книги2 / монография 3

тканях, и связал возникновение рака с образованием этих патологических клеток в поражённых органах.

Создал уникальную научную школу, его учениками были выдающиеся учёные Р. Вирхов, Г. Гельмгольц, Ф. Генле, Э. ДюбуаРеймон, Л. Траубе, М. Шлейден, Т. Шванн, В. Вундт, Э. Пфлюгер и др. В его лаборатории стажировались и русские учёные, в том числе А.М. Филомафитский, И.М. Сеченов.

Автором классических трудов по физиологии кровообращения, пищеварения, дыхания, мочеотделения был немецкий физиолог Карл Людвиг (1816−1895). Открыл секреторные нервы слюнных желёз,

депрессорный нерв. Сконструировал ряд приборов для физиологических исследований: кимограф (сфигмограф) − для получения графического отображения свойств артериального пульса; ртутный манометр − для записи давления крови; плетизмограф − для определения кровенаполнения конечностей; «кровяные часы» (часы Людвига) − для измерения скорости кровотока.

Развивал экспериментальную электрофизиологию и был основоположником нервно-мышечной физиологии немецкий учёный

Эмиль Генрих Дюбуа-Реймон (1818−1896). Он установил ряд закономерностей, характеризующих электрические явления в мышцах и нервах (открыл законы раздражения и явления электротона). Автор молекулярной теории биопотенциалов.

Развивал нервно-мышечной физиологию Герман Гельмгольц (1821−1894) − немецкий физик, врач, физиолог, который заложил основы физиологии возбудимых тканей, сделал открытия в области

физиологической акустики и физиологии зрения, обнаружил теплообразование в мышце (1845−1847), измерил скорость проведения возбуждения по нерву лягушки (1850), изучал сокращение мышц

(1850−1854), открыл явление тетануса (от греч. τέτανος − «оцепенение», «судорога»,1854).

Создал офтальмоскоп для изучения глазного дна (1850), офтальмометр для для определения радиуса кривизны глазной роговицы (1851), факоскоп для определения изменений кривизны хрусталика глаза при различных степенях аккомодации его к расстояниям.

Много лет изучением процессов пищеварения и усвоения пищи занимался французский физиолог, основоположник эндокринологии Клод Бернар (1813−1878). Происходил из крестьянской семьи, занимавшейся виноградарством, провёл детство в бедности. Пришлось некоторое время поработать помощником аптекаря в пригороде Лиона. Тут он вынужден был осваивать низкоквалифицированные работы: уборка, мытьё аптекарских принадлежностей, приготовление смесей,

242

поручений владельца и т.д. Мечтал о карьере драматурга, однако поступил на медицинский факультет Парижского университета. Впоследствии работал под руководством Ф. Мажанди. Увлёкся анатомическими и физиологическими исследованиями. С 1846 г. занялся исследованиями поджелудочной железы. Результаты получили признание в научном сообществе.

Он изучал механизмы сокоотделения, свойства слюны, желудочного сока, секрета поджелудочной железы (основы экспериментальной патологии); нервную регуляцию кровообращения, выдвинул концепцию о значении постоянства внутренней среды организма (основы учения о гомеостазе); создал теорию сахарного мочеизнурения: открыл в печени соединение, которое было похоже на крахмал и превращалось в глюкозу (назвал вещество гликоген (глюкозообразующий), 1897).

Ряд теорий, возникших в XVIII–XIX вв., были идеалистическими, популярными, хотя многие позже признаны ошибочными, ложными (их истинность сейчас абсолютно отрицается или ставится под большое сомнение в связи с недоказанностью) и даже вредными. К таким примерам можно отнести теорию флогистона Г. Шталя; френологию (о связи психофизиологических особенностей человека с наружной формой черепа) Франца Галля; учение о высших и низших расах Ж. Гобино; теорию «животного магнетизма» (прикосновение к магниту способно лечить) А. Месмера; учение о полнокровии (терапия кровопусканием пиявками) Ф. Бруссе; теорию о врождённой предрасположенности человека к совершению преступлений Ч. Ломброзо; евгенику в изложении Ф. Гальтона и др. Подробно на них останавливаться не будем.

