hervorbringung
mechanischer Effecte unentbehrliche Kraft der Bewegung, wo die Nerven
fehlen, vermissen wir Bewegung; die an einem Orte im Ueberfluß erzeugte
Kraft wird den anderen durch die Nerven zugeleitet, was das eine Organ
in sich selbst an Kraft nicht zu erzeugen vermag, wird ihm von anderen
Seiten zugeführt, was ihm an Lebenskraft fehlt, um Widerstand zu leisten
gegen äußere Ursachen von Störungen, um Widerstände aufzuheben, empfängt
es als Ueberschuß von einem andern Organe, welches ihn für sich selbst
nicht zu verwenden vermag.
Wir beobachten ferner, daß die willkührlichen und unwillkührlichen
Bewegungen, daß alle mechanischen Effecte im Thierorganismus begleitet,
daß sie abhängig sind von einer eigenthümlichen Form- und
Beschaffenheitsänderung in der Substanz gewisser belebter Körpertheile,
deren Zu- oder Abnahme im engsten Zusammenhange steht mit dem Maß von
Bewegung oder mit der Quantität von Kraft, welche durch die Bewegungen
verzehrt worden ist.
Als eine unmittelbare Folge der zur Aeußerung gelangten, mechanischen
Kraft sehen wir, daß ein Theil der Muskelsubstanz ihre vitalen
Eigenschaften, ihren Character des Lebens verliert, daß sie aus dem
belebten Körpertheile austritt, daß dieser Theil seine Fähigkeit der
Zunahme an Masse, sein Vermögen Widerstand zu leisten, einbüßt; wir
finden, daß dieser Wechsel in den Eigenschaften begleitet ist von der
Aufnahme eines fremden Elementes, des Sauerstoffs, in die
Zusammensetzung der belebten Muskelsubstanz (ähnlich wie die Säure ihren
chemischen Character durch Aufnahme von Zink verlor), und alle
Erfahrungen beweisen, daß dieser Uebergang der belebten Muskelsubstanz,
in Verbindungen ohne alle Lebensäußerungen, beschleunigt oder
verlangsamt wird, je nach der Quantität der verbrauchten Kraft zur
Bewegung; ja daß sie sich gegenseitig proportional sind, daß ein rascher
Uebergang der Muskelsubstanz, sagen wir, ein rascher Stoffwechsel, eine
größere Quantität von mechanischer Kraft und ein größeres Maß von
mechanischer Bewegung (verbrauchter, mechanischer Kraft) einen rascheren
Stoffwechsel gegenseitig bedingen.
Aus diesem ganz bestimmten Zusammenhange des Stoffwechsels im
Thierkörper mit der durch mechanische Bewegungen verzehrten Kraft kann
kein anderer Schluß gezogen werden, als daß die in gewissen, belebten
Körpertheilen active oder verwendbare Lebenskraft die Ursache ist der
mechanischen Effecte des Thierkörpers.
Die bewegende Kraft stammt zweifellos von belebten Körpertheilen, sie
besaßen ein Kraft- oder Bewegungsmoment, was sie in eben dem Grade
verloren, als andere ein Kraft- oder Bewegungsmoment empfangen haben;
sie verlieren ihre Fähigkeit der Zunahme an Masse, ihr Vermögen,
Widerstand gegen äußere Ursachen von Störungen zu leisten; es ist klar,
die letzte Ursache, die Lebenskraft, von denen sie diese Eigenschaften
erhielten, sie hat zur Hervorbringung der mechanischen Kraft gedient,
sie ist als Bewegung verzehrt worden.
Wie ließe sich in der That einsehen, daß ein belebter Körpertheil den
Zustand des Lebens verliert, daß er unfähig wird, der Einwirkung des im
arteriellen Blute ihm zugeführten Sauerstoffs zu widerstehen, daß er das
Vermögen einbüßt, chemische Widerstände aufzuheben, wenn das Kraftmoment
der Lebenskraft, was ihm alle diese Eigenschaften gab, nicht zu anderen
Zwecken verwendet worden wäre!
Durch das Vermögen der Leiter (der Nerven), das Kraftmoment eines
belebten Körpertheils, den Effect, den die in ihm thätige Lebenskraft
auf alle seine Umgebungen äußert, fortzupflanzen nach anderen Orten hin,
wo die Kraft (d. h. ihr Bewegungsmoment) ohne alle Widerstände verzehrt
wird (ohne Bewegung tritt kein Stoffwechsel ein, ist die Bewegung
eingetreten, so steht ihr kein Widerstand entgegen), wird offenbar in
dem belebten Körpertheil ein Gleichgewichtszustand zwischen den
chemischen Kräften und der noch in ihm wohnenden Lebenskraft
herbeigeführt, der ohne diesen Verbrauch an Lebenskraft zur mechanischen
Bewegung nicht eingetreten wäre.
Eine jede dem Organismus fremde Ursache, welche auf die Form,
Beschaffenheit und Zusammensetzung des Organs eine Wirkung auszuüben
vermag, findet jetzt keinen Widerstand mehr. Ohne die Ableitung der
Kraft und ihre Verwendung zu anderen Zwecken, ohne das Hinzutreten von
Sauerstoff würde das Organ seinen Zustand, aber ohne alle Lebensäußerung
behauptet haben, erst durch die chemische Action des Sauerstoffs findet
der Stoffwechsel, d. h. das Austreten in der Form einer unbelebten
Verbindung statt.
Stoffwechsel, mechanische Kraftäußerung und Sauerstoffaufnahme, stehen
in dem Thierkörper in so enger Beziehung zu einander, daß man die
Quantität von Bewegung, die Menge des umgesetzten, belebten Stoffes, in
einerlei Verhältniß setzen kann mit einer gewissen Menge, des, von dem
Thiere, in einer gegebenen Zeit aufgenommenen und verbrauchten
Sauerstoffs. Für ein bestimmtes Maß von Bewegung, für eine Proportion
als mechanische Kraft verbrauchter Lebenskraft, gelangt ein Aequivalent
von chemischer Kraft zur Aeußerung, d. h. es wird ein Aequivalent
Sauerstoff zum Bestandtheil des Organs, was die Lebenskraft verlor, und
ein ihm gleiches Verhältniß von der Materie dieses Organs tritt aus dem
Körpertheil, in der Form einer Sauerstoffverbindung aus.
Alle Theile des Thierkörpers, welche die Natur zum Stoffwechsel (zur
Hervorbringung von mechanischer Kraft) bestimmt hat, sind nach allen
Richtungen hin von den feinsten Kanälen durchzogen, in denen
unausgesetzt ein Strom von Sauerstoff in der Form von arteriellem Blut
circulirt, der zum Austreten ihrer Bestandtheile (zur Störung des
Gleichgewichtes) unumgänglich nöthig ist.
