Елена Грицак - Популярная история медицины

Начало одному из разделов физиологии, изучающему электрические явления в живом организме, положили эксперименты итальянского анатома Луиджи Гальвани (1737–1798 годы). Позже названный основателем экспериментальной электрофизиологии, он первым занялся изучением электрических явлений при мышечном сокращении, объединив их в понятие «животное электричество». Важные сведения получены из трудов другого представителя электрофизиологии, немецкого физиолога и философа Эмиля Генриха Дюбуа-Реймона (1818–1896 годы). Его заслугой стало определение закономерностей, характеризовавших электрические явления в мышцах и нервах.

Термоскоп Галилея

Французский физиолог Франсуа Мажанди (1783–1855 годы) всегда выступал против идей витализма. Доказательства ошибочности теорий о «жизненной силе» представлены в его аргументированных опытных данных относительно чувствительных и двигательных нервных волокон (опубликованы в 1822 году). Эксперименты французского ученого обосновали соответствие между структурой и функцией, что впоследствии было сформулировано в законе Бэлла-Мажанди.

Огромное количество фундаментальных трудов по физиологии центральной нервной системы и органов чувств, сравнительной анатомии, по вопросам эмбрионального развития принадлежит немецкому естествоиспытателю Иоганнесу Петеру Мюллеру (1801–1858 годы). Несмотря на создание вполне материалистичной рефлекторной теории, физиолог из Германии считался представителем так называемого физиологического идеализма. Продолжателями его идей стали русские медики И. Сеченов, И. Павлов и А. Филомафитский. К научной школе Мюллера в свое время примкнули Р. Вирхов, Г. Гельмгольц, Г. Дюбуа-Реймон, Т. Шванн. Канадский физиолог Фредерик Грант Бантинг (1891–1941 годы), долгое время исследовал секрецию поджелудочной железы. Благодаря открытию гормона инсулина он стал лауреатом Нобелевской премии 1923 году.

Бронзовая медаль с изображением врачей Ф. Бантинга и Ч. Беста

Во второй половине XIX века европейские физиологи сделали значительные открытия относительно функций отдельных органов и систем, а также в исследовании некоторых наиболее простых механизмов регуляции деятельности сердца, сосудов, дыхания, мышц. Однако многочисленные знания имели хаотичный, разрозненный характер. Четкому представлению о жизнедеятельности организма и его отношении к природе мешало отсутствие единой теории о тесной взаимосвязи различных функций организма. Позже этот период назвали временем аналитической физиологии. Наметившаяся тенденция к обобщению имеющихся данных, которая выражалась в попытках изучения нервной системы, нашла логичное завершение в работах русских физиологов И. Сеченова и И. Павлова.

Создание микроскопической техники стало необходимостью задолго до XVIII века, с которым связано появление гистологии — науки о строении, развитии и жизнедеятельности тканей. Основной целью гистологии (от греч. histos — «ткань») является наблюдение за эволюцией тканей, а также выяснение взаимодействия клеток одного и различных организмов. Первые представления о тканях формировались макроскопическим путем, то есть на основании изучения трупов. Бездоказательные теоретические обобщения не представляли особой ценности, хотя примитивная микроскопическая техника существовала уже в XVI веке. Действие прибора, собранного из увеличительных стекол, в 1590 году продемонстрировали голландские астрономы братья Ганс и Захарий Янсены. Оптическая труба Галилео Галилея имела 9-кратное увеличение и вначале предназначалась для изучения внутреннего строения предметов. После успешного показа в 1609 году ученый приспособил систему для наблюдения за небесными светилами.

Современный термин «микроскоп» и первое применение прибора связаны с именем английского естествоиспытателя Роберта Гука (1635–1703 годы). Разносторонний ученый, экспериментатор, опередивший Ньютона в догадках о существовании всемирного тяготения, Гук усовершенствовал оптическую систему Галилея, создав микроскоп, увеличивавший в 30 раз. Имея степень магистра искусств Оксфордского университета, ученый изобрел воздушный насос, придумал пружинный привод механизма карманных часов и множество других полезных вещей.

Микроскоп Гука

Активная изобретательская деятельность Гука определялась не только его энергичной натурой, но и являлась частью служебных обязанностей. Пожизненная должность куратора экспериментов Королевского общества, помимо престижа, требовала регулярной демонстрации новых экспериментов, а соответственно — значительных денежных затрат, причем при отсутствии жалованья. Несмотря на нехватку средств, сэр Роберт охотно выполнял свою работу, помогавшую исследованиям, а также создававшую репутацию полезного клиента у мастеров, изготавливавших инструменты.

В 1664 году в Англии свирепствовала чума, но магистр не покинул Лондон, будучи увлечен научными экспериментами. В «Истории Королевского общества» сохранилась запись от 1665 года: «Гук… между прочими вещами показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму и целый ряд новых метеорологических приборов». Тогда же вышел в свет классический труд магистра Гука — книга под названием «Микрография, или Физиологическое описание мельчайших тел, исследованных с помощью увеличительных стекол». Сочинение представляло собой рассказ о результатах применения микроскопа в качестве исследовательского инструмента: в ней описано 57 «микроскопических» и 3 «телескопических» опыта. Кроме того, автор открыл клеточное строение тканей, ввел термин «клетка», исследовав ткани растений, насекомых и животных. Превосходные гравюры, сопровождавшие текст, представляли как научную, так и художественную ценность.

Ян Сваммердам

Одним из основоположников микроскопической анатомии считается нидерландский натуралист Ян Сваммердам (1637–1680 годы), написавший сочинения по анатомии насекомых с изображением их строения на различных стадиях развития. Итальянский медик и биолог Марчелло Мальпиги (1628–1694 годы) также внес посильный вклад в становление гистологии. Его заслуга состоит в открытии капиллярного кровообращения, в описании микроскопического строения некоторых видов тканей и органов растений, животных и человека. Именем Мальпиги названы почечные тельца и слой эпидермиса.

Самый мощный микроскоп своего времени в 1673 году создал нидерландский натуралист Антони ван Левенгук (1632–1723 годы). Прибор с 270-кратным увеличением позволял наблюдать и зарисовывать простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты, а также их движение в капиллярах. Столь малые живые организмы, обнаруженные при значительном увеличении, были описаны в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Голландский изобретатель достиг совершенства в шлифовке оптических стекол, что позволило ему изготовить короткофокусные линзы с увеличением, невиданным до того времени. Устройство дополнялось удобными металлическими держателями, конструкции самого Левенгука. Ученый не пожелал остаться искателем-одиночкой, регулярно сообщая результаты своих экспериментов в Лондонское королевское общество. Известно, что в 1673–1723 годах он отправил 375 отчетов, но ни один из них не послужил основой теоретического обобщения и не привел к созданию отдельной дисциплины.