Глава 9. Видатні європейці-фізіологи (хvііі–поч. Хіх ст. )

 

Луіджі Гальвані (1737–1798 ) – італійський фізик й анатом. Народився в Болонії 9 вересня 1737 р. Зовні його життя нічим не відрізнялося. У 1759 р. закінчив Болонський університет (один із найстаріших у Європі, заснований ще в 1119 р.) і залишився в ньому працювати. Займався медициною та анатомією. Дисертація Л. Гальвані розкривала вивчення будови кісток. Крім того, він досліджував будову нирок і вуха в птахів. Він отримав низку нових фактів, проте не опублікував їх, бо інший італійський учений А. Скарпа трохи раніше описав такі ж дослідження. Ця перша наукова невдача не вибила його з лав науки.

У 1762 р., у віці 25 років, Гальвані почав викладати медицину в Болонському університеті, через рік став професором, а в 1775 р. – завідувачем кафедри практичної анатомії. Він був чудовим лектором, його лекції користувалися великим успіхом. Медична практика (працював хірургом) та викладацька діяльність займали багато часу, проте як справжній син своєї епохи, гальвані не покинув чисто наукову роботу, особливо експериментальну. Із 1780 р. Гальвані розпочав роботу з фізіології нервів і м’язів, яка принесла йому всесвітню славу й багато неприємностей.

Помер 4 грудня 1798 р.

Гальвані стверджував, що не він помітив скорочення м’язів під дією струму, а два його помічники. Вважається, що одним тих, хто вказав, що скорочення м’язів настає під час проскакування іскри в машині, була його дружина Лючія. Гальвані був зайнятий своїми думками, а в цей час хтось почав обертати ручку машини, хтось доторкнувся «легко» скальпелем до препарата, хтось помітив, що скорочення м’язів настає під час проскакування іскри. Так у ланцюзі випадків (усі діючі особи навряд чи змовлялися між собою) і народилося велике відкриття. Гальвані відвернувся від своїх думок, «сам, став торкати вістрям скальпеля то один, то інший стегновий нерв, у той час як один із присутніх «витягав» іскру, феномен наставав точно таким же способом».

Як бачимо, явище було дуже складним, вступали в дію три компоненти: електрична машина, скальпель, препарат лапки жаби. Що є істотним? Що відбудеться, якщо одного з компонентів не буде? Яка роль іскри, скальпеля, жаби? На всі ці питання й намагався одержати відповідь Гальвані. Він ставив численні досліди, у тому числі й на вулиці під час грози. «І от, зауважуючи іноді, що препаровані жаби, які були підвішені на залізних ґратах, що оточували балкон нашого будинку, за допомогою мідних гачків, уткнутих у спинний мозок, впадали у звичайні скорочення не лише під час грози, але іноді також при спокійному та ясному небі, я вирішив, що ці скорочення викликаються змінами, що відбуваються вдень в атмосферній електриці». Гальвані описує далі, як він марно очікував цих скорочень. «Стомлений, нарешті, марним чеканням, я почав притискати мідні гачки, уткнуті в спинний мозок, до залізних ґрат» і тут знайшов шукані скорочення, що відбувалися без усяких змін «у стані атмосфери й електрики».

Гальвані переніс дослід у кімнату, помістив жабу на залізну пластинку, до якої став притискати проведений через спинний мозок гачок, негайно ж з’явилися скорочення м’язів. От це й було вирішальним відкриттям.

У 1780 р. підозра Гальвані перетворилась у впевненість: лапка жаби стала для нього носієм «тваринної електрики», уподібнюючись зарядженій лейденській банці. «Після цих відкриттів і спостережень мені здавалося можливим без усякого зволікання стверджувати, що ця двоїста й протилежна електрика міститься в самому тваринному препараті». Він показав, що позитивна електрика розміщена в нерві, негативна – у м’язі.

Цілком природно, що фізіолог Гальвані прийшов до висновку про існування «тваринної електрики». Уся обстановка дослідів штовхала до цього висновку. Але фізик, котрій повірив спочатку в існування «тваринної електрики», незабаром прийшов до протилежного висновку про фізичну причину явища. Цим фізиком був знаменитий співвітчизник Гальвані Алессандро Вольта.

