Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Том 6
Шрифт:
Соседнюю полосу работ составляют опыты над кровообращением. В 1870 г. в известном пфлюгеровском «Архиве» появилась работа Гейденгайна о воздействии нервной системы на кровообращение и температуру тела. Я остановлюсь на этой работе подробнее, так как она в особенности характеризует Гейденгайна как крайне осторожного и настойчивого исследователя. Исходным пунктом работь: было изменение температуры мозга при его деятельности. Исследуя это термоэлектрическим путем, Гейденгайн сейчас же заметил, что разница между температурой мозга и крови при раздражении чувствительного нерва действительно увеличивается, но не отдался этому факту, а подверг его тем более строгой критике, по своему обыкновению тем более сомневаться, чем желаннее выпадает первый результат. При ближайшем рассмотрении в самом деле оказалось, что эта разница температур увеличивается на счет охлаждения крови, а не нагревания мозга. Гейденгайн оставляет последний вопрос и сосредоточивается на уяснении причин, как происходит при раздражении чувствительного нерва это охлаждение крови. Прежде всего, руководясь данными Людвига о повсеместном сужении сосудов и, следовательно, затруднении кровообращения при раздражении сосудодвигательных нервов, прямом и рефлекторном, он обратил внимание на связь с кровообращением, но не был в состоянии объяснить явление таким образом, так как ослабление кровообращения другими способами - кровопусканием, замедлением сердцебиения и т. д.
– повело не к охлаждению крови, а к ее нагреванию. Ввиду этого приходилось думать, что дело не в кровеносных сосудах, и Гейденгайн ставит новые опыты, перевязывая аорту,
Следующий ряд опытов касался химизма и развития тепла в мышцах. Первая работа по этому вопросу появилась в 1864 г. В этой работе остроумно устроенным термоэлектрическим столбиком, точно следовавшим за малейшим движением мускула, была доказана разница в производстве тепла мышцей при одинаковых раздражениях, но при разных отягчениях: при одном и том же раздражении мышца тем более производит тепла, чем более она отягчена. Таким образом Гейдениайн установил факт саморегулирования элементарной ткани. Далее, в работе нашего Навалихина, вышедшей из бреславльской лаборатории, было показано, что при усилении раздражения теплообразование в мышце идет быстрее, чем высота сокращения. Следовательно, для организма выгоднее малые, но частые сокращения, чем большие, но редкие. Потому-то, всходя на гору маленькими, но учащенными шагами, не так скоро устаешь, как всходя большими и редкими. Наконец в самое последнее время из лаборатории Гейденгайна опубликована работа Волчиха, указывающая, что при субминимальных раздражениях, при которых, следовательно, мышечных сокращений не будет, химические процессы в мускуле заметно уже усиливаются. Этим могут быть объяснены, например, трофические явления в мышцах при страданиях спинного мозга. При перерождении, например, пирамидальных путей атрофии мышц не может быть, и это объясняется сохранением рефлексов, влияющих на химизм мускулов. При поражении же клеток передних рогов эти рефлексы исчезают, и становятся понятными непременно в таких случаях атрофии мышц.
При рассмотрении этого отдела работ нельзя не упомянуть о научном состязании Гейденгайна с Фиком. В физиологии мускула как механического и вместе теплового прибора естественно возникло стремление объяснить некоторые явления законом сохранения сил, стремление доказать приложимость этого закона к жизненным явлениям. На долю Teeденгайна с его тонким остроумием выпало неоднократно разрушать преждевременные надежды в этом отношении. Горячий сторонник этого стремления Фик ставил, например, такой опыт: освобождая мышцу от груза на высоте ее сокращения, он получает одно количество тепла, а не разгружая - другое, большее. По Фику, в первом случае произведена полезная механическая работа, а во втором вся работа превратилась в теплоту, и потому ее больше. Гейденгайн, однако, доказал, что такое объяснение не верно. Он указал, что в первом случае сам химический процесс, само теплообразование меньше, чем во втором, потому что сократительный процесс фазе расслабления продолжается без отягчения мускула.
Я перехожу к тому славному и широкому пути, по которому в продолжение целых тридцати последних лет излюбленно двигалась научная мысль Гейденгайна, - я перехожу к работам Гейденгайна по физиологии отделения. Работа началась с опытов над слюнными железами. В 1851 г. Людвиг показал, что при продолжительном раздражении chorda tympani слюна становится все жиже и жиже. Отсюда было выведено заключение, что ток жидкости, обусловливаемый раздражением нерва, вымывает постепенно запас органических веществ желез. В 1868 г. появилась работа Гейденгайна под скромным заглавием «Материалы к учению об отделении слюны».
