ДО ІСТОРІЇ ФІЗІОЛОГІЇ

Фізіологія  виникла в той давній час, коли з розвитком медици- ни потрібно було знати не лише будову, а й функцію того чи іншого органа. Уже тоді, в сиву давнину, дослідники розтинали трупи, про- водили окремі фізіологічні спостереження за допомогою вівісекції (живорозтин).

Одним із засновників медицини, автором деяких фізіологічних положень був давньогрецький лікар, реформатор античної медицини Гіппократ (близько 460–370 рр. до н.е.). Він знав, що жовч утворю- ється в печінці і надходить у кишечник, за пульсом визначав роботу серця. За Гіппократом, відмінності в поведінці людини, її схильність до різних захворювань, перебіг хвороби залежать від кількісного та якісного співвідношення в організмі чотирьох соків» — крові (лат. sanguis — кров), жовчі (грец. chole), чорної жовчі (грец. melas — чор- ний, chole — жовч) та слизу (грец. phlegma — слиз).


 

Арістотель (384–322 pp. до н.е.) — давньогрецький філософ і вче- ний, встановив, що аорта, яка відходить від серця, розгалужується  на дрібніші судини — артерії. Він вважав, що органом мислення є серце, а мозок виробляє тільки холодний слиз, що рослини існують для тва- рин, а тварини — для людей (антропоцентричний погляд на світ).

Перші  спроби застосувати вівісекцію  з метою фізіологічного експерименту відносяться до II ст. н.е., коли давньоримський лікар Клавдій Гален перерізав тваринам спинний мозок і спостерігав за їх поведінкою. Органом мислення він вважав мозок. Гален описав будо- ву стінок шлунка, кровоносних судин і матки.

Помилковим твердженням Галена було те, що артерії наповнені не кров’ю, а повітрям (після смерті артерії скорочуються і кров над- ходить у вени).

Відомий лікар і філософ Середньої Азії та Ірану Ібн Сіна (Авіцен- на) (980–1037) надавав особливого значення нервовій системі. Для підтвердження своїх теоретичних поглядів він провіз такий експери- мент: помістив двох баранів в окремі клітки. Поряд з одним бараном через перегородку знаходився вовк.

Цей баран перебував у стані постійного збудження, погано їв і спав і, нарешті, загинув. Другий баран, без сусідства з вовком, почу- вав себе нормально,  мав добрий апетит і залишився здоровим.

В епоху Середньовіччя, під впливом реакційної теологічної фі- лософії, природознавство майже не розвивалось. Зародження фізіо- логії як науки, що базується на експерименті, відноситься до другої половини XVI і початку XVII ст.

Важливим етапом у розвитку фізіологічної науки слід вважати дослідження англійського лікаря, анатома і фізіолога Уільяма Гарвея (1578–1657), що відкрив велике коло кровообігу (1628). Про мале коло кровообігу вперше висловив думку іспанський лікар Мігель Сервет (1509  або 1511–1553), за що за вказівкою Ж. Кальвіна (засно- вника кальвінізму) був звинувачений у єресі і спалений.

Відкриття  кровообігу було поштовхом до дальшого розвитку експериментальної фізіології. З’явилися спроби застосувати закони фізики й хімії для пояснення фізіологічних явищ в організмі людини і тварин. Так, французький  філософ, фізик, математик і фізіолог Рене Декарт (1596–1650) розглядав організм з точки зору механіки. Інші вчені того часу також були механістами: в процесі травлення вбачали


 

лише подрібнення харчу, переміщення крові порівнювали з рухом рі- дини у трубках, серце уявляли як насос.

 

 
Матеріалісти XVIІ–XVIII ст. стверд- жували, що діяльність мозку подібна ді- яльності шлунка, з тією лише різницею, що шлунок перетравлює харчі, а мозок — відчуття, які  сприймаються органами зору, слуху тощо. Вони не розуміли, що в живому організмі виникають якісно нові закономірності, які  потрібно досліджу- вати фізіологічними методами.

