Медицинская практика

По окончании учебы в 1839 году Мажанди пригласил своего способ­ного ученика Клода Бернара работать в свою лабораторию в Коллеж де Франс. И оказался абсолютно прав. В 1847 году гениальный физиолог Клод Бернар становится заместителем Мажанди. По выражения Клода Бернара, Мажанди «первый физиолог, написавший книгу о физиологи­ческих явлениях жизни». Эта книга, ставившая перед собой задачу изу­чения физико-химических явлений отдельных органов и тканей и на­писанная под влиянием Лапласа, с которым Мажанди был лично знаком, имела конкретное историческое значение как документ, направ­ленный против господствующих воззрений виталиста Биша, считавше­го, что жизненное начало рассеяно по всем тканям.

Лаборатория Бернара ютилась в небольшой комнате. Рядом с ней на­ходилась аудитория, где перед скамьями слушателей возвышался стол для демонстрации опытов. Трудно представить, что в такой стесненной обста­новке он сумел так много сделать в экспериментальной физиологии. В ла­боратории Бернара работали известные русские ученые - Н.М. Якубович (1817-1879 гг), Ф.В. Овсянников (1827-1906 гг), И.М. Сеченов, И.Р. Тарханов.

Клод Бернар работал почти во всех областях современной ему фи­зиологии. Его научная деятельность распадается на два этапа: с 1843 до 1868 год он занимается преимущественно вопросами нормальной и патологической физиологии, а с 1868 по 1877 год широко разрабатыва­ет проблемы общей физиологии. 1843 год оказался особенно плодотвор­ным в научном творчестве Бернара. В этом году тридцатилетний ученый публикует свои первые работы о роли в организме животных поджелу­дочной железы, о ее значении в переваривании жиров, в процессе усво­ения пищи. Проведя классические исследования поджелудочной железы и ее. роли в пищеварении, он становится одним из основоположников современной эндокринологии. В том же году Бернар защитил докторс­кую диссертацию о желудочном соке и его роли в питании.

И тот же год ознаменовался еще одним крупным открытием учено­го: сахар, поступающий из кишечника в печень, преобразуется в ней в гликоген. Он определил гликогенную функцию печени (накопление ею притекающего с кровью сахара и превращение его в животный крахмал, или гликоген). Установил связь образования гликогена в печени с усво­ением пищи и способность печени образовывать гликоген из белка.

Наука обязана Бернару основательным изучением углеводного обме­на, роли в нем печени и центральной нервной системы. Он изучил различ­ные фазы углеводного обмена и доказал, что гликоген печени является источником происхождения сахара (глюкозы) крови. Им было установле­но, что печень и ЦНС участвуют в регуляции углеводного обмена; он вскрыл связь нервной системы с образованием животной теплоты и показал, что .печень - один из важных производителей тепла в организме.

Клод Бернар создал плодотворную для того времени гипотезу сахар­ного мочеизнурения (диабета), усматривавшую сущность этой болезни в расстройстве функции печени, обусловленном изменениями ЦНС. Он указал значение ЦНС в механизме процесса увеличения сахара в крови и перехода его в мочу (глюкозурия). Особое значение имел при этом опыт укола в определенном месте дна четвёртого желудочка (т.е. сахарный укол Клода Бернара), который вызывает значительное увеличение количе­ства сахара в крови и его переход в мочу.

Отдал много труда Бернар исследованиям нервной системы. Он от­крыл вазомоторную (сосудодвигательную) функцию симпатической нервной системы, ее связь с кровотоком и теплоотдачей, что имеет боль­шое значение в регуляции всего кровообращения и кровоснабжения раз­личных областей тела. Проще говоря, безукоризненными по точности и непревзойденными по изяществу опытами Бернар показал, что сим­патические нервы могут управлять состоянием кровеносных сосудов, влиять на количество крови, доставляемой через эти сосуды к опреде­ленному участку организма. Что такое артерия или вена? Грубо говоря, это трубка, через которую проходит артериальная или венозная кровь. Бернар экспериментально доказал, что нервное влияние способно из­менять сечение этих трубок, увеличивая или уменьшая просвет крове­носных сосудов, и тем самым регулировать количество крови, поступа­ющей в тот или иной участок тела.