So lange die Lebenskraft dieser Körpertheile nicht zu anderen Zwecken
verbraucht und abgeleitet wird, äußert der Sauerstoff des arteriellen
Blutes nicht die geringste Wirkung auf ihre Substanz und stets wird nur
eine der Ableitung entsprechende (den hervorgebrachten mechanischen
Effecten correspondirende) Menge davon aufgenommen.
Der Sauerstoff der Atmosphäre ist die von außen her wirkende Ursache des
Verbrauchs an Stoff im Thierkörper, er wirkt wie eine Kraft, welche die
Aeußerung der Lebenskraft in jedem Zeitmomente stört und aufzuheben
strebt; als chemische Action wird aber seine Einwirkung, die von ihm
ausgehende Störung, im Gleichgewicht gehalten durch die in dem belebten
Körpertheile frei wirkende Lebenskraft, oder sie wird vernichtet durch
eine der seinigen entgegengesetzte, chemische Thätigkeit, deren
Aeußerung immer als abhängig angesehen werden muß von der Lebenskraft.
Nach chemischen Begriffen heißt die chemische Action des Sauerstoffs
vernichten, ihm Stoffe darbieten, Theile von Materien, die sich mit ihm
zu verbinden vermögen.
Die Action des Sauerstoffs (Affinität) wird entweder durch die
Bestandtheile des Organs (nach Ableitung der Lebenskraft), die sich mit
ihm zu verbinden vermögen, ausgeglichen, oder das Organ setzt ihr (der
Action des Sauerstoffs) die Producte von anderen Organen, oder gewisse
Stoffe entgegen, welche aus den Bestandtheilen der Nahrung, in Folge der
vitalen Thätigkeit gewisser Apparate entstanden sind.
Nur das Muskularsystem producirt in diesem Sinne, in sich selbst, einen
Widerstand gegen die chemische Action des Sauerstoffs und gleicht sie
vollständig aus.
Die Substanz der Zellen, Membranen und Häute, deren kleinste Theilchen
sich nicht im unmittelbaren Contact mit arteriellem Blut (mit
Sauerstoff) befinden, ist nicht zum Stoffwechsel bestimmt. Welche Art
von Veränderungen sie auch im Lebensprocesse erleiden mag, sie treffen
unter allen Umständen nur ihre Oberfläche.
Die Leimgebilde, Schleimhäute, Sehnen &c. sind nicht zur Hervorbringung
von mechanischer Kraft bestimmt, sie enthalten in ihrer Substanz keine
Leiter der mechanischen Effecte. Das Muskularsystem ist mit zahllosen
Nerven durchwebt. Die Substanz des Uterus ist von der übrigen
Muskelsubstanz chemisch, in keiner Weise verschieden, allein sie ist
nicht zum Stoffwechsel, zur Krafterzeugung bestimmt, sie enthält keine
Ableiter der bewegenden Kraft.
Den Membranen, Schleimhäuten und Zellen geht das Vermögen, sich bei
Gegenwart von Feuchtigkeit mit Sauerstoff zu verbinden, keineswegs ab,
wir wissen, daß sie im feuchten Zustande mit Sauerstoff nicht in
Berührung gebracht werden können, ohne eine fortschreitende Veränderung
zu erfahren. Die eine Oberfläche der Eingeweide, die Lungenzellen, sind
aber unausgesetzt in Berührung mit Sauerstoff; es ist klar, daß sie eine
eben so rasche Umsetzung, Veränderung durch seine chemische Action
erfahren müßten, wenn in dem Organismus selbst, nicht eine Quelle von
Widerstand existirte, der die Einwirkung des Sauerstoffs völlig
vernichtete. Unter diesem Widerstande lassen sich alle Materien
zusammenfassen, welche die Fähigkeit haben oder unter dem Einfluß der
Lebenskraft erhalten, sich mit Sauerstoff zu verbinden und in ihrem
Vermögen seine chemische Action auszugleichen, die Substanz der
Leimgebilde übertreffen.
Alle Bestandtheile des Thierkörpers, welche in sich selbst durch die
Lebenskraft, der Einwirkung des Sauerstoffs nicht zu widerstehen
vermögen, müssen sich zu diesem Zwecke weit mehr eignen, wie die unter
dem Einfluß der Lebenskraft, wenn auch nur durch die Nerven, stehenden
Gebilde; die Bedeutung der Galle für die Substanz der Eingeweide, der
Lungenzellen, so wie die des Fettes, Schleimes und der Secretionen
überhaupt, kann nach dieser Betrachtung nicht verkannt werden.
Wenn die Membranen durch ihre eigne Substanz Widerstand gegen die
Einwirkung des Sauerstoffs produciren müssen, wenn es also an den
Stoffen fehlt, welche die Natur zu ihrem Schutze bestimmt hat, so werden
sie, da ihre Erneuerung in enge Grenzen eingeschlossen ist, der
chemischen Action unterliegen müssen. Eingeweide und Lunge werden immer
gleichzeitig abnormale Veränderungen erfahren.
In dem Stoffwechsel selbst, in der Umsetzung der belebten Substanz des
Muskularsystems, erhalten diese Organe den zu ihrem Bestehen
unentbehrlichen Widerstand gegen die Einwirkung des Sauerstoffs; je nach
seiner Beschleunigung nimmt die Quantität der secernirten Galle zu, die
Menge des vorhandenen Fettes nimmt in gradem Verhältniß ab.
Zur Unterhaltung der unwillkürlichen Bewegungen im Thierkörper wird in
jedem Zeitmomente seines Lebens eine gewisse Quantität Lebenskraft
verbraucht und es findet deshalb ein unaufhörlicher Stoffwechsel statt,
allein die Menge der Substanz, welche in Folge der verbrauchten Kraft
ihren Zustand des Lebens, ihre Fähigkeit der Zunahme an Masse verliert,
ist in enge Grenzen eingeschlossen; sie steht in gradem Verhältniß zu
der, zu diesen Bewegungen, nöthigen Kraft.
Wenn wir uns nun auch denken können, daß die belebte Muskelsubstanz bei
hinreichender Zufuhr an Nahrung ihre Fähigkeit der Zunahme in keinem
Zeitmomente verliert, daß sich diese Form der Lebens-Aeußerung
unausgesetzt geltend macht, so kann dies keineswegs für diejenigen
Körpertheile angenommen werden, deren frei wirkende Lebenskraft zur
mechanischen Bewegung verbraucht worden ist. Der Verbrauch an Stoff
durch Bewegung und Anstrengung ist bei je zwei Individuen höchst
verschieden.
