消化系统的生理学。科学发现的历史和本质

消化系统的生理学。科学发现的历史和本质

最重要的科学发现

俄罗斯科学家的作品被公认为真正的经典伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫关于消化的生理学。这不仅适用于实际和理论结果的价值，也适用于执行的独创性和技巧。感谢巴甫洛夫的天才，才有可能将消化道器官的生理学带出死胡同，并将其提升到前所未有的高度。 “在巴甫洛夫之前，消化生理学总体上是生理学中落后的部分之一，”E.A.阿斯拉蒂安（E.A. Asratyan）在其关于生理学家的书中指出，“对于个体消化腺的工作模式和整个消化过程，只有非常模糊和零碎的想法。例如，认为胃腺和胰腺没有分泌神经（Heidenhain、Starling、Beilis等）的观点是错误的。然而，如果个别科学家设法确定其他消化腺，例如唾液腺（路德维希，克劳德伯纳德，海登汉，兰利等）的分泌神经的存在，那么这种粗略的生理研究方法仍然无法揭示神经调节其功能的所有微妙之处。

认识到这一点，我们和外国的许多科学家（克劳德·伯纳德、海登汉、巴索夫·蒂里等）试图用一种更先进的研究方法——对长期手术的动物进行实验——来取代活体解剖。然而，这些尝试并没有取得应有的成功：要么所进行的手术在概念和实施技术方面没有什么价值（克劳德伯纳德的唾液腺导管瘘，海德海因的孤立胃），要么巧妙设计并成功实施的手术不足以确定该器官工作的规律性，至少在其主要特征上，并且仅适合于获得有关其工作的单独的、分散的事实。

毫不夸张地说，科学将有关消化腺生理学的主要和最可靠的信息归功于巴甫洛夫。实际上，他重新创建了生理学的这一重要章节，创建了单一消化过程的整体学说，以取代先前存在的关于消化系统某些器官工作的不相关的半心半意和错误信息的无形混合物。

当时的俄罗斯科学家没有一个，甚至门捷列夫，在国外没有得到这样的名气。 “这是一颗照亮世界的星星，照亮了尚未探索的道路，”HG Wells 谈到他时说。他被称为“一个浪漫的、近乎传奇的人物”、“一个世界公民”。

伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫（1849-1936）于 26 年 1849 月 1860 日出生于梁赞。他的父亲彼得·德米特里耶维奇是一名牧师。从孩提时代起，巴甫洛夫就继承了父亲对实现目标的毅力和对自我完善的不断渴望。应父母的要求，巴甫洛夫参加了神学院的初级课程，并于 XNUMX 年进入梁赞神学院。

在他父亲庞大的图书馆里，伊凡不知何故找到了一本 G.G. 征“日常生活的生理学”。这本书深深地融入了他的灵魂，以至于作为一个成年人，“世界上第一位生理学家”一有机会就从记忆中引用整页。对自然科学着迷，1870年巴甫洛夫进入圣彼得堡大学物理与数学学院自然系。

在阅读了 I. Sechenov 的著作《大脑的反射》后，他对生理学的兴趣增加了，但他只有在 I. Zion 的实验室接受培训后才掌握了这门学科，该实验室研究了抑制神经的作用。

巴甫洛夫的第一项科学研究是研究胰腺的分泌神经支配。为她，巴甫洛夫和 M. Afanasiev 获得了大学的金牌。

1875年获得自然科学候选人称号后，巴甫洛夫进入圣彼得堡内外科医学院（后改组为军事医学院）三年级。然后巴甫洛夫成为兽医学院的助理，在那里他继续研究消化和血液循环两年。

1877 年夏天，他在德国布雷斯劳与消化专家鲁道夫·海登海恩（Rudolf Heidenhain）一起工作。次年，巴甫洛夫开始在他的布雷斯劳诊所的生理实验室工作，尚未获得医学学位，巴甫洛夫于 1879 年获得该学位。同年，伊万·彼得罗维奇开始研究消化生理学，并持续了二十多年。八十年代巴甫洛夫的许多研究都涉及循环系统，特别是心脏功能和血压的调节。

1883 年，巴甫洛夫为他的医学博士学位论文答辩，致力于描述控制心脏功能的神经。他被任命为学院的私人医生，但由于在莱比锡与当时最杰出的两位生理学家海登汉和卡尔路德维希的额外工作，他被迫拒绝了这一任命。两年后，巴甫洛夫回到俄罗斯。

到了 1890 年，巴甫洛夫的作品得到了全世界科学家的认可。 1891年起主管实验医学研究所生理学部，积极参与组织工作，1895年至1925年任军事医学院生理学研究室主任。

1897年，巴甫洛夫在经典著作《主要消化腺的工作讲义》（1897）中出色地总结了他的实验材料和理论立场，并很快被翻译到国外。

在他的研究中，巴甫洛夫使用了生物学和哲学的机械学和整体学派的方法，这些学派被认为是不相容的。作为机制的代表，巴甫洛夫认为一个复杂的系统，如循环系统或消化系统，可以通过依次检查它们的各个部分来理解；作为“整体哲学”的代表，他认为这些部分应该在一个完整的、活生生的、健康的动物身上进行研究。出于这个原因，他反对传统的活体解剖方法，在这种方法中，活体实验动物在没有麻醉的情况下进行手术，以观察它们各个器官的功能。