У 1791 р. у «Трактаті про сили електрики при м’язовому русі» описано зроблене Гальвані знамените відкриття. Самі явища, відкриті Гальвані, довгий час у підручниках і наукових статтях називалися «гальванізмом». Цей термін донині зберігається в назві деяких апаратів і процесів.

У 1797 р. вчений довів, що м’язи жаби скорочуються й без доторкання до неї металу, при з’єднанні її з нервом.

У ХVIІІ ст. жорстке протиставлення живого та неживого знаходить своє вираження в танаталогічному підході, засновником якого вважають французького фізіолога, анатома й лікаря М. Ф. Біша. Він як прихильник теорії віталізму вважав, що все живе відділене від неживого непрохідною прірвою й керується позаприродними закономірностями. В основі цієї принципової відмінності лежить наявність в організмах специфічної, незбагненої для людського розуму «життєвої сили», яка і є останньою причиною біологічної життєдіяльності в природі.

Лейтмотив концепції К. Біша: «Життя – сукупність життєвих властивостей, які протидіють фізичним, боротьба між протилежними діями: фізико-хімічними й життєвими» – засуджений найбільшим французьким фізіологом Франсуа Мажанді (1783–1855). На противагу своєму ідейному противнику він уже в 1809 р. прагнув звести всі прояви життєдіяльності до фізико-хімічних процесів.

Франсуа Мажанді (1783–1855)

Франсуа Мажанді народився 6 жовтня 1783 р. в Бордо в сім’ї хірурга. Батько був республіканцем і підтримував ідеї Руссо.

Із 1799 р. Франсуа вивчав медицину в Парижі в друга свого батька Буайє (Boyer), професора оперативної хірургії та хірурга лікарні Hôtel-Dieu; у відомого терапевта Корвізара він вивчав перкусію й аускультацію.

У 1808 р. Мажанді отримує звання лікаря. Із цього ж часу розпочинає свої експериментальні дослідження, які часто були підставою для повідомлень до Паризької академії наук та дуже швидко принесли йому славу талановитого фізіолога й за межами Франції. Уже в 1816–1917 рр. Мажанді був членом наукових товариств Лондона, Стокгольма, Копенгагена, Філадельфії та багатьох інших міст. Через п’ять років (1821) став членом Медичної академії в Парижі, яка була створена в той час, а також обраний членом Паризької академії наук.

Значну частину своїх досліджень у найбільш плідні часи життя (до 50 років) Мажанді виконав у створеній ним приватній лабораторії. Вона слугувала й аудиторією, де вчений із 1813 до 1830 рр. читав приватні курси лекцій і проводив демонстрації з експериментальної фізіології. Ці лекції приваблювали численних слухачів, у тому числі іноземців.

Лише в 1831 р., майже в 50 років, професор Мажанді отримав лабораторію в Коллеж до Франс у Парижі й очолив кафедру фізіології та загальної патології цього інституту.

Помер Ф. Мажанді 7 жовтня 1855 р. в Парижі.

Ще важливішим, ніж зведення біологічних процесів до фізичних і хімічним, було прагнення Ф. Мажанді розвивати фізіологію, суворо дотримуючись принципів наукової методології, не ігноруючи жодного з трьох її атрибутів (експеримент, вимірювання та математичний аналіз причинно-наслідкових відносин між стимулом і реакцією живого організму). Мажанді прагнув стати «Ньютоном фізіології», але внаслідок своєї скромності писав, що він лише чекає такого натураліста.

Науковий напрям розвитку фізіології у Франції натрапив на менший опір, ніж в інших країнах. Англія вже тоді відрізнялася махровим фарисейством оборонців тварин, котрі забороняли вівісекцію в країні, у якій В. Гарвей двома століттями раніше заснував сучасну фізіологію завдяки експериментам на тваринах. А на початку XIX ст. антивівісекціоністом був навіть знаменитий Чарльз Белл (1774–1842), який у 1811 р. на підставі анатомічних спостережень побачив, що задні корінці спинного мозку утворені чутливими, а передні – руховими нервовими волокнами. Але він не довів свою гіпотезу в експерименті та спочатку мало дбав про її широке висвітлення в літературі.