Wenn man nun erwägt, daß die unmerklichste Bewegung eines Fingers und
der Glieder Kraft verbraucht, daß, in Folge der verzehrten mechanischen
Kraft, ein correspondirender Theil der Muskeln an Volumen abnimmt, so
ist klar, daß _ein Gleichgewicht im Ersatz und Verbrauch_ an Stoff (an
belebten Körpertheilen) nur dann sich herstellen kann, wenn der
ausgetretene Körpertheil in dem nämlichen Augenblicke, wo er seinen
Zustand des Lebens verliert, wieder an einer andern Stelle erneuert
wird.
Die Fähigkeit der Zunahme an Masse ist abhängig von dem, einem jeden
Körpertheile zukommenden Kraftmomente, sie muß sich unausgesetzt äußern
können, so lange (bei hinlänglicher Zufuhr von Nahrungsstoff) er dieses
Kraftmoment nicht verliert (durch Verwendung z. B. zur mechanischen
Bewegung).
Unter allen Umständen ist die Zunahme selbst an die Zeit gebunden, d. h.
sie kann für eine begrenzte Zeit nicht unbegrenzt sein.
In dem nämlichen Augenblick, in welchem ein belebter Körpertheil seinen
Zustand des Lebens verliert und aus dem Organ in der Form einer
unbelebten Verbindung austritt, kann dieser Theil nicht zunehmen, seine
Masse, seine Volumen nehmen ja ab.
Durch die fortdauernde Verwendung der Kraftmomente belebter Körpertheile
zu mechanischen Effecten, wird demnach ein fortdauerndes Austreten von
Masse bedingt, und erst von dem Augenblicke an, wo die Ursache des
Verbrauchs nicht mehr wirkt, kann sich die Fähigkeit der Zunahme wieder
äußern.
Da nun verschiedene Individuen in 24 Stunden, je nach der zur
Hervorbringung willkürlicher, mechanischer Effecte verwendeten Kraft,
eine ungleiche Menge von ihren belebten Körpertheilen verbrauchen, so
muß für ein jedes, wenn die Bewegungserscheinungen nicht ihre Grenze
finden sollen, ein Zustand eintreten, in welchem alle willkürlichen
Bewegungen völlig unterdrückt sind, wo also für diese kein Verbrauch
stattfindet. Dieser Zustand heißt _Schlaf_.
Auf die Fähigkeit der Zunahme an Masse eines Körpertheils, dem sein
Kraftmoment nicht genommen worden ist, kann der Verbrauch desselben zu
mechanischen Effecten in einem andern Körpertheil, nicht den geringsten
Einfluß äußern (der eine kann an Masse zunehmen, während der andere
abnimmt, ohne daß sich beide Actionen stören), der Verbrauch in dem
einen kann den Ersatz in dem andern nicht vermindern und nicht steigern.
Da nun der Verbrauch an mechanischer Kraft zu den unwillkürlichen
Bewegungen im Schlafe fortdauert, so ist klar, daß auch ein Verbrauch an
Stoff im Schlafe fortdauert, und es muß, wenn das ursprüngliche
Gleichgewicht wieder eintreten soll, vorausgesetzt werden, daß während
des Schlafes eine eben so große Quantität von Kraft (in der Form
belebter Körpertheile) sich wieder sammelt, als in der vorhergegangenen
Zeit des Wachens zu den willkürlichen und unwillkürlichen mechanischen
Effecten verwendet worden ist.
Wird das Gleichgewicht in Ersatz und Verbrauch von Stoff im mindesten
gestört, so giebt sich dies sogleich in einem Unterschied von
verwendbarer Kraft zu mechanischen Effecten zu erkennen.
Es ist ferner klar, daß wenn ein Mißverhältniß in der Leitungsfähigkeit
der Nerven der willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen stattfindet,
so wird nach dem Grade, in welchem die einen oder die anderen dies
Bewegungsmoment, was sie durch Stoffwechsel empfangen haben,
fortzupflanzen vermögen, der Unterschied in den Bewegungserscheinungen
selbst bemerklich sein. Mit der Zunahme der Blutbewegung und der
Bewegung der Eingeweide wird die Hervorbringung mechanischer Effecte
durch die Glieder in gradem Verhältniß abnehmen müssen (wie bei den
sogenannten Fressern), und wenn in einer gegebenen Zeit für mechanische
Bewegung (durch Anstrengung, Laufen, Tanzen &c.) mehr Lebenskraft
verbraucht wird, als für die willkürlichen und unwillkürlichen
Bewegungen überhaupt verwendbar ist (als sich in der gegebenen Zeit an
Stoff umsetzen kann), so wird zur Ausgleichung der für die willkürlichen
Bewegungen mehrverbrauchten mechanischen Kraft ein Theil der Kraft, die
zu den unwillkürlichen Bewegungen nöthig ist, verwendet werden müssen.
Die Bewegung des Herzens, der Eingeweide muß verlangsamt werden oder sie
hört gänzlich auf.
Von dem ungleichen Grade der Leitungsfähigkeit der Nerven müssen die
Zustände abgeleitet werden, die man mit _Lähmung_, _Ohnmacht_, _Krampf_
bezeichnet. Die _Lähmung_ der Nerven der willkürlichen Bewegung kann
für sich keine Abmagerung nach sich ziehen; häufig wiederkehrende
epileptische Anfälle (Verbrauch von Lebenskraft zu mechanischen
Effecten) sind stets von einer außerordentlich raschen Abmagerung
begleitet.
Es muß die höchste Bewunderung erwecken, wenn man erwägt, mit welcher
unendlichen Weisheit der Schöpfer die Mittel vertheilt hat, die das
Thier, die Pflanze, zu seinen Functionen, zu seinen ihm eigenthümlichen
Lebensäußerungen befähigen.
Die ganze Richtung, die ganze Stärke der Lebenskraft behält der belebte
Pflanzentheil durch die Abwesenheit aller Leiter der Kraft. Durch sie
wird das Blatt befähigt, die stärksten chemischen Anziehungen zu
überwinden, die Kohlensäure zu zerlegen und sich die Bestandtheile ihrer
Nahrungsstoffe anzueignen.
Nur in der Blüthe der Pflanze findet ein dem Stoffwechsel im Thierkörper
ähnlicher Proceß statt, es zeigen sich Bewegungserscheinungen, allein
die mechanischen Effecte pflanzen sich nicht fort aus Mangel an Leitern
der Kraft.
