Физиология в Европе от зарождения до конца XVIII века

Следы наивных представлений о функциях человеческого ор­ганизма теряются в наших неполных знаниях о жизненном укладе человеческого общества Древнего мира. Финикийцы, индусы, егип­тяне считали живым и одушевленным все, что двигалось (челове­ка, животных, ветер, воду, огонь, звезды). Такое толкование жизни Пифагор Самосский (VIв. до н.э.) воспринял у египетских мудрецов и привнес в греческую философию. В песнях Гомера слово фише (фюсис) - тоже относилось ко всему, что двигалось, и древнегреческие ученые объединяли им все свои знания о живой природе, прежде всего о человеке. В период расцвета греческой культуры ионийские философы, древнейшие естествоиспытатели в Греции, стали называть себя физиологами (φυσίολογοί), а термин фюсис (физика) охватывал у них в целом всю природу (живую и неживую). Они приписывали одухотворенность космосу, как силе, организующей и одухотворяющей все земное.

Позднее понятие «фюсис» снова сузилось, но в противополож­ном первоначальному смысле. Оно стало относиться исключитель­но к науке о неодушевленной природе, а учение о функционирова­нии живой природы получило новое наименование — физиология. К этому времени перестали относить к жизненным процессам ветер, воду, огонь и прочие явления неживой природы.

Из всех областей физиологического исследования наибольшее внимание в трудах древнегреческих философов (ионийских физи­ологов, элеатов, атомистов) отводилось психологии. Наряду с изучением психики античные естествоиспытатели много рассуж­дали и о других функциях человеческого организма. Знакомясь с творческим наследием античных философов, испытываешь восхи­щение их прозорливостью, когда встречаешь идеи, которые спустя более двух тысячелетий были сформулированы как важнейшие об­щебиологические и физиологические законы. Анаксимандр в VIIв. до н. э. писал, что человек произошел от звероподобных предков, а их предшественники жили первоначаль­но в воде. Через два столетия Эмпедокл развил эволюционную идею Анаксимандра, утверждая, что сначала возникли растения, потом - низшие животные, из них - высшие, эволюция которых привела к появлению на Земле человека. Роль движущей силы в биологической эволюции Эмпедокл  отводил естественному отбору.

Гиппократ (460-377гг. до н.э.) и его ученики, не без влия­ния философии Платона, сформулировали в V-IV веках до н.э. учение о пнейме или пневмоне (πυευμον), которое долго служило физиологическим фундаментом всех медицинских воззрений. Счи­талось, будто пнейма представляет собой тонкую субстанцию, которая поступает из космоса в организм через легкие, разносится кровью по всему телу и обеспечивает жизнедеятельность всех ор­ганов посредством одухотворения четырех соков: крови, слизи, золотистой и черной желчи.

Аристотель (384-322гг. до н.э.), основываясь на учении о пнейме, систематизировал и связал воедино все физиологические наблюдения своих предшественников. Ему удалось расширить гра­ницы применения физиологических знаний, которые в трудах по­следователей Гиппократа не выходили за рамки медицины, что выра­жалось крылатой фразой: «Физиология - служанка медицины».

Гален (131-200гг. н.э.) иначе расставил акценты в этой фразе. Он провозгласил, что физиология должна быть положена в основу медицины, стать ее краеугольным камнем. Первое необхо­димое условие искусства врачевания, согласно его учению, - это знание отправлений нормального человеческого организма. Заметим, что до XVIIIв. медицинская направленность научных иссле­дований не просто доминировала в физиологии - решение меди­цинских проблем было единственной целью развития этой науки о функционировании биологических систем.

Физиология Галена, как и предшествующие физиологические системы, имела в своей основе учение о пнейме. По мнению автора, пнейма, поступившая в организм через легкие и очистив­шая там кровь, преобразуется в три внутриорганизменных ее разновидности: психикон - в мозге и нервах, ксотикон - в сердце, физикон - в печени. Первая пнейма обеспечивает мышление, чувства, произвольные движения, вторая - сердечную деятель­ность и образование тепла в организме, третья - питание, рост, выделение, размножение.

Важным достоинством работ Галена явилось сочетание виви­секции (для морфологического обоснования физиологических про­цессов) с некоторыми экспериментами, которые проводились им на обезьянах и свиньях. И не вина его, а беда состояла в том, что он отдавал дань не только объективным фактам, но и теологии, которую привлекал к их толкованию. Богатая интуиция позволила ему проникнуть во многие тайны физиологических процессов и вме­сте с тем привела к серьезным заблуждениям.

