Российский университет медицины

Проект кафедры истории медицины Российского университета медицины

Тема 10

Новое время.
Медико-биологическое направление

Определяющее значение для развития медицины в целом имели естественно-научные открытия конца XVIII – первой половины XIX века. Успехи анатомических и физиологических знаний эпохи Возрождения способствовали их ускоренному развитию в Новое время.

Назад к темам

История медицины

Свод лекций

Лекция 10

РАЗВИТИЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК В НОВОЕ ВРЕМЯ

Термин «Новая история» (или «Новое время») впервые введен гуманистами эпохи Возрождения. Этот период охватывает 1640–1918 гг., характеризуется формированием и укреплением капиталистических отношений, развитием духовно-нравственной, культурной и научной сфер.

Капиталистическое производство ощущало насущную потребность в развитии естественно-научных знаний (механики, физики, химии). Значительное влияние на их становление оказал французский материализм XVIII в., который сыграл большую роль в подготовке Великой французской революции.

Исключительно большое значение для развития медицины в целом имели естественно-научные открытия конца XVIII - первой половины XIX в., среди которых выделяются: 1) закон сохранения и превращения энергии; 2) теория клеточного строения живых организмов; 3) эволюционное учение.

По словам Ф. Энгельса, эти три великие открытия объясняли все основные процессы в природе естественными причинами. Фундаментальные открытия в ведущих отраслях естествознания во многом определили развитие науки и техники. На их основе получила дальнейшее развитие и медицина.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) сформулировал принцип сохранения материи и движения.

Антуан Лоран де Лавуазье (Lavoisier, 1743–1794) - французскиЙ химик, в 1773 г. пришел к тем же выводам, что и М.В. Ломоносов (в природе «ничто не пропадает и не творится вновь»); доказал, что воздух - это не элемент, а состоит из азота и кислорода.

Становление биологии тесно связано с формированием представлений об историческом развитии органического мира. Элементы этой идеи прослеживаются в произведениях древнегреческих философов – от Фалеса до Аристотеля. Многие мыслители и естествоиспытатели эпохи Возрождения и Нового времени высказывали мысль об изменчивости живой природы.

Немецкий философ, математик, физик и языковед Готфрид Лей бниц (Leibnitz, 1646-1716) представлял мир в виде единого гармоничного ряда усложняющихся форм растений и животных, изначально созданных богом.

Швейцарский философ-натуралист Шарль Бонне (Bonnet, 1720-1793) развивал идею о «лестнице существ» (1745) в качестве отражения прогрессирующего усложнения органического мира.

Жорж Бюффон (Buffon, 1707–1788) выдвинул смелую гипотезу о развитии Земли (1748): предположил, что растения, затем животные, а потом и человек появились в последние периоды развития планеты. По его мнению, одни формы превращались в другие под влиянием климата и условий существования («непрерывная иерархия от самого низшего растения до самого высокоорганизованного животного»).

Шведский врач и натуралист Карл Линней (Linnaeus, 1707–1778) ввел бинарную (двойную) номенклатуру, впервые отнес человека (род Homo) к классу млекопитающих (отряд приматов), что в то время требовало от ученого большой гражданской смелости. В знаменитом труде «Система природы» (Systema naturae, 1735), 12 раз издававшемся при жизни автора, Линней представил основы классификации «трех царств природы» – растений, животных и минералов. Каждое из царств он разделил на классы, отряды, роды и виды; для всех органических видов ввел обязательную бинарную (двойную) номенклатуру.

Жан-Батист Ламарк (Lamarck, 1744–1829) – французский естествоиспытатель, сформулировал первую теорию эволюционного развития живых существ. Теория Ламарка являла собой натурфилософскую концепцию с элементами идеализма. Основные положения своей теории он изложил в труде «Философия зоологии» (Philosophie zoologique, 1809). Ламарк утверждал, что между видами животных нет резких граней; виды не являются постоянными – они изменяются, приобретая новые свойства под влиянием окружающей среды, и наследуют эти признаки. Он выступал против концепции преформизма, утверждая, что «все живые тела происходят одни от других», но при этом развиваются не из «предсуществующих зародышей». Ламарк считал, что признаки, возникающие адекватно воздействующим факторам окружающей среды, передаются по наследству.

Чарлз Дарвин (Darwin, 1809–1882) создал материалистическую теорию биологических видов и преемственности между ними. Главными факторами эволюции Дарвин считал изменчивость, наследственность и естественный отбор в условиях «борьбы за существование». Таким образом, Дарвин дал материалистическое (диалектическое) обоснование возникновению приспособительных признаков в противовес идеалистической (метафизической) точке зрения об изначальной целесообразности существующего мира.