До 41-летия оставалось несколько месяцев, а Бернар уже академик Французской Академии наук по секции медицины и хирургии (1854 г), секции физиологии (1868 г). В 1853 году он приглашен на организован­ную для него кафедру общей физиологии естественного факультета Па­рижского университета; с 1855 года - профессор экспериментальной физиологии в Коллежде Франс; сенатор при Наполеоне III. В 1868 году он перешел в Музей естественной истории на кафедру сравнительной физиологии.

Клод Бернар являлся президентом Парижского Биологического общества (Societe de Biologie), которое в 1848 году основал Браун-Секар. Примечательно, что Браун-Секар, также как и Бернар, до того как стать врачом занимался литературной деятельностью.

Профессор Бернар успел многое сделать: написал трактат по иннер­вации сосудов, эндокринных желез, углеводному обмену, электрофизи­ологии; опубликовал первую работу об анатомии и физиологии бара­банной струны - секреторного нерва слюнной железы. Его работы о функциях различных нервов, об электрических явлениях в нервах и мышцах, о газах крови, о действии окиси углерода, о роли каждой из слюнных желез, о фазах активности и покоя желез, о внешней и внут­ренней секреции стали явлением в науке. Он показал общность и един­ство ряда жизненных явлений у животных и растений.

Клод Бернар ввел понятие о внутренней среде организма. Выяс­нив значение крови и лимфы как «внутренней среды» для всех клеток, он показал, что она является источником, из которого клетки получа­ют питательные вещества и в которую они отдают продукты своего обмена. Он указал на постоянство состава внутренней среды, что яв­ляется существенным условием для жизни клеток. Классический афо­ризм Бернара: «Постоянство или стойкость внутренней среды является условием свободной жизни». Этот постулат Клода Бернара в насто­ящее время получил сравнительно более широкое толкование. На со­временном уровне физиологии он несколько уточнен. Во-первых, это постоянство не является абсолютным, оно относительно, и, во-вторых, относится оно не только ко внутренней среде, но и к всем физиологи­ческим процессам. Перефразировав постулат Бернара на основе совре­менных знаний, следует сказать, что относительное постоянство всех физиологических процессов является основным условием жизни жи­вотного организма.

Дальнейшее своеобразное развитие постулат Бернара получил у американского физиолога Уолтера Кеннона на основании изучения физиологии пищеварения и нейрогуморальных механизмов, эмоций и механизмов развития травматического шока. В основном Кеннон рас­сматривал механизмы ауторегуляции физиологических процессов. На основе глубокого анализа этих состояний он в 1926 году в статье, посвя­щенной некоторым общим представлениям эндокринных влияний на метаболизм, впервые предложил новый термин «гомеостаз» для обозна­чения стабильности состояния организма.

Он рассматривал гомеостаз как производное естественного отбора. Кеннон писал, что «координи­рованные физиологические процессы, которые поддерживают большинство постоянных состояний в организме, столь сложны и своеобразны у живых существ (эти процессы включают совместное действие мозга и нервов, сердца, легких, почек и селезенки), что я предложил для таких состояний специальное обозначение - гомеостаз».

Клод Бернар изучал электрические явления в животных организмах, образование тепла в теле животных, газы в крови и много других про­блем, имевших серьезное значение для медицины. Коротко говоря, в течение примерно трех десятков лет большая часть физиологических ис­следований почти всех лабораторий Европы, в сущности, лишь разви­вала идеи и проблемы, поставленные в его работах.

Профессор Бернар заложил также основы экспериментальной фар­макологии и токсикологии. С исследованиями яда кураре связан любо­пытный эпизод. В 1851 году Клод Бернар получил в подарок от Напо­леона III кураре. Он и немецкий ученый Келликер проделали опыты, чтобы выяснить, как действует яд кураре на мышцы и нервы. Эти экспе­рименты показали, что парализующее действие яда кураре на оконча­ния двигательных нервов и мышц имеют значение не только для фарма­кологии, токсикологии и других медицинских дисциплин, но и для физиологии. В XIX столетии одной из кардинальных проблем физио­логии была разгадка механизма передачи возбуждения с нервного во­локна на мышцу. Большинство исследователей склонялось тогда к мыс­ли, что переход возбуждения с нервного волокна на мышцу - это физи ческий процесс, представляющий собой электрическое явление. Одна­ко изучение действия кураре на организм породило сомнения в этом.