Такой результат естествен и почти неизбежен на извилистом пути к истине, но трагедия состояла в том, что в Средние века мракобесие полностью затормозило развитие естествознания в Европе. До XVIв. оно находилось в полном застое. Как верные, так и ошибочные воззрения Галена оставались неприкосновенным медицинским кодексом на протяжении 13 веков.

Рекомендуемые материалы

Арабы приняли на себя миссию продолжателей античной куль­туры и науки, но Коран запрещал самостоятельные исследования и философские размышления. Выдающийся врач Авиценна (980-1037) не совершил открытий ни в анатомии, ни в физиологии. Вся его медицинская доктрина не вышла за пределы системы Галена.

От системы Галена едва ли не первым отрешился знаменитый германский врач Парацельс - Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Хоэнхайм (1493-1541), который создал новое учение о природе, основанное, прежде всего, на достижениях алхимии. Важнейшей областью парацельсовой доктрины являлась иатрохимическая система, которой следовали многие врачи в XVI-XVIIвв. В ее развитие большой вклад внес голландец Ян Бап­тист ван Хелмонт (1579-1644). Ему удалось преодолеть теосо­фические идеи Парацельса, приводившие к мистике тех врачей и естествоиспытателей, кто стремился к симбиозу учений Галена и Парацельса. В историю физиологии ван Хелмонт вошел как ав­тор химической теории о превращениях питательных веществ в организме. Он первым заявил, что пищеварение в желудке обес­печивается не тепловыми процессами, как в печке, что пища там не варится, а расщепляется водой, причем гидролиз ускоряется ферментами (fermnentum), примешанными к желудочной кислоте. Учение ван Хелмонта о ферментах развил Франциск   Сильвиус (1614-1672).

Немного позже иатрохимии стала развиваться иатрофизика (точнее, иатромеханика). Ее основоположниками считаются италь­янские естествоиспытатели  Д.Борелли (1608-1679) и Л.Беллини (1643-1704). Они пытались объяснить все явления жизни, включая патологические процессы, законами фи­зики. В учении Борелли о движении животных развивалась идея Рене Декарта (1596-1650) об организме как сложной машине. По­следователями Борелли стали англичане: Ф.Глиссон (1597-1677) и Р.Гук (1635-1703), француз ЖО.Ламетри (1709—1751) и многие другие. Ламетри издал анонимно в 1747г. книгу «Человек-машина», которая получила скандальную репутацию грубой пропаганды атеизма.

Однако в XVI-XVII вв. успехи физиологии определялись не столько достижениями химии и физики, сколько великими анатомическими открытиями А.Везалия (1514-1564), Б.Евстахия (ок. 1510-1574), Г.Фаллопия (1523-1562) в итальянских и французских медицинских шко­лах. Преодолевая 13-вековые традиции и сопротивление аполо­гетов галеновского учения, они пошли гораздо дальше Галена в физиологическом толковании результатов своих анатомических изысканий и исправили немало ошибок своего великого предше­ственника.

Вклад морфологических исследований в развитие физиологии стал еще более весомым после изобретения микроскопа. Откры­тия А. ван Левенгука (1632-1723), М.Мальпиги (1628-1694), Я.Сваммердама (1637-1680), привели к пости­жению многих физиологических процессов. Например, Левенгук догадался о функциональном предназначении сперматозоидов, как только его ученик Л. фон Хаммен (Гам) впервые разглядел их под микроскопом в 1674г. В меньшей степени Левенгуку удалось понять функциональную роль эритроцитов и нервных волокон, описанных им ранее всех.

Физико-химическое направление физиологических исследова­ний стало выходить из тени морфологического по мере того, как в естествознании набирала силу научная методология. Ее основные принципы сформулировал Ф.Бэкон Веруламский (1561-1626) и вскоре в физиологию начали внедряться все три атрибута научного метода изучения природы: эксперимент, измерение его результатов и математический анализ функциональной зависимости реакции от стимула.

Первый решительный шаг в этом направлении сделал, по-видимому, У.Джильберт (Гильберт) (1544-1603), лейб-медик английских королевских особ Елизаветы I Тюдор и Якова I. Книга, в которой Джильберт обобщил результаты своих мно­голетних научных изысканий, называлась «О магните, магнит­ных телах и о большом магните - Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов». Книга увидела свет в 1600г. Г.Галилей (1564-1642), признанный твор­цом научного метода изучения природы, откликнулся на нее словами восторга: «Воздаю хвалу, дивлюсь, завидую Джильберту!.. Такие прозрения и мысли принадлежат гениям сверхчеловеческой силы». Иную оценку заслужила эта книга у клерикалов. В Ита­лии инквизиторы сжигали ее на кострах.