Таким образом, можно отметить, что ко второй половине XIX в. были достигнуты успехи в изучении функций органов и систем, механизмов регуляции их деятельности. Однако знания по физиологии оставались разрозненными. Не было сделано теоретических обобщений о взаимосвязи различных функций организма. Наметилась тенденция к к синтезу знаний в области изучения функций ЦНС, в первую очередь рефлексов. Первые значимые обобщения будут сделаны представителями русской школы физиологии.

5. Русская физиологическая школа

Основоположником московской физиологической школы был

Алексей Матвеевич Филомафитский (1807−1849), профессор Московского университета. Он пропагандировал экспериментальный метод в физиологии и медицине (экспериментировал с перерезкой

243

блуждающих нервов, изучал физиологию пищеварения и т.д.). Написал первый учебник по физиологии в России −  «Физиология» (1836).

Впервые в России применил микроскоп для изучения клеток крови. В результате опытов на обескровленных собаках сделал много теоретических обобщений и в своём  «Трактате о переливании

крови (как единственном средстве во многих случаях спасти угасающую жизнь)» (1848) описал аппаратуру для переливания крови.

В 1847 г. совместно с Н.И. Пироговым разработал метод внутривенного наркоза. Создал маску для эфирного наркоза.

«Отцом» русской физиологии является Иван Михайлович Сеченов (1829−1905).

Выпускник Московского университета (1856), после его окончания стажировался за границей у И.П. Мюллера, Э. Дюбуа-Реймона, К. Людвига и др. В лаборатории Карла Людвига И.М. Сеченов занимался исследованием газов крови и поглощением газов жидкостями, соорудил свой

первый ртутный насос для выкачивания газов из крови.

Исследования И.М. Сеченова сделали Россию мировым центром развития представлений о механизмах работы головного мозга. Его работы по физиологии дыхания и крови, газообмену, растворению газов в жидкостях и обмену энергии стали основой будущей авиационной и космической физиологии. Особое значение имеют труды в области

физиологии ЦНС (центральная нервная система) и нервно-мышечной физиологии. Он первым выдвинул идею о рефлекторной основе психической деятельности и убедительно доказал, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».

В1861 г. И.М. Сеченов исследовал съедобные грибы на наличие в них ядовитых веществ, имел дело с открытым позднее мускарином, но не смог получить это вещество из растворов.

Влаборатории Клода Бернара проводил опыты на лягушках: вскрывал головной мозг лягушки и верхнюю часть спинного, затем делал поперечные разрезы в области так называемых зрительных бугров. Подвесив за челюсть препарированную лягушку, он погружал её задние конечности в раствор серной кислоты и измерял скорость рефлекторного ответа на раздражение (время за которое она отдёрнет лапку из раствора). Выяснилось, что при раздражении кристалликом хлорида натрия мозга лягушки в области зрительных бугров, время,

необходимое для рефлекторного ответа увеличивалось, а приложенный к другим участкам мозга кристаллик не оказывал никакого влияния на возникновение рефлекса. Этот эксперимент привёл Сеченова к выводам, что в головном мозге лягушки существуют центры, из которых выходят тормозящие влияния на отражательную деятельность спинного. Так

244

было открыто центральное (сеченовское) торможение (1863). И.М.

Сеченов определил, что нервная деятельность состоит из двух процессов − раздражения и торможения.

Также учёный изучал наличие ритмических биоэлектрических процессов в ЦНС. В изучении ЦНС И.М. Сеченову принадлежат фундаментальные открытия, составляющие основу всех форм мозговой деятельности.

Анализируя физиологию мышечной деятельности и мышечного утомления, пришёл к выводу, что с точки зрения физиологии рабочий день должен продолжаться 6 часов, или не более 8. Сконструировал эргограф − прибор для измерения динамики работоспособности мышц. И.М. Сеченов установил, что утомлённые мышцы быстрее восстанавливаются во время активного отдыха (появилось понятие «активного отдыха»).

