Павлов Иван Петрович: три основных периода в научной деятельности

Павлов Иван Петрович: три основных периода в научной деятельности

Реферат

на тему:

«Павлов Иван Петрович: три основных периода в научной деятельности»

Павлов Иван Петрович (1849--1936) -- великий русский физиолог, академик (с 1907 г.), создатель ряда новых направлений в физиологии, преобразовавший методы ее исследования, Павловым разработав хирургический метод в физиологии, позволивший нести эксперименты на целом животном в хронических условиях. Этим Павлов определил материалистическое направление в изучения целостности организма.

Открытием условного рефлекса Павлова создал новую главу физиологии -- учение о высшей нервной деятельности, позволившее объяснить высшие функции мозга животных и человека с материалистических позиций.

Павлов окончил в 1864 г. рязанское духовное училище и поступил в духовную семинарию в Рязани, где впервые познакомился с идеями русских революционных демократов -- А.II. Герцена. Н.Г. Чернышевского, И.А. Добролюбова, а также С трудами Д.II. Писарева и особенно II.М, Сеченова.

Не окончив семинарии, в 1870 г. Павлов под влиянием прогрессивных идеи революционных демократов поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета, где получил первую специализацию по физиологии животных под руководством II. Ф. Циона.

Желая расширить свои знания о физиологии человека, по окончании университета Павлов поступил в Медико-хирургическую академию, которую закончил в 1879 г. На последних курсах академии (1870--1878) Павлов работал в качестве ассистента у знаменитого физиолога Ф.В. Овсяникова. После окончания Медико-хирургической академии Павлов был оставлен при ней и работал заведующим физиологической лабораторией при терапевтической клинике С.П. Боткина. В 1883 г. Павлов защитил докторскую диссертацию «О центробежных нервах сердца», а в 1884 г. стал приват-доцентом Военно-медицинской академии. В течение двух лет (1884--1886) работал за границей в лабораториях Людвига и Р. Гейденеайна.

В 1890 г. Павлов был избран профессором и заведующим кафедрой фармакологии Военно-медицинской академии, а в 1896 г.-- кафедрой физиологии той же академии, которой и заведовал до 1924 г. Павлов принимал активное участие в организации Института экспериментальной медицины, где с 1890 г. заведовал физиологической лабораторией. Именно здесь было выполнено большинство его широко известных исследований и области физиологии пищеварения. В последние годы своей жизни Павлов руководил Институтом физиологии АН СССР, где широко проводились исследования физиологии высшей нервной деятельности. Он был почетным членом многих зарубежных академий, университетов и обществ.

За свои оригинальные исследования, по-новому осветившие механизмы пищеварительных процессов, Павлов получил в 1904 г. Нобелевскую премию.

Научная деятельность Павлова может быть разделена на три основных периода: исследования в области кровообращения, исследования по пищеварению и исследовании по физиологии высшей нервной деятельности.

В первой научной работе, выполненной Павловым совместно с II.М. Великим в Петербургском университете, проверялся анатомический ход нервных волокон, ускоряющих сердечную деятельность. Молодые авторы доказали, что эти волокна идут из спинного мозга через звездчатый симпатический узел, а не через добавочный виллизиев нерв, как это полагал немецкий физиолог Шиф. В следующей работе они показали, что некоторые нервные пучки, отходя от сердца и вступая в нижний шейный симпатический узел, из него уже заворачивают в звездчатый ганглий. Отсюда этот нерв, по-видимому, направляется в спинной мозг и центральную нервную систему. Раздражение центрального конца нерва приводит к ускорению сердечной деятельности. В открытии этой веточки и в оценке ее физиологического значения Павлов еще в студенческие годы несомненно предвосхитил те морфологические исследования, которые впоследствии были сделаны крупнейшим русским морфологом А.С. Догелем.

