Реферат: Вклад И.М.Сеченова в физиологию

Крупнейший ученый своего времени, И. М.Сеченов был выдающимся прогрессивным общественным деятелем русскогореволюционно-демократического движения 60—70-х годов. Последовательный ивоинствующий материалист в науке, демократ и убежденный противник самодержавияв политике, И. М. Сеченов смело отстаивал и пропагандировал свои прогрессивныевзгляды, что имело большое значение для распространения материалистических идейв отечественное естествознание, психологию и философию. Активное участие И. М.Сеченова в острой идеологической борьбе русской революционной демократии противреакционного идеализма в науке и философии оказало огромное влияние на развитиефилософской 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 Петербургскоевоенно-инженерное училище, где получил хорошую подготовку по математике(включая высшую), физике и химии, что имело большое значение для егопоследующей научной работы. После окончания училища в 1848 г. он в должностипрапорщика саперного батальона был отправлен в г. Киев для прохождения службы.Однако военная служба очень тяготила И. М. Сеченова и в 1850 г. он добиваетсяотставки. В 1851 г. И. М. Сеченов поступает в Московский Университет намедицинский факультет. Там он слушает лекции таких известных ученых как Ру-лье,Глебов, Иноземцев, Басов, посещает лекции историка Грановского, читает многодополнительной литературы по психологии, философии и физиологии.К концу учебыИ. М. Сеченов принимает решение посвятить себя физиологии. Окончив Университети сдав экзамены, дающие право защищать докторскую диссертацию, И. М. Сеченов в1856 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 годаего заграничной стажировки, после знакомства с публикациями работ Клода Бернара,и особенно благодаря практической работе в лаборатории Дюбуа-Реймона, молодого экстраординарного профессора кафедрыфизиологии Берлинского университета. «Лаборатория его состояла из однойкомнаты,— вспоминал Иван Михайлович, — вкоторой работал он сам ( куда доступа никому не было), и смежного с нею коридора с окном и единственным простым столом у окна. Тем не менее мне удалосьзаняться в коридоре установкой зауэрвальдовского гальванометра дляфизиологических 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 физиологиинервной системы, послужившим одним из толчков к развитию электрофизиологии,лаборатория Дюбуа-Реймона являлась тогда одним из первых центров изученияэлектрофизиологии центральной нервной системы в Европе. Убедительность инаглядность экспериментов с электрографической регистрацией очень импонировалиСеченову, так же как и применение в качестве раздражителя электрическихимпульсов, 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 сданными известного физиолога. Многократно повторяя воздействие, Сеченовуставил, что ошибка в эксперименте допущена не им, а Клодом Бернаром,использовавшим в качестве раздражителя гальванический пинцет, бранши которого былиизготовлены из медной и цинковой пластин. «Описание на немецком языке собственных опытов, с поправкой замеченной ошибки, стало моим первым, очень немудрым ученымпроизведением, 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 Московскойфизиологической медицинской газете», назывались «Электричество в физиологии» и«Влияют ли нервы на питание», т. е. были посвящены наиболее актуальным вопросамфизиологии нервной системы. Опыт работы с электрофизиологическими установками,обретенный в лаборатории Дюбуа-Реймона, особенно личие приборов, которые быликуплены Сеченовым в мании за свой счет(зеркальный гальванометр, санный арат, миографы, штативы), сослужиливпоследствии большую службу. За это время он выполнил несколько научных работ иподготовил докторскую диссертацию на тему: «Материалы для будущей физиологииалкогольного опьянения». В ней представлены сведения о концентрации алкоголя вкрови через разные сроки после его введения, о температуре разных областей телапри действии алкоголя и данные о влиянии алкоголя на кровь, печень, дыхание,сердечную деятельность и локомоцию. Для ее выполнения И. М. Сеченов овладелрядом физиологических и биохимических методов исследования. В научном отношенииэто было первое обстоятельное исследование о влиянии алкоголя на различныефизиологические функций.

В 1860 г. И. М. Сеченов возвратился вРоссию хорошо подготовленным для профессорской деятельности физиологом. Послезащиты диссертации он избирается на кафедру физиологии Медико-хирургическойакадемии, на которой работал затем до 1871 г. Эти годы в жизни И. М. Сеченовабыли очень плодотворными. Кроме обычных лекций для студентов академии, онпрочел курс лекций «О животном электричестве» для более широкой аудитории.Лекции сопровождались демонстрацией опытов и пользовались большим успехом; онибыли опубликованы и удостоены Демидовской премии Российской академии наук.

РАБОТЫ И. М. СЕЧЕНОВА ПО ФИЗИОЛОГИИЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

«Одно только беспристрастие заставляетнас

признать, что Иван Михайлович заложил

поистине краеугольные камни в учение о

механизмах центральной нервнойсистемы...»