考虑到一只在手术台上垂死而痛苦的动物无法对健康的动物做出充分的反应，巴甫洛夫对它进行了外科手术，以观察内部器官的活动，而不会干扰它们的功能和动物的状态。巴甫洛夫在这项高难度手术中的技巧无人能及。此外，他坚持保持与人类手术相同的护理、麻醉和清洁水平。

巴甫洛夫和他的同事利用这些方法证明，消化系统的每个部分——唾液腺、十二指肠腺、胃、胰腺和肝脏——都会以不同的组合向食物中添加某些物质，将其分解成可吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物单位。。在分离出几种消化酶后，巴甫洛夫开始研究它们的调节和相互作用。

“巴甫洛夫的前辈们对唾液腺的分泌神经进行了相当彻底的鉴定和研究，”E.A. Asratyan 写道，“克劳德·伯纳德、海登汉、路德维希、兰利等人，但他们进行研究的急性活体解剖实验的条件没有让他们完整地揭示这些腺体丰富多样的自然活动的图片和规律。唾液的反射分泌是先验地与口腔中受体的一般兴奋性有关，尽管它长期以来一直是众所周知，这些受体的结构和功能远非同质。

在他系统而仔细的长期实验中，巴甫洛夫证实，唾液的反射性分泌在数量甚至质量上都有很大差异，这取决于食物或排斥物质形式的自然刺激对口腔受体的作用的性质、强度、数量和持续时间。食物或排斥物质（酸、碱等）进入口腔，什么样的食物进入口腔——肉、面包、牛奶或其他东西，以什么形式（干的或液体）、多少量——这取决于哪些唾液腺以及以什么速度工作，唾液的成分和分泌量等。例如，已经表明，干食物比湿食物或液体引起更多的流涎，酸导致唾液中蛋白质含量比食物高，河沙倒入嘴里也会引起大量唾液排泄，放入口中的小石块被推出口外，而不会引起唾液等。

分泌的唾液的数量和质量的变化还取决于其功能目的——消化、保护或卫生。例如，对于可食用物质，通常会分泌粘稠的唾液，对于被拒绝的物质，通常会分泌液体。与此同时，主要产生液体或粘稠唾液的个体唾液腺的参与比例也会相应变化。综合这些和其他事实，巴甫洛夫确立了一个至关重要的事实：唾液腺反射活动如此微妙而生动的变化是由于口腔中不同受体对每种刺激剂的特定兴奋性造成的，而这些变化本身本质上是适应性的。

1904 年，巴甫洛夫被授予诺贝尔生理学或医学奖，“因为他在消化生理学方面的工作使人们对这一主题的重要方面有了更清晰的了解”。卡罗林斯卡学院的 K. A. G. Merner 在颁奖典礼上的讲话中赞扬了巴甫洛夫对消化系统生理学和化学的贡献。 “多亏了巴甫洛夫的工作，我们能够在这个问题的研究上比往年更进一步，”默纳说，“现在我们对消化系统的一个部分对另一个部分的影响有了全面的了解， i. 准备好一起工作。”

在他的科学工作中，巴甫洛夫一直对神经系统对内脏器官活动的影响感兴趣。二十世纪初，他对消化系统的实验导致了条件反射的研究。在一项名为“想象喂养”的实验中，巴甫洛夫的行为简单而新颖。他做了两扇“窗户”：一扇在胃壁上，另一扇在食道上。现在喂给经过手术和治愈的狗的食物没有到达胃，而是从食道的洞里掉出来。但胃有时间接收到食物已进入体内的信号，并开始准备工作：密集分泌消化所需的汁液。它可以安全地从第二个孔取出并不受干扰地进行检查。

这只狗可以吞下同样部分的食物几个小时，而这并没有超过食道，而实验者此时正在用大量流动的胃液工作。可以改变食物并观察胃液的化学成分如何相应变化。

但最主要的是不同。第一次可以通过实验证明胃的工作取决于神经系统并受其控制。确实，在想象喂养的实验中，食物并没有直接进入胃中，但它开始发挥作用。因此，他沿着神经从口腔和食道接受指令。与此同时，切断通向胃的神经是值得的——这样果汁就不再突出了。

用其他方式证明神经系统在消化中的调节作用根本是不可能的。伊万·彼得罗维奇是第一个这样做的人，远远落后于他的外国同事，甚至 R. 海登海本人，他的权威得到了欧洲每个人的认可，巴甫洛夫最近也曾到他那里获得经验。

“外部世界的任何现象都可以转化为刺激唾液腺的物体的临时信号，”巴甫洛夫写道，“如果这个物体对口腔粘膜的刺激被重新关联......某种外部现象对身体其他敏感表面的影响。”

当然，巴甫洛夫关于消化系统生理学的所有事实和理论立场远非今天仍然有效。各国科学家的大量研究对其中一些进行了修正和改变。但是，总的来说，现代消化生理学仍然保留着巴甫洛夫思想和工作的深刻印记。他的经典作品仍然作为越来越多的研究的基础。

作者：萨明 D.K.

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