Страница 63 из 92
Еще в 1887 г. Уоллер показал, что при записи электрокардиограммы важно выбрать точки тела, от которых отводятся импульсы. Основываясь на результатах своих экспериментов, Эйнтховен предложил три точки отведения электрокардиограммы — от обеих рук и левой ноги, соединяя эти три точки попарно. С помощью многоканальных электрокардиографов запись сигналов можно делать одновременно. Эти принципы сохранились и по сей день.
Но деятельность Эйнтховена не ограничивалась только разработкой технических приспособлений. Как медик он пытался объяснять наблюдаемые явления с точки зрения биологии. Первое его открытие состояло в том, что каждый человек имеет свою специфическую электрокардиограмму, но у кардиограмм есть и общие черты. В 1906 г. он обнаружил, что при различных сердечных заболеваниях наблюдаются характерные отклонения в электрокардиограммах, что делает их исключительно ценными для диагностики. Эйнтховен установил, что суммирование электрофизиологической активности особых проводящих пучков создает в сердце биотоки, которые несут информацию о его деятельности.
Когда работа голландского ученого привлекла внимание Каролинского института, встал вопрос, возможно ли присуждение премии по физиологии и медицине за создание прибора. Подобных прецедентов еще не было, поэтому, когда Нобелевский комитет решил в 1924 г. наградить Эйнтховена, акцент мотивировки премии был смещен на открытие метода электрокардиографии. Но созданный Эйнтховеном струнный гальванометр и поныне используется для калибровки современных электрокардиографических аппаратов.
Однако, несмотря на все свои достоинства, электрокардиография является дистанционным методом наблюдения. До определенного времени никому и в голову не приходило, что сердце живого человека можно исследовать каким-то другим способом, кроме прослушивания, записи биотоков или рентгенографии. Так продолжалось до 1929 г., когда молодой хирург Вернер Форсман из клиники в Эберсвальде со свойственным молодости бесстрашием поставил на себе невероятный эксперимент»
Он ввел катетер в вену одной из рук на глубину 65 см, после чего отправился в. рентгеновский кабинет, чтобы, проверить, достиг ли конец катетера правого предсердия.
Этот эксперимент вызвал, резкое осуждение в медицинских кругах. Сам по себе, этот опыт не столь опасен, но мысль о подобном, вмешательстве в организм, живого человека приводила медиков, в ужас Руководство больницы запретило Ферсману ставить подобные, эксперименты. Его метод, однако, в 1940 г., применили, два нью-йоркских врача. Дикинсон Ричардс и Андре Фредерик Курнан в течение нескольких лет занимались изучением, кровообращения при различных, заболеваниях, и, поняв ограниченные возможности, традиционных, методов, решили прибегнуть к методу Форсмана, несмотря на его рискованность.
К, счастью, опасения, оказались напрасными. Катетер позволял, непосредственна измерять давление и определять состав крови в, труднодоступных, участках, прилежащих к сердцу, и в самом, сердце. Для клиницистов это имело, исключительное значение. В 1941 г. Ричардс и Курнан опубликовали результаты, своих, исследований. Эти результаты, полученные в крупной клинике известными учеными, естественно, привлекли внимание, всей медицинской общественности, чего не. удалось добиться молодому врачу из Эберсвальда. Катетеризация, сердца начала все более широко входить в медицинскую практику.
Во время второй мировой, войны хирургам также пришлось включиться в борьбу. Ричардс и Курнан исследовали, так называемый, вторичный шок у людей, получивших тяжелые ранения. Оказалось, что большая потеря, крови ведет к. нарушениям: в кровообращении, и к шоку с летальным, исходом. Использование катетеров позволило, детально, исследовать это. состояние и. найти способы, его предотвращения. Впоследствии таким, методом исследовались врожденные пороки сердца, что помогло, значительно улучшить диагностику и, следовательно, повысить, результативность хирургического, вмешательства.
На успехи, сердечной, хирургии в 1956 г. обратил свое внимание Каролинский институт. Через 27 лет после своего замечательного эксперимента. В. Форсман был. назван, в числе исследователей, внесших крупный вклад в медицину. Вместе с ним Нобелевской премии по физиологии и медицине были удостоены Д. Ричардс и А. Курнан. Все трое получили награду за открытия, связанные с катетеризацией сердца и исследованием патологических изменений в кровеносной системе.
