Роль І.М.Сєченова у розвитку фізіології.

1) Наприкінці ХІХ і на початку ХХ століття створення нових напрямків у розвитку фізіології в Росії, а потім і в світі належить І.М.Сєченову, І.П.Павловута їх однодумцям і послідовникам.

Сєченов Іван Михайлович(1829-1905), видатний російський фізіолог, у 1848 році закінчив Головне інженерне училище у Петербурзі і його було направлено на службу в саперний батальйон, що знаходився під Києвом. У 1851 році пішов у відставку і вступив на медичний факультет Московського університету. По закінченні навчання у 1856 році його було направлено за кордон для підготовки до професорської посади. Там він працював у відомих лабораторіях під керівництвом знаних вчених І.Мюллера, Е.Дюбуа-Реймона, К.Людвіга, К.Бернара і багатьох інших. По поверненні на батьківщину у 1860 році захистив докторську дисертацію “Матеріали для майбутньої фізіології алкогольного сп’яніння”. Його обрали професором кафедри фізіології Петербурзької медико-хірургічної академії. З 1870 року І.М.Сєченов є професором кафедри фізіології Новоросійського університету в Одесі, а з 1876 року – професор кафедрі фізіології фізико-математичного факультету Петербурзького університету. У 1989 році І.М.Сєченов починає працювати на медичному факультеті Московського університету на посаді приват-доцента, а з 1981 року стає професором і завідувачем кафедри. У 1891 році він відмовився він завідування кафедрою, щоб» очистити дорогу молодим силам” і до кінця життя працював в лабораторії при кафедрі, яку він створив і оснастив за власні кошти.

І.М.Сєченов належить до тієї плеяди вчених ХІХ століття, які мають багатогранну обдарованість та інтереси в різних напрямках науки. Йому належать дослідження по фізіології дихання і крові, розчинності газів у крові, газообміну і обміну енергії, алкогольному отруєнню, фізіології ЦНС і нервово-м’язовій фізіології, електрофізіології.

І.М.Сєченову належить відкриття центрального гальмування (1862), це відкриття принесло йому світову славу і увійшло в науку під назвою сєченовського гальмування. Це відкриття дозволило підійти до вирішення складних проблем нейрофізіології, в тому числі координації координованих актів у поведінці, управлінні рухом та тлумаченні психічних процесів. Питання про механізми центрального гальмування вперше поставлено самим І.М.Сєченовим. Спочатку він вважав, що в ЦНС одночасно з центрами, що підсилюють рефлекторну реакцію, є центри, які її пригнічують. Багато вчених мали інші погляди на природу центрального гальмування. Дотепер відомі механізми центрального гальмування, які полягають у активації гальмівних нейронів, які завдяки гальмівним медіатором пригнічують рефлекторні реакції, це може статися на будь якому рівні ЦНС. Таким чином, відкриття гальмівних нейронів підтвердило гіпотезу І.М.Сєченова про існування в ЦНС спеціалізованих затримуючих (гальмівних) структур.

Він вперше описав такі фундаментальні механізми в ЦНС, як сумація збудження і післядія. Продовженням цих досліджень було дослідження електрофізіологічної активності стовбура мозку. Він вперше (1882) виявив і описав ритмічні потенціали довгастого мозку. Це було перше дослідження в світовій фізіології, в якому електрофізіологічний метод було застосовано для аналізу діяльності ЦНС.

В наступні роки наукові інтереси І.М.Сєченова були зосереджені на вивченні фізіологічних закономірностей і особливостей трудової діяльності людини, фізіологічних основ режимів праці і відпочинку. Його стаття “Фізіологічні критерії для встановлення тривалості робочого дня” (1895) була наслідком першого в світі дослідження, присвяченого науковому обґрунтуванні тривалості робочого дня для робочих.

І.М.Сєченов був першим серед фізіологів світу, який ризикнув ставитися до поведінки на основі принципу рефлексу, тобто на основі відомих фізіологічних механізмів нервової діяльності. У своїй відомій роботі “Рефлекси головного мозку”(1863) він показав, що яким би складним нам здавався зовнішній прояв психічної діяльності л юдин, він рано чи пізно зводиться лише до одного - м’язовому руху. “Улыбается ли ребенок при виде новой игрушки, смеется ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, выдумывает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге, дрожит ли девушка при мысли о первом свидании, всегда конечным итогом мысли является одно – мышечное движение», - писав І.М.Сєченов.

