Страница 2 из 43
Прогулка в прошлое столетие
Девятнадцатый век оказался щедрым для науки и искусства. Научная мысль ихудожественное творчество не уступали друг другу в гениальных открытиях,великих произведениях, талантливых собратьях. Менделеев и Чайковский,Лобачевский и Гюго, Бэр и Достоевский, Бутлеров и Репин… Биология и медицинатоже не остались в стороне. В то время жили и плодотворно работали Павлов иМечников, Сеченов и Вирхов, Мендель и Пастер, многие другие выдающиесяестествоиспытатели.
Буйная фантазия экспериментаторов не знала границ. Ставились опыты, проведениекоторых еще незадолго до этого считалось абсурдным и невозможным. Развитиетехнической мысли не могло не сказаться на биологии. Появились более сильныемикроскопы, различные приспособления для физиологических и биохимическихисследований, и, как результат этого, - новые открытия и факты. Развитиехирургической техники предоставило возможность проведения новых экспериментов.
Пример тому - опыты немецкого физиолога Адольфа Бертольда. В 1849 году емуудалось установить, что при пересадке кастрированному петуху в брюшную полостьсеменников другого петуха у первого исчезают все последствия кастрации. Впервыеэкспериментально было показано, что определенные органы оказывают регулирующеевлияние на обмен веществ и формирование внешних признаков. Таким образом, в1849 году эндокринология родилась в первый раз. Бертольд стал ее первымкрестным отцом.
Наука не была подготовлена к достойной оценке этих опытов, о них вспомнилилишь через 40 лет - в 1889 году, когда на заседании Парижского биологическогообщества профессор экспериментальной биологии Броун-Секар выступил сошеломляющим сообщением об опытах, проведенных на самом себе.Семидесятидвухлетний ученый вводил себе вытяжки из семенных желез животных иустановил, что они оказывают на старческий организм "омолаживающее"действие. Возникало ощущение необыкновенной бодрости, повышалисьработоспособность, мышечная сила, половой инстинкт. Экстракты из семенниковБроун-Секар назвал "эликсиром молодости". Пресса подняла сенсационныйшум вокруг этого события, в аптеках стали продавать "Броун-Секаровскуюжидкость", за которой выстраивались очереди стариков, жаждущих омоложения.Но Броун-Секару не удалось избавить мир от старости: омолаживающий эффектоказался кратковременным, а через 2-3 месяца старческие недуги даже прогрессировали.
Период сенсаций закончился. Надежды сменились пессимизмом. Однако, несмотряна разочарование, опыты Броун-Секара сыграли свою роль - они дали мощныйимпульс к изучению эндокринных желез, к выяснению значения для организмавеществ, выделяемых ими прямо в кровь. В то же время они заложили и инерциюмышления. В последующие годы в эндокринологии господствовали исследованияполовых желез и вырабатываемых ими продуктов. Изучение других органов и веществпрактически не проводилось. Приятным исключением в этом однообразии работявились эксперименты нашего соотечественника Л. Соболева, предположившего, чтоподжелудочная железа вырабатывает особый гормон - инсулин, регулирующий обмен ворганизме. Будучи серьезно больным, Соболев не смог в течение своей короткойжизни (он прожил немногим более 40 лет) довести дело до конца, но именно егоработы явились путеводной нитью в успешно завершившихся поисках У. Бантинга иВ. Беста, которые в 1922 году выделили из поджелудочной железы экстракт свысокой биологической активностью, обладающий способностью снижать уровеньсахара в крови.
Бурное развитие неврологических исследований во второй половине XIX векавыдвинуло в лидеры физиологии учение о нервной регуляции. Теория великого И.Павлова о рефлекторной дуге, развитие им взглядов И. Сеченова о безусловных иусловных рефлексах создали прочное мнение о том, что именно нервная регуляцияявляеется основным и чуть ли не единственным способом управления процессамижизнедеятельности. Казалось, затишье в работе по выяснению роли гормонов -особых химических факторов, управляющих деятельностью различных органов, -наступило надолго. Но это было обманчивым. Назревал кризис. Буря разразилась всамом начале XX века.
Бурное развитие неврологических исследований во второй половине XIX векавыдвинуло в лидеры физиологии учение о нервной регуляции
Лондон, 1902 год…
В один из весенних дней 1902 года молодые биологи В. Бейлис и М. Старлинг изЛондонского университета провели эксперимент, которому суждено было статьважной вехой в дальнейшем развитии эндокринологии.