Успіхом  передової науки  був пе- рехід на матеріалістичні позиції. Але метафізичний спосіб мислення з харак- терним для нього сприйняттям явищ природи як незмінних, не зв’язаних між собою, не зміг науково пояснити


Уільям Гарвей (1578–1657)


навколишній світ, різницю між живою та неживою природою.


Багато фізіологічних процесів (розвиток організму з яйця, пере- дача ознак за спадковістю, сприйняття різних подразнень тощо) не могли бути зрозумілі з метафізичних позицій матеріалістів XVIII ст. Все це призвело до виникнення в біології ідеалістичних віталістич- них поглядів, згідно з якими рушійною силою, причиною життєвих явищ визнавалась нематеріальна, недоступна для пізнання «життєва сила» (vis vitalis).

Віталісти,  зокрема, відкидали можливість штучного  синтезу органічних речовин. Хибність  їх поглядів була доведена  інозем- ними і російськими вченими, які синтезували органічні речовини поза організмом. У 1824 р. Ф. Веллер синтетичним шляхом одер- жав сечовину, а М. М. Зінін у 1842 р. синтезував анілін (первинний ароматичний амін, що використовується для виготовлення  фарб та вибухівки).

XVIII   ст.   збагатило   фізіологію    з’ясуванням   А. Лавуазьє (1743–1794) ролі кисню  у процесах дихання та горіння.  Реомюр (1683–1757) одержав чистий шлунковий сік птахів, вводячи їм через ротову порожнину губку і витягуючи її. Л. Спалланцані (1729–1799)


 

проводив досліди на собі, ковтаючи мішечки з матерії, наповнені хлібом чи м’ясом, і аналізуючи вміст після виходу їх з шлунково- кишкового тракту.

Італійський природознавець, основоположник електрофізіології Л. Гальвані (1737–1798) довів наявність біострумів (тваринної елект- рики).

Значних успіхів досягла фізіологія у XIX  ст. Саме тоді було від- крито клітинну будову організму, еволюційну теорію розвитку, закон збереження і перетворення енергії.

Клітинна  теорія Т. Шванна (1810–1882) привела до визнання спільності внутрішньої структури рослинного і тваринного світу.

Еволюційна теорія Ч. Дарвіна (1809–1882) про походження рос- линних і тваринних видів установила спорідненість всіх організмів і  з’ясувала безмежну різноманітність живих  форм. З  відкриттям Ч. Дарвіним закону розвитку органічної природи метафізика зазнала відчутної поразки.

Завдяки експериментальним дослідженням талановитих учених XIX  ст. фізіологія збагатилась значною кількістю  нових положень, які мали великий вплив на її дальший розвиток. Так, англієць Ч. Белл (1774–1842) і незалежно від нього француз Ф. Мажанді (1783–1855) встановили, що дорсальні (задні)  корінці  спинного мозку  мають доцентрові, а вентральні (передні)  —  відцентрові волокна. Аме- риканський лікар У. Бомон (1795–1853) тривалий час спостерігав за шлунковим травленням мисливця з незаживаючим свищем піс- ля поранення. Французький  учений К. Бернар (1813–1875) зробив великий внесок у вивчення фізіології травлення, обміну речовин, кровоносної та нервової систем. Він, зокрема, з’ясував значення пе- чінки  в утворенні глікогену, роль симпатичних нервів у звуженні кровоносних судин. Велика заслуга у створенні експериментальних методів дослідження належить німецькому  фізіологу  К. Людвігу (1816–1895), який  сконструював кімограф, «кров’яний годинник» для вимірювання швидкості кровотоку, ртутний манометр для реєст- рації кров’яного тиску, плетизмограф для визначення кровонапов- нення кінцівок.

Дюбуа-Реймон (1813–1896) відкрив явище електротону та інші закономірності, що характеризують електричні явища у м’язах і нер- вах.


 

Г. Гельмгольц (1821–1894) описав оптичну систему ока, дослідив швидкість проведення імпульсів у нерві, сформулював резонансну теорію слуху тощо.

Р. Гейденгайн (1834–1897) вивчав механізм секреції, всмоктуван- ня та виділення. Він є автором операції ізольованого шлуночка у со- баки.

