Вклад И.М.Сеченова в физиологию
Крупнейший ученый своего времени, И. М. Сеченов был выдающимся прогрессивным общественным деятелем русского революционно-демократического движения 60—70-х годов. Последовательный и воинствующий материалист в науке, демократ и убежденный противник самодержавия в политике, И. М. Сеченов смело отстаивал и пропагандировал свои прогрессивные взгляды, что имело большое значение для распространения материалистических идей в отечественное естествознание, психологию и философию. Активное участие И. М. Сеченова в острой идеологической борьбе русской революционной демократии против реакционного идеализма в науке и философии оказало огромное влияние на развитие философской и общественно-политической мысли в России.
И. М. Сеченов родился 14 августа 1829 г. в с. Теплый стан Симбирской губернии. В 1843 г. он поступил в Петербургское военно-инженерное училище, где получил хорошую подготовку по математике (включая высшую), физике и химии, что имело большое значение для его последующей научной работы. После окончания училища в 1848 г. он в должности прапорщика саперного батальона был отправлен в г. Киев для прохождения службы. Однако военная служба очень тяготила И. М. Сеченова и в 1850 г. он добивается отставки. В 1851 г. И. М. Сеченов поступает в Московский Университет на медицинский факультет. Там он слушает лекции таких известных ученых как Ру-лье, Глебов, Иноземцев, Басов, посещает лекции историка Грановского, читает много дополнительной литературы по психологии, философии и физиологии.К концу учебы И. М. Сеченов принимает решение посвятить себя физиологии. Окончив Университет и сдав экзамены, дающие право защищать докторскую диссертацию, И. М. Сеченов в 1856 г. выезжает за границу для продолжения учения и проведения научной работы. И. М. Сеченов работал в лаборатории Иоганна Мюллера, К. Людвига, Дюбуа-Реймона, Функе, Гоппе-Зейлера, Гельмголь-ца в др. Интерес к вопросам нейрофизиологии возник у И. М. Сеченова с первого же года его заграничной стажировки, после знакомства с публикациями работ Клода Бернара, и особенно благодаря практической работе в лаборатории Дюбуа-Реймона, молодого экстраординарного профессора кафедры физиологии Берлинского университета. «Лаборатория его состояла из одной комнаты,— вспоминал Иван Михайлович, — в которой работал он сам ( куда доступа никому не было), и смежного с нею коридо ра с окном и единственным простым столом у окна. Тем не менее мне удалось заняться в коридоре установкой зауэрвальдовского гальванометра для физиологических целей, проделать опыты с мышцами и нервами лягушки повторить, по желанию профессора, на угре только что опубликованные тогда опыты Пфлюгера, со спинномозго-рефлексами».
Применение точных электроизмерительных приборов было новым шагом в физиологии нервной системы, послужившим одним из толчков к развитию электрофизиологии, лаборатория Дюбуа-Реймона являлась тогда одним из первых центров изучения электрофизиологии центральной нервной системы в Европе. Убедительность и наглядность экспериментов с электрографической регистрацией очень импонировали Сеченову, так же как и применение в качестве раздражителя электрических импульсов, получаемых с помощью аппарата, разработанного Дюбуа-Реймоном. Воспроизводя опыты Клода Бернара с действием на нерв серно-цианистого калия, Иван Михайлович получил результаты, которые не совпадали с данными известного физиолога. Многократно повторяя воздействие, Сеченов уставил, что ошибка в эксперименте допущена не им, а Клодом Бернаром, использовавшим в качестве раздражителя гальванический пинцет, бранши которого были изготовлены из медной и цинковой пластин. «Описание на немецком языке собственных опытов, с поправкой замеченной ошибки, стало моим первым, очень немудрым ученым произведением, удостоившимся быть напечатанным», — писал Иван Михайлович в «Автобиографических записках». Эта работа вышла в свет в 1858 г. Характерно, что две другие работы, опубликованные И. М. Сеченовым в этом же году Московской физиологической медицинской газете», назывались «Электричество в физиологии» и «Влияют ли нервы на питание», т. е. были посвящены наиболее актуальным вопросам физиологии нервной системы. Опыт работы с электрофизиологическими установками, обретенный в лаборатории Дюбуа-Реймона, особенно личие приборов, которые были куплены Сеченовым в мании за свой счет (зеркальный гальванометр, санный арат, миографы, штативы), сослужили впоследствии большую службу. За это время он выполнил несколько научных работ и подготовил докторскую диссертацию на тему: «Материалы для будущей физиологии алкогольного опьянения». В ней представлены сведения о концентрации алкоголя в крови через разные сроки после его введения, о температуре разных областей тела при действии алкоголя и данные о влиянии алкоголя на кровь, печень, дыхание, сердечную деятельность и локомоцию. Для ее выполнения И. М. Сеченов овладел рядом физиологических и биохимических методов исследования. В научном отношении это было первое обстоятельное исследование о влиянии алкоголя на различные физиологические функций.