В этой работе автор сообщает, что более сильное раздражение нерва ведет не только к более обильному отделению слюны, но и к увеличению в ней процента органических частей. Такой факт не согласовался с прежними воззрениями на отделение слюны, и нужно было признать непосредственное влияние нервов не только на ток жидкости, но и на выработку органического остатка слюны. Тогда же Гейденгайн, будучи постологом, нападает на счастливую мысль сравнить картины железы под микроскопом после покоя и деятельности и находит резкие разницы в клетках в зависимости от функционального состояния. Таким образом происходит открытие тонкого анатомического субстрата физиологической работы желез. Исследователь как бы входит в лабораторию клетки и глазом следит за происходящей в ней работой. Результат этот затем в длинном ряде исследований подтверждается для многих других пищеварительных желез. Вместе с этим в той же работе 1868 г. Гейденгайн догадывается, что влияние нервов на железу идет в двух направлениях: 1) в смысле усиления тока жидкости и 2) в смысле химических превращений, что надо приписать двум различным сортам железистых нервов. Через 10 лет это предположение блистательно оправдывается в новых опытах. Было известно, что отделение gl. parotis легко возбуждается раздражением церебрального нерва (n. Jacobsonii), симпатический же, повидимому, не оказывает на нее никакого действия. Гейденгайн предположил, что последний и есть нерв, влияющий только на химические превращения в железе. Микроскоп, как и эксперимент, вполне подтвердил это предположение: когда течет жидкий секрет при раздражении п. Jacobsonii, в клетках не замечается почти никакизменений, и, наоборот, несмотря на то, что секрета совсем нет при раздражении симпатического нерва, в клетках после этого раздражения наступают важные морфологические перемены. Кроме того, раздражение одного n. Jacobsonii дает жидкую слюну, раздражение же n. Jacobsonii и n. sympathicus вместе - гораздо более концентрированную. Разграничив, таким образом, деятельность нервов, Гейденгайн дал им особые названия. Нерв, заведующий током жидкости, он назвал секреторным, другой - трофическим (последнее название, впрочем, подверглось критике). Рядом с этими исследованиями Гейденгайн углубился в анализ химических процессов в железистых клетках. Он разделил деятельность клетки на отдельные фазы; он нашел, что во
Я кончил, господа, с передачей главнейших результатов четырех рядов работ бреславльской лаборатории, но спешу тут же прибавить, что мною допущено немало пропусков, касающихся более отрывочных тем, особенно в ряду кровообращения. За всем тем остается еще целый, пятый, и весьма важный ряд, но о нем я скажу позже.
Что же сделал Гейденгайн для нашей науки? Науку, господа, принято сравнивать с постройкой. Как здесь, так и там трудится много народа, и здесь и там происходит разделение труда. Кто составляет план, одни кладут фундамент, другие возводят стены, и т. д. Нет спору, что за Гейденгайном вместе с немногими нужно признать честь закладки нового этажа в современной физиологии. Современная физиология есть почти исключительно физиология органов и состоит главнейшим образом из сведении о функциях органов и их связи, и, конечно, это огромный успех науки и жизни. Физиолог разбирает с полным пониманием, с властью части организма, как части любой машины. Нельзя, конечно, согласиться с Будге, который к этим приобретениям относится полным разочарованием, находя валовые отправления органов столь же малохарактерными для жизни, как движение листьев на дереве под влиянием ветра. Ведь организм произошел, развился из клетки: все, что есть в организме, было в клетке. В грандиозных размерах организма микроскопическая клетка выдает нам ее приемы, средства, ее механизм, пока еще невидимые, недоступные непосредственно в ней самой. Путь современной органной физиологии и прям и ясен, и мы недалеки от полного знания жизни как ассоциации органов. Но орган есть сожительство клеток; его свойства, деятельность зависят от свойств и деятельности составляющих его клеток. Следовательно, органная физиология, так сказать, начала свое изучение с середины жизни; начало, дно жизни - в клетке.
Сюда, в этот глубокий слой жизни Гейденгайн главным образом и направил всю силу своего таланта. Мы видели, как он нашел дорогу к изучению клеточной деятельности и сколько открыл он там нового и неизвестного. Но рядом с этими открытиями пришлось вести и очистительную работу. Надо было доказать несостоятельность прежних воззрений, указать, что вопрос о механизме, деятельности клеток, несмотря на распространенность некоторых теорий о нем, в сущности почти совершенно не тронут. Я говорю об экспериментальной критике Гейденгайном теорий процессов мочеотделения, лимфоотделения и всасывания. Основная идея этих работ та, что простые физико-химические представления о сущности этих процессов отнюдь не отвечают действительности. Для полной характеристики научной деятельности Гейденгайна я должен передать несколько подробнее содержание и этих работ.