Великий внесок у розвиток світової фізіології XVIII–XIX ст. вне- сли російські вчені, у більшості матеріалісти. Наша вітчизняна фізіо- логія зародилася в епоху Петра І, коли розпочалась діяльність засно- ваної ним Петербурзької академії наук (1724).

Перший російський учений фізіолог — П. В. Посніков, серед ро- сійських учених вперше отримав диплом доктора філософії і медици- ни (1695).

Геніальний учений М. В. Ломоносов (1711–1765) за 17 років до Лавуазьє сформулював наукові основи сучасного окислення як спо- живання організмом атмосферного кисню. Задовго до європейських учених він виклав трикомпонентну теорію кольорового зору, дав пер- шу класифікацію смакових відчуттів.

Найвидатнішим представником матеріалістичного напрямку ві- тчизняної науки був О. М. Радищев (1749–1802). Образно кажучи, він

 

 
«вигнав ангелів з біології» і прийшов до ідеї єдності і взаємозв’язку тілес- них та духовних явищ.

У  1836  р.  професор фізіології Московського університету О. М. Фі- ломафітський (1807–1849)   видає перший том підручника  під назвою

«Фізіологія,  видана для керівництва своїх слухачів», де виступає  поборни- ком експериментальних досліджень у фізіології.

Його лекції супроводжувались дослідами на тваринах. Філомафіт- ський  вперше висловив думку,  що

«тваринне  тепло»  утворюється  в


О. М. Філомафітський

(1807–1849)


результаті хімічних процесів у ткани- нах. Дуже цікаві і нові для того часу


 

досліди Філомафітського з перерізуванням блукаючого нерва і спо- стереження за наслідками цієї операції.

Одночасно з О. М. Філомафітський у Московському університеті кафедрою хірургії завідував професор В. О. Басов (1812–1879). Він перший вставив фістульну трубку в шлунок собаки. Ця операція ляг- ла в основу розвитку хірургічної фізіології.

Для розвитку теоретичного природознавства важливе значення мали філософські праці О. І. Герцена (1812–1870), особливо «Листи про вивчення природи». Вчений дуже близько підійшов до діалек- тичного матеріалізму в питанні про співвідношення природознав- ства та філософії, синтезу й аналізу психічних і тілесних процесів. Він вважав, що свідомість людини — це матеріальний процес, обу- мовлений фізіологією і хімією нервової системи. Під впливом бать- ка син дослідника стає фізіологом і вивчає головним чином нервову систему.

Фізіології надавав певного значення і великий російський мис- литель, революціонер і демократ М. Г. Чернишевський (1828–1889). У своїй роботі «Антропологічний принцип філософії» він стверджу- вав пізнаванність світу, захищав положення про те, що тілесна орга- нізація є причиною і джерелом психічних явищ, проголосив єдність теорії й практики, підкреслював цілісність організму. Філософські роздуми Чернишевського мали великий вплив на дальший розвиток фізіології.

Основоположником фізіологічної науки в Росії — «батьком ро- сійської фізіології» є Іван Михайлович Сєченов (1829–1905). Світову славу він здобув завдяки відкриттю явища гальмування у централь- ній нервовій системі (1862). Він вперше довів, що діяльність нервової системи зумовлена не тільки процесами збудження, а й гальмування, що вони єдині і забезпечують координацію рухів. У праці «Рефлекси головного мозку» (1863) вперше було зроблено спробу матеріаліс- тично пояснити психічну діяльність. За Сєченовим, усі свідомі і не- свідомі акти за своїм походженням є рефлексами, тобто відбуваються за участю головного мозку.

У докторській дисертації «Матеріали для майбутньої фізіології алкогольного сп’яніння» (1860) Сєченов досліджує зміни у крові лю- дини і тварини під впливом алкогольного отруєння. Для експеримен- тального аналізу газів крові він конструює прилад абсорбціометр.


 

 

 
I. М. Сєченов (1829–1905)   М. Є. Введенський (1852–1922)

І. М. Сєченов вивчав також причини втоми м’язів, явище сумації в нервових центрах та ін.