В 1860 г. И. М. Сеченов возвратился в Россию хорошо подготовленным для профессорской деятельности физиологом. После защиты диссертации он избирается на кафедру физиологии Медико-хирургической академии, на которой работал затем до 1871 г. Эти годы в жизни И. М. Сеченова были очень плодотворными. Кроме обычных лекций для студентов академии, он прочел курс лекций «О животном электричестве» для более широкой аудитории. Лекции сопровождались демонстрацией опытов и пользовались большим успехом; они были опубликованы и удостоены Демидовской премии Российской академии наук.
РАБОТЫ И. М. СЕЧЕНОВА ПО ФИЗИОЛОГИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.
«Одно только беспристрастие заставляет нас
признать, что Иван Михайлович заложил
поистине краеугольные камни в учение о
механизмах центральной нервной системы...»
И. П. Павлов
В 1863 г. И. М. Сеченов делает свое выдающееся открытие — устанавливает наличие в головном мозге особых центров, угнетающих спинномозговые рефлексы. Это открытие принесло ему мировую известность. В этом же году И. М. Сеченов опубликовал свое гениальное произведение «Рефлексы головного мозга» или по первоначальному названию ”Попытка свести способ происхождения психических явлений на физиологические основы”.
К моменту написания этой работы И.М. Сеченов был признанным физиологом, работы которого по физиологии центральной нервной системы публиковались как в русских, так и в европейских журналов. Тем не менее требовался гениальный размах мысли, чтобы обобщить разрозненные факты и сведения в единую стройную систему представлений о физиологических основах психических явлений во всей их сложности и бесконечном разнообразии. Иван Михайлович сумел сделать такое обобщение и доказать, что принцип рефлекса, как ответной реакции организма на воздействие определенного раздражителя окружающей среды, справедлив не только для спинного мозга, но в полной мере применим и для объяснения всех процессов высшей нервной деятельности, формирующихся головном мозгу и составляющих основу психической деятельности. Как для любого защитного рефлекса (например, отдергивание руки при уколе, закрывание века попадании пылинки) необходимо воздействие внешней среды, так и для возникновения произвольного движения или мысли, душевного порыва или чувства необходимо воздействие материальных раздражителей окружающего нас мира. Существование в головном мозгу механизмов центрального торможения и памяти позволяет отодвинуть завершение рефлекса — мышечное воздействие — любой период времени (рефлексы с угнетенным концом, созерцательная деятельность). В то же время суммация раздражений может привести к возникновению рефлексов с усиленным концом — эмоциональных проявлений. Но во всех случаях причиной самой сложной, каюсь бы произвольной, психической реакции является воздействие внешней среды — реальные, материальные детерминанты (определители) любого психического проценсса.
Содержание этой работы, так же как и название самой статьи «Попытка внести физиологические основы в психические процессы», показалось цензурному комитету посягательством на моральные устои государства, одним из краеугольных камней которого была религия. Материалистический подход автора к «душевной деятельности" и несостельность теологических представлений о «первичных свойствах души», которые вытекали из вывода автора, стали причиной запрета публикации работы в «Современнике». Слишком много людей выписывали и читали этот журнал, который был рупором передовых идей. Цензура требовала изменить название, исключить некоторые и заключительные абзацы с тем, чтобы переработанная статья была допущена к публикации в специаль-|ыедииинском малотиражном, а не популярном издании «Рефлексы головного мозга» — это второй вариант названия, вынужденно принятый И. М. Сеченовым для того, чтобы работа увидела свет в журнале «Медицинский вестник».