И. П. Павлов

В 1863 г. И. М. Сеченов делает своевыдающееся открытие — устанавливает наличие в головном мозге особых центров,угнетающих спинномозговые рефлексы. Это открытие принесло ему мировуюизвестность. В этом же году И. М. Сеченов опубликовал свое гениальноепроизведение «Рефлексы головного мозга» или по первоначальному названию”Попытка свести способ происхождения психических явлений на физиологическиеосновы”.

К моменту написания этой работы И.М.Сеченов был признанным физиологом, работы которого по физиологии центральнойнервной системы публиковались как в русских, так и в европейских журналов. Темне менее требовался гениальный размах мысли, чтобы обобщить разрозненные фактыи сведения в единую стройную систему представлений о физиологических основахпсихических явлений во всей их сложности и бесконечном разнообразии. ИванМихайлович сумел сделать такое обобщение и доказать, что принцип рефлекса, какответной реакции организма на воздействие определенного раздражителя окружающейсреды, справедлив не только для спинного мозга, но в полной мере применим и дляобъяснения всех процессов высшей нервной деятельности, формирующихся головноммозгу и составляющих основу психической деятельности. Как для любого защитногорефлекса (например, отдергивание руки при уколе, закрывание века попаданиипылинки) необходимо воздействие внешней среды, так и для возникновенияпроизвольного движения или мысли, душевного порыва или чувства необходимо воздействие материальных раздражителейокружающего нас мира. Существование в головном мозгу механизмов центральноготорможения и памяти позволяет отодвинуть завершение рефлекса — мышечноевоздействие — любой период времени (рефлексы с угнетенным концом,созерцательная деятельность). В то же время суммация раздражений может привестик возникновению рефлексов с усиленным концом — эмоциональных проявлений. Но вовсех случаях причиной самой сложной, каюсь бы произвольной, психической реакцииявляется воздействие внешней среды — реальные, материальные детерминанты(определители) любого психического проценсса.

Содержание этой работы, так же как иназвание самой статьи «Попытка внести физиологические основы в психическиепроцессы», показалось цензурному комитету посягательством на моральные устоигосударства, одним из краеугольных камней которого была религия.Материалистический подход автора к «душевной деятельности" инесостельность теологических представлений о «первичных свойствах души», которыевытекали из вывода автора, стали причиной запрета публикации работы в«Современнике». Слишком много людей выписывали и читали этот журнал, которыйбыл рупором передовых идей. Цензура требовала изменить название, исключить некоторые и заключительные абзацы с тем, чтобы переработанная статья была допущена к публикации вспециаль-|ыедииинском малотиражном, а не популярном издании «Рефлексы головного мозга» — это второй вариантназвания, вынужденно принятый И. М. Сеченовым для того, чтобы работа увидела свет в журнале «Медицинский вестник».

Жесткие цензурные ограничения не смоглискрыть от читателей новизну и привлекательность материалистической теориисознания, которая была особенно актуальна в 60-х годах — в период подъемареволюционно-демократического движения. Несмотря на малый тираж, работаполучила чрезвычайно широкую известность и распространение. Об этомсвидетельствуют воспоминания современников, которые отмечали, что «осенью 1863года появились в «Медицинском вестнике» «Рефлексы головного мозга»… Не однамолодежь, и люди более зрелых поколений прочли «Рефлексы» с самым серьезнымвниманием; номер «Медицинского вестника» переходил из рук в руки, его тщательноразыскивали и платили большие деньги. Имя И. М. Сеченова, доселе известное лишьв тесном кругу ученых, сразу пронеслось по всей России. Когда через три года яочутился в Сибири, и прожил в ней с лишком восемь лет, — вспоминал Л. Ф.Пантелеев, — мне даже там пришлось встретить людей, не только с большойвдумчивостью прочитавших «Рефлексы», но и усвоивших те идеи, к которым онилогически приводили...».

В 1866 г. «Рефлексы головного мозга» былиизданы отдельной книгой в количестве 3000 экземпляров. Однако совет главногоуправления по делам печати вынес постановление о наложении ареста на книгу и овозбуждении судебного преследования ее автора. Мотивы обвинения формулировалисьцензурным комитетом следующим образом: «Сочинение Сеченова объясняетпсихическую 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 чистомеханическим образом… Эта материалистическая теория, приводящая человека,даже самого возвышенного, в состояние простой машины, лишенной всякогосамосознания и свободной воли, действующей фаталистически, ниспровергает всепонятия о нравственных обязанностях, о вменяемости преступлений, отнимает унаших поступков всякую заслугу и всякую ответственность; разрушая моральныеосновы общества в земной жизни, тем самым уничтожает религиозный догмат жизнибудущей, она несогласна ни с стианским, ни с уголовно-юридическим воззрением иведет положительно к развращению нравов». Почти год дело переходило изканцелярии в канцелярию, обрастая все новыми документами, мнениями,заключениями и резолюциями. Лишь нежелание царского правительства ещё болеерекламировать книгу судебным процессом привело к тому, что делу не был дан ходи через год книга поступила в продажу.

