Рождение русской физиологии

«Мы привыкли думать, что физиология – это одна из специальных наук, нужных для врача и ненужных для выработки миросозерцания. Но это неверно. Теперь надо понять, что разделение души и тела имеет лишь исторические основания. Что дело души, выработка миросозерцания, не может обойтись без знания тела и что физиологию, в обширном смысле, надлежит положить в руководящие основания при изучении законов жизни», – говорил академик Алексей Алексеевич Ухтомский (1875 – 1942 годы). Исследования известного русского физиолога относились ко времени, когда наука о жизнедеятельности утратила аналитический характер, вступив в период строго направленных исследований, основанных на знании природы высшей нервной деятельности.К началу XIX века ни один физиолог с мировым именем уже не искал причины согласованной работы человеческого организма в некоей «жизненной силе». Работы Ухтомского посвящены изучению процессов возбуждения, торможения и механизма лабильности (от лат. labilis – «неустойчивый»), что являлось закономерным продолжением открытий Сеченова и Павлова. В качестве существенного дополнения к известным идеям можно назвать учение Ухтомского о временно господствующем очаге возбуждения в центральной нервной системе (доминанте).Формирование материалистических основ русской физиологической школы связано с открытиями московского физиолога Алексея Матвеевича Филомафитского (1807 – 1849 годы). Научная деятельность одного из основателей экспериментальной патологии началась с защиты докторской диссертации на тему «О дыхании птиц» (1833). После двух лет работы в Германии под руководством естествоиспытателя И. Мюллера ученый вернулся в Московский университет. В 1836 году профессор Филомафитский написал книгу «Физиология, изданная для руководства своих слушателей», ставшую первым учебником по физиологии.Совместная работа с Н. И. Пироговым определила его приверженность экспериментальному методу в медицине. Результатом совокупного труда великих физиологов стала новейшая методика внутривенного наркоза (1847), решение проблем дыхания, пищеварения, переливания крови. Личной заслугой Филомафитского считается создание множества физиологических приборов – таких, как маска для эфирного наркоза и аппарат для переливания крови. Анализ экспериментальной деятельности в области кровообращения представлен в «Трактате о переливании крови» (1848).В середине XIX века мировая аналитическая физиология разделилась на два направления, характеризовавших отношение их представителей к явлениям, протекающим в живом организме. Адепты вульгарного материализма, например Ф. Брюхнер, К. Фогт, Я. Молешот, отталкивались от внутренних, или вегетативных, процессов – обмен веществ, кровообращение, дыхание. Э. Дюбуа-Реймон и его сторонники, подозревавшие «животные», или анимальные, явления, якобы определявшие поведение любого живого существа, автоматически причислялись к агностикам (от греч. agnostos – «недоступный познанию»). Основываясь на учении, отрицающем возможность познания объективного мира и достижение истины, они ограничивали роль науки лишь познанием явлений.«Гениальным взмахом русской научной мысли» назвали коллеги деятельность Ивана Михайловича Сеченова (1829 – 1905 годы). Великий представитель российской науки, один из создателей физиологической школы, он обосновал рефлекторную природу жизнедеятельности. Показав, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы, он заявил о возможности их изучения объективными методами: «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы». После окончания медицинского факультета Московского университета Иван Михайлович по традиции проходил стажировку за границей. Создание диссертации проходило в лабораториях И. Мюллера, Э. Дюбуа-Реймона, К. Бернара, К. Людвига. В 1860 году Сеченов вернулся в Москву и защитил работу на тему «Материалы для будущей физиологии алкогольного опьянения», получив звание профессора. Посвятив жизнь теоретической деятельности, ученый исследовал дыхательную функцию крови; вывел объективную концепцию поведения, заложил основы физиологии труда, возрастной, сравнительной и эволюционной физиологии.Труды Сеченова оказали немалое влияние на развитие естествознания, а сам автор в 1869 году был удостоен звания член-корреспондента Петербургской АН, через 35 лет став ее почетным членом. Его классический труд «Рефлексы головного мозга» (1863) представлял собой обобщение итогов собственных исследований и опыта предшественников. Книга написана по заказу поэта Н. А. Некрасова, руководившего тогда журналом «Современник». Издатель предложил ученому описать состояние современного естествознания. Задача была исполнена превосходно, однако излишне прогрессивные взгляды автора, подтвержденные физиологической эмпирикой, обусловили неприятие со стороны властей. Произведение признали опасным и запретили публикацию в «Современнике». Тем не менее в том же году статья «Рефлексы головного мозга» появилась на страницах «Медицинского вестника» и вскоре вышла в виде брошюры.