Изучал, проводил исследования газообмена у человека в разных условиях. Сконструировал портативный газоанализатор (изучение газообмена при дыхании на ходу).

Работа И.М.Сеченова  «Рефлексы головного мозга» (1863)

стала классическим трудом по физиологии. Здесь была описана рефлекторная природа деятельности человека и показано, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы, которые могут быть изучены объективными методами.134

И.М. Сеченов создал крупную физиологическую школу: Н.Е. Введенский, Б.Ф. Вериго, Н.П. Кравков, В.В. Пашутин, И.Р. Тарханов и др. Благодаря работам И.М. Сеченова в науку пришёл И.П. Павлов. С 1917 г. по инициативе академика Павлова издаётся ежемесячный

Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова.

Перед зданием Первого московского медицинского института, носящему имя И.М. Сеченова, установлен памятник великому физиологу.

Ученик И.М. Сеченова Николай Евгеньевич Введенский

(1852−1922) показал, что живая система изменяется не только под воздействием раздражителей, но и в процессе самой деятельности: впервые ввёл в физиологию понятие фактора времени. В своей диссертации  «О соотношениях между раздражением и возбуждением при тетанусе» (1886) сформулировал учение об оптимуме и пессимуме раздражений,135 установил закон

134Примечательно, что выводы книги в 1877 г. были фактически подтверждены известным наблюдением немецкого невропатолога Адольфа фон Штрюпеля над пациентом с потерей почти всех чувств.

135Оптимум − сила и частота раздражителя, вызывающая максимальное мышечное раздражение; пессимум− сила и частота раздражителя, приводящая к резкому снижению мышечного сокращения или отсутствию реакции мышцы.

245

относительной функциональной подвижности (лабильности) тканей. В монографии  «Возбуждение, торможение и наркоз» (1901) изложил учение о парабиозе: обобщил свои представления о природе и единстве процессов возбуждения и торможения (медицинское значение парабиоза лежит в основе действия местных анестетиков). Физиологический феномен, который заключается в том, что с усилением раздражителя ответная реакция ткани не увеличивается, а уменьшается.

Новый этап в развитии экспериментальной физиологии связан с деятельностью выдающегося русского учёного Ивана Петровича Павлова (1849−1936). Родился в Рязани в семье священнослужителей. Соответственно он окончил рязанское духовное училище и поступил в Рязанскую духовную семинарию. Обучаясь в семинарии, прочитал книгу И.М. Сеченова «Рефлексы головного

мозга», которая перевернула всю его жизнь. И.П. Павлов поступил в Санкт-Петербургский Императорский университет, затем в Медикохирургическую академию (МХА, ныне − Военно-медицинская академия (ВМА)). Окончил их с отличием. Изучал физиологию под руководством И.Ф. Циона и Ф.В. Овсянникова. По окончании академии работал в физиологической лаборатории при клинике С.П. Боткина, где руководил физиологическими исследованиями. Совместно с Н.Я.

Чистовичем впервые показал, что сердце и лёгкие, извлечённые единым комплексом из организма животного и дополненные в определённой последовательности трубками, могут

работать в течение длительного времени и служить моделью для исследования эффектов лекарственных средств.

В 1883 г. И.П. Павлов защитил докторскую диссертацию

«Центробежные нервы сердца».

Деятельность И.П. Павлова отличали блестящие эксперименты и физиологическое объяснение данных. Физиологические методики применяли для изучения фармакологических препаратов (ландыш, строфант, камфара и др.) на сердце и кровообращение; алкалоидов (атропина, пилокарпина и др.) − на органы пищеварения; алкоголя, кофеина, бромидов и др. − на ЦНС. Исследования физиологии сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, высших отделов ЦНС стали классическими.