После опубликования этих первых сообщении он совместно с Афанасьевым приступил к изучению пищеварительных механизмов поджелудочной железы и с успехом закончил эту работу. С.-Петербургский ун-т наградил авторов за это исследование золотой медалью. На основании проведенных экспериментов авторы приходит к выводу, что вероятнее ними поджелудочная железа имеет двойную иннервацию, и допускают, что у поджелудочной железы имеются «секреторные нервы, непосредственно управляющие химической работой панкреатических клеток». Очень важное последствие имели в этих опытах исследования о действии атропина на изучаемые нервные окончания в поджелудочной железе. Павлов вскрыл ошибку в экспериментах немецких физиологов Гейденгайла и Ландау, показав, что все дело в методических приемах исследования. По данным Павлова, неправильный результат исследований этих авторов зависел от того, что они брали собак с временными фистулами протоков поджелудочной железы. Использовав хронические фистулы, Павлов получил совершенно отчетливое торможение секреции поджелудочного сока при действии атропина.

Особенно ярко блестящий исследовательский талант молодого Павлова и умение «за мелочами» видеть большие факты проявились при анализе торможении секреторного процесса в поджелудочной железе. О то Время как одни авторы приписывали это торможение специальной функции блуждающего нерва, другие, например Гейденгайн, считали, что оно является следствием действия кураре, который употреблялся по условиям самого эксперимента. Павлов показал, что торможение сока поджелудочной железы является результатом самых разнообразных чувствительных раздражений нервной системы собаки и особенно раздражения кожи, и констатировал зависимость работы поджелудочной железы от многочисленных факторов внешнего мира, действующих на организм. Но Павлову не удалось продолжить эти работы на кафедре профессора Циона в Медико-хирургической академии. С 1876 по 1878 г. он работал в качестве ассистента профессора К. Устимовича в Ветеринарном институте. Павлов продолжал исследования по кровообращению, начатые еще на кафедре физиологии С.-Петербургского университета, и в то же время не оставлял работ по изучению иннервационных механизмов поджелудочной железы. В работах этого периода Павлов осознал свои силы и вступил в экспериментальную дискуссию со своими учителями. Особенно отчетливо это выразилось в его полемике с. Гейдеитайном о действии атропина на секрецию поджелудочной железы. Желая непосредственно ознакомиться с экспериментами Павлова, Гейденгайв просил проделать эти опыты в его лаборатории. Летом 1877 г. Павлов демонстрировал в Бреславле Гейдеягайну свои эксперименты. Они целиком подтвердили прежние данные Павлова и показали, что только опыт с постоянной фистулой протоков поджелудочной железы дает положительные результаты. Опыты показали также, что если учитывать сокоотделение по методу самого Гейденгайна, то никакого действии атропина обнаружить нельзя. Это была подлинная победа молодого ученого.

В этот же период в лаборатории профессора Устимовича Павлов провел интересные исследования по кровообращению -- «Экспериментальные данные об аккомодационном механизме кровеносных сосудов» и «К учению об иннервации кровяного русла». II первой работе обращает на себя внимание четко выявившееся стремление Павлова как исследователя приблизить эксперимент к натуральным условиям жизни. Эта тенденция стала лейтмотивом его творческой деятельности и позволила в дальнейшем развивать материалистический подход к целостности организма. Известно, что проблема целостности организма в то время получала в основном идеалистическую трактовку. Здесь же Павлов впервые применил способ учета кровяного давления на ненаркотизированной собаке. С этой целью Павлов заблаговременно приучил животное лежать на операционном столе. После такой предварительной тренировки он брал поверхностно лежащую артерию в области коленного сустава и соединял ее с манометром. В этом эксперименте был получен и достаточно хорошо апробирован метод. Который, лучше всего характеризует молодого Павлова экспериментатора. С этим методом, который гарантирует от вмешательства всякого рода посторонних факторов типа кураре, можно было подойти к разрешению основного вопроса об устойчивости постоянного уровня кровяного давления.

Сопоставляя поведение сосудов при кормлении, при питье и других условиях, Павлов пришел к выводу, что между кожными сосудами и сосудами внутренностей существуют компенсаторные антагонистические отношения, которые позволяют удерживать кровяное давление на постоянном уровне. Следует отметить, что Павлов первым обратил внимание на то, что постоянство кровяного давления есть результат постоянного взаимодействия прессорных и депрессорных тенденций организма.