Аналізуючи становлення мислення дитини, І.М.Сєченов крок за кроком показав, що мислення формується внаслідок дії факторів навколишнього середовища у різних комбінаціях що викликає утворення у мозку асоціацій. Мислення (духовне життя) закономірно формується під впливом навколишнього середовища і мозок накопичує і віддзеркалює ці впливи. На 999/1000 психіка людини залежить від умов виховання, впливу середовища у широкому розумінні слова, - ,писав І.М.Сєченов, - лише на 1/1000 воно визначається вродженими факторами. Таким чином, на процеси духовного життя людини був поширений принцип детермінізму –основний принцип матеріалістичного світогляду. І.М.Сєченов писав, що коли не будь фізіолог навчиться аналізувати зовнішні прояви мозкової діяльності так точно, як фізик аналізує музикальний акорд. Книга І.М.Сєченова була геніальним твором, що стверджувала матеріалістичні наукові позицій у духовному житті людини. І.М.Сєченов переконливо довів, що “всі акти свідомого і несвідомого життя по за способом походження суть рефлекси”.

І.М.Сєченов заклав основи еволюційного підходу у тлумаченні фізіологічних функцій.

У житті і діяльності І.М.Сєченова гармонічно поєднувались риси вченого – великого мислителя і видатного педагога, вихователя творчої молоді. Він намагався впровадити в практику викладання фізіології в університетах принципи експериментальної фізіології і матеріалістичного світогляду. Йому належить честь створення першої фізіологічної школи в Росії.

Іван Петрович Павлов(1849-1936). На межі ХІХ і ХХ століть розвивалась творчість великого російського фізіолога І.П.Павлова, лауреата Нобелевської премії (1904), академіка (1907).

Початкову і середню освіту І.П.Павлов отримав в духовному училищі і семінарії у Рязані. У 1870 році поступив на природниче відділення фізико-математичного факультету Петербурзького університету. В цей час в лабораторії відомого вченого фізіолога професора І.Ф.Цина він проводив дослідження і за роботу “О нервах, заведывающих работой в поджелудочной железе» (разом з М.М.Афанасьєвим) був нагороджений золотою медаллю. По закінченню університету І.П.Павлов вступив на 3-й курс Медико-хірургічної академії (з 1881 року – Військово-медична академія), де й залишився по закінченні для удосконалення . З 1879 року за запрошенням С.П.Боткіна працював у фізіологічній лабораторії його клініки протягом 10 років, фактично керував всіма фармакологічними і клінічними дослідженнями. У 1883 році І.П.Павлов захистив докторську дисертацію і в наступному році отримав посаду приват-доцента в ВМА.

Під час наукового відрядження за кордоном працював у лабораторіях Р.Гейденгайна і К.Людвіга (1884-1886). У 1890 році його обрали професором кафедри фармакології ВМА, а в 1895 році – професором кафедри фізіології, де працював до 1925 року. З 1891 року одночасно завідував фізіологічним відділенням інституту експериментальної медицини, це відділення було створено за його участю, цю посаду займав до кінця життя. У 1913 році за ініціативою І.П.Павлова було збудовано спеціальний будинок, де були обладнані звукоізольовані камери для дослідження умовних рефлексів. Після 1921 року його фізіологічна лабораторія в Академії з часом була перетворена на фізіологічний інститут, а лабораторія в Інституті експериментальної медицини – у відділ фізіології. В селі Колтуші (нині - Павлово) під Ленінградом була побудована біологічна станція, яка стала, за словами І.П.Павлова, столицею умовних рефлексів. І.П.Павлова було обрано членом Академій 22 країн світу

І.П.Павлов – один із найвидатніших вчених фізіологів, йому належить створення вчення про вищу нервову діяльність і розробка методів дослідження ВНД – метода умовних рефлексів.

Ґрунтовними дослідженнями І.П.Павлова є дослідження фізіології серця, системи травлення. І.П.Павлов був переконаний, що “для природознавця – все в методі”. І він розробив і застосував в фізіології метод хронічного експерименту, який дозволив проводити дослідження функції на практично здорових тваринах і вивів фізіологію з глухого кута, в якому вона опинилась завдяки тривалому аналітичному методу, що дозволяв гострий вівісекційний експеримент.