Die nämliche Lebenskraft, die wir in der Pflanze als eine beinahe
unbegrenzte Fähigkeit der Zunahme an Masse kennen, verwandelt sich in
dem Thierkörper in bewegende Kraft (in einen Strom von Lebenskraft), und
eine wunderbare und weise Oekonomie bestimmt zur Ernährung des Thieres
nur solche Stoffe, die eine mit den Organen der Krafterzeugung (dem
Muskularsystem) identische Zusammensetzung besitzen. Der Aufwand von
Kraft, den ihre belebten Theile bedürfen, um aus dem Blute sich selbst
wiederzuerzeugen, der Widerstand der chemischen Kraft, welcher in den
Bestandtheilen der stickstoffhaltigen Nahrungsstoffe durch die
Lebensthätigkeit der Organe überwunden werden muß, welche bestimmt sind,
sie zu Bestandtheilen des Blutes zu machen, ist für nichts zu achten
gegen die Kraft und Energie, mit welcher die Bestandtheile der
Kohlensäure zusammenhängen. Eine gewisse Quantität Kraft könnte nicht in
bewegende Kraft übergehen, wenn sie zur Ueberwindung der chemischen
Kräfte verwendet werden müßte; das Bewegungsmoment der Lebenskraft wird
durch alle Widerstände verringert. Der Uebergang der Bestandtheile des
Blutes in Muskelfaser (in ein Organ der Krafterzeugung) ist nur eine
Formänderung, beide sind gleich zusammengesetzt; das Blut ist flüssig,
die Muskelfaser ist festes Blut; man kann sich denken, daß er vor sich
geht ohne allen Verbrauch von Lebenskraft, denn bei dem Uebergang eines
flüssigen Körpers in einen festen bedarf es keiner Kraftäußerung,
sondern nur der Beseitigung von Hindernissen (Wärme z. B.), die sich der
Kraft, welche der Zustand bedingt (der Cohäsionskraft), in ihren
Aeußerungen entgegensetzen.
In welcher Form, auf welche Weise die Lebenskraft die mechanischen
Effecte im Thierkörper bewirkt, ist gänzlich unbekannt und wird durch
Versuche so wenig ermittelt werden können, wie der Zusammenhang der
chemischen Action mit den Bewegungserscheinungen, die wir mit der
galvanischen Säule hervorzubringen vermögen; alle Erklärungen, die man
zu geben versucht hat, sind immer nur Bilder der Erscheinung, es sind
mehr oder weniger genaue Beschreibungen und Vergleichungen bekannter
Erscheinungen mit diesen unbekannten; es geht uns in dieser Beziehung
wie dem Unkundigen, dem das Aufundniedersteigen eines eisernen Stempels
in einem Gefäße, worin das Auge nichts Sichtbares erkennen kann, und
sein Zusammenhang mit dem Drehen und Bewegen von Tausenden von Rädern,
die sich in einer gewissen Entfernung von dem Stempel befinden,
unbegreiflich erscheint.
Wir wissen nicht, wie ein an sich unsichtbares, unwägbares Etwas, die
Wärme, gewissen Materien die Fähigkeit ertheilt, den ungeheuersten Druck
auf ihre Umgebungen zu äußern, wie überhaupt dieses Etwas hervorgebracht
wird, wenn wir Holz oder Kohlen verbrennen.
So ist es denn auch mit der Lebenskraft und den Erscheinungen, welche
belebte Körper darbieten; ihre Ursache ist nicht chemische Kraft, nicht
Elektricität, nicht Magnetismus, es ist eine Kraft, welche die
allgemeinsten Eigenschaften aller Ursachen der Bewegung, Form- und
Beschaffenheitsänderung der Materie besitzt, und eine eigenthümliche
Kraft, weil ihr Aeußerungen zukommen, welche keine der anderen Kräfte an
sich trägt.
~II.~
In der belebten Pflanze überwiegt die Intensität der Lebenskraft bei
weitem die chemische Action des Sauerstoffs.
Wir wissen mit der größten Bestimmtheit, daß der Sauerstoff durch den
Einfluß der Lebenskraft von Elementen abgeschieden wird, zu denen er die
stärkste Affinität besitzt; daß er in Gasform austritt, ohne die
geringste Einwirkung auf die Bestandtheile der Säfte auszuüben.
Wie groß muß in der That der Widerstand erscheinen, den die Lebenskraft
dem terpentinöl- oder gerbsäurehaltigen Blatte verleiht, wenn wir die
Verwandtschaft in Betracht ziehen, welche der Sauerstoff zu diesen
Bestandtheilen besitzt!
Diese Intensität der Wirkung oder des Widerstandes erhält das belebte
Blatt durch das Sonnenlicht, dessen Einfluß in chemischen Actionen mit
der eines hohen Wärmegrades (einer schwachen Glühhitze) vergleichbar ist
und verglichen wird.
In der Nacht zeigt sich in der lebendigen Pflanze ein entgegengesetzter
Proceß, wir sehen, daß sich die Bestandtheile der Blätter und grünen
Theile mit dem Sauerstoff der Luft verbinden, eine Fähigkeit, die ihnen
im Lichte abging.
Man kann hieraus keinen andern Schluß ziehen, als daß die Intensität der
Lebenskraft mit der Abnahme des Lichts sich vermindert, daß mit der
kommenden Nacht ein Gleichgewichtszustand eintritt und bei völliger
Abwesenheit des Lichts alle Theile der Pflanze, die während des Tages
die Fähigkeit besaßen, den Sauerstoff aus chemischen Verbindungen
auszuscheiden oder seiner Einwirkung Widerstand zu leisten, diese
Fähigkeit völlig verlieren.
Eine ganz ähnliche Erscheinung beobachten wir bei den Thieren.
Nur in gewissen Temperaturen zeigt der belebte Thierkörper die ihm
zukommenden Lebensäußerungen. Einem bestimmten Kältegrade ausgesetzt,
hören sie völlig auf.
Eine Entziehung von Wärme muß deshalb völlig gleichbedeutend angesehen
werden, einer Verminderung der Lebensthätigkeit; der Widerstand, den die
Lebenskraft belebten Körpertheilen gegen äußere Ursachen von Störungen
verleiht, muß in gewissen Temperaturen in dem nämlichen Verhältniß
abnehmen, wie die Fähigkeit ihrer Elementartheile zunimmt, sich mit dem
Sauerstoff der Luft zu verbinden.
Durch die Verbindung des Sauerstoffs mit den Bestandtheilen der Gebilde,
die sich umgesetzt haben, wird bei den fleischfressenden Thieren die zur
Aeußerung der Lebensthätigkeit nöthige Temperatur erzeugt. Bei den
grasfressenden Thieren wird eine gewisse Menge Wärme durch die
Bestandtheile ihrer stickstofffreien Nahrungsmittel entwickelt, welche
die Fähigkeit haben, eine Verbindung mit dem Sauerstoff einzugehen.
Es ist klar, daß die Temperatur eines Thierkörpers sich nicht ändern
kann, wenn die Menge des eingeathmeten Sauerstoffs mit dem Wärmeverlust
durch äußere Abkühlung in gradem Verhältniß zunimmt.