Мочеотделение считалось физико-химическим процессом: фильтрацией и диффузией, и, по господствовавшей в то время теории Людвига (теория Боумэна находилась как-то в тени), моча со всеми ее составными частями фильтровалась в мальпигиевых клубочках, но очень жидкая, и лише в мочевых канальцах, помощью диффузии концентрировалась до нормального состава. Гейденгайн доказал, что это мнение ошибочно. Впрыскивая в кровь водный раствор индигосернокислого натра, он находил зернышки пигмента лишь в эпителии некоторых отделов мочевых канальцев, но никогда в мальпигиевых клубочках. Это говорило уже за активное участие в мочеотделении эпителиальных клеток. То же самое оказалось и для мочевокислого натра. Чтобы сделать результат еще более убедительным, он перерезает спинной мозг у животного и потом впрыскивает ту же краску. Оказалось то же самое: клетки некоторых отделов мочевых канальцев набиты зернышками пигмента, несмотря на то, что выделение воды почками было прекращено. Отделение мочевой воды происходит в мальпигиевых клубочках, но и это не простая фильтрация. Тогда оставался бы совершенно непонятным факт прекращения мочеотделения при зажатии почечной вены и кратковременном сдавливании почечной артерии. Против фильтрации говорит и присутствие слоя эпителиальных клеток, покрывающего клубочек сосудов. Наличность этого эпителия всегда чрезвычайно затрудняет фильтрацию. Итак, при мочеотделении нет ни фильтрации, ни диффузии. Остается одна, конечно еще темная, в ее механизме клеточная деятельность.
После таких результатов с почками Гейденгайн обратился к процессу лимфоотделения. Оказалось, что взгляд на лимфоотделение как на фильтрацию тоже не может быть признан отвечающим фактам. Во-первых, лимфа отделялась и тогда, когда кровяное давление падало до нуля (закрытие аорты), а во-вторых, Гейденгайн нашел такие вещества, которые усиливали лимфоотделение без влияния на кровяное давление. Процессы всасывания также объяснялись или фильтрацией, или осмосом... В доказательство неправильности таких объяснений Гейденгайн берет сыворотку и растворы хлористого натрия (концентрация 0.3 и 1.5%), 0/ вводит их в кишечник и видит, что все они всасываются, не подчиняясь, следовательно, законам осмоса, так как сыворотка представляет одинаковое эндосмотическое напряжение с кровью, а раствор соли, один больше, а другой меньше, чем частичное напряжение соли в крови. Следовательно, огромную и активную роль играет эпителий желудочно-кишечного канала. Если законы осмоса и диффузии нарушаются присутствием живого эпителия, то с устранением последнего, надо ожидать, эти законы выступят отчетливее. Соответствующей дозой фтористого натрия Гейденгайн угнетает деятельность кишечного эпителия, и тогда, действительно, всасывание идет в гораздо большей степени по законам осмоса.
Все эти работы, как я уже сказал, имеют значение очистительных. Ими Гейденгайн освобождал науку от ложных взглядов, разрушая слишком ранние надежды на познание клеточных процессов. Такая критика Гейденгайна как выдающегося представителя науки дала повод некоторым людям с метафизическими наклонностями утверждать неприложимость физико-химической точки зрения к анализу жизненных явлений и необходимость обратиться при изучении жизни к особенному жизненному, духовному началу. Такое применение его работ было постоянным огорчением для Гейденгайна - борца именно за Физико-химическую теорию жизни. последней блестящей статье о всасывании он с жаром объясняет, что об общей «деятельности клеток» приходится говорить только потому, что мы еще совсем мало знакомы с детальным строением клетки и совсем не знакомы с ролью отдельных ее частей; ведь клетка изучается всего только 50 50 лет. Он старается иллюстрировать читателю свое отношение к клетке разными сравнениями: «Представьте себе, - говорит он, - что на берегу реки стоит человек, незнакомый с действием пара, и смотрит на двигущиеся по ней челнок и пароход. И тот и другой сначала могут показаться ему одинаковыми, но по мере наблюдения он начинает открывать в них разные особенности: челнок движется со скоростью воды, пароход - то с большей, то с меньшей скоростью, чем вода, и, наконец, может итти против воды. нем есть самостоятельная сила. Представьте себе размер паровой машины в микроскопическом, неподдающемся разглядыванию, виде, Наблюдатель должен будет говорить о деятельности парохода, об активности парохода, не будучи в состоянии составить о нем ближайшего представления». Или другой пример: «Вообразите себе глиняную пластинку, разделяющую жидкости. Представьте, что в этой пластинке наделаны дырочки, заложенные цинковыми и медными кружками. Уменьшите их до микроскопических размеров. Кокос простое устройство, и как это затруднит наблюдателя, изучающего правила движения веществ через эти пластинки и не знающего о нахождении оконцев с металлами».