Физиология центральной нервной системы

Рене Декарт обосновал представление о рефлексе, как общем принципе нервной деятельности и ее детерминированности внешними стимулами.

Иржи Прохаска выдвинул представление о чувствительных и двигательных нервах. Ему принадлежит введение в физиологию термина рефлекс.

Маршалл Холл описал компоненты рефлекторной дуги и ввел в физиологию термин "дуга рефлекса". М.Холлу и Иоган П. Мюллеру принадлежит рефлекторная теория деятельности спинного мозга.

Ивану Михайловичу Сеченову принадлежит честь открытия явления торможения в центральной нервной системе (1862), благодаря чему в дальнейшем стало возможным создание учения о координации рефлекторных актов. Идея о рефлекторном механизме деятельности головного мозга получила развитие в работе Сеченова "Рефлексы головного мозга", опубликованной в 1863 году. Он показал, что поскольку рефлексы невозможны без внешнего раздражителя, то и психическая деятельность стимулируется раздражителями, воздействующими на органы чувств. В учение о рефлексах вводилось существенное дополнение - они ставились в зависимость не только от имеющихся раздражителей, но и от прежних воздействий.

Разработанное Иваном Петровичем Павловым учение об условных рефлексах позволило открыть новую главу физиологии - физиологию высшей нервной деятельности (поведения) животных и человека. Павлов развил представление об основных типах нервной системы, создал учение об анализаторах, заложил основы экспериментальной патологии высшей нервной деятельности.

Чарльз С. Шеррингтон установил однонаправленность проведения возбуждения в рефлекторной дуге, и наличие симпатической задержки описал взаимоусиливающие и антагонистические рефлексы, открыл явление облегчения рефлексов, конвергенции нервных импульсов, окклюзии и спинальной индукции. Ему принадлежит описание децеребрационной ригидности.

Голландский физиолог Рудольф Магнус описал большую группу рефлексов, обеспечивающих распределение тонуса скелетной мускулатуры и возможность поддержания определенного положения тела в пространстве.

В 30-е годы текущего столетия в разработке проблем высшей нервной деятельности сформировалось новое направление - изучение поведения животных в естественных условиях - этология (Кард фон Фрит, Конрад Лоренц, Николае Тинберген).

Теорию функциональной системы, развивающую рефлекторную теорию и раскрывающую схему приспособительной деятельности организма разработал Петр Кузьмич Анохин.

Николай Александрович Берштейн развил принцип обратной связи и сенсорных коррекций, перейдя от классической рефлекторной дуги к рефлекторному кольцу. Уолтер X.Гаскелл и Джон Н.Ленгли разработали основы представлений о функциях вегетативной нервной системы. Ленгли обозначил ее термином "автономная". Он установил место выхода вегетативных волокон из центральной нервной системы и описал их анатомические и функциональные особенности. Ленгли определил общий план строения вегетативной нервной системы и ее взаимоотношения с соматической нервной системой.

КРОВООБРАЩЕНИЕ

В созданном У. Гарвеем учении о кровообращении (1628), были описаны большой и малый круги кровообращения. Доказано, что сердце является активным началом и центром кровообращения, что заключающаяся в организме масса крови должна возвращаться обратно в сердце. Он выяснил вопрос о направлении движения крови, предназначении клапанов, объяснил истинное значение систолы и диастолы. В системе кровообращения, описанной Гарвеем, отсутствовало, однако, важное звено – капилляры. Восполняя его после изобретения микроскопа, итальянский биолог и врач Марчелло Мальпиги, открывший мельчайшие сосуды, связывающие артерии и вены между собой.

 Немецкий физиолог Карл Ф.В. Людвиг установил существование в продолговатом мозге сосудодвигательного центра, регулирующего величину просвета кровеносных сосудов. Наряду с открытием центробежных нервов, регулирующих работу сердца, Людвиг и Илья Фадеевич Циен в 1886 году обнаружили центростремительный нерв, раздражение которого вызывает замедление сердечных сокращений и падение артериального давления (нерв был назван депрессором). Братья Н. и М. Цион установили, что раздражение симпатических нервов вызывает учащение сердечных сокращений.

В 1845 году братья Эрн Вебер и Эдуард Вебер обнаружили явление торможения блуждающего нерва на сердце.

Клод Бернар открыл сосудосуживающие нервы, показав, что перерезка шейных симпатических нервов вызывает расширение сосудов уха у кролика. Филиппу Васильевичу Овсянникову принадлежит честь открытия в продолговатом мозгу сосудодвигательного центра, регулирующего кровяное давление.