События выдающегося для науки значения протекали очень буднично. Английскиеисследователи не изобретали ничего нового, они просто повторяли опыты, которыераньше провели независимо друг от друга два физиолога - ученик Павлова Л.Попельский в России (1896) и М. Вертхаймер во Франции (1901). Все четвероученых получили одинаковые результаты, но правильно интерпретировать их смоглиангличане, а именно в верном толковании данных лежало начало второго рожденияэндокринологии.
Много лет спустя в одной из своих статей Старлинг писал: "…ученикомПавлова Попельским и независимо Вертхаймером было установлено, что при введениикислоты в петлю тонкой кишки возникает выделение поджелудочного сока даже в томслучае, если перерезаны оба блуждающих нерва и разрушены симпатические узлы.При повторении этих опытов мы с Бейлисом нашли, что выделение поджелудочногосока наблюдается даже при введении кислоты в кишечную петлю, лишенную каких быто ни было нервных связей с остальным телом. Поэтому стало ясно, чтосекреторный импульс от кишечника к поджелудочной железе, вызывающий секреторнуюдеятельность последней, должен передаваться не через нервную систему, а черезкровь". Именно в этой фразе заключалась гениальная догадка англичан идосадная ошибка их предшественников. Попельский интерпретировал данный феноменкак необычную, замыкающуюся вне центральной нервной системы рефлекторную реакцию,а Вертхаймер и того проще - решил, что депортация кишки не была полной, и ругалза это своих помощников.
Старлинг и Бейлис пошли дальше. Продолжение рассказа Старлинга: "Таккак введение кислоты в воротную вену само по себе не вызывало поджелудочной секреции,то пришлось прийти к заключению, что кислота вызывает в эпителиальных клеткахкишечника образование какого-то вещества, которое вымывается из эпителиальныхклеток током крови и является агентом, стимулирующим секрецию поджелудочнойжелезы". Казалось бы, все ясно, поставлена точка, но нет… Англичанеупорные люди, они хотели выяснить все до конца сразу, в ходе одного опыта.
Поскольку события разворачивались почти фантастические, молодой Старлингрешил выступить в роли фокусника. Присутствовавший при эксперименте их коллегапрофессор К. Мартин впоследствии напишет: "Я счастлив, что присутствовалпри их открытии… Старлинг сказал: "Тогда это должно быть химическимрефлексом". Быстро отрезав следующий участок тощей кишки, он растер ееслизистую мембрану песком в слабом растворе соляной кислоты, профильтровал иввел в яремную вену животному. Через несколько мгновений поджелудочная железаответила много большей секрецией, чем та, которая имела место ранее. Это былвеликий полдень".
Профессор Мартин был прав. День был действительно знаменательный.Эндокринология родилась второй раз. В течение шести десятилетий шло медленноенакопление сведений о физиологических эффектах экстрактов отдельных органов, восновном половых, а с 1902 года началась эра открытия конкретных химическихвеществ, название которым "гормоны" (от греческого "гормао"- побуждаю к активности) дал тот же Старлинг. Фактор, обнаруженный в кишечнике,Бейлис и Старлинг назвали "секретином". Он и вошел в историю естествознаниякак первый гормон дистантного действия, открытый в живом организме.
Понимая, что они установили принципиально важное явление, Бейлис и Старлинг,так же как и Павлов, который восторженно отозвался Q результатах английскихисследователей, и другие авторитеты, не могли тем не менее представить реальныхмасштабов значения этого открытия и последствий, которые оно повлечет за собой.А самое главное заключалось в том, что в 1902 году было впервые показаноналичие в организме, помимо нервной, системы регуляции. Дальнейшее развитиеэтих идей приведет к третьему рождению эндокринологии, когда окажется, что и внервной системе синтезируются гормоны, необходимые для проведения нервногоимпульса. Позже эндокринные клетки, синтезирующие те же гормоны, найдут и ворганах иммунной системы, где они уже будут определять возникновение и развитиеиммунологических реакций. И тогда, наконец, наступит "золотой век"эндокринологии, свидетелями которого мы и являемся сейчас. Ученые поймут, что воснове действия трех важнейших систем регуляции: нервной, эндокринной ииммунной лежат химически общие механизмы, тесно связывающие их друг с другом.Именно эта общность и является плодотворной почвой для сбора огромного урожаяданных, на основе которых появляется реальная возможность управления процессамижизнедеятельности и эффективного лечения многих заболеваний.