Zwei Individuen von gleichem Gewichte, welche ungleichen Kältegraden
ausgesetzt sind, verlieren in einer gegebenen Zeit, nach Außen hin, eine
ungleiche Menge Wärme. Die Erfahrung lehrt, daß sie, wenn die ihnen
eigenthümliche Temperatur und ihr ursprüngliches Gewicht sich nicht
ändern soll, einer ungleichen Menge Speise bedürfen; in der niedrigern
Temperatur mehr Speise wie in der höhern.
Das Gleichbleiben des Gewichts bei ungleicher Quantität genossener
Nahrung setzt, wie sich von selbst versteht, voraus, daß in derselben
Zeit eine der Temperatur proportionale Menge Sauerstoff aufgenommen
worden ist, in der niedern Temperatur mehr wie in der höhern.
Wir finden, daß das Gewicht beider Individuen nach 24 Stunden gleich ist
dem ursprünglichen Gewichte; angenommen, daß die Nahrung zu Blut wird,
daß das Blut zur Ernährung gedient hat, so ist klar, daß mit der
Wiederkehr des ursprünglichen Gewichtes ein den Bestandtheilen der
Speise gleiches Gewicht von den Bestandtheilen des Körpers seinen
Zustand des Lebens verloren und mit dem Sauerstoff verbunden wieder
ausgetreten ist.
Das eine Individuum, was bei dem höhern Kältegrade mehr Speise zu sich
nahm, hat auch mehr Sauerstoff aufgenommen, es ist eine größere Menge
seiner Körpertheile mit diesem Sauerstoff ausgetreten und in Folge der
Verbindung des Sauerstoffs mit den umgesetzten Bestandtheilen ist ein
größeres Maß von Wärme frei geworden, wodurch die entführte Wärme wieder
ersetzt und die seinem Organismus zukommende Temperatur erhalten wurde.
Durch die Wärmeentziehung muß demnach, bei hinreichender Nahrung und
ungehindertem Sauerstoffzutritt, der Stoffwechsel beschleunigt werden
und mit der, in einer gegebenen Zeit beschleunigten Umsetzung der
belebten Körpertheile muß gleichzeitig ein größeres Maß von Lebenskraft
zu mechanischen Effecten verwendbar geworden sein.
Mit der äußern Abkühlung verstärken sich die Athembewegungen, mit der
niedern Temperatur wird ein größeres Gewicht Sauerstoff dem Blute
zugeführt, der Verbrauch an Stoff nimmt zu und wenn der Ersatz mit
diesem Verbrauch nicht im Gleichgewicht (durch Zufuhr an Speise)
erhalten wird, so nimmt die Temperatur des Körpers allmählig ab.
In einer gegebenen Zeit kann aber keine unbegrenzte Menge Sauerstoff in
den Körper aufgenommen, es kann nur eine gewisse Quantität des belebten
Stoffs seinen Zustand des Lebens verlieren, es kann nur ein begrenztes
Maß von Lebenskraft als mechanische Kraft zur Aeußerung gelangen. Nur in
dem Falle wird also die Temperatur des Thierkörpers sich nicht ändern,
wenn Abkühlung, Krafterzeugung und Sauerstoffaufnahme sich einander im
Gleichgewichte halten. Nimmt die Wärmeentziehung über einen bestimmten
Punkt hinaus zu, so nehmen die Lebenserscheinungen in dem nämlichen
Verhältnisse ab, denn die Temperatur nimmt ab, welche als eine sich
gleichbleibende Bedingung, zu ihrer Aeußerung angesehen werden muß.
Die Erfahrung zeigt nun, daß bei der Abnahme der Temperatur des Körpers,
das Vermögen der Glieder, mechanische Effecte hervorzubringen (die zu
den willkürlichen Bewegungen nöthige Kraft) ebenfalls abnimmt, es tritt
der Zustand ein, den man Schlaf nennt, zuletzt hören alle
unwillkürlichen Bewegungen (des Herzens, der Eingeweide) auf, es tritt
ein Scheintod ein.
Es ist klar, daß die Ursache der Krafterzeugung, der Stoffwechsel
nämlich, deshalb abnimmt, weil mit der Entziehung von Wärme, ähnlich wie
durch Abnahme des Lichtes bei der Pflanze, die Intensität der
Lebenskraft sich vermindert; es ist klar, daß das Kraftmoment eines
belebten Körpertheils abhängig ist von der ihm zukommenden Temperatur,
ganz ähnlich, wie der Effect eines fallenden Körpers in einer bestimmten
Beziehung steht zu gewissen andern Bedingungen, die man Masse nennt oder
Geschwindigkeit.
Nimmt die Temperatur ab, so nimmt die Lebensthätigkeit ab; mit dem
Steigen der Temperatur muß das Kraftmoment belebter Körpertheile in
seiner ganzen Intensität wieder hergestellt werden.
Krafterzeugung zu mechanischen Effecten und Temperatur müssen deshalb,
in einer ganz bestimmten Beziehung stehen, zu der Menge des in einer
gegebenen Zeit von dem Thierkörper aufnehmbaren Sauerstoffs.
Die Menge von Sauerstoff, welche ein Wallfisch und ein Fuhrmannspferd
in einer gleichen Zeit einzuathmen vermögen, ist sehr ungleich. Die
Temperatur, sowie die Menge des Sauerstoffs, ist bei dem Pferde weit
größer.
Die mechanische Kraft, welche ein harpunirter Wallfisch entwickelt,
dessen Körper von dem umgebenden Medium getragen wird, so wie die Kraft
eines Fuhrmannspferdes, was seinen eigenen Körper und eine schwere Last
8-10 Stunden lang fortzubewegen hat, muß mit dem von beiden verzehrten
Sauerstoff in einerlei Verhältniß stehen. Wenn man die Zeit beachtet, in
welcher die Kraft zur Aeußerung gelangt, so ist sie offenbar bei dem
Pferde weit größer.
Beim Besteigen hoher Berge, wo durch das Einathmen einer sehr verdünnten
Luft, in gleichen Zeiten, weit weniger Sauerstoff dem Blute zugeführt
wird, wie in Thälern oder an dem Ufer des Meeres, nimmt der Stoffwechsel
in dem nämlichen Verhältniß und damit die zu mechanischen Effecten
verwendbare Kraft, ab; Neigung zum Schlaf, Mangel an Kraft für die
willkürlichen Bewegungen stellt sich meistens ein; nach zwanzig oder
dreißig Schritten zwingt die Ermüdung zu neuer Ansammlung von Kraft
durch Ruhe (Einsaugung von Sauerstoff, ohne Verbrauch an Kraft für
willkürliche Bewegungen).