Серьезным научным подкреплением эволюционной теории явилось открытие законов наследственности австрийским монахом августинского монастыря, естествоиспытателем Грегором Менделем (Mendel, 1822–1884), ставшим основоположником одного из важнейших направлений современной науки – генетики. В ходе опытов по гибридизации двух сортов гороха, которые Мендель проводил в течение 10 лет, он установил, что организмы содержат наследственные факторы, которые при скрещивании передаются потомству, имеют дискретную природу и переходят от поколения к поколению согласно вариационно-статическим закономерностям (1865).

Продолжателями экспериментальных исследований Грегора Менделя в области генетики стали Х. Де Фриз (Голландия), Э. Чермак (Австрия), К. Э. Корренс (Германия), Г. Дж. Мёллер, Т. Морган (США) и др.

Термин «хромосома», или «цветные тельца» (от греч. - «цвет», - «тело»), ввел в 1888 г. немецкий анатом и гистолог Генрих Вальдей ер (Waldeyer, 1836–1921).

Термин «ген» предложил в 1909 г. датский биолог Вильгельм Иогансен (Johannsen, 1857–1927). Так он назвал содержащихся в хромосомах носителей наследственности.

Исследования Томаса Моргана (Morgan, 1866–1945), проведенные главным образом на плодовой мушке дрозофиле, позволили определить роль хромосом в половых клетках как носителей наследственности. За крупные экспериментальные работы в области цитологии и эмбриологии Т. Морган награжден Нобелевской премией (1933).

Герман Джозеф Мёллер (1890–1967) – американский генетик, ученик Т. Моргана, был удостоен Нобелевской премии (1946) за открытие «возникновения мутаций под действием рентгеновских лучей», сделанное им в 1927 г.

Бурное развитие генетики привело к формированию новых научных направлений – молекулярной генетики и молекулярной биологии.

Как известно, основоположником научной анатомии является Андреас Везалий, который не только исправил ошибки своих предшественников, но и значительно расширил анатомические знания, обобщил и систематизировал их, то есть сделал из анатомии науку. После Везалия многие его последователи стали публично препарировать трупы умерших, ставя своей целью как исследование строения человеческого тела, так и преподавание анатомии студентам.

Вскрытия, сначала редкие и в неприспособленных для этого помещениях, в XVI–XVII вв. превратились в торжественные демонстрации, которые совершались с особого разрешения властей в присутствии ученых мужей и учеников. Для этого стали сооружать специальные помещения по типу амфитеатров, например в Падуе (1594), Болонье (1637) и др.

В XVII в. центр анатомических исследований из Италии переместился во Францию, Англию, особенно в Нидерланды, где в стенах Лейденского университета сформировалась крупнейшая анатомическая школа того времени. Ее воспитанником был анатом и хирург из Амстердама Николас Тульп (Tulp, 1593–1674), известный своими исследованиями по сравнительной анатомии. Он впервые изучил строение человекообразной обезьяны в сравнении с человеческим организмом. В качестве символа врачебной деятельности Тульп выбрал горящую свечу в окружении слов Аliis inserviendo consumor («Светя другим, сгораю»).

Выдающимся анатомом того времени был голландец Фредерик Рёйс (Ruysch, 1638–1731) – убежденный последователь Везалия. Выпускник Лейденского университета, Рёйс в 1665 г. защитил диссертацию и был приглашен в Амстердам для чтения лекций по анатомии членам гильдии хирургов города. Он в совершенстве владел техникой приготовления анатомических препаратов и методом инъекции кровеносных сосудов окрашенными и затвердевающими жидкостями. Изобрел оригинальный способ бальзамирования трупов, собрал уникальную коллекцию музейных экспонатов (врожденные аномалии и пороки развития), основал первый анатомический музей. За большие заслуги Ф. Рёйс был избран членом немецкой академии «Леопольдина» (1705), Лондонского королевского общества (1720) и Парижской академии наук (1727).

В России начало анатомических вскрытий связано с правлением Петра I (1672–1725), который проявлял большой интерес к медицине и развитию медицинского дела. Будучи в Амстердаме (1698, 1717), Петр I посещал лекции и анатомический музей Ф. Рёйса, присутствовал на операциях и анатомических вскрытиях. О каждом случае предстоящего вскрытия он заранее получал уведомление и проходил в секционный зал через специальную потайную дверь.