Перечисленными исследованиями заканчивается этап работы Павлова, который мог бы быть назван «доботкинским» периодом. Во всех исследованиях Павлова на этом этапе видно, что он не удовлетворен искусственностью экспериментальных приемов, их весьма отдаленным сходством с полноценными исследованиями процессов и механизмов натуральной жизни. Вот почему все свои исследовании он начинает с выбора наиболее естественных условий эксперимента. В дальнейшем это стремление создать натуральные условия эксперимента выявляется в основную методологическую концепцию всей творческой деятельности Павлова, охватывающей целостный организм.

Работы и лаборатории С.II. Боткина и исследования в области кровообращении

Работа в этом периоде в самом центре русской клинической мысли придала своеобразный стиль и глубокое содержание физиологическому мышлению Павлова. Именно здесь окончательно окрепли и сформировались представления Павлова о нервизме и его постоянное стремление применять достижения, полученные в теоретическое лаборатории, к клинической практике. Здесь же он впервые глубоко задумывается над проблемами клинической патологии и сталкивается с несовершенством физиологического мышления клиницистов в понимании целостного организма человека в норме и патологии. Лаборатория С. П. Боткина явилась для Павлова своего рода школой применения физиологии к клинике, на что указывают многочисленные клинические диссертации, сделанные в физиологической лаборатории непосредственно под его руководством. Руководя экспериментами врачей-докторантов, Павлов упорно и систематически проводит одну за другой серии собственных экспериментов в развитие тех идей, которые стали ему близкими в нервом периоде его работы и особенно основной из них -- регуляторной роли нервной системы в выполнении сложных функций организма.

В 1882 г. Павлов обратил внимание на одно в высшей степени интересное явление деятельности сердца, которое заставило его как острого наблюдателя насторожиться и сделать предварительное сообщение в литературе. Именно это наблюдение трофического влияния центробежных нервов на мышцу сердца надо считать исходным для ряда творческих положений советской физиологии о трофическом влиянии нервной системы па органы.

В первом сообщении Павлов писал: «Я вывожу из этих опытов но крайней мере, сколько могу судить сейчас, что кроме замедляющих волокон, находятся другие, сердечные, резко влияющие на работу сердца, помимо изменения ритма». В этом начальном периоде исследования Павлова еще не до конца представлял себе, что скрывается за этим, но уже во втором предварительном сообщении он заключает: «При обсуждении изложенного материала имеются в виду две возможности: или действие наших волокон на работу сердца косвенное, через сосуды сердца, или же специальное-- прямо на сердечную ткань». Эти два предварительных сообщения явились прологом к его основной классической работе -- докторской диссертации «О центробежных нервах сердца». Все работы этого направления завершаются совершенно четкими выводами: деятельностью сердца управляют четыре центробежных нерва--замедляющий, ускоряющий, ослабляющий и усиливающий.

В 1884 г. конференция академии постановила отправить Павлова на казенный счет на два года за границу. Павлов избрал отчасти известные ему уже ранее лаборатории двух крупнейших физиологов Европы -- Гейденгайна и Людвига. Если в первую поездку в 1877 г. Павлов уже смог в лаборатории Гейденгайна доказать справедливость гноен точки зрения на действие атропина на секрецию поджелудочной железы, то теперь он ехал в Лейпциг и к Гейденгайну с еще более важными целями. Он вез с собой открытие усиливающих и ослабляющих нервов сердца и вместе с тем уже совершенно откристаллизовавшуюся теорию о регулятивном характере антагонистических процессов в системе кровообращения.

В новой и своеобразной форме, приемлемой в лаборатории Людвига, Павлов мог еще раз демонстративно доказать существование специальных усиливающих нервов. Таким образом, лаборатория Людвига признала достоверность описанных им фактов, и Павлов вновь торжествовал победу.

В последние годы своей работы в боткинской лаборатории, накануне своего избрания профессором, Павлов вновь возвращается к прежним экспериментам с секреторными нервами поджелудочной железы и с этого момента неотступно занимается нервной регуляцией пищеварительных процессов, пока на рубеже 20 в. эта огромная область, заново разработанная им, не приводит его к самой вершине человеческого знания -- к изучению физиологии высшей нервной деятельности.