Durch die Aufnahme von Sauerstoff in die Substanz belebter Körpertheile
verlieren sie ihren Zustand des Lebens und treten als formlose
Verbindungen aus, allein nicht aller eingeathmete Sauerstoff wird zu
dieser Umsetzung verwendet; der größte Theil dient zur Vergasung, zur
Entfernung aller dem Organismus nicht mehr angehörenden Stoffe, und wie
erwähnt, wird in Folge der Verbindung ihrer Elemente mit diesem
Sauerstoff, die dem Organismus zukommende Temperatur erzeugt.
Wärmeerzeugung und Stoffwechsel stehen in enger Beziehung zu einander,
allein obwohl im Thierkörper Wärme hervorgebracht werden kann ohne allen
Stoffwechsel, so kann der letztere dennoch nicht unabhängig von der
Mitwirkung des Sauerstoffs gedacht werden.
Nach allen bis jetzt gemachten Beobachtungen enthält nach dem Genuß von
geistigen Getränken, weder die ausgeathmete Luft, noch der Schweiß, noch
der Urin, Spuren von Alkohol, und es kann keinem Zweifel unterliegen,
daß seine Bestandtheile sich im Thierkörper mit Sauerstoff verbinden,
daß sein Kohlenstoff und Wasserstoff als Kohlensäure und Wasser wieder
austreten.
Der Sauerstoff, welcher diese Verwandlung bewirkt, muß nothwendig von
dem arteriellen Blute genommen worden sein, denn wir kennen keinen
andern Weg als die Blutcirculation, auf welchem Sauerstoff in das Innere
des Körpers gelangen kann.
Vermöge seiner Flüchtigkeit und der Leichtigkeit, womit der Alkoholdampf
von den Membranen und thierischen Geweben durchgelassen wird, kann er
sich überall nach allen Orten im Körper hin verbreiten.
Wäre die Fähigkeit der Bestandtheile des Alkohols, sich mit Sauerstoff
zu vereinigen, nicht größer, als die der Verbindungen, welche durch den
Stoffwechsel gebildet werden, oder als die der Substanz der belebten
Körpertheile ist, so würden sie (die Bestandtheile des Alkohols) sich
mit Sauerstoff nicht verbinden können.
Es ist deßhalb einleuchtend, daß durch den Genuß von Alkohol, dem
Stoffwechsel in gewissen Körpertheilen, eine rasche Grenze gesetzt
werden muß. Der Sauerstoff des arteriellen Blutes, der sich ohne die
Gegenwart des Alkohols mit belebtem Stoff verbunden haben würde, tritt
jetzt an die Bestandtheile des Alkohols, ein Theil des arteriellen
Blutes wird zu venösem Blut, ohne daß die Muskelsubstanz an dieser
Umwandlung Antheil nimmt.
Wir beobachten nun, daß die Wärmeentwickelung im Organismus nach dem
Genuß von Wein eher zu- als abnimmt, ohne daß damit ein entsprechendes
größeres Maß von mechanischer Kraft zur Aeußerung gelangt.
Eine mäßige Quantität Wein bedingt bei Frauen und Kindern, welche an
Weingenuß nicht gewöhnt sind, ganz im Gegentheil eine Abnahme der zu den
willkürlichen Bewegungen nöthigen Kraft; Müdigkeit, Abgeschlagenheit der
Glieder, Neigung zum Schlaf geben offenbar zu erkennen, daß die zu
mechanischen Effecten verwendbare Kraft, dies will sagen, daß der
Stoffwechsel abgenommen hat.
Gewiß kann an diesen Symptomen eine Verminderung der Leitungsfähigkeit
der willkürlichen Bewegungsnerven einen gewissen Antheil haben, allein
dies muß auf die Summe von verwendbarer Kraft ohne allen Einfluß sein.
Was die Leiter der willkürlichen Bewegungen an Krafteffecten nicht
fortzupflanzen vermögen, wird von den Leitern der unwillkürlichen
Bewegungen aufgenommen und dem Herzen, den Eingeweiden zugeführt werden
müssen. Die Blutbewegung wird in diesem Fall, auf Kosten der zu
willkürlichen Bewegungen durch die Glieder verwendbaren Kraft
beschleunigt erscheinen, ohne daß aber, wie bemerkt, durch den
Oxydationsproceß des Alkohols ein größers Maaß von mechanischer Kraft
erzeugt worden ist.
Wir beobachten zuletzt bei den Winterschläfern, daß während ihres
Winterschlafs die Fähigkeit der Zunahme an Masse (eine der
Hauptäußerungen der Lebenskraft), durch den Ausschluß aller Speise,
völlig unterdrückt ist; bei manchen tritt in Folge der niedern
Temperatur und der hierdurch herabgestimmten Lebensthätigkeit ein
Scheintod ein, bei anderen dauern die unwillkürlichen Bewegungen fort;
das Thier behält eine von der Umgebung unabhängige Temperatur. Die
Athembewegungen dauern fort, nach wie vor wird Sauerstoff als der
Bedinger der Wärme- und Krafterzeugung aufgenommen; wir finden vor dem
Winterschlaf alle Theile ihres Körpers, die in sich selbst keinen
Widerstand gegen die Einwirkung des Sauerstoffs zu produciren vermögen,
welche wie die Eingeweide und Membranen nicht zum Stoffwechsel bestimmt
sind, mit Fett bedeckt, mit einer Materie umgeben, welche diesen
Widerstand übernimmt.
Wenn wir uns nun denken, daß der während des Winterschlafs aufgenommene
Sauerstoff nicht in die Zusammensetzung der belebten Körpertheile,
sondern mit den Bestandtheilen des Fettes in Verbindung tritt, so wird
der belebte Körpertheil, obwohl ein gewisses Bewegungsmoment zu der
Unterhaltung des Blutumlaufs verwendet worden ist, nicht austreten.
Mit der höhern Temperatur wächst in gleichem Grade die Fähigkeit der
Zunahme an Masse, die Blutbewegung nimmt mit der Sauerstoffaufnahme zu.
Manche dieser Thiere magern während dem Winterschlafe, andere erst mit
dem Erwachen aus dem Winterschlafe ab.
Bei den Winterschläfern wird die in den belebten Körpertheilen thätige
Kraft ausschließlich nur zur Unterhaltung der _unwillkürlichen_
Bewegungen verbraucht, alle Kraftverwendung zu willkürlichen Bewegungen
ist völlig unterdrückt.
Im Gegensatz zu diesen Erscheinungen wissen wir, daß bei Uebermaß von
Bewegung und Anstrengung, die in den belebten Körpertheilen thätige
Kraft ausschließlich und vollständig zur Hervorbringung _willkürlicher_
mechanischer Effecte verzehrt werden kann, in der Art, daß für die
unwillkürlichen Bewegungen keine Kraft mehr zu verwenden übrig bleibt.