И.П. Павлов более 10 лет посвятил тому, чтобы получить фистулу желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Сделать такую операцию было

246

чрезвычайно трудно, так как изливавшийся из желудка сок переваривал кишечник и брюшную стенку. И.П. Павлов проводил эксперименты на сотнях животных. Он так сшивал кожу и слизистую, вставлял металлические трубки и закрывал их пробками, чтобы не было эрозий, и получал чистый пищеварительный сок на протяжении всего ЖКТ − от слюнной железы до толстого кишечника. Также Павлов проводил опыты с мнимым кормлением (перерезание пищевода так, чтобы пища не попадала в желудок), сделав таким образом ряд открытий в области рефлексов выделения желудочного сока. Свои исследования по физиологии пищеварения учёный обобщил в «Лекциях о работе главных пищеварительных желез» (1897).

В1904 г. И.П. Павлов был удостоен Нобелевской премии «за работы по физиологии пищеварения» − он стал первым Нобелевским лауреатом в Российской империи.

В1907 г. избран академиком Императорской СанктПетербургской академии наук.

И.П. Павлов на XIV Международном медицинском конгрессе в Мадриде (1903) впервые сформулировал принципы физиологии высшей нервной деятельности (ВНД), которой он и посвятил

последующие 35 лет своей жизни.

Выявление рефлексов нового типа, которые формируются и закрепляются при определённых условиях окружающей среды. И.П.Павлов назвал условными, в отличие от врождённых рефлексов, характерных для животных данного вида (безусловных). Данные понятия стали основными для новой науки о поведении (бихевиоризм). Исследовал психофизиологию типов темперамента и свойств нервных систем, лежащих в основе поведенческих индивидуальных различий.

Также И.П. Павлов обосновал принцип нервизма: роль нервной системы в регуляции деятельности органов и систем. Ввёл в физиологию метод хронического эксперимента. Установил роль коры больших полушарий головного мозга в выработке условных рефлексов, что стало импульсом к экспериментальному изучению больших полушарий в норме и патологии.

Результатом всех этих исследований стало фундаментальное

учение о высшей нервной деятельности − одно из величайших достижений естествознания ХХ века.

Отличительными чертами личности И.П. Павлова были сила и независимость характера, смелость в высказываниях и поступках.

После октября 1917 г. не стал эмигрировать из страны. Учёный выступал за демократические перемены, но политику большевиков не принял, так как полагал, «что проделываемый над Россиею социальный и политический опыт обречён на непременную неудачу». В знак

247

протеста И.П. Павлов демонстративно носил царские ордена, которые ранее никогда не одевал.

В годы гражданской войны терпел нищету и лишения, однако продолжал читать лекции в ВМА и проводить эксперименты. С 1918 г. проживал в квартире Дома академиков (соврем. адрес: г. СанктПетербург, 7-я линия Васильевского острова, 2/1, лит. А, кв. 11 − сегодня тут музей-квартира И.П. Павлова). На бедственное положение учёного обратил внимание английский писатель Герберт Уэллс,

отметивший, что репутация Павлова способствует престижу советского государства за границей.

В январе 1921 г. вышло специальное постановление Совета Народных Комиссаров РСФСР за подписью В.И. Ленина «Об условиях,

обеспечивающих научную деятельность академика И.П.Павлова и его сотрудников».

С 1925 г. и до своей смерти И.П. Павлов руководил Институтом физиологии Академии наук СССР.

Были изданы труды И.П. Павлова  «Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных» (1923);  «Лекции о работе больших полушарий головного мозга» (1927).

И.П. Павлов до конца жизни оставался верен своим взглядам. В 1924 г., когда из стен ВМА было решено изгнать детей священников, он в знак протеста подал заявление о своём уходе, поскольку сам был сыном священника.