И.М. Сеченов

До Сеченова представления о работе мозга ограничивались поверхностными знаниями, более всего – догадками и необоснованными гипотезами. Физиологи не могли сопоставить рефлекторные принципы с деятельностью головного мозга, потому как учение о нейроне было открыто только в 1884 году испанским гистологом С. Рамон-Кахалем. Еще позже появилось понятие о синапсе (от. греч. synapsis – «соединение»), служащем для передачи информации от нейрона другим клеткам, например мышечным или железистым. Термин «синапс» ввел английский физиолог Ч. Шеррингтон в 1897 году.Открытие центрального (сеченовского) торможения в 1863 году доказывало факт одновременного присутствия процессов возбуждения и торможения. Именно параллельное их существование определяет деятельность центральной нервной системы. Материалистические принципы автора «Рефлексов головного мозга» выражались в мысли о том, что «среда, в которой существует животное, оказывается фактором, определяющим организацию… Организм без внешней среды невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».Сторонники Сеченова составили крупную физиологическую школу. Его учениками и продолжателями были Б. Ф. Вериго, В. В. Пашутин, Н. Е. Введенский. По словам И. Павлова, «Иван Михайлович и полк его дорогих сотрудников приобрели вместо половинчатого весь нераздельно единый животный организм. И это – целиком русская неоспоримая заслуга в мировой науке, в общечеловеческой мысли».Российский физиолог Бронислав Фортунатович Вериго (1860 – 1925 годы) установил влияние кислорода на способность крови связывать углекислый газ. Позже открытие получило наименование «эффект Вериго».Ученику Сеченова принадлежит множество работ по электрофизиологии. Один из основоположников патофизиологии – Виктор Васильевич Пашутин (1845 – 1901 годы) – является автором первого в России руководства по этой отрасли науки. Кроме того, он описал некоторые патологические процессы, в частности нарушение обмена веществ и теплообмена, голодание, кислородную недостаточность.

Профессор кафедры физиологии знаменитый российский ученый Николай Евгеньевич Введенский (1852 – 1922 годы) глубоко изучал закономерности реагирования тканей на различные раздражители. В 1887 году он защитил диссертацию, представив жюри работу «О соотношении между раздражением и возбуждением при тетанусе». Греческим словом «тетанус» дословно обозначается обыкновенное оцепенение, или судорога. В физиологии так называют состояние длительного сокращения, максимального напряжения мышцы, возникающее при поступлении к ней нервных импульсов с такой частотой, что расслабления между сокращениями не происходит. Эксперименты по изучению тетануса велись с помощью телефонного аппарата, позволившего прослушивать ритмическое возбуждение в нерве. Диссертации предшествовало обоснование теории оптимума (наилучшего) и пессимума (наихудшего) раздражения, открытых в 1886 году. С 1908 года профессор Введенский являлся членом Петербургской АН.

И. П. Павлов

Теории Ивана Петровича Павлова, самого великого физиолога всех времен, основывались на принципиально новом подходе к объяснению механизма жизнедеятельности. Следуя правилу «для естествоиспытателя все в методе», Павлов разработал методику условных рефлексов, установив, что в основе психической деятельности лежат физиологические процессы коры головного мозга. Нововведением ученого стал так называемый хронический эксперимент, позволивший изучать деятельность практически здорового организма. Исследования в лабораториях Павлова велись на основе трех принципов:

В процессе изучения поведения собак ученый обнаружил особые рефлексы, которые вырабатывались и закреплялись при определенных внешних условиях. Назвав такие рефлексы условными, Павлов отъединял их от уже известных прирожденных (безусловных) рефлексов, имеющихся у каждого живого существа от рождения. Дальнейшие исследования показали место, откуда исходили условные рефлексы, – кора больших полушарий головного мозга. Открытия в физиологии высшей нервной деятельности позволили опытным путем изучить работу коры больших полушарий в норме и отклонении от нее. Труды Павлова оказали огромное влияние на развитие общей физиологии, медицины в целом, а также психиатрии, педиатрии и педагогики.Исследования И. П. Павлова составили целую эпоху в развитии не только физиологии, но и всей российской медицины в целом. Его учение о высшей нервной деятельности стало одним из величайших достижений XX века. За классические сочинения по физиологии кровообращения и пищеварения в 1904 году И. Павлов был удостоен Нобелевской премии.