На відміну від нього, Мажанді опублікував у 1822 р. «Досліди про функції корінців спинномозкових нервів», навівши експериментальні докази одного з найважливіших фізіологічних законів. Лише після цього Ч. Белл став претендувати на свій пріоритет. І хоча Клод Бернар (1813–1878), будучи учнем Ф. Мажанді, доклав багато зусиль на те, щоб перемогла, як йому здавалося, справедливість й автором закону вважали одного Мажанді, досі висновок із результатів дослідів його вчителя трактується як закон Белла-Мажанді.

До Мажанді фізіологію лише розповідали студентам професори. Він же з 1813 р. став демонструвати на лекціях багато експериментів. «Таке читання курсу, поєднане з дослідами, – писав К. Бернар, – було спочатку єдиним у всій Європі». Не принижуючи значення анатомії, Мажанді стверджував, що одного знання структури органів недостатньо для судження про їхні функції. Для дослідження функцій потрібні експерименти на тваринах.

Із 1821-го до 1831 р. учитель К. Бернара видавав «Журнал експериментальної фізіології», який із другого номера став називатися «Журналом експериментальної фізіології і патології». У ньому побачили світ статті, з яких науковий світ дізнався про дослідження багатьох учених, а також про видатні відкриття самого видавця: про згаданий вище закон Белла-Мажанді (без згадки про Ч. Беллі), трофічні впливи центральної нервової системи на рогівку, наявність цереброспінальної рідини (термін Мажанді) та шляхи її руху по шлуночках мозку (через отвір у задній стінці IV шлуночка, яке названо його ім’ям). У журналі багато робіт Мажанді з експериментальної фармакологіі, у якій він був піонером. Водночас Ф. Мажанді мав репутацію хорошого лікаря – усі побратими по Паризькій Академії наук лікувалися в нього.

Мажанді вважав, що сучасна йому фізіологія залишалася «все ще наукою в колисці», хоча у Франції експериментальний напрям розвивали поряд із ним Жульєн Жан Цезар Легаллуа (1770–1840) і Марі Жан П’єр Флуранс (1794–1867).

У Німеччині та Росії впровадження наукової методології у фізіологічні дослідження в часи Мажанді натрапляло на сильний опір натурфілософії. В античні часи цей термін об’єднував усі уявлення про природу. У міру розвитку природничих наук він вийшов з ужитку, але в кінці XVIII ст. відбулося його друге народження в Німеччині завдяки

 

Фрідріху Вільгельму Йозефу Шеллінгу (1775–1854). Не менша роль у розповсюдженні натурфілософії серед дослідників Німеччини та Росії належала Лоренцу Окену-Оккенфусу (1779–1851). Головним постулатом натурфілософії під час її другого приходу була вимога пізнавати світ через спостереження й міркування, але ніяк не за допомогою експерименту, який нібито спотворює природу досліджуваних явищ і приводить до помилкового знання. Тим самим відкидалася наукова методологія.

Найбільший анатом і фізіолог Німеччини Іржі (Георг) Прохазка (1749–1820) проводив експерименти на жабах, вивчаючи їх «відображену діяльність», відкриту вперше Рене Декартом, та впроваджуючи термін «рефлекс» у фізіологію, описав рефлекси чхання й кашлю.

И. Прохаска (1749–1820)

Їржі Прохаска народився 10 квітня 1749 р. у Бліжковіце, тепер – Південно-Моравської область; помер 17 липня 1820 р., у Відні). Чеський лікар, анатом, фізіолог і психолог. Закінчив Віденський університет (1776). Професор Віденського (1778–1780 і 1791–1818) та Празького (1780–1791) університетів. Відомий як лікар-офтальмолог.

Особливо цінні дослідження Прохазки з анатомії й фізіології нервової системи. Прохазка –один із основоположників рефлекторної теорії, що стала основою нейрофізіології. Заснував у Відні й Празі анатомічні музеї та наукове медичне товариство в Празі. Почесний член університетів і наукових установ низки країн.

Однак про функції мозку він тільки розмірковував, аж ніяк не виходячи за рамки методології Шеллінга та Окена (натурфілософи, які сприймали світ через спостереження й умовиводи, відкидаючи експеримент, який нібито спотворює природу та призводить до неправдивих знань).

Прибічником натурфілософії був на початку своєї наукової діяльності також Йоганнес Петер Мюллер (1801–1858). Він по праву вважається найвеличнішою фігурою світової фізіології першої половини XIX ст.