«Мы жили и живём под неослабевающим режимом террора и насилия. Тем, кто злобно приговаривает к смерти массы себе подобных и с удовольствием приводит это в исполнение, как и тем насильственно приучаемым участвовать в этом, едва ли возможно остаться существами чувствующими и думающими человечно <…> Я всего более вижу сходства нашей жизни с жизнью древних азиатских деспотий. Пощадите же родину и нас»

Из выступления И.П. Павлова в 1929 г. по случаю 100-летия со дня рождения И.М. Сеченова: «Введён в Устав Академии [наук] параграф, что вся работа должна вестись на платформе учения Маркса и Энгельса − разве это не величайшее насилие над научной мыслью? Чем это отличает от средневековой инквизиции? <…> Нам приказывают (!) в члены Высшего учёного учреждения избирать людей, которых мы по совести не можем признать за учёных. <…> Прежняя интеллигенция частию истребляется, частию и развращается. <…> Мы живём в обществе, где государство − всё, а человек − ничто, а такое общество не имеет будущего, несмотря ни на какие Волховстрои и Днепрогэсы».

248

В период массовых репрессий, несмотря на атмосферу страха в стране, И.П. Павлов сохраняет независимость и критичность мышления, верность своим принципам и убеждениям. Известно о его многочисленных письмах на имя В. Молотова и других партийных руководителей с просьбой не подвергать репрессиям того или иного человека. Своим авторитетом И.П. Павлов спасал жизни многих, в том числе незнакомых ему людей.

Учёный занимался коллекционированием редких растений и бабочек, увлекался филателией, коллекционировал живопись (имел картины И. Репина, В. Сурикова, И. Левитана, В. Васнецова и др.).

И.П. Павлов был членом 90 академий, университетов и различных научных обществ. В 1935 г. на XV Международном конгрессе физиологов, проходившем в СССР, И.П. Павлов был признан

«старейшиной физиологов мира» («princeps physiologorum mundi»).

27 февраля 1936 г. академик умер от пневмонии, диагноз который он определили сам.

После смерти академик И.П. Павлов был идеологизирован и превращён в символ советской науки.

5.2 Вклад белорусских учёных в развитие экспериментальной физиологии

В области экспериментальной физиологии из белорусов существенный вклад внёс уроженец Ивацевичского района (дер. Белавичи), выпускник медицинского факультета Виленского университета Михаил Леонович Гомолицкий (1791−1861). Он возглавлял кафедру физиологии Виленского университета (1819−1827). Проводил опыты на животных по переливанию крови (результаты опубликовал в работе  «Исследования в области переливания крови (трансфузия) шприцем, производимые на собаках»). Увлекался историей и археологией западнобелорусских земель и Виленщины, палеографией, филологией.

Ещё одним известным белорусско-польским учёныместествоиспытателем того времени был врач, выпускник Парижского университета, уроженец аг.Турин Минской области Якуб Антонович

(Яков Оттонович) Наркевич-Йодко (1848−1905). Прославился как изобретатель «электрографии» [в мире известно, как эффект Кирлиана, или биоэлектрография] и электротерапии («система Йодко»).

В отцовском имении Наднёман (Узденская волость Минской губернии) организовал метеорологическую и атмосферическую станции, электрографическую, электробиологическую, химическую и астрономическую научные лаборатории, оборудовал их первоклассными для того времени приборами. Организовал тут же санаторий для лечения парализованных и нервнобольных.

249

Разработал методику локального воздействии электрическим током на отдельные участки тела человека (акупунктурные точки). Главное отличие разработанного Я. Наркевичем-Йодко электротерапевтического метода состояло в том, что воздействие на организм проводилось не вслепую, а на основании данных из электрографических снимков на вполне определённые точки на теле человека, которым соответствовала максимальная интенсивность свечения электрического разряда. Экспериментировал с бесконтактным воздействием на больные участки тела наведёнными токами. Предложенный учёным метод напоминает современный вид электростатического массажа. Лечение электричеством дополнялось водо-, воздухо-, свето-, магнито-, гипно- и музыкотерапией, гимнастикой, кумысо- и кефиролечением, использованием местных минеральных вод. Также Наркевич-Йодко изучал воздействие солнечного света на пациентов с нервными болезнями. Также учёный пропагандировал среди местного населения гигиену, оказывал безвозмездную медицинскую и амбулаторную помощь сельчанам.

В наши дни исследования Я. Наркевича-Йодко остаются актуальными для дальнейшего изучения.