Исследования систем дыхания и кровообращения поставили вопрос о регуляции этих функций в организме. Еще в середине прошлого века было известно, что внутренние стенки аорты и сонной артерии имеют барорецепторы, контролирующие кровяное давление и посылающие сигналы в мозг, откуда при необходимости идут команды для его коррекции. В 1927 г. бельгийский ученый Корней Хейманс установил, что в тех же местах находятся и геморецепторы, регулирующие химический состав крови.
Добиться успеха в этих исследованиях помог оригинальный метод, разработанный отцом Хейманса, ректором Гентского университета. В 1912 г. он вместе с Э. де Соммером провел исследования нервной регуляции дыхания на двух собаках. Кровеносные сосуды одной собаки были соединены с кровеносными сосудами другой, в результате чего у них возникало общее кровообращение. У одной собаки прерывалась связь мозга с телом и функционировали только отдельные нервы. Это давало возможность проследить, какими путями идут в мозг сигналы об изменении дыхания и состава крови.
После длительных исследований, расширенных и углубленных молодым Хеймансом, выяснилось, что в аорте (в непосредственной близости от сердца) имеются специальные тельца, которые реагируют на химический состав крови и посылают в мозг сигналы о необходимости регуляции дыхания.
Указанный метод позволил исследовать различные физиологические процессы, например рефлексы дыхания и кровообращения, действие различных гормонов. К. Хейманс усовершенствовал и углубил метод. Эти исследования сделали его одним из крупнейших физиологов первой половины нашего столетия. Важное открытие было связано с хеморецепторами — «вкусовыми» органами, посредством которых мозг поддерживает дыхательное равновесие в организме. В 1939 г. коллегия профессоров Каролинского института приняла решение присудить К. Хеймансу Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Премия была дана за открытие роли синусного и аортального механизмов в регуляции кровообращения. В то время в Европе уже началась вторая мировая война, и премия была вручена К. Хеймансу в Гейте. Лишь в 1945 г. он прочел в Стокгольме свою Нобелевскую лекцию, где подробно рассказал о своих знаменитых опытах со «спаренными» собаками.
Гормоны
В 1902 г. Уильям Мэддок Бейлисс и Эрнест Генри Старлинг установили, что в двенадцатиперстной кишке образуется некое вещество, которое, проникая сквозь стенки кишок, попадает в кровь и переносится ею в поджелудочную железу — орган, стимулирующий выделение желудочных соков. Они назвали это вещество секретином и ввели термин «гормон», что в переводе с греческого означает «возбудитель».
Исследование гормонов — это увлекательнейшая глава современной физиологии, которая пока еще не написана до конца. Ряд ученых, посвятивших себя этой области, были удостоены Нобелевской премии, а многие другие неоднократно выдвигались на соискание этой премии. Кандидатуры Бейлисса и Старлинга рассматривались в 1913 и 1914 гг., однако из-за начавшейся вскоре первой мировой войны Нобелевский комитет при Каролинском институте прекратил на время свою работу, и вклад упомянутых исследователей, сделавших конкретные открытия и теоретические обобщения, так и остался непризнанным. Кандидатура Старлинга вновь была выдвинута в 1926 г., но эксперты отклонили ее, сославшись на давность открытия ученого.
В то время как теоретические исследования в данной области физиологии вызывали сдержанное отношение, практические результаты быстро получали признание. Швейцарский хирург Теодор Кохер из клиники в Берне за свою работу по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы был удостоен Нобелевской премии уже в 1909 г. В тот год Нобелевская премия не случайно «уехала» в Швейцарию. В этой альпийской стране высоко в горах вода бедна многими полезными для организма веществами, в частности йодом, и это приводило к появлению заболевания, названного базедовой болезнью. При этой болезни щитовидная железа разрастается, сдавливая трахею и причиняя множество других неудобств. Хирурги XIX в. пытались лечить эту болезнь наиболее естественным для них способом — путем вырезания зоба. К сожалению, операции часто заканчивались смертью пациента.