В 1717 г. Петр I приобрел анатомическую коллекцию Рёйса (около 2 000 экспонатов) за 30 тысяч голландских гульденов. Это собрание легло в основу фондов первого русского музея – Кунсткамеры (ныне Музей антропологии и этнографии им. Петра Великого РАН в Санкт-Петербурге). По указу царя (1718) эта коллекция стала расширяться и пополняться российскими экспонатами. (В настоящее время сохранившаяся часть препаратов Рёйса находится в Музее антропологии и этнографии РАН, в Военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге и в Казанском медицинском институте.)

Преподавание анатомии в России с первых шагов велось на естественно-научной основе. Вначале при обучении студентов использовали учебники иностранных авторов на латинском и немецком языках, затем лучшие из них стали переводить на русский язык.

Первый перевод анатомического трактата на славянский язык был сделан в 1657 г. Монах Епифаний Славинецкий перевел книгу Везалия «Эпитоме», изданную в Амстердаме в 1642 г., и назвал ее «Врачевская анатомия». К сожалению, рукопись этого перевода не сохранилась.

В начале XVIII в. специально для Петра I был переведен на русский язык знаменитый в то время анатомический атлас Готфрида Бидлоо «Анатомия человеческого тела в 105 таблицах» (Anatomia humani corporis), вышедший в свет в 1685 г. в Амстердаме. В 1729 г. перевод был сделан повторно, но, как и первый, на русском языке издан не был и существовал только в рукописном варианте.

Племянник Г. Бидлоо, Н.Л. Бидлоо, приглашенный в Россию в 1702 г. и основавший первую лекарскую школу в Москве, составил весьма ценное рукописное руководство «Наставление для изучающих хирургию в анатомическом театре», по которому учились первые российские лекари (впервые издано в 1979 г.)87.

Первый отечественный атлас анатомии Syllabus, seu index omnium partium corporis humani figuris illustratus на латинском языке составил в 1744 г. Мартын Шеин.

Несмотря на враждебное отношение, которое испытывала молодая российская наука в период своего становления со стороны некоторых ученых-иностранцев, Россия в короткий срок стала родиной выдающихся ученых-анатомов. Среди них К.И. Щепин (1728–1770) – первый русский профессор анатомии, начавший преподавание медицины на русском языке, и А.П. Протасов (1724–1796) – первый русский анатом-академик (1771), ученик М.В. Ломоносова.

Первая в России анатомическая школа была создана в Петербургской медико-хирургической академии Петром Андреевичем Загорским (1764–1846). Продолжая дело, начатое М.И. Шеиным, А.П. Протасовым и Н.М. Максимовичем-Амбодиком, Загорский утверждал русскую анатомическую терминологию взамен латинской. Он создал первое в России оригинальное отечественное руководство по анатомии «Сокращенная анатомия...» в двух книгах, которое переиздавалось пять раз.

Глубокий след в российской и мировой анатомии оставил академик Илья Васильевич Буяльский (1789–1866) – ученик П.А. Загорского и его преемник по кафедре анатомии Петербургской медико-хирургической академии (с 1833 г.).

В 1828 г. И.В. Буяльский опубликовал «Анатомико-хирургические таблицы», сразу получившие мировую известность. Они состояли из 14 таблиц и 36 рисунков, изображавших органы в натуральную величину. Их ценность определялась еще и тем, что существовавшие в то время учебник анатомии П.А. Загорского и учебник хирургии И.Ф. Буша иллюстраций не имели. Таблицы Буяльского объединили в себе данные топографической анатомии и оперативной хирургии, явились первым в России отечественным атласом по оперативной хирургии.

«Издание сие можно назвать великолепным, и оно делает честь не только сочинителю, но и всей Российской хирургии», – писал о «Таблицах» Военно-медицинский журнал (1828, № 2, ч. Х). И.В. Буяльский был искусным анатомом и блестящим хирургом. Он много сделал для создания новых хирургических инструментов, разработал методы бальзамирования трупов, предложил новые способы изготовления тонких коррозионных анатомических препаратов. Изготовленные им препараты почек (1863) сохранились до наших дней.

В числе первых русских хирургов И.В. Буяльский применил наркоз, крахмальную повязку и средства антисептики. Разработал ряд новых хирургических операций (на верхней челюсти, кровеносных сосудах и др.). Его перу принадлежат монографии «Краткая общая анатомия тела человеческого» (1844), «Анатомические записки для обучающихся живописи и скульптуре в Императорской академии художеств» (1860). В 1866 г. в честь И.В. Буяльского была отлита памятная золотая медаль88.