Еще в лаборатории С.П. Боткина Павлов начал серию многочисленных исследовании, главная цель которых -- охарактеризовать нервную регуляцию секреторных процессов у самых разнообразных пищеварительных Желез. В первую очередь, внимание Павлова направлено на вскрытие роли нервной системы в секреции желудочного сока. Совместно с Шумовой-Симановской были проведены эксперименты с выявлением иннервации желудочных желез, известные в литературе как опыты с мнимым кормлением. Уже самый факт достаточно быстрого отделения сока после начала кормления заставляет думать, что это отделение происходит под влиянием нервной системы. Однако нужно было имен, прямое доказательство этого предположения, и Павлов в эксперименте дал его. Он перерезает оба блуждающих нерва, и теперь уже никакое мнимое кормление не приводит к отделению желудочного сока. «Отделение желудочных желез, -- делает вывод Павлова,-- также возбуждается из центральной нервной системы при посредстве особых отделительных нервов, как отделение слюны и поджелудочной железы».

Экспериментами с мнимым кормлением Павлов окончательно переключается на физиологию пищеварении.

Создание хирургической физиологии и работы в области пищеварения

Эпоха 90-х годов в работе лаборатории Павлова может быть с полным основанием названа торжеством хирургического, т. е. асептического, эксперимента в физиологии. В тех опытах, которые Павлов проводил в клинике Боткина, оперативные методы использовались лишь в той степени, в какой их применяли другие авторы, например, Гейденгайн, Бернштейи и др. С переносом же основной исследовательской работы в Институт экспериментальной медицины Павлов открывает новую эру решения физиологических проблем при помощи хронического эксперимента. Нельзя не отметить того, что применение хирургической техники для решения физиологических задач было естественным следствием общей теоретической установки Павлова, которую можно сформулировать следующим образом: изучать явления в натуральных условиях, как можно больше снижать искажающее влияние острых экспериментов, требующих грубых оперативных вмешательств, разъединения частей организма и наркотизации животного. С именем Павлова по праву связана новая эра физиологии, ибо он не только сам в своей личной научно-исследовательской работе широко пользовался хирургическим экспериментом, но на всех совещаниях и съездах стал пропагандировать его неоспоримые достоинства. Эти достоинства заключались прежде всего в том, что хирург-физиолог, пользуясь способностью организма компенсировать нарушение функций и приспосабливаться к любым изменениям, мог создавать самые необычные комбинации, которые необходимы для выполнения научных замыслов. В результате итого метода физиолог получил возможность решать сразу две большие проблемы -- он значительно расширяет возможности комбинации процессов и органов и вместе с тем изучает процессы целостного организма в естественных условиях.

Павлов решительно преодолевал все трудности на этом пути. Он добивается создании асептической операционной, оборудованной но последнему слову техники того времени, он приглашает известного специалиста по наркозу профессор Массена, под личным наблюдением которого находится операционная и проводится подготовка животных к операции, и вскоре наступает период, когда смерть животного после операции становится чрезвычайным происшествием в лаборатории Павлова. Именно в это время у него рождается идея знаменитой операции «маленького изолированного желудочка», который потом на всех языках получил имя «павловского желудочка».

Эта операция сделала легко доступной и практическую цель -- собирание чистого натурального желудочного сока. Его собирали, фильтровали и направляли в аптеку для продажи больным. Так постепенно в лаборатории Павлова развивалась знаменитая «фабрика желудочного сока».

В этом же периоде созревает идея о необходимости выведения протоков слюнной железы, что и осуществляется доктором Глинским. Операция выведения протока слюнных желез наружу не только обеспечила лаборатории Павлова всестороннее исследование пищеварения в полости рта, но и выявила при этом много новых для физиологии сторон приспособительной деятельности организма.