Ein Hirsch kann zu Tode gehetzt werden, aber dies kann nicht geschehen
ohne Umsetzung aller belebten Theile seines Muskularsystems, sein
Fleisch ist nicht genießbar; der Zustand der Umsetzung, in den es durch
einen enormen Kraft- und Sauerstoffverbrauch übergegangen ist, setzt
sich mit dem Aufhören aller Bewegungserscheinungen fort; in seinen
belebten Körpertheilen ist aller Widerstand der Lebenskraft gegen
äußere Ursachen und Störungen völlig aufgehoben.
So eng mit einander verknüpft nun auch die Bedingungen der Wärme- und
Krafterzeugung zu mechanischen Effecten sich der Beobachtung darstellen
mögen, so kann die Wärmeentwicklung für sich allein in keiner Weise als
die Ursache der mechanischen Effecte angesehen werden.
Alle Erfahrungen beweisen, daß es im Organismus nur eine Quelle von
mechanischer Kraft giebt und diese Quelle ist der Uebergang belebter
Körpertheile in leblose Verbindungen.
Von dieser Wahrheit ausgehend, welche unabhängig ist von jeder Theorie,
läßt sich das animalische Leben als bedingt durch die Wechselwirkung
entgegengesetzter Kräfte betrachten, von denen die einen als _Ursachen
der Zunahme_ (des Ersatzes an Stoff), die andern als _Ursachen der
Abnahme_ (des Verbrauchs an Stoff) angesehen werden müssen.
Die Zunahme an Masse wird in belebten Körpertheilen bewirkt durch die
_Lebenskraft_; ihre Aeußerung ist abhängig von der _Wärme_ (von einer
gewissen einem jeden Organismus eigenthümlichen Temperatur).
Die Ursache des Verbrauchs ist die _chemische Action des Sauerstoffs_,
ihre Aeußerung ist abhängig von einer Entziehung von Wärme, so wie von
der Verwendung der Lebenskraft zu _mechanischen Effecten_.
_Der Act des Verbrauchs heißt Stoffwechsel, er tritt ein in Folge der
Aufnahme von Sauerstoff in die Substanz belebter Körpertheile; diese
Aufnahme von Sauerstoff findet nur dann statt, wenn der Widerstand,
welchen die Lebenskraft belebter Körpertheile der chemischen Action des
Sauerstoffs entgegensetzt, kleiner ist als diese chemische Action
selbst, und dieser schwächere Widerstand wird bedingt durch Entziehung
von Wärme oder durch Verwendung der in den Körpertheilen thätigen Kraft
zu mechanischen Bewegungen_.
In Folge der Verbindung des im arteriellen Blute zugeführten Sauerstoffs
mit allen Bestandtheilen des Thierkörpers, die seiner chemischen Action
keinen Widerstand entgegensetzen, wird die zur Aeußerung der
Lebensthätigkeit nöthige Temperatur erzeugt.
Aus den Beziehungen des Sauerstoffverbrauches zu dem Stoffwechsel und
zur Wärmeentwickelung im Thierkörper ergeben sich die folgenden
allgemeinen Regeln.
Für jedes Verhältniß Sauerstoff, was in dem Körper in Verbindung tritt,
muß eine entsprechende Menge Wärme erzeugt werden.
Die Summe der zu mechanischen Effecten verwendbaren Kraft muß gleich
sein der Summe von Lebenskraft aller zum Stoffwechsel geeigneten
Gebilde.
Wenn in gleichen Zeiten eine ungleiche Menge von Sauerstoff verzehrt
worden ist, so zeigt sich dies in einem ungleichen Maß von
freigewordener Wärme und mechanischer Kraft.
Ein ungleiches Maß von verbrauchter mechanischer Kraft oder von Wärme
bedingt die Aufnahme einer entsprechenden Menge Sauerstoff.
Zum Uebergang belebter Körpertheile in leblose Verbindungen, sowie zur
Verbindung des Sauerstoffs mit den Bestandtheilen des Thierkörpers,
welche Verwandtschaft zu ihm haben, gehört _Zeit_.
In einer gegebenen Zeit kann nur ein begrenztes Maß von mechanischen
Effecten zur Aeußerung gelangen, es kann nur eine begrenzte Menge von
Wärme in Freiheit gesetzt werden.
Was in den mechanischen Effecten an Geschwindigkeit verbraucht wird,
geht an Zeit ab, d. h. je rascher die hervorgebrachten Bewegungen sind,
desto schneller wird die Kraft erschöpft.
Die Summe der im Thierkörper in einer gegebenen Zeit erzeugten
mechanischen Kraft ist gleich der Summe der in der nämlichen Zeit zur
Hervorbringung der willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen nöthigen
Kraft, d. h. alle Kraft, welche das Herz, die Eingeweide &c. zu ihren
Bewegungen bedürfen, geht für die willkürlichen Bewegungen verloren.
Die Menge der zur Herstellung des Gleichgewichts zwischen Verbrauch und
Ersatz nöthigen, stickstoffhaltigen Speise steht im graden Verhältniß zu
der Menge der umgesetzten Gebilde.
Die Menge des belebten Stoffs, welcher in dem Thierkörper seinen Zustand
des Lebens verliert, steht bei gleichen Temperaturen in geradem
Verhältniß zu den in der gegebenen Zeit hervorgebrachten mechanischen
Effecten.
Die Quantität der in einer gegebenen Zeit umgesetzten Gebilde ist meßbar
durch den Stickstoffgehalt des Harns.
Die Summe der bei gleichen Temperaturen in zwei Individuen
hervorgebrachten mechanischen Effecte ist proportional dem
Stickstoffgehalt ihres Harns, gleichgültig ob die mechanische Kraft zu
den willkürlichen oder unwillkürlichen Bewegungen verwendet, ob sie
durch die Glieder, oder das Herz und die Eingeweide verzehrt worden ist.
Der Zustand des Thierkörpers, den man mit _Gesundheit_ bezeichnet,
umfaßt den Begriff eines Gleichgewichts zwischen allen Ursachen des
Verbrauchs und den Ursachen des Ersatzes, und das Thierleben giebt sich
hiernach zu erkennen als die Wechselwirkung beider Ursachen, es zeigt
sich als eine sich wiederholende Aufhebung und Wiederherstellung des
Gleichgewichtszustandes.
Der Masse nach ist in den verschiedenen Lebensaltern der Ersatz und
Verbrauch an Stoff ungleich, allein im Zustand der Gesundheit muß die
verwendbare Lebenskraft stets als eine der Summe der belebten
Körpertheile entsprechende, unveränderliche Größe angesehen werden.
Die Zunahme an Masse steht in jedem Lebensalter in einem ganz bestimmten
Verhältniß zu der als bewegende Kraft verbrauchten Lebenskraft.