Наивысший расцвет хирургической анатомии связан с деятельностью Николая Ивановича Пирогова (1810–1881) – великого анатома и хирурга, создателя топографической анатомии, новатора методов так называемой «ледяной» анатомии и распилов замороженных трупов. Его основополагающие научные труды блистательно доказали важность практического значения анатомии для клинической медицины.

В конце XIX столетия в ведущих научных центрах России сформировались крупные анатомические школы: в Московском университете – школа Д.Н. Зёрнова (1843–1917), который внес большой вклад в изучение анатомии центральной нервной системы; в Киевском университете – школа В.А. Беца (1834–1894), создателя учения об архитектонике коры головного мозга.

Гистология (от греч. histos – «ткань», logos – «учение») – наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей живых организмов.

Становление гистологии тесно связано с развитием микроскопической техники и микроскопических исследований, созданием клеточной теории строения организмов и учения о клетке.

В истории учения о тканях и микроскопическом строении органов выделяют два периода: домикроскопический и микроскопический (внутри него – ультрамикроскопический этап).

В домикроскопический период (весьма продолжительный, вплоть до XVIII в.) начальные представления о тканях складывались на основании анатомических исследований трупов, поскольку ученые не имели в своем арсенале необходимых оптических приборов.

Тогда же постепенно стали применяться увеличительные стекла, появились первые микроскопы, начали накапливаться отрывочные сведения о микроскопическом строении отдельных клеток.

Первую попытку систематизации тканей организма (без применения микроскопа) предпринял французский врач Мари Франсуа Биша (Bichat, 1771–1802), который считается основоположником гистологии как науки. Среди многообразия структур организма он выделил тканевую «систему» и подробно описал ее в своих трудах «Трактат о мембранах и оболочках» (1800) и «Общая анатомия в приложении к физиологии и медицине» (1801). Наряду с хрящевой, костной и другими тканевыми «системами» он различал волосяную, венозную, кровеносную, которые (как известно сегодня) являются структурами органного характера, а не тканевого. Биша умер в расцвете сил, на 32-м году жизни. После его смерти личный врач Наполеона Ж.-Н. Корвизар написал императору: «Никто не сделал так много и так хорошо за такое короткое время».

Период систематических микроскопических исследований тканей начинается с одного из крупнейших открытий в естествознании XIX в. – клеточной теории строения организмов. В основных чертах клеточная теория была сформулирована в трудах немецких ученых – ботаника Матиаса Шлейдена (Schleiden, 1804–1881) и зоолога Теодора Шванна (Schwann, 1810–1882). В 1839 г. был опубликован основополагающий труд Т. Шванна «Микроскопическое исследование о соответствии в строении и росте животных и растений», в котором ученый определил клетку как универсальную структурную единицу растительного и животного мира. Показал, что растительные и животные клетки гомологичны по своей структуре, аналогичны по функции, а также охарактеризовал в общих чертах их образование, рост, развитие и дифференцировку.

В гистологическую практику были введены водные и масляные иммерсионные объективы, изобретен микротом, применены новые фиксаторы. В 1906 г. итальянец Камилло Гольджи (Golgi, 1843–1926) предложил метод импрегнации солями серебра. Благодаря этой методике испанец Сантьяго Рамон-и-Кахаль (Ramon y Cajal, 1852–1934) сумел провести фундаментальные исследования нервной системы и заложить основы нейрогистологии. В 1906 г. оба ученых были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Одним из основоположников учения о клеточном строении считается Ян Пуркине (Purkуne, 1787–1869) – чешский естествоиспытатель, основатель пражской гистологической школы, почетный член многих зарубежных академий наук и научных обществ (в том числе в Петербурге и Харькове), автор фундаментальных трудов по физиологии, анатомии, гистологии и эмбриологии. Пуркине первым увидел нервные клетки в сером веществе головного мозга (1837), описал элементы нейроглии, выделил в сером веществе коры мозжечка крупные клетки, названные впоследствии его именем, открыл волокна проводящей системы сердца (волокна Пуркине) и др. Он первым применил термин «протоплазма» (1839). В лаборатории ученого создан один из первых микротомов. Ян Пуркине стал организатором чешского Научного общества врачей, которое ныне носит его имя. В 1839 г. основал первый в мире Физиологический институт в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша).

Эмбриология (от греч. embrion – «зародыш», logos – «учение») исторически сформировалась как учение об эмбриогенезе – внутриутробном развитии плода от момента оплодотворения до рождения. со временем содержание и объем этой науки значительно расширились: предметом изучения стали также развитие и строение половых клеток и ранний постэмбриональный период. Современная эмбриология изучает три периода индивидуального развития: предзародышевый (прогенез), зародышевый (собственно эмбриогенез) и ранний послезародышевый (постнатальный) онтогенез.