Опыты, проведенные с применением «изолированного желудочка» и с фистулой слюнных желез, как и ряд других, дали II. право говорить о специфичности действия различных веществ на рецепторные окончания слизистой оболочки желудка или полости рта. Изучая выделение желудочного сока из маленького изолированного желудочка только при одним показывании и разжевывании пищевого вещества, Павлов установил, что при кормлении животного с перерезанным пищеводом некоторое время мясом начинает выделяться желудочный сок, который был назван Павловым «аппетитным», или «запальным». После прекращения кормления этот сок еще выделяется в течение двух-трех часов, и, наконец, отделение сходит на пет. Если такая порция мяса попадает в желудок, то у собаки с изолированным по Павлову желудочком, в к ром зеркально отражаются процессы, протекающие в большом желудке, желудочный сок отделяется в течение пяти-шести часов. В этих экспериментах наблюдалось явное расхождение между длительностью выделения желудочного сока при попадании пищи в желудок и длительностью того периода, когда пища не попадает в желудок. На основании этих опытов у Павлова возникло представление о двух фазах желудочного сокоотделении и был поставлен вопрос о механизмах, участвующих в секреции желудочного сока во второй фазе.

Целым рядом остроумнейших экспериментов Павлов обнаруживает, что стимулом для отделения желудочного сока в более позднем периоде являются сами продукты первоначального распада белковой пищи. Этот результат еще больше подчеркивает удивительную приспособляемость секреторного аппарата желудка к последовательному развитию всех процессов, связанных с приемом пищи. Так, успешная постановка одного эксперимента за другим постепенно приводила к раскрытию неизвестных тогда механизмов всего пищеварительного процесса. Становилось все более ясным, что, когда пища только подносится ко рту и пережевывается, там уже выделяется первая порция желудочного сока. Мри попадании пищи в желудок начинается ее распад, и первые же осколки белковых молекул, оказывая непосредственное химическое действие на слизистую оболочку желудка, способствуют удлинению периода секреции желудочного сока на все время, пока эти осколки белковых молекул находятся в желудке. В свете этих экспериментов многие совершенно непонятные факты, полученные раньше, становились попятными. Так, например, после установления существования второй фазы желудочной секреции стало ясным, что слюна, содержащая белковые вещества, попадая в желудок и перевариваясь запальным соком, становится источником циклических процессов, приводящих ко второй фазе желудочного сокоотделения.

Одновременно с этими экспериментами Павлов успешно изучает физиологию одной из основных пищеварительных желез-- печени, разработав методики наложения хронических фистул желчного пузыря, желчного протока, проносит совместно с Ненцким опыты со свищом Экка. Метт в лаборатории Павлова выработал способ для определения силы переваривания белков и крахмала. В этом же периоде Павлов создает методику выведения изолированной кишечной петли с сохранениями нервными связями, а один из его сотрудников Шеповальников делает крупное открытие -- устанавливает существование нового фермента -- кишечное энтерокаиназы, активатора профермента трипсиногена,

Если период 80-х годов в творчестве Павлова можно считать периодом появления первых блестящи! исследований, в которых оправдалась основная методологическая сущность и направленность павловских экспериментов, то период 90-х годов может быть но праву назван периодом первых больших обобщении, составивших эпоху в физиологии пищеварения. Именно в этом периоде его мнение о целесообразном устройстве пищеварительного аппарата и о его приспособительных реакциях превратилось в законченную физиологическую концепцию о соотношении организма с внешним миром и в сущности в этом же периоде зародилась первая идея об огромнейшем значении в жизни животных «сигнала», хотя этот термин в этом периоде еще и не был употреблен. Наиболее полно общее представление Павлова о физиологии пищеварительного тракта, выросшее на основе исследований 90-х годов, выразилось в его лекциях, прочитанных в Обществе русских врачей в С.-Петербурге в конце 1894 и в начале 1895 г. Эти лекции легли затем в основу его классической монографии «Лекции о работе главных пищеварительных желез» (1897). После ее выхода в свет ни один научномыслящий врач не мог оценивать тот или другой патологический процесс, имеющий место в желудочно-кишечном тракте, и применять те или иные методы лечения без знакомства с основными открытиями Павлова в области физиологии пищеварения, которые с каждым годом становились все более известными далеко за пределами России. Вскоре эти выдающиеся исследования принесли Павлову всемирную известность, а в 1904 г. за работы по физиологии пищеварения он был удостоен Нобелевской премии.