Жесткие цензурные ограничения не смогли скрыть от читателей новизну и привлекательность материалистической теории сознания, которая была особенно актуальна в 60-х годах — в период подъема революционно-демократического движения. Несмотря на малый тираж, работа получила чрезвычайно широкую известность и распространение. Об этом свидетельствуют воспоминания современников, которые отмечали, что «осенью 1863 года появились в «Медицинском вестнике» «Рефлексы головного мозга»... Не одна молодежь, и люди более зрелых поколений прочли «Рефлексы» с самым серьезным вниманием; номер «Медицинского вестника» переходил из рук в руки, его тщательно разыскивали и платили большие деньги. Имя И. М. Сеченова, доселе известное лишь в тесном кругу ученых, сразу пронеслось по всей России. Когда через три года я очутился в Сибири, и прожил в ней с лишком восемь лет, — вспоминал Л. Ф. Пантелеев, — мне даже там пришлось встретить людей, не только с большой вдумчивостью прочитавших «Рефлексы», но и усвоивших те идеи, к которым они логически приводили...».
В 1866 г. «Рефлексы головного мозга» были изданы отдельной книгой в количестве 3000 экземпляров. Однако совет главного управления по делам печати вынес постановление о наложении ареста на книгу и о возбуждении судебного преследования ее автора. Мотивы обвинения формулировались цензурным комитетом следующим образом: «Сочинение Сеченова объясняет психическую деятельность головного мозга. Она сводится к одному мышечному движению, имеющему своим начальным источником всегда внешнее, материальное действие. Таким образом, все акты психической жизни человека объясняются чисто механическим образом... Эта материалистическая теория, приводящая человека, даже самого возвышенного, в состояние простой машины, лишенной всякого самосознания и свободной воли, действующей фаталистически, ниспровергает все понятия о нравственных обязанностях, о вменяемости преступлений, отнимает у наших поступков всякую заслугу и всякую ответственность; разрушая моральные основы общества в земной жизни, тем самым уничтожает религиозный догмат жизни будущей, она несогласна ни с стианским, ни с уголовно-юридическим воззрением и ведет положительно к развращению нравов». Почти год дело переходило из канцелярии в канцелярию, обрастая все новыми документами, мнениями, заключениями и резолюциями. Лишь нежелание царского правительства ещё более рекламировать книгу судебным процессом привело к тому, что делу не был дан ход и через год книга поступила в продажу.
И.М. Сеченов был настолько уверен в правоте своих заключений, что, когда друзья спросили его, кого из адвокатов он думает привлечьдля защиты на предстоящем суде, он ответил: “Зачем мне адвокат. Я возьму с собой в суд лягушку и проделаю перед судьями все мои опыты; пускай тогда прокурор опровергает меня”.
Все эксперименты он проводил на лягушках, используя методический прием, предложенный немецким физиологом Тюрком: одну из задних лапок подопытной лягушки погружали в слабый водный раствор серной кислоты и отмечали время, пока эта лапка оставалась неподвижной.
В чрезвычайно тонких опытах Сеченов производил у лягушки четыре разреза мозга и затем наблюдал, как изменялись рефлекторные движения под влиянием каждого из них. Опыты дали любопытные результаты: угнетение отраженной деятельности наблюдалось лишь после разрезов мозга непосредственно перед зрительными буграми и в них самих.
Подводя итог опытам первой серии — с разрезами мозга, Сеченов высказал мысль о существовании в мозге центров, задерживающих отраженные движения: у лягушки они находятся в зрительных буграх и, может быть, в продолговатом мозге.
Но мысль эта, хотя и опиралась на серию опытов, была все-таки еще гипотезой. В поисках научной истины он призвал на помощь многократно проверенный и целиком оправдавший себя еще в первых научных трудах метод раздражения головного мозга.
Так началась вторая серия экспериментов, во время которых Сеченов производил химическое раздражение различных частей мозга лягушки поваренной солью.
Выяснилось, что соль, приложенная к поперечному разрезу мозга в ромбическом пространстве, всегда вызывала столь же сильное угнетение отражательной деятельности, как и разрез мозга в этом месте. Угнетение, но не столь сильное наблюдалось и при раздражении поперечного разреза мозга позади зрительных бугров (следовательно, верхней части продолговатого мозга), Такие же результаты дало и электрическое раздражение поперечных разрезов мозга.