И.М. Сеченов был настолько уверен вправоте своих заключений, что, когда друзья спросили его, кого из адвокатов ондумает привлечьдля защиты на предстоящем суде, он ответил: “Зачем мне адвокат.Я возьму с собой в суд лягушку и проделаю перед судьями все мои опыты; пускайтогда прокурор опровергает меня”.

Все эксперименты он проводил на лягушках,используя методический прием, предложенный немецким физиологом Тюрком: одну иззадних лапок подопытной лягушки погружали в слабый водный раствор серной кислотыи отмечали время, пока эта лапка оставалась неподвижной.

В чрезвычайно тонких опытах Сеченовпроизводил у лягушки четыре разреза мозга и затем наблюдал, как изменялисьрефлекторные движения под влиянием каждого из них. Опыты дали любопытные результаты:угнетение отраженной деятельности наблюдалось лишь после разрезов мозганепосредственно перед зрительными буграми и в них самих.

Подводя итог опытам первой серии — сразрезами мозга, Сеченов высказал мысль о существовании в мозге центров, задерживающихотраженные движения: у лягушки они находятся в зрительных буграх и, может быть,в продолговатом мозге.

Но мысль эта, хотя и опиралась на сериюопытов, была все-таки еще гипотезой. В поисках научной истины он призвал напомощь многократно проверенный и целиком оправдавший себя еще в первых научныхтрудах метод раздражения головного мозга.

Так началась вторая серия экспериментов,во время которых Сеченов производил химическое раздражение различных частеймозга лягушки поваренной солью.

Выяснилось, что соль, приложенная кпоперечному разрезу мозга в ромбическом пространстве, всегда вызывала столь жесильное угнетение отражательной деятельности, как и разрез мозга в этом месте.Угнетение, но не столь сильное наблюдалось и при раздражении поперечногоразреза мозга позади зрительных бугров (следовательно, верхней частипродолговатого мозга), Такие же результаты дало и электрическое раздражениепоперечных разрезов мозга.

Итак, можно было формулироватьзаключения. Во-первых, у лягушки механизмы, задерживающие отраженные движения,лежат в зрительных буграх и продолговатом мозге. Во-вторых, механизмы атиследует рассматривать как нервные центры. В-третьих, один из физиологических путей возбуждения этих механизмов кдеятельности представляют волокна чувствительных нервов.

Продуманные физиологически обоснованные эксперименты И. М. Сеченоваувенчались замечательным результатом — открытием центрального торможения,особой физиологической функции головного мозга. Тормозной центр в таламическойобласти получил название сеченовского центра.

Следует добавить, что эксперименты сраздражением зрительных бугров кристаллами поваренной соли позволили Сеченовусделать два кардинальных открытия. Но если первое из них — открытие процессаторможения — было по заслугам оценено еще его современниками, то второе —открытие ретикуло-спинальных влияний (влияний ретикулярной формации мозговогоствола на спинномозговые рефлексы) — получило широкое признание лишь начиная с40-х годов нашего века, после выяснения функций ретикулярной формации головногомозга.

К этому же времени относится еще однооткрытие русского ученого. Исследуя в эксперименте раздражающее действиегальванических и индукционных токов на чувствующие спинномозговые нервылягушки, Сеченов выяснил, что нервные центры мало чувствительны к отрывистымтолчкам по нерву, а отдельные толчки суммируются нервными центрами вкоординированное движение. Ученый доказал, что нервные центры обладаютспособностью «суммировать чувствительные, поодиночке не действительныераздражения (индукционные удары, приложенные к седалищному нерву) до импульса,дающего движение, если эти раздражения достаточно часто следуют друг задругом».

Явление суммации — важная характеристиканервной деятельности, впервые открытая И. М. Сеченовым в экспериментах налягушках, было затем установлено и в опытах на других животных, позвоночных ибеспозвоночных, и получило универсальное значение.

Открытие И. М. Сеченовым явления суммациикак особой формы деятельности нервных центров получило высокую оценкуфизиологов.

Сеченов сформулировал положение о«машинообразности» живого организма, в котором нервная система вставляетсобрание 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 опубликованооколо 30 оригинальных работ, написан учебник «Физиология нервной системы»,переведены с немецкого учебники «Основы физиологии» Германа и «Физиологическаяхимия» Кюне, отредактирован перевод двухтомного сочинения Ч. Дарвина«Происхождение видов»: И. М. Сеченов становится одним из известнейших ученыхРоссии! Но в эти же годы царское правительство начинает преследовать И. М.Сеченова за его прогрессивные демократические убеждения. После выхода в светработы И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» отдельной книгой против негобыло возбуждено уголовное дело по обвинению в распространении вредных длящестза взглядов и за ним был установленполицейский 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 химическойлаборатории 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 газовкрови, физиология нервной системы и психофизиология.