Die Lebenskraft, welche zu mechanischen Effecten verwendet wird, geht
von der Summe an Kraft ab, welche zur Zunahme verwendbar ist.
Die thätige Kraft, welche in dem Thierkörper zur Ueberwindung von
Widerständen, sagen wir zu _Bildungseffecten_ (zur Zunahme an Masse),
verwendet wird, ist gleichzeitig _nicht_ zur Hervorbringung mechanischer
Effecte verwendbar.
Hieraus folgt von selbst, daß wenn der Masse nach, wie in dem
Kindesalter, der Ersatz (die Zunahme an Masse) größer ist, als der
Verbrauch, daß die hervorgebrachten mechanischen Effecte in demselben
Verhältniß kleiner gewesen sein müssen.
Mit der Steigerung der mechanischen Effecte vermindert sich in dem
nämlichen Verhältniß die Fähigkeit der Zunahme oder des Ersatzes an
belebten Körpertheilen.
Ein vollkommnes Gleichgewicht in dem Verbrauch der Lebenskraft zu
Bildungseffecten und mechanischen Effecten findet demnach nur in dem
erwachsenen Zustande statt; es zeigt sich unverkennbar an dem
vollkommnen Ersatz von verbrauchtem Stoff. Im Greisenalter wird mehr
verbraucht, im Kindesalter wird mehr ersetzt als verbraucht.
Die zu mechanischen Effecten von einem erwachsenen Manne verwendbare
Kraft wird in der Mechanik zu einem Fünftel seines eigenen Gewichts
angenommen, was er acht Stunden lang mit einer Geschwindigkeit von 5 Fuß
in zwei Secunden fortbewegen kann.
Nehmen wir das Gewicht eines Mannes zu 150 Pfund an, so ist seine Kraft
gleich einem Gewicht von 30 Pfunden, die er 72000 Fuß weit trägt. Für
jede Secunde ist sein Kraftmoment 30 × 2,5 = 75 und für die ganze
Tageszeit sein Bewegungsmoment 30 × 72000 = 216000.
Durch die Wiederherstellung seines Körpergewichts sammelt der Mann nun
eine Summe von Kraft wieder an, die ihm den zweiten Tag gestattet, ohne
Erschöpfung eine gleiche Anzahl von mechanischen Effecten
hervorzubringen.
_Dieser Ersatz an Kraft geschieht in einem siebenstündigen Schlaf_.
In den Fabriken von gewalztem Eisen kommt es häufig vor, daß für den
gewöhnlichen Gang der Maschine ihr Druck nicht stark genug ist, um eine
Eisenstange von einer gewissen Dicke durch die Cylinder der Walze
durchgehen zu machen. Man hilft sich in diesem Fall, indem man die ganze
Kraft des Dampfs auf das Schwungrad wirken läßt und alsdann erst, wenn
dieses eine große Geschwindigkeit erlangt hat, die Eisenstange unter die
Walze bringt, wo sie dann (während das Schwungrad seine Geschwindigkeit
verliert) mit großer Leichtigkeit zu einer Tafel zusammengepreßt wird.
Was das Schwungrad an Geschwindigkeit zunahm, gewann die Walze an Kraft;
durch dieses Verfahren ist offenbar in der Geschwindigkeit Kraft
angesammelt worden; allein in diesem Sinne häuft sich im lebendigen
Organismus keine Kraft an.
Die Wiederherstellung der Kraft geschieht im Thierkörper durch die
Neubildung der ausgetretenen, zur Krafterzeugung bestimmten
Körpertheile, durch die Verwendung der thätigen Lebenskraft zu
_Bildungseffecten_ und mit der Wiederherstellung der ausgetretenen
Körpertheile, erhält der Organismus eine der verwendeten, gleiche Kraft
zurück.
Es ist einleuchtend, daß die während des Schlafs in Bildungseffecten
sich äußernde Lebenskraft, gleich sein muß, der ganzen Summe der im
wachenden Zustande zu allen mechanischen Effecten zusammengenommenen
verwendeten bewegenden Kraft, plus einer gewissen Quantität von Kraft,
welche zur Unterhaltung der im Schlafe fortdauernden, unwillkürlichen
Bewegungen erforderlich war.
Von Tag zu Tag erhält der arbeitende Mann bei hinlänglicher Nahrung
durch sieben Stunden Schlaf diese ganze Summe von Kraft zurück, und
abgesehen von der zu den unwillkürlichen Bewegungen nöthigen Kraft, die
in allen Individuen gleich ist, kann man annehmen, daß die zur Arbeit
verwendbare, mechanische Kraft in gradem Verhältniß steht zu der Anzahl
von Stunden Schlaf.
Der Mann schläft 7 und wacht 17 Stunden; bei _Wiederherstellung des
Gleichgewichtes_ nach 24 Stunden sind demnach die in 17 Stunden
geäußerten mechanischen Effecte gleich den in 7 Schlafstunden
verwendeten Bildungseffecten.
Wenn ein Greis nur 3¹/₂ Stunden schläft und alles übrige gleich wie bei
dem Manne gesetzt wird, so würde er jedenfalls nur die Hälfte der
mechanischen Effecte hervorzubringen vermögen, wie der Mann von gleichem
Gewicht, er würde nur 15 Pfund die nämliche Strecke weit tragen können.
Der Säugling schläft 20 Stunden und wacht 4 Stunden; die in ihm thätige
Kraft, welche zu Bildungseffecten verwendet wird, verhält sich zu der,
welche zu mechanischen Effecten (zur Bewegung der Glieder) verwendet
wird, wie 20 : 4; aber seine Glieder besitzen kein Kraftmoment, denn er
kann seinen eigenen Körper noch nicht tragen. Nehmen wir an, der Greis
und Säugling verbrauche zu mechanischen Effecten eine dem Verhältniß,
der von dem Manne verwendbaren, entsprechende Menge Kraft, so stehen die
mechanischen Effecte im Verhältniß zu der Anzahl der Stunden des
Wachens, die Bildungseffecte im Verhältniß zu der Anzahl der Stunden
Schlaf, und wir haben:
Kraftverbrauch Kraftverbrauch
zu zu
_mechanischen Effecten_ _Bildungseffecten_
beim Mann 17 7
beim Säugling 4 20
beim Greis 20,5 3,5
Bei dem Manne findet zwischen Verbrauch und Ersatz ein vollkommnes
Gleichgewicht statt, beim Säugling und Greis weichen Ersatz und
Verbrauch von einander ab. Setzen wir den Kraftverbrauch in den siebzehn
Stunden des Wachens gleich dem Kraftverbrauch zur Wiederherstellung des
Gleichgewichts im Schlaf = 100 = 17 Wachestunden = 7 Schlafstunden, so
ergeben sich folgende Verhältnisse.