На початку своєї наукової діяльності І.П.Павлов вивчав питання рефлекторної регуляції і саморегуляції кровообігу і характер дії відцентрових нервів на серце. І.П.Павловим було виявлено, що серед відцентрових нервів серця є не тільки такі, що змінюють частоту його скорочень, але є такі, що збільшують силу скорочень без зміни частоти скорочень серця – “підсилюючі нерви” серця. Він пояснювавїх дію трофічними впливами на серці, що знайшло розвитку у подальших роботах фізіологів Л.А.Орбелі і А.Д Сперанського. І.П.Павлов захищає дисертацію на тему “Відцентрові нерви серця” (1883).

Важливим експериментальним дослідженням І.П.Павлова було створення нового методу вивчення діяльності серця – на серцево-легеневому препараті (1886), випередивши в розробці цього методу на декілька років англійського фізіолога Е.Стерлінга. Досліди на серцево-легеневому препараті показали, що кров не зсідається після того, як вона проходить через судини легень, і лише десятки років потому було виявлено у легеневій тканині і печінці антикоагулянту гепарину.

Геній І.П.Павлова як експериментатора знайшов втілення у розробці тонких і несподіваних операцій, які дозволили впровадити хронічні експерименти для вивчення фізіології травлення. Існуючий ізольований “малий шлуночок” за Гейденгайном та інші хронічні досліди на той час вичерпали свої можливості.

З дотриманням асептики і антисептики І.П.Павлов здійснює такі операції, як переріз стравоходу (езофаготомію) разом з фістулою шлунку, що дозволяє виявити роль цефалічної фази регуляції секреторної функції шлункових залоз – це дослід з “уявним годуванням”; розробляє оригінальні методики створення фістул слинних залоз, підшлункової залози, жовчного протоку і жовчного міхура. Хронічні фістули дозволяють вивчати секреторну функцію травних залоз без порушення іннервації і кровопостачання. Створення І.П.Павловим моделі “ізольованого малого шлуночка”, який мав вагусну іннервацію на відміну від моделі Гейденгайна, дозволив вивчати механізми регуляції секреції шлункових залоз у хронічному експерименті. Він виявив механізми координації між секреторною і моторною функціями шлунку.

Важливою науковою подією було виявлення І. П.Павловим у слизовій оболонці дванадцятипалої кишки ферменту ентерокінази, першого прикладу “ферменту ферментів”, який активує профермент панкреатичного соку трипсиноген, перетворюючи його в активну форму – трипсин.

У 1897 році І.П.Павлов надрукував “Лекції про роботу головних травних залоз” – труд, де було узагальнено результати своїх дослідів з фізіології травлення, фактично ним і була створені фундаментальні основи фізіології травлення. За ці дослідження І.П.Павлову у 1904 році присудили Нобелевську премію.

До вивчення функцій великих півкуль головного мозку І.П.Павлова підштовхнули спостереження за так званою психічною секрецією у собак, яка виникала під час дослідів на вигляд і запах їжі та інші обставини, які передували або супроводжували їжу собаки.

Досліди І.М.Сєченова про рефлекторну природу проявів діяльності головного мозку дозволили І.П.Павлову прийти до висновку, що явище психічної секреції дає в руки фізіологу метод вивчення так званої душевної діяльності.

На той час зусиллями лікарів і природознавців у 18 і 19 століттях була сформована думка, що великі півкулі головного мозку є органом психічної діяльності.

Розпочинаючи вивчення цього напрямку фізіології І.П.Павлов зазначав, що фізіологія “вищого” мозку знаходиться у безвихідді з часів 70-х років 19 віку і за останні 30 років тут нічого не було зроблено.

І.П.Павлов виявив умови при яких формується новий тип рефлексів і назвав їх умовними рефлексами. Виявилося, що рефлекси нового типу є в широких межах мінливими у порівнянні з вродженими рефлексами і тому вроджені рефлекси було запропоновано І.П.Павловим назвати безумовними рефлексами. І.П.Павловим було встановлено, що у вищих тварин утворення рефлексів є функцією кори великих півкуль головного мозку, в основі цього є процеси збудження структур корі, а в основі ослаблення умовних рефлексів мають місце процеси гальмування цих структур. Метод умовних рефлексів став дозволив вивчати закономірності функцій корі головного мозку, про що І.П.Павлов писав:: “Для фізіології умовний рефлекс став центральним явищем, користуючись яким можна було все повніше і точніше вивчати як нормальну, так і патологічну діяльність великих півкуль”. І.П.Павлов вважав, що поняття “вища нервова діяльність” рівнозначно поняттю “поведінка”, або “психічна діяльність”. “Нижча нерва діяльність”, за І.П.Павловим, це діяльність завдяки безумовним рефлексам, що забезпечує взаємодію між органами і системами самого організму. І.П.Павлов підкреслював сигнальну роль умовних подразників, що забезпечує широкий діапазон адаптації організму. І.П.Павловим було введено поняття “друга сигнальна система”, яка у людини забезпечує пристосувальні реакції завдяки слову, мові, які мають сигнальне значення для людини, на відміну від першої сигнальної системи, яка є спільною у людини і тварини і забезпечує умовно рефлекторні форми поведінки на умовні подразники, якими є звичайні зміни зовнішнього середовища.