В 1876 г. И.М.Сеченов был избран надолжность руководителя ры физиологии Петербургского Университета и переехал вПетербург. В петербургской лаборатории И. М. Сеченовым были продолжены работыпо изучению центрального торможения и поглощения углекислоты растворами солей.В это время в лаборатории под руководством И. М. Сеченова прошли подготовкутакие выдающиеся ученые, как Н.Е.Введенский, Б. Ф. Вериго, Н. П. Кравков,

Исследования по изучению газов крови былиначаты И. М. Сеченовым в 1859 г. в лаборатории Людвига в Вене при выполнении имодного из разделов докторской диссертации. Им был сконструирован оригинальныйприбор (абсорбциометр или ртутный насос Сеченова), который позволял производитьколичественное определение газов крови с очень большой точностью. Работы поизучению газов крови проводились И. М. Сеченовым на протяжении всей его научнойдеятельности. Он первый осуществил полное извлечение всех газов из крови иопределил их количество в сыворотке и эритроцитах. Особенно много внимания былоуделено изучению вопроса о состоянии углекислоты в крови. Этот вопрос был,по-видимому, главным в научной деятельности И. М. Сеченова в НовороссийскомУниверситете. В результате большой экспериментальной работы им были полученыважные данные о дыхательной функции крови. Некоторые из них являются открытиямипервостепенного значения. Так, изучая поглощение и выделение углекислотысывороткой крови, И. М. Сеченов приходит к важному выводу, что «жидкая частькрови лучше приспособлена для выполнения дыхательной функции, чем водныйраствор бикарбоната». Она нтенсивнее поглощает углекислоту из тканей тела ибыстрее отдает ее в альвеолы легких, чем бикарбонат. Эти свойства сывороткикрови обусловлены наличием в ней глобулинов.

Особенно важные результаты получены И. М.Сеченовым при изучении роли эритроцитов в переносе и обмене углекислоты. Имвпервые было показано, что углекислота находится в эритроцитах не только всостоянии физического растворения, и в виде бикарбоната, но_и в стояниинестойкого химического соединения с гемоглобином. На основании И. М. Сеченовпришел к выводу что эритроциты являются переносчиками кислорода от легких ктканям и углекислоты — от тканей к легким.

Огромное значение для развитияотечественной нейрофизиологии имели также работы И. М. Сеченова «Физиологиянервной системы» (1866) и особенно «Физиология нервных центров» (1891), вкоторых были обобщены и критически проанализированы как результаты собственныхэкспериментов, 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 центральнойнервной системы.

И.М.Сеченов является одним изосновоположников отечественной электрофизиологии. Его монография «О животномэлектричестве» (1862) была первой работой по электрофизиологии в России. Онапривлекала к себе большое внимание и способствовала появлению у физиологовинтереса к электрическим явлениям в живых тканях и электрофизиологическимметодам исследования. Большое значение для развития отечественнойэлектрофизиологии имели развиваемые в ней представления о природе процессавозбуждения. На основании ряда фактов, И. М. Сеченов приходит к выводу, чтопроцесс возбуждения как в нерве, так и мышце, по своей природе являетсяэлектрическим и, что при его изучении единственно правильным направлениемявляется физико-химическое, молекулярное направление. В 1881 —1882 гг. И. М.Сеченов опубликовал результаты своих собственных исследований электрическихявлений в спинном и продолговатом мозге лягушки. Им впервые детально изученафоновая электрическая активность продолговатого мозга и ее изменения подвлиянием раздражений. Характер этих изменений очень сходен с известной внастоящее время реакцией десинхронизации. И. М. Сеченов считал, что основной причинойугнетения фоновой активности чувствительными разражениями является развитие впродолговатом мозге процесса торможения.

И.М. Сеченов вооружил отечественнуюфизиологию правильной методологией. Основным принципом Сеченова былпоследовательный материализм, стойкое убеждение, что в основе всехфизиологических явлений лежат материальные физико-химические процессы. Второйпринцип научной методологии И.М. Сеченова состоял в том, что изучение всехфизиологических явлений должно осуществляться методом эксперимента.Электрофизиологические работы И. М. Сеченова способствовали распространениюэлектрофизиологического метода для изучения физиологии нервов, мышц и нервныхцентров.

«Честь создания настоящей большойрусской физиологической школы и честь создания направления, определяющего взначительной степени развитие мировой физиологии, принадлежит Ивану МихайловичуСеченову», 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 втакие разделы физиологии, как газы крови и дыхательный газообмен,нейрофизиология с электрофизиологией и психофизиология.