Первые представления о внутриутробном развитии плода изложены в сочинениях философов и врачей Древней Индии, Древнего Египта и Древней Греции («Гиппократов сборник»). Некоторые из этих ученых (например Анаксагор, V в. до н. э.) полагали, что в отцовском или материнском «семени» в миниатюре предсуществуют все части будущего плода, то есть существует маленький, невидимый глазу человечек, который в процессе развития лишь увеличивается в размерах. Таких взглядов придерживались сторонники теории преформизма.

Аристотель первым выступил с критикой подобных представлений. Он утверждал, что органы будущего плода развиваются из оплодотворенного яйца путем последовательных преобразований (идея эпигенеза). Это положение сохранялось в науке без особых изменений вплоть до XVII в. Концепции преформизма и эпигенеза долгое время бытовали параллельно, причем преформизм занимал доминирующие позиции, особенно в XVII–XVIII вв. Этому способствовали несовершенство микроскопических методов исследования и механистическое понимание идеи развития. Утверждая, что будущий организм в миниатюре заранее предсуществует в яйце, преформисты (а среди них были такие выдающиеся исследователи своего времени, как А. Левенгук, Я. Сваммердам, М. Мальпиги, А. Галлер и др.), по сути дела, не объясняли развитие, а отрицали его.

Первый в истории трактат по эмбриологии «О формировании плода» (De formatione foetu, 1600) составил итальянец Джироламо Фабриций (Fabrici, 1537–1619). Он изобразил на 32 гравюрах и описал этапы развития плода у человека и различных животных (морской свинки, собаки, кошки, свиньи и др.), а также плода цыпленка в отдельном труде «Об образовании яйца и цыпленка» (De formatione ovi et pulli, 1621).

Рождение эмбриологии как науки связано с именем английского ученого Уильяма Гарвея (1578–1657). В 1651 г. он опубликовал сочинение «Исследования о зарождении животных» (Exercitationes de generationе animalium), которое многократно переиздавалось. Изучив развитие цыпленка и некоторых млекопитающих, Гарвей опроверг идею о самозарождении и выдвинул аргументированные доводы против доктрины преформизма. Он обобщил представления о яйце как источнике развития всех животных. Однако, ввиду несовершенства микроскопической техники, Гарвей не имел возможности увидеть яйцо млекопитающих.

Большое значение для становления эмбриологии как науки имели исследования эмбриолога и анатома Каспара Вольфа (Wolff, 1733–1794). Немец по происхождению, он в 1767 г. принял приглашение Петербургской академии наук и до конца жизни работал в России.

Каспар Вольф нанес решительный удар по концепции преформизма, развив и экспериментально обосновав теорию эпигенеза (термин предложен Вольфом). Тщательно изучив ранние стадии развития цыпленка, он доказал, что куриное яйцо не содержит преформированного зародыша. Более того, Вольф выделил в нем два листка зародышевой ткани и показал, что нижний, свертываясь в трубочку, образует пищеварительный канал, который не существует на ранних стадиях развития.

По аналогии с этим наблюдением Вольф предположил, что из верхнего листка формируется центральная нервная система, а все другие органы образуются в результате постепенной структурной дифференцировки организма в процессе внутриутробного развития.

Свои воззрения Вольф изложил в диссертации «Теория зарождения» (Theoria Generations, 1759) и опубликованном в России труде «Об образовании кишечника у цыпленка» (De Formatione Intestinorum, 1768–1769).

Во второй половине XIX в. И.И. Мечников опубликовал ряд капитальных работ по сравнительной и эволюционной эмбриологии, став одним из основоположников этого раздела эмбриологии, открыл явление фагоцитоза (1882).

В XIX в. наряду с общей и сравнительной эмбриологией получило широкое развитие физиологическое направление в эмбриологии, связанное с применением физиологических экспериментальных методов. Эмбриология стала одной из важнейших биологических дисциплин. Ее применение в медицине не ограничивается областью анатомии и гистологии, она имеет важное практическое значение для развития профилактической медицины и борьбы с наследственными заболеваниями, для разработки новых методов тестирования фармакологических препаратов. Большие перспективы эмбриологии связаны с развитием генетики и многих других областей медицинской науки.

Патологическая анатомия – наука, изучающая структурные основы патологических процессов; выделилась из анатомии в середине XVIII в. Ее развитие в Новой истории условно делится на два периода: макроскопический (до середины XIX в.) и микроскопический, связанный с применением микроскопа89.