Уроженец нынешнего Камайского сельсовета Поставского района Витебской области, заведующий кафедрой физиологии в Ягеллонском университете (Краков) Наполеон (Никодим) Осипович Цыбульский

(1854−1919), впервые в исследованиях 1893−1896 гг. получил активный экстракт надпочечников, что позволило в дальнейшем выделить гормоны этой железы внутренней секреции в чистом виде. Научные труды учёного посвящены общей физиологии, физиологии кровообращения (изобрёл прибор по измерению скорости движения и массы крови в различных органах и сосудах − гемотахометр). Изучал природу нервного возбуждения и гипноз. Автор учебника «Физиология человека» (1896).

6. Развитие анатомических знаний в Европе, появление гистологии и эмбриологии

В период Нового времени появляются новые открытия в области анатомии, а также начинает выделяться ряд новых дисциплин:

гистология (см. А. Левенгук), эмбриология, антропология, сравнительная и топографическая анатомия.

В XVIII в. всемирную известность получил способ голландского профессора анатомии и ботаники Фредерика Рюйша (Рёйса) (1638– 1731) сохранять анатомические препараты и бальзамировать трупы посредством liquor balsamicus, а также неизвестный сегодня способ наполнять тонкие кровеносные сосуды затвердевающей окрашенной

250

жидкостью. Ф. Рюйш изучал лимфатические сосуды, печень, селезёнку; открыл бронхиальную артерию. Он читал лекции по анатомии в Лейденском университете, а также в Амстердаме для гильдии хирургов города. Анатомический театр Ф. Рюйша посещал российский царь Пётр I. Рассказывают, что в первое своё посещение царь был очень поражён при виде трупа ребёнка, который сохранился так хорошо, что казался живым и с улыбкой на устах. Остались записи Петра в дневнике: «Видел у доктора анатомию: вся внутренность разнята разно, − сердце человеческое, лёгкое, почки… Жилы, которые в мозгу живут, − как нитки…».

В Амстердаме Ф. Рюйш основал первый в Нидерландах Анатомический музей. Анатомическая коллекция врождённых аномалий и пороков развития анатома Ф. Рюйша на тот момент считалась лучшей в Европе. Музей находился у него дома и располагался в 5 комнатах. Все экспонаты были детально описаны, с приложением истории болезни и украшены (бусинами, кружевами и т. п.). Вход осуществлялся за определённую плату. Музей работал 2 раза в неделю. В 1717 г. часть коллекции (около 2 тыс. экспонатов) Ф. Рюйш продал Петру I за 50 тыс. флоринов.

Часть коллекции Ф. Рюйша, выкупленная Петром I, стала основой для, организованной царём в 1714 г. в Санкт-Петербурге,

Кунсткамеры136 (от нем. Kunstkammer − «комната искусства», «кабинет редкостей») − первый российский естественнонаучный музей. Препараты, приготовленные Рюйшем, превосходно сохранились до настоящего времени.

Пётр I проявлял большой интерес к естественным наукам, медицине, в частности к анатомии и развитию медицинского образования. В Западной Европе он посещал лекции И. Ньютона, А. Левенгука, Г. Бурхааве и др. Пётр I учредил в Москве курс лекций по анатомии для бояр с демонстрациями на трупах (1699). Всегда имел при себе набор хирургических инструментов, «весьма искусно умел анатомировать тело, пускать кровь, вырывал зубы и делал то с великою охотою» (после смерти российского самодержца остался мешочек с вырванными им зубами).

Анатомические исследования нервной ткани были развиты в гистологии. Ян Пуркинье (1787–1869) – чешский физиолог и анатом, основоположник пражской гистологической школы, открыл потовые железы (1833), мерцательный эпителий (1834), внедрил в научный обиход термин «протоплазма» (1839), открыл клеточные элементы – волокна проводящей системы миокарда желудочков сердца – (волокна Пуркинье, 1839).

136 Сегодня это Музей антропологии и этнографии Российской Академии наук.

251