Ідеї Сєченова розробляли і його учні — М. Є. Введенський, В. Я. Да- нилевський, І. Р. Тараханов, О. О. Ухтомський, В. Ю. Чаговець, І. С. Бе- рітов, Д. С. Воронцов та ін.

М. Є. Введенський (1852–1922) проводив дослідження по вивчен- ню єдності збудження і гальмування. Він вважав, що процес гальму- вання — видозміна  процесу збудження.  Його теорія лабільності і па- рабіозу не втратила наукового значення і на сьогодні.

В. Ю. Чаговець (1873–1941), який тривалий час очолював кафе- дру фізіології у Київському університеті, є основоположником іонної теорії виникнення біострумів.

О. О. Ухтомський (1875–1942) розробив вчення про домінанту як робочий принцип нервових центрів.

Виняткова роль у дальшому розвитку фізіології належить Івану Петровичу Павлову. Він народився у 1849 р. в Рязані, в сім’ї священи- ка. Середню освіту одержав у духовній семінарії. Під впливом пере- дових ідей відомих революційних демократів — Бєлінського, Герцена, Добролюбова, Чернишевського, Писарєва Павлов відмовився від ду- ховної кар’єри і присвятив своє життя вивченню природничих наук.


 

 

 
В. Ю. Чаговець (1873–1941)            І. П. Павлов (1849–1936)

Закінчивши Петербурзький університет і Медико-хірургічну ака- демію, Павлов з 1878 р. більше десяти років працює в лабораторії при клініці  знаменитого лікаря — професора  С. П. Боткіна. Пізніше — у Військово-медичній академії, Інституті  експериментальної медици- ни та ін.

Павлов вивчав різні проблеми фізіології, але найбільш система- тичні й вагомі його дослідження стосуються фізіології кровообігу, травлення та великих півкуль головного мозку.

Дослідження Павлова базувалися на принципі нервізму. Під не- рвізмом він розумів вплив нервової системи на всі функції організму. Цілісність організму забезпечується  нервовою  системою,  — вважав він.

Слід відмітити заслуги Павлова у галузі травлення. На основі розробленої ним фістульної методики по суті було заново створено фізіологію травлення.

У  працях по травленню він відзначив провідну роль нервової системи в регуляції життєвих функцій, установив взаємозв’язок між органами травлення та іншими  системами організму. За визначні успіхи в фізіології травлення І. П. Павлов у 1904 р. був удостоєний Нобелівської премії.


 

Великим вкладом у світову науку є вчення Павлова про вищу нервову діяльність. Суть цього вчення полягає в тому, що поведінка тварини залежить від навколишнього середовища, тобто від зовніш- ніх подразників. Він показав, як за допомогою умовних рефлексів організм тварини пристосовується до мінливих умов оточення. Іван Петрович вперше розробив об’єктивну методику вивчення функції кори великих півкуль — методику умовних рефлексів. Дослідження Павлова дали природничо-наукове обґрунтування психології, бага- тьох положень діалектичного матеріалізму.

Продовжуючи розвивати вчення І. П. Павлова, його учні й послі- довники зробили значний вклад у фізіологію. До цієї групи дослід- ників слід віднести Л. О. Орбелі (1882–1959), який вивчав трофічний вплив нервової системи і створив адаптаційно-трофічну теорію сим- патичної іннервації. Орбелі — засновник еволюційної фізіології.

К. М. Биков (1886–1959) досліджував вплив кори великих пів- куль головного мозку на діяльність внутрішніх органів, на утворення умовних рефлексів з інтерорецепторів (нервових закінчень внутріш- ніх органів).

М. І. Красногорський  (1882–1961) вивчав вищу нервову діяль- ність у дітей.

П. К. Анохін (1898–1974) розробив теорію функціональних сис- тем, на основі якої сформулював загальні закономірності регуляції фізіологічних процесів.

В. В. Парін (1903–1971) — засновник космічної фізіології, багато зробив для запровадження в фізіологічні дослідження методів мате- матики, кібернетики, радіоелектроніки.