Кураре - сильнейший растительный яд, который индейцы приме­няли для отравления наконечников своих стрел. Кураре, в отличие от других веществ, весьма своеобразно действовал на нервы и мышцы. Не­рвное волокно, мышечную ткань яд не отравлял, но парализовал двига­тельные окончания скелетных мышц. При введении кураре в кровь на­ступает сравнительно медленно развивающийся паралич двигательных мышц, в том числе и дыхательных, грудной клетки, нарушается дыха­ние, развивается асфиксия, и животное погибает. Этот опыт стал досто­янием классической физиологии и постоянно демонстрируется студен­там на практических занятиях по физиологии.

Опыты с кураре заставляли ученых предположить, что между мыш­цей и нервным окончанием существует пространство - щель, в кото­рой, по-видимому, находится некое вещество, чувствительное к действию яда кураре. Это место «контакта» нервных волокон друг с другом или нервного окончания с мышцей было названо синапсом (от греч. «смы­кать»). Именно благодаря существованию синапса и гипотетического вещества, находящегося в нем, можно было понять, каким образом ку­раре убивает. Попав в организм, яд лишает вещество синапса возмож­ности передавать нервный импульс с нерва на мышцу, и импульс, про­бегая по нерву и достигнув его окончания, не может перескочить через образовавшуюся пропасть - синаптическую щель. Вот почему мышца бездействует. Клод Бернар не дожил до того момента, когда предсказан­ное им гипотетическое вещество синапса было открыто. В 1921 году Отто Леви представил доказательства существования химического посредни­ка - медиатора в передаче импульсов с нервного окончания на мышцу. Через восемь лет два английских экспериментатора, Генри Дэйл и Дадли, выделили это вещество из экстракта селезенки лошади, определили его химическую формулу и назвали ацетилхолином. За эти работы Леви и Дэйлу в 1936 году была присуждена Нобелевская премия.

И.М. Сеченов решил повторить опыты Бернара и обнаружил ошибку. Сеченов вводил под кожу лягушке известное количество серноцианистого (роданистого) калия. Опыт производился строго в тех же условиях, что и у Бернара. Действие яда, по наблюдениям Сеченова, проявлялось в том, что лягушка теряла чувствительность кожи - не реагировала на щипки. Но, когда Сеченов попробовал разогнуть согнутую лапку лягуш­ки, она ее подтянула к животу. Так был установлен факт нечувствитель­ности кожи при сохранении способности мускулов лягушки к движе­нию. У Бернара же все было наоборот: кожа чувствительна, а мышцы парализуются. Опыты повторялись десятки раз с одним и тем же результатом. Ошибка Бернара была очевидна. Профессор Функ, в лаборатории которого в это время работал Сеченов, проверив его эксперименты, убедился в их достоверности. Для установления научной истины Сече­нову пришлось, невзирая на огромный авторитет Бернара, выступить со статьей в специальном журнале. Это была первая научная статья Сече­нова, основанная на экспериментальных исследованиях. Она появилась на немецком языке в 1858 году в «Пфлюгеровском архиве». На этом ис­тория не кончается.

Десятилетиями кураре используется как классический парализатор. Обычно он вводится в кровь. Но вот в 1890 году в статье Тилье сообщает­ся, что если спинной мозг смазать раствором кураре, то мозг не парали­зуется, а возбуждается. Эта необычная реакция организма привлекла внимание итальянского физиолога Пагано (1902 г). Он показал, что введение в мозжечок 0,1 мл 15%-ного раствора вызывает определенные двигательные реакции.

В дальнейшем Л.С. Штерн занялась уточнением механизма необыч­ного действия кураре на мозжечок. При этом ею было установлено, что кураре оказывает возбуждающее влияние на организм только в том слу­чае, если он попадает в спинномозговую жидкость. Если же кураре ока­зывается введенным только в вещество мозжечка, то двигательная реак­ция хотя и развивается, но значительно слабее.