И.П.Павлов открыл существование в симпатическом нерве специфических нервных волокон, раздражение которых усиливает сердечные сокращения. Он назвал их трофическими, т.е. изменяющими обмен веществ (питание) клеток и тканей.

Голландский физиолог Биллем Эйнтховен впервые зарегистрировал электрические потенциалы сердца, разработал теорию и способы отведения электрокардиограммы у человека.

А.Ф. Самойлов впервые в России зарегистрировал в 1907 году электрокардиограмму сердца больного человека и организовал первые в стране электрокардиографические лаборатории в Казани и Москве.

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Немецкий врач Роберт Майер обнаружил, что связывание кислорода кровью представляет собой химический процесс, зависящий от давления этого газа в окружающей среде, и показал, что веществом, связывающим кислород, является гемоглобин, переходящий в оксигемоглобин. Эрнст Ф. Гонне-Зейлер представил доказательства участия гемоглобина в связывании кислорода. Французский физиолог Ж.П. Флуранс установил наличие в продолговатом мозге структур, регулирующих дыхание.

Алексей Матвеевич Филомафитский указал на то, что источники тепла в живом организме (истинный процесс дыхательного окисления) следует искать не в легких, а в физиолого-химических превращениях тканей (т.е. в обмене веществ).

С именем И.М. Сеченова связаны работы, посвященные изучению поглощения и отдачи углекислого газа кровью. Им, а затем Б.Ф. Вериго была установлена связь между поглощением в легких кислорода и выделением углекислоты. Н.А. Миславскому удалось установить локализацию дыхательного центра в продолговатом мозге.

Создание классического учения о регуляции дыхания и роли углекислого газа в этом процессе принадлежит английскому физиологу Джону С. Холдейну. К. Гейманс показал, что дыхание стимулируется рефлекторно при изменении состава крови, а рецепторы, раздражение которых вызывает изменение дыхания, локализованы в каротидном тельце. А.Крог доказал, что в основе газообмена в легких лежит разность давлений кислорода и углекислоты в венозной крови и альвеолярном воздухе.

Отто Г. Варбург объяснил механизм клеточного дыхания действием ферментов. Эти дыхательные ферменты были названы цитохромами. Корпель Хейманс открыл роль синусного и аортального механизмов в регуляции дыхания. Он установил, что в аорте имеются тельца, реагирующие на химический состав крови и посылающие в мозг сигналы о необходимости регуляции дыхания.

ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Немецкий физиолог Теодор Шванн открыл наличие в желудочном соке фермента пепсина, К.Людвиг описал секреторные нервы слюнных желез, а Э.Перфлюгер обнаружил, что симпатические волокна чревного нерва оказывают тормозящее влияние на двигательную деятельность кишечника.

Р.Гейденгайн предложил метод изолированного желудочка, усовершенствованный позже И.П. Павловым, а также показал, что пепсин и соляная кислота выделяются различными железистыми клетками желудка. Он доказал двойную иннервацию пищеварительный желез секреторными и трофическими нервами.

К.Бернар открыл значение поджелудочной железы в процессе переваривания жиров.

Ф. Мансанда доказал, что питательные вещества из кишечника попадают в печень через портальную вену.

Василий Александрович Басов в 1842 году описал желудочное пищеварение у собаки из желудочной фистулы при показе пищи.

С именем И.П. Павлова связана новая глава в физиологии пищеварения, основанная на разработке и усовершенствовании методик (создание изолированного желудочка, эзофаготомия, наложение фистул на пищеварительные железы и др.). Павлов выполнил цикл работ по изучению иннервации и функций желудочных желез, а также по физиологии поджелудочной железы.

Уильям М. Бейлис и Э. Старлинг положили основу исследований по гуморальным механизмам регуляции пищеварения. Ими был открыт секретин, вещество, которое всасывается в кишке и, циркулируя в крови, вызывает панкреатическую секрецию.

Для выяснения химических изменений пищи в разных отделах пищеварительного тракта Ефим Семенович Лондон разработал полифистульную методику, а также метод ангиостомии – канюлирование сосудов.

Александр Михайлович Уголев открыл новый тип пищеварения - пристеночное (мембранное), что позволило обосновать трехзвенную систему деятельности пищеварительной системы - полостное пищеварение - мембранное пищеварение - всасывание.