Фістульна методика, а також методика умовних рефлексів І. П. Пав- лова знайшли широке застосування в фізіології сільськогосподарських тварин. За останні десятиріччя досягнуто значних успіхів у вивченні процесів травлення, обміну речовин і енергії, внутрішньої секреції, роз- множення, лактації, вищої нервової діяльності.

Істотний вклад у розвиток фізіології сільськогосподарських тва- рин внесли вчені М. Ф. Попов, О. Д. Синєщоков, Д. Я. Криницин, О. О. Кудрявцев,  Г. І. Азімов,  П. І. Жеребцов,  П. Ф. Солдатенков, Н. У. Базанова, Є. М. Беркович, А. А. Алієв, О. М. Голіков, В. І. Геор- гієвський, Е. П. Кокоріна, М. В. Курилов, І. В. Паршутін, О. О. Сисо- єв, І. К. Слесарєв та ін. Збагатили фізіологію сільськогосподарських тварин новими даними і вчені України.


 


 

О. В. Леонтович (1869–1943)


 

 

 
С. Ю. Ярослав (1888–1974)


 

Академік АН України О. В. Леонтович (1869–1943) разом з учня- ми проводив досліди по лактації. Отримані результати стали осно- вою створення перших доїльних апаратів. Він автор підручника «Фі- зіологія свійських тварин» (1916). За його участю проведено важливі дослідження по фізіології травлення у птахів, вивчена іннервація за- лоз внутрішньої секреції.

Професор С. Ю. Ярослав (1888–1974), який близько 20 років за- відував кафедрою фізіології тварин Української  сільськогосподар- ської академії (нині  Національний університет біоресурсів і при- родокористування України),  багато зробив для вивчення процесів травлення у жуйних. Провів цікаві дослідження з оживлення ембріо- нів людини і тварин. Сконструював прилад світлової реєстрації робо- ти серця. Піддав себе самозараженню з метою установлення етіології

«невідомого захворювання» (стахіботріотоксикозу).

Семен Юр’євич був талановитим експериментатором. Теоретич- ний матеріал лекцій завжди підкріплювався демонстраціями склад- них дослідів  — іннервації слинних залоз, регуляції кров’яного тиску, оживлення серця та ін. С. Ю. Ярослав — автор підручника «Фізіоло- гія людини і тварин».


 


 

 
Є. М. Федій (1910–1988)


О. В. Квасницький (1900–1989)


 

Є. М. Федій (1910–1988) більше 10 років завідував кафедрою фі- зіології сільськогосподарських тварин Української сільськогосподар- ської академії (нині Національний університет біоресурсів і природо- користування України). Підготував 17 кандидатів біологічних наук. Написав підручник та практикум по фізіології сільськогосподарських тварин у співтоваристві з проф. Науменко В. В. Займався питаннями фізіології травлення та обміну речовин у жуйних. Довів активуючий вплив клітковини на ферменти шлунково-кишкового трактату.

Особливості шлункового травлення у свиней вивчав академік

О. В. Квасницький (1900–1989). Для дослідження різних шарів вмісту шлунка він запропонував оригінальну методику полізонда. Колектив лабораторії під його керівництвом вперше у світі здійснив пересадку яйцеклітин у свині, розробив новий високоефективний фракційний метод штучного осіменіння свиней.

Професор С. В. Стояновський збагатив новими даними фізіоло- гію обміну речовин і енергії. Під його керівництвом видано посібник програмованого навчання з курсу фізіології сільськогосподарських тварин. Степан Васильович — автор книги «Біоенергетика сільсько- господарських тварин: особливості та регуляція».


 

Професор А. М. Журбенко вніс вагомий вклад у вивчення нейро- гуморальної регуляції фізіологічних функцій і застосування гормо- нів та їх аналогів з метою підвищення продуктивності сільськогос- подарських тварин. Арсен Михайлович — автор книги «Гормони та продуктивність тварин».

Успішно працювали у галузі фізіології тварин професори П. З. Ла- годюк, В. Ю. Шавкун, В. В. Цюпко, В. Г. Грибан та ін.