На основании этих опытов можно было сделать общее заключение, что существует резкое различие между реакциями организма на кураре в зависимости от способа введения. Если кураре вводить в кровь, то раз­вивается резкий паралич, приводящий к летальному исходу. А при вве­дении его в мозг возникает резкое возбуждение и двигательная реакция. Так в 1926 году был найден механизм, названный гематоэнцефалическим барьером, который «мешает» переходу некоторых веществ из крови в мозг.

Настоящей революцией в медицине явилось появление в 1864 году знаменитой книги Бернара «Introduction a la medecine experimentale» («Введение в экспериментальную медицину»). Огромна роль Бернара в развитии экспериментальной физиологии как науки, которая может «предвидеть и действовать». Он одним из первых ввел в физиологию экспериментальный метод исследования. Эксперимент, по глубокому Убеждению Бернара, должен был произвести революцию в физиологии. Он выступал за широкое внедрение эксперимента в медицину. «Меди­цина, - писал он, - может быть или медициной выжидающего наблю­дения, представляющей действовать природе, или медициной, действу­ющей экспериментально. Все остальное есть эмпиризм или шарлатанство». Цель экспериментальной медицины он усматривал в исследова­нии физиологических явлений болезни, чтобы научно обоснованно и эффективно воздействовать на больной организм.

Профессор Бернар был резким противником чистого эмпиризма, ограничивающего науку накоплением фактов без связывания их в тео­рии. «Эмпиризм может служить для накопления фактов, но никогда не будет создавать науку. Экспериментатор, который ничего не знает о том, что он ищет, не понимает и того, что он находит», - говорил Бернар. «В экспериментальной медицине, - как указывал Бернар, - имеются три рода явлений, которые никогда не следует терять из виду и между которыми всегда следует пытаться установить связь: это явления физи­ологические, патологические и терапевтические». Это представление Бернара сохранило свою силу до настоящего времени и получило даль­нейшее развитие в трудах многих ученых.

В дальнейшем Л.С. Штерн занялась уточнением механизма необыч­ного действия кураре на мозжечок. При этом ею было установлено, что кураре оказывает возбуждающее влияние на организм только в том слу­чае, если он попадает в спинномозговую жидкость. Если же кураре ока­зывается введенным только в вещество мозжечка, то двигательная реак­ция хотя и развивается, но значительно слабее.

На основании этих опытов можно было сделать общее заключение, что существует резкое различие между реакциями организма на кураре в зависимости от способа введения. Если кураре вводить в кровь, то раз­вивается резкий паралич, приводящий к летальному исходу. А при вве­дении его в мозг возникает резкое возбуждение и двигательная реакция. Так в 1926 году был найден механизм, названный гематоэнцефалическим барьером, который «мешает» переходу некоторых веществ из крови в мозг.

Настоящей революцией в медицине явилось появление в 1864 году знаменитой книги Бернара «Introduction a la medecine experimentale» («Введение в экспериментальную медицину»). Огромна роль Бернара в развитии экспериментальной физиологии как науки, которая может «предвидеть и действовать». Он одним из первых ввел в физиологию экспериментальный метод исследования. Эксперимент, по глубокому Убеждению Бернара, должен был произвести революцию в физиологии. Он выступал за широкое внедрение эксперимента в медицину. «Меди­цина, - писал он, - может быть или медициной выжидающего наблю­дения, представляющей действовать природе, или медициной, действу­ющей экспериментально. Все остальное есть эмпиризм или шарлатанство». Цель экспериментальной медицины он усматривал в исследова­нии физиологических явлений болезни, чтобы научно обоснованно и эффективно воздействовать на больной организм.

Профессор Бернар был резким противником чистого эмпиризма, ограничивающего науку накоплением фактов без связывания их в тео­рии. «Эмпиризм может служить для накопления фактов, но никогда не будет создавать науку. Экспериментатор, который ничего не знает о том, что он ищет, не понимает и того, что он находит», - говорил Бернар. «В экспериментальной медицине, - как указывал Бернар, - имеются три рода явлений, которые никогда не следует терять из виду и между которыми всегда следует пытаться установить связь: это явления физи­ологические, патологические и терапевтические». Это представление Бернара сохранило свою силу до настоящего времени и получило даль­нейшее развитие в трудах многих ученых.