Итак, можно было формулировать заключения. Во-первых, у лягушки механизмы, задерживающие отраженные движения, лежат в зрительных буграх и продолговатом мозге. Во-вторых, механизмы ати следует рассматривать как нервные центры. В-третьих, один из физиологических путей возбуждения этих механизмов к деятельности представляют волокна чувствительных нервов.
Продуманные физиологически обоснованные эксперименты И. М. Сеченова увенчались замечательным результатом — открытием центрального торможения, особой физиологической функции головного мозга. Тормозной центр в таламической области получил название сеченовского центра.
Следует добавить, что эксперименты с раздражением зрительных бугров кристаллами поваренной соли позволили Сеченову сделать два кардинальных открытия. Но если первое из них — открытие процесса торможения — было по заслугам оценено еще его современниками, то второе — открытие ретикуло-спинальных влияний (влияний ретикулярной формации мозгового ствола на спинномозговые рефлексы) — получило широкое признание лишь начиная с 40-х годов нашего века, после выяснения функций ретикулярной формации головного мозга.
К этому же времени относится еще одно открытие русского ученого. Исследуя в эксперименте раздражающее действие гальванических и индукционных токов на чувствующие спинномозговые нервы лягушки, Сеченов выяснил, что нервные центры мало чувствительны к отрывистым толчкам по нерву, а отдельные толчки суммируются нервными центрами в координированное движение. Ученый доказал, что нервные центры обладают способностью «суммировать чувствительные, поодиночке не действительные раздражения (индукционные удары, приложенные к седалищному нерву) до импульса, дающего движение, если эти раздражения достаточно часто следуют друг за другом».
Явление суммации — важная характеристика нервной деятельности, впервые открытая И. М. Сеченовым в экспериментах на лягушках, было затем установлено и в опытах на других животных, позвоночных и беспозвоночных, и получило универсальное значение.
Открытие И. М. Сеченовым явления суммации как особой формы деятельности нервных центров получило высокую оценку физиологов.
Сеченов сформулировал положение о «машинообразности» живого организма, в котором нервная система вставляет собрание разнообразных регуляторов деятельности. Регуляторы эти, однако, непросты автоматические. В животном, как самодействующей машине, регуляторы, очевидно, могут быть только автоматическими»
В общей сложности за этот период им опубликовано около 30 оригинальных работ, написан учебник «Физиология нервной системы», переведены с немецкого учебники «Основы физиологии» Германа и «Физиологическая химия» Кюне, отредактирован перевод двухтомного сочинения Ч. Дарвина «Происхождение видов»: И. М. Сеченов становится одним из известнейших ученых России! Но в эти же годы царское правительство начинает преследовать И. М. Сеченова за его прогрессивные демократические убеждения. После выхода в свет работы И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» отдельной книгой против него было возбуждено уголовное дело по обвинению в распространении вредных для щестза взглядов и за ним был установлен полицейский надзор. В знак протеста И. М. Сеченов подал заявление об уходе из академии и временно остался без работы. Затем, по предложению Д.И.Менделеева, начинает работать в его химической лаборатории по изучению растворения газов в солевых растворах.
В 1870 г. И.М.Сеченов, по рекомендации И. И. Мечникова, избирается профессором физиологии Новороссийского (Одесского) Университета.
В Новороссийском Университете И. М. Сеченов проводил научные исследования по основным направлениям: изучение газов крови, физиология нервной системы и психофизиология.
В 1876 г. И.М.Сеченов был избран на должность руководителя ры физиологии Петербургского Университета и переехал в Петербург. В петербургской лаборатории И. М. Сеченовым были продолжены работы по изучению центрального торможения и поглощения углекислоты растворами солей. В это время в лаборатории под руководством И. М. Сеченова прошли подготовку такие выдающиеся ученые, как Н.Е.Введенский, Б. Ф. Вериго, Н. П. Кравков,
Исследования по изучению газов крови были начаты И. М. Сеченовым в 1859 г. в лаборатории Людвига в Вене при выполнении им одного из разделов докторской диссертации. Им был сконструирован оригинальный прибор (абсорбциометр или ртутный насос Сеченова), который позволял производить количественное определение газов крови с очень большой точностью. Работы по изучению газов крови проводились И. М. Сеченовым на протяжении всей его научной деятельности. Он первый осуществил полное извлечение всех газов из крови и определил их количество в сыворотке и эритроцитах. Особенно много внимания было уделено изучению вопроса о состоянии углекислоты в крови. Этот вопрос был, по-видимому, главным в научной деятельности И. М. Сеченова в Новороссийском Университете. В результате большой экспериментальной работы им были получены важные данные о дыхательной функции крови. Некоторые из них являются открытиями первостепенного значения. Так, изучая поглощение и выделение углекислоты сывороткой крови, И. М. Сеченов приходит к важному выводу, что «жидкая часть крови лучше приспособлена для выполнения дыхательной функции, чем водный раствор бикарбоната». Она нтенсивнее поглощает углекислоту из тканей тела и быстрее отдает ее в альвеолы легких, чем бикарбонат. Эти свойства сыворотки крови обусловлены наличием в ней глобулинов.