Книга Джильберта содержала новые взгляды на электричес­кие и магнитные процессы главным образом в неживой природе, но они распространялись автором и на живой организм. И все же не с этой книгой принято связывать внедрение принципов науч­ной методологии в физиологию. Тогда еще не наступила эра электрической системы медицины. Доминировала иатромеханика, то есть механическая медицинская система. Да и явными признаками жизни всегда считались дыхательные движения и биение сердца.

Книга У.Гарвея  (1578-1657) под названием «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у жи­вотного», изданная в 1628г., стала провозвестницей внедрения в физиологию и медицину научной методологии. Принято утверж­дать, что Гарвей воскресил в физиологии эксперимент после 1300 лет его забвения, поднял уровень экспериментальных исследова­ний живого организма на высоту требований новой методологии, установленную Джильбертом, Галилеем, Бэконом, и стал первым истинным физиологом после долгого перерыва в течение Средних веков. Поэтому Гарвею принадлежит честь не столько открытия кровообращения, в чем у него был предшественник с трагической судьбой - Мигель Сервет (1511-1553), сколько создания со­временной физиологии. Датой ее рождения считается 1628 год, а основоположником - Гарвей. Книга, изданная Гарвеем в 1628г., совершенно затмила его более позднее произведение «De generatione animalium», хотя в нем впервые было высказано важнейшее поло­жение биологии: «omne vivum ex ovo (все живое из яйца)», опровергавшее постулат Аристотеля о самопроизвольном зарождении (например, утверждение о возникновении лягушек из тины).

Правильность представлений о наличии замкнутой системы кровообращения подтвердил итальянский биолог М.Мальпиги. Ему принадлежит открытие форменных элементов крови, альвео­лярного строения легких, а также связи артерий с венами через капилляры, что не удалось доказать У.Гарвею.

Научная методология объединила и морфологическое, и иатро-химическое, и иатрофизическое (иатромеханическое) направления физиологических изысканий. Первый президент первого научного сообщества в европейской истории - Лондонского королевского общества, основанного в 1660г., Р.Бойль (1627-1691) в течение 20 лет ставил опыты на животных для изучения сущности дыхания и пришел к выводу, что в атмосферном воздухе есть нечто, без чего жизнь невозможна, и это неизвестное жизненное начало поступает в организм животных через легкие. В отличие от привер­женцев учения о пнейме, Бойль считал это нечто материальной субстанцией, а не святым духом.

Ассистент Бойля - Р.Гук (1635-1703) разобрался в механизме вдоха и выдоха, исправив ошибку анатомов и врачей, полагавших, будто сами легкие, а не дыхательная мускулатура могут сокращаться и расслабляться («сжиматься и разжимать­ся»). Более точную оценку движений грудной клетки при дыха­нии дал Д.Мейоу  (1641-1679), который к тому же сочетал иатромеханическое и иатрохимическое направления в ис­следовании механизмов физиологических процессов. Именно он первым высказал предположение об аналогии дыхания и горения, которое, столетие спустя, научно обосновал Лавуазье после откры­тия кислорода Д.Пристли (1733-1804) и К.В.Шееле (1742-1786).

Сделав это открытие, сами авторы не поняли роли кислорода в дыхании, поскольку находились в плену теории флогистона Г.Э.Шталя (1660-1734). Теперь трудно понять, как мог­ли приверженцы научной методологии исповедывать анимистскую систему Шталя, игнорировавшую эксперимент и другие атрибуты научного метода изучения природы.

В октябре 1774г. Пристли поведал о только что открытом газе А.Л.Лавуазье (1743-1794), отрицавшему существо­вание флогистона. По-видимому, свобода от ложной доктрины по­могла Лавуазье отвести кислороду ту роль в дыхании, которая ему принадлежит. Тем самым великий французский естествоиспытатель развенчал и пнейму, и флогистон. Чуть позже Д.Блэк (1728-1799) от­крыл углекислый газ («газ Сильвестра»), после чего представления о газообмене в организме стали гораздо полнее.

Открытиями Лавуазье, главным образом в химии и отчасти в физиологии, завершился XVIII век, в течение которого научная методология стала господствовать не только в физике и химии, но также в физиологии и через нее медленно внедрялась в медицину. В авангарде научных достижений шли Нидерланды, достигшие наивысших успехов в развитии буржуазного строя, сменившего там феодализм в процессе освобождения от испанского владычества. Крупнейший голландский университет в Лейдене задавал тон прогрессу всей европейской науки и медицины. Наивысшего расцвета Лейденский университет достиг в первые десятилетия XVIIIв., когда его ректором был Г.Бурхааве (1668-1738), почитавшийся «всей Европы учителем (Totius Europae praeceptor)».