Во второй половине XVI столетия Бартоломео Евстахий (Eustachio, ок. 1510–1574) первым ввел в практику римского госпиталя систематическое вскрытие умерших и таким образом способствовал становлению патологической анатомии.

Начало патологической анатомии как науке положил соотечественник Евстахия – итальянский анатом и врач Джованни Баттиста Морганьи (Morgagni, 1682–1771). В возрасте 19 лет он стал доктором медицины, в 24 года возглавил кафедру анатомии Болонского университета, а через пять лет – кафедру практической медицины Падуанского университета. Производя вскрытия умерших, Морганьи сопоставлял обнаруженные им изменения пораженных органов с симптомами заболеваний, которые он наблюдал как практикующий врач при жизни больного. Обобщив собранный огромный материал (700 вскрытий) и труды предшественников, в том числе своего учителя – профессора анатомии и хирургии Болонского университета А. Вальсальвы, Морганьи опубликовал в 1761 г. классическое шеститомное исследование «О местонахождении и причинах болезней, открываемых посредством рассечения» (De sedibus et causis morborum per anatomen indagatis).

Морганьи показал, что каждая болезнь вызывает определенные изменения в конкретном органе и определил орган как место локализации болезненного процесса. Таким образом, понятие болезни было соединено с конкретным материальным субстратом, что нанесло мощный удар метафизическим (виталистическим) теориям. Сблизив анатомию с клинической медициной, Морганьи положил начало клинико-анатомическому принципу и создал первую научно обоснованную классификацию болезней. Признанием заслуг Морганьи явилось присуждение ему почетных дипломов академий наук Берлина, Парижа, Лондона и Санкт-Петербурга90.

С середины XIX столетия, когда стал формироваться период микроскопии, в истории патологии начинается новый этап. Развитие этой отрасли медицины проходило в борьбе двух направлений: гуморального, уходящего корнями в философские учения Древнего Востока и Древней Греции, и солидарного, первые представления о котором развивали Эразистрат и Асклепиад.

Французский анатом, физиолог и врач М. Биша, развивая положения Морганьи, впервые показал, что жизнедеятельность отдельного органа слагается из функций различных тканей, входящих в его состав, и что патологический процесс поражает не весь орган, как полагал Морганьи, а только отдельные его ткани (тканевая патология). Не имея возможности использовать микроскопическую технику, которая в то время была еще несовершенна, М. Биша заложил основы учения о тканях – гистологии.

Ведущим представителем гуморального направления был венский патолог, чех по национальности, Карл Рокитанский (Rokitansky, 1804–1878), член Венской и Парижской академий наук. В 1844 г. он создал первую в Европе кафедру патологической анатомии. Его трехтомное «Руководство по патологической анатомии» (Handbuch der speciellen pathologischen Anatomie, 1842–1846), составленное на основе более чем 20 тысяч вскрытий, произведенных с применением макро- и микроскопических методов исследования, выдержало три издания и было переведено на английский и русский языки. Основной причиной болезненных изменений К. Рокитанский считал нарушение состава жидкостей (соков) организма – дискразию. В то же время местный патологический процесс он рассматривал как проявление общего заболевания. Понимание болезни в качестве общей реакции организма было положительной стороной его концепции.

В середине XIX в. гуморальная патология Рокитанского вступила в резкое противоречие с новыми фактическими данными. Применение микроскопа вывело естествознание на уровень познания клеточного строения и резко расширило возможности морфологического анализа в норме и при патологии.

Принципы морфологического метода в патологии заложил Рудольф Вирхов (Virchow, 1821–1902) – немецкий врач, патолог и общественный деятель. Взяв на вооружение теорию клеточного строения (1839), Вирхов впервые применил ее к изучению больного организма и создал теорию целлюлярной (клеточной) патологии, которая изложена в его статье «Целлюлярная патология как учение, основанное на физиологической и патологической гистологии» (1858).

Согласно Вирхову, жизнь целого организма есть сумма жизней автономных клеточных территорий; материальным субстратом болезни является клетка (то есть плотная часть организма, отсюда термин – «солидарная патология»). Вся патология есть патология клетки. «...Все наши патологические сведения, – утверждал Вирхов, – необходимо свести к изменениям в элементарных частях тканей, в ячейках».

Некоторые положения целлюлярной теории патологии, основанные на механистическом материализме, противоречили учению о целостности организма. Они были подвергнуты критике (И.М. Сеченов, Н.И. Пирогов и др.) еще при жизни автора. Но в целом теория целлюлярной патологии была шагом вперед по сравнению с теориями тканевой патологии Биша и гуморальной патологии Рокитанского. Она быстро получила всеобщее признание и оказала положительное воздействие на последующее развитие медицины. Вирхов был избран почетным членом научных обществ и академий почти всех стран мира.