Особенно важные результаты получены И. М. Сеченовым при изучении роли эритроцитов в переносе и обмене углекислоты. Им впервые было показано, что углекислота находится в эритроцитах не только в состоянии физического растворения, и в виде бикарбоната, но_и в стоянии нестойкого химического соединения с гемоглобином. На основании И. М. Сеченов пришел к выводу что эритроциты являются переносчиками кислорода от легких к тканям и углекислоты — от тканей к легким.
Огромное значение для развития отечественной нейрофизиологии имели также работы И. М. Сеченова «Физиология нервной системы» (1866) и особенно «Физиология нервных центров» (1891), в которых были обобщены и критически проанализированы как результаты собственных экспериментов, так и данные других исследований. Развиваемая в них идея о том, что регуляторная деятельность нервной системы осуществляется рефлекторно, надолго сделалась ведущей во всех исследованиях по физиологии центральной нервной системы.
И.М.Сеченов является одним из основоположников отечественной электрофизиологии. Его монография «О животном электричестве» (1862) была первой работой по электрофизиологии в России. Она привлекала к себе большое внимание и способствовала появлению у физиологов интереса к электрическим явлениям в живых тканях и электрофизиологическим методам исследования. Большое значение для развития отечественной электрофизиологии имели развиваемые в ней представления о природе процесса возбуждения. На основании ряда фактов, И. М. Сеченов приходит к выводу, что процесс возбуждения как в нерве, так и мышце, по своей природе является электрическим и, что при его изучении единственно правильным направлением является физико-химическое, молекулярное направление. В 1881 —1882 гг. И. М. Сеченов опубликовал результаты своих собственных исследований электрических явлений в спинном и продолговатом мозге лягушки. Им впервые детально изучена фоновая электрическая активность продолговатого мозга и ее изменения под влиянием раздражений. Характер этих изменений очень сходен с известной в настоящее время реакцией десинхронизации. И. М. Сеченов считал, что основной причиной угнетения фоновой активности чувствительными разражениями является развитие в продолговатом мозге процесса торможения.
И.М. Сеченов вооружил отечественную физиологию правильной методологией. Основным принципом Сеченова был последовательный материализм, стойкое убеждение, что в основе всех физиологических явлений лежат материальные физико-химические процессы. Второй принцип научной методологии И.М. Сеченова состоял в том, что изучение всех физиологических явлений должно осуществляться методом эксперимента. Электрофизиологические работы И. М. Сеченова способствовали распространению электрофизиологического метода для изучения физиологии нервов, мышц и нервных центров.
«Честь создания настоящей большой русской физиологической школы и честь создания направления, определяющего в значительной степени развитие мировой физиологии, принадлежит Ивану Михайловичу Сеченову», писал выдающийся советский физиолог, академик Леон Абгарович Орбели.
И. М. Сеченов умер 15 ноября 1905 г. от крупозного воспаления легких.
Наибольший вклад сделан И. М. Сеченовым в такие разделы физиологии, как газы крови и дыхательный газообмен, нейрофизиология с электрофизиологией и психофизиология.
Санкт-петербургский Государственный университет
имени акад. И.П.Павлова
Реферат на тему:
Вклад И.М.Сеченова в физиологию
Подготовил студент группа 235
Дуганов Павел
Преподаватель Литвинова Н.Н.
Санкт-Петербург, 2003г.
Список литературы:
1. М.Б. Мирский «И.М. Сеченов. Люди Науки.»
2. В. А. Березовский «Иван Михайлович Сеченов»
3. Х.С. Коштоянц «И.М. Сеченов.»
4. Физиологический Журнал Том XXV №5 1979г.