І.П.Павлов довів динамічний характер локалізації функцій у корі великих півкуль головного мозку, він ввів поняття про кірковий кінець аналізатора як центри кори, які на підставі аналізу і синтезу здійснюють визначення модальності дії подразників. Ним введено наукове фізіологічне обґрунтування класифікації типів вищої нервової діяльності, в основі яких лежить сила, урівноваженість та рухомість процесів збудження і гальмування. І.П.Павлов ввів поняття позамежне гальмування в корі головного мозку, що стало основою лікування деяких психічних розладів сном. І.П.Павлов вивчав фізіологічні основи зривів вищої нервової діяльності – експериментальні неврози.

Вчення І.П.Павлов про вищу нервову діяльність – це система наукових знань про функції великих півкуль головного мозку, що є основою для подальшого розвитку таких наук як фізіологія, психологія, медицина.

І.П.Павлов є найвидатнішим фізіологом кінця ХІХ і початку ХХ століття.

Анохін Петро Кузьмич (1898-1974),видатний фізіолог, академік, талановитий учень і послідовник І.П.Павлова.

П.К.Анохін у 1926 році закінчив Інститут медичних знань у Ленінграді. Ще студентом працював в Інституті мозку під керівництвом видатного вченого В.М.Бєхтєрєва, а з 1922 по 1930 роки – в лабораторії І.П.Павлова. З 1930 по 1934 рік завідував кафедрою медичного факультету Нижегородського університету, а з 1936 по 1950 роки очолював відділ вищої нервової діяльності Інституту фізіології у Москві. У 1936-1940 і 1953-1955 роках завідував кафедрою фізіології Центрального інституту удосконалення лікарів, 1955 по 1974 роки – завідувач кафедри нормальної фізіології 1-го Московського медичного інституту імені І.М.Сєченова.

П.К.Анохін, будучи учнем і послідовником І.П.Павлова, всю свою наукову діяльність присвятив вивченню фундаментальних проблем діяльності мозку.

У 1930-1934 роках він створив теорію функціональних систем організму. За Анохіними П.К., функціональна система організму - це сукупність структур, що взаємодіють між собою для досягнення кінцевого пристосувального наслідку. Подальші наукові дослідження дозволили встановити архітектоніку функціональної системи поведінкових реакцій і виявити роль акцептора наслідків дії і зворотної аферентації в досягненні кінцевого пристосувального наслідку поведінкової реакції.

П.К.Анохіним була створена біологічна теорія емоцій, він визначив роль мотивацій і емоцій як обов’язкового компоненту функціональної системи організму – етапу аферентного синтезу (1966-1968).

Він розробив секреторно-рухову методику умовних рефлексів (1932), довів роль вегетативного компоненту умовного рефлексу як критерію стану організму, дав нову трактову процесів внутрішнього гальмування (1935-1958), виявив роль лобних часток кори у цілеспрямованій поведінці (1949). П.К.Анохін виявив специфічний компонент у висхідних активуючих впливах ретикулярної формації на кору великих півкуль головного мозку (1956-1962); дав нову трактову природи викликаних потенціалів (1960-1964).

П.К.Анохін обґрунтував концепцію системогенезу як закономірності еволюційного процесу, коли в процесі ембріогенезу спочатку дозрівають саме ті структуру, які забезпечують формування функціональних систем організму, які потрібні новонародженому організму (1933-1935).

П.К.Анохін запропонував теорію нейрохімічної інтеграції процесів збудження і гальмування на одному нейроні сформував конвергентну теорію замикання умовного рефлексу на одному нейроні (1965-1968), що дозволили підійти до формування механізмів пам’яті.

Теорія функціональних систем, створена П.К.Анохіним, дає цілісну уяву не тільки про механізми формування поведінки, але може застосовуватись при аналізі процесів саморегуляції в медичній практиці, розвитку принципів компенсації порушених функцій (1954-1955), механізми пристосувальних реакцій в екстремальних умовах і багато інших аспектів медичної практики.