Рудольф Вирхов внес большой вклад в становление патологической анатомии как науки. Используя метод микроскопии, он впервые описал и изучил патологическую анатомию воспаления, лейкоцитоз, эмболию, тромбоз, флебит, лейкемию, амилоидоз почки, жировое перерождение, туберкулезную природу волчанки, клетки нейроглии. Вирхов создал терминологию и классификацию основных патологических состояний. В 1847 г. основал научный журнал «Архив патологической анатомии, физиологии и клинической медицины», в наши дни издаваемый под названием «Virchows Archiv».

Также ему принадлежат многочисленные труды по общей биологии, антропологии, этнографии и археологии91.

На смену целлюлярной теории патологии, сыгравшей в свое время прогрессивную роль в развитии науки, пришло функциональное направление, основанное на учении о нейрогуморальной и гормональной регуляции. Однако роль клетки в патологическом процессе не была перечеркнута: клетка и ее ультраструктуры рассматриваются как интегральные части целостного организма.

В середине XIX столетия в российской патологии сформировалось экспериментальное направление, позднее получившее название патологическая физиология. Впервые курс общей и экспериментальной патологии начал читать в Московском университете известный патологоанатом Алексей Иванович Полунин (1820–1888).

Микробиология как наука о микроорганизмах, их строении и жизнедеятельности, а также об изменениях, вызываемых ими в организмах людей, животных, растений и в неживой природе, возникла во второй половине XIX в. Ее формирование проходило в тесной связи с практической деятельностью человека, историческим развитием общества, прогрессом науки (биология, физика, химия) и техники (открытие и совершенствование микроскопии и других методов исследования).

В истории микробиологии выделяют два основных периода: эмпирический (до второй половины XIX в.) и экспериментальный, начало которого связано с деятельностью Луи Пастера. Идея о живой природе заразного начала, уносившего тысячи человеческих жизней, формировалась в течение тысячелетий. Частые эпидемии повальных болезней в средневековой Европе поневоле способствовали накоплению сведений о путях заражения.

Одной из самых страшных болезней, известной человечеству с древнейших времен, была натуральная оспа. В Европе инфекция с редким постоянством уничтожала население, не щадя ни взрослых, ни детей. Неслучайно оспопрививание как метод борьбы с этим опустошительным заболеванием относят к великим завоеваниям медицинской науки XIX в.

Английский врач Эдвард Дженнер (Jenner, 1749–1823) заметил, что у крестьянок, доивших коров, больных коровьей оспой, на руках образуются пузырьки, напоминающие оспенные пустулы. Через несколько дней они нагнаиваются, подсыхают и рубцуются, после чего эти крестьянки никогда не заболевают натуральной оспой.

В течение 25 лет Дженнер проверял свои наблюдения и 14 мая 1796 г. провел публичный эксперимент по методу вакцинации: привил восьмилетнему мальчику Джеймсу Фиппсу содержимое пустулы с руки крестьянки Сары Нельме, заразившейся коровьей оспой. Полтора месяца спустя Э. Дженнер ввел Джеймсу содержимое пустулы больного натуральной оспой, и мальчик не заболел. Повторная попытка заразить мальчика оспой спустя пять месяцев также не дала никаких результатов – Джеймс Фиппс оказался невосприимчивым к этому заболеванию.

В 1808 г. оспопрививание в Англии стало государственным мероприятием. Э. Дженнер был избран почетным членом почти всех научных обществ Европы92.

В дальнейшем борьба с оспой стала драматичной страницей в истории человечества. Программа ликвидации оспы, предложенная делегацией СССР на XI Всемирной ассамблее ВОЗ в 1958 г., осуществлялась совместными усилиями всех стран мира.

Медицинская микробиология как наука оформилась во второй половине XIX в. Ее становление и первые важнейшие открытия связаны с деятельностью выдающегося французского ученого химика и микробиолога Луи Пастера (Pasteur, 1822–1895). В возрасте 36 лет Пастер защитил докторскую диссертацию, представив две работы: по химии и физике кристаллов.