Его книга «Наставления по медицине», изданная в 1708г., признана первым фундаментальным трудом в области физиологии. Наряду с преподаванием физиологии, Бурхааве читал лекции по терапии (медицине), хирургии, офтальмологии, патологии, фарма­кологии, ботанике, химии, метеорологии. Могучий интеллект этого человека объял все медицинские науки. В практику врачебных об­следований больного им была введена термометрия.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 6.1. Структура HTML-документов.

Студентами Лейденского университета были юные дарования всех европейских государств. Волею Петра Великого система выс­шего медицинского образования Бурхааве была внедрена в Рос­сии. Учениками Бурхааве с гордостью называли себя голландец Г. ван Свиттен (1700-1772), швед К.Линней (1707- 1778), француз Ж.О. де Ламетри (1709-1751), немец И.Н.Либеркюн (1711-1756), австриец А.Гаен (1704-1776), англичанин Р.Витт (1708-1767), россияне П.З.Кондоиди (1710-1760), И.Ф.Шрейбер и многие другие известные европейцы. П.3.Кондоиди на правах директора Медицинской Канцелярии и первого лейб-медика российской императрицы Елизаветы Петровны в 1754г. дал указа­ние профессору Санкт-Петербургских лекарских школ И.Ф.Шрейберу ввести в учебный план физиологию. Следуя заветам Г.Бурха­аве, он рекомендовал профессору преподавать «оную не токмо сло­вами, но и произведением физиологических опытов над живыми скотами». И.Ф.Шрейбера связывала личная дружба с А.Галлером (1708-1777), который был самым знаменитым продолжателем дела Бурхааве в физиологии.

К числу наиболее важных достижений XVII-XVIIIвв. относится сформулированное французским философом, математиком, физиком и физиологом Р.Декартом (1596-1650) представление об «отраженной деятель­ности организма». Декарт, используя такие факты, как закономерно возникающее при прикосновении к роговице мигание, выдвинул поня­тие о рефлексе. По его представлению, в мозгу осуществляется меха­нический переход животных духов с одних нервов на другие, а затем отражение от мозга (отсюда - рефлекс) как луч света от гладкой поверхности. Открытие Декарта определило дальнейшее развитие фи­зиологии на материалистической основе и существенно поколебало идеалистические понятия о механизмах поведения животных и чело­века. Позже представление о нервном рефлексе, рефлекторной дуге, значении нервной системы как посредника между внешней средой и организмом получило развитие в трудах чешского анатома и физиолога Г.Прохаски (1749-1820).

В связи с достижениями физики и химии на смену описатель­но-анатомическому направлению в физиологии в эти годы пришли физические и химические методы исследования. Так, итальянец Дж.Борелли (1608-1679) для объяснения движения животных использовал уже известные законы механики, а для изучения движения крови в сосудах - законы гидравлики. В 1738г. англичанину С.Хейлсу посредством прямого измерения удалось установить величину кро­вяного давления у лошади в разных сосудистых областях. Тем самым было положено начало дальнейшим продуктивным исследованиям гемодинамики.

Француз Р.Реомюр (1683-1757)  и итальянец Л.Спаланцини (1729-1799) изучали химизм пищеварения, француз А.Лавуазье (1743-1794) пытался на основе химических закономерностей объяснить механизмы дыхания. Большое число работ по мышечным сокращениям принадлежит англичанину Ф.Глиссону (1597-1677). Он создал также представление о возбудимых тканях с их специфиче­скими свойствами и особенностями.

В 1822г. французский физиолог, искуснейший вивисектор, враг натурфилософских спекуляций, Ф.Мажанди (1785-1855) доказал раздель­ное существование чувствительных (центростремительных) и двигательных нервных волокон. Это явилось важным шагом в установлении соот­ношений между функциями нервной системы и ее структурой. В это же время были начаты исследования значения различных участков головного и спинного мозга. Флуранс (1794-1868) в 20-х годах XIX века показал, что голуби, лишенные больших полушарий мозга, совершенно теряют способность приспособляться к изменениям в окружающей среде. Несколько ранее Легаллуа (1812) выяснил, что дыхательные движения в течение некоторого времени сохраняются после удаления больших полушарий, если оставить целым продолговатый мозг и грудной отдел спинного мозга; этот опыт лег в основу развития учения о центрах различных функций. Вскоре после этого, в начале 30-х годов, И.Мюллер и М.Галл разработали рефлекторную теорию в том виде, в каком она существовала до И.М.Сеченова и И.П.Павлова.

Итак, к концу XVIII  столетия в физиологии были накоплены некоторые сведения о кровообращении и дыхании, возникло понятие о рефлексе, имелись довольно подробные анатомические данные о строении тела человека и высших животных, была разработана методика доступа почти ко всем органам тела. Физиология уже могла пользоваться науч­ными данными о микроскопическом строении различных органов.