Основными открытиями Пастера являются: ферментативная природа молочнокислого (1857), спиртового (1860) и маслянокислого (1861) брожения; изучение болезней вина и пива (с 1857); опровержение гипотезы самопроизвольного зарождения (1860); исследование болезней шелковичных червей – пебрины (1865); основы представлений об искусственном иммунитете (на примере куриной холеры, 1880); создание вакцины против сибирской язвы (1881) путем искусственного изменения вирулентности микроорганизмов; создание антирабической вакцины (1885). Даты этих великих открытий запечатлены на мемориальной доске дома Пастера в Париже, где располагалась его первая лаборатория.

Их значение для экономики Франции было столь велико, что английский естествоиспытатель и врач Томас Гексли имел все основания сказать, что прибыли, полученные Францией в результате открытий Пастера, превысили контрибуцию, наложенную на нее Пруссией в 1871 г. Однако только к концу жизни Л. Пастер получил мировое признание.

Открытия Пастера явились основой для развития медицинской микробиологии и борьбы с инфекционными заболеваниями. В 1885 г. Пастер организовал в Париже первую в мире антирабическую станцию. Уже на следующий год антирабическая станция появилась в России, в Одессе. Затем подобные станции стали организовываться в Петербурге, Москве, Варшаве, Самаре и других городах России – раньше, чем в других европейских странах.

Организатором первой в России Пастеровской станции по борьбе с бешенством и другими инфекционными заболеваниями в 1886 г. был Илья Ильич Мечников (1845–1916). Изучая процессы внутриклеточного пищеварения, он обнаружил, что мезодермальные клетки (лейкоциты, клетки селезенки, костного мозга и др., которые он назвал фагоцитами) выполняют функцию защиты организма от болезнетворных микроорганизмов. Первый доклад о фагоцитарной теории «О защитных силах организма» И.И. Мечников сделал на VII Cъезде русских естествоиспытателей и врачей в Одессе в 1883 г. Его теория явилась основой для понимания сущности процесса воспаления.

И.И. Мечников создал крупнейшую школу российских микробиологов, иммунологов и патологов. В его лаборатории в Институте Пастера постоянно работали российские ученые, которые стали его учениками и последователями. Среди них – Г.Н. Габричевский, который в 1892 г. начал читать курс микробиологии в Московском университете и организовал в Москве производство противодифтерийной сыворотки; Д.К. Заболотный, основавший первую в России кафедру микробиологии (1898) в Петербургском женском медицинском институте и внесший большой вклад в изучение эпидемиологии чумы; Н.Ф. Гамалея, занимавшийся профилактикой сыпного тифа, оспы и чумы; а также А.М. Безредка, Л.А. Тарасевич и др.

В конце XIX в. немецкий ученый Пауль Эрлих (Ehrlich, 1854–1915) положил начало учению об антителах как факторах гуморального иммунитета. Бурная полемика и многочисленные исследования, предпринятые после этого открытия, привели к весьма плодотворным результатам. Например, было установлено, что иммунитет определяется как клеточными, так и гуморальными факторами. Таким образом, было создано учение об иммунитете. Его авторы, И.И. Мечников и П. Эрлих, в 1908 г. были удостоены Нобелевской премии.

Большое значение для развития медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Роберта Коха (Koch, 1843–1910) – основоположника бактериологии, лауреата Нобелевской премии (1905). Ученый установил правило, которое получило название триады Коха. Для доказательства этиологической роли микроорганизма в возникновении той или иной заразной болезни, по его мнению, необходимо следующее:

1) обнаруживать данный микроб в каждом случае данного заболевания (причем при других болезнях или у здорового человека он не должен встречаться);

2) выделить его из тела больного в чистой культуре;

3) вызвать такое же заболевание у подопытного животного, заразив его чистой культурой этого микроба.

Роберт Кох первым предложил метод выращивания чистых бактериальных культур на плотных питательных средах (1877), окончательно установил этиологию сибирской язвы (1876), открыл возбудителей туберкулеза (1882) и холеры (1883).

Вирус находится на границе между живыми и неживыми организмами. Это фрагмент кода в белковой оболочке, неклеточный инфекционный агент. Вирусы – это микроорганизмы исключительно малых размеров, которые не имеют клеточного строения.

Термин «вирус» (от лат. virus – «яд») впервые был применен в 1728 г., еще до открытия самих вирусов, для обозначения фактора, способного вызывать инфекционную болезнь. В 1883 г. сотрудник Л. Пастера француз Ш. Шамберлан изобрел бактериальный фильтр, поры которого были меньше бактерий.

В 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Дмитрий Иосифович Ивановский (1864–1920) открыл фильтрующийся вирус как обозначение небактериального болезнетворного агента, способного проходить сквозь бактериальные фильтры. Его эксперименты показали, что экстракт перетертых листьев зараженных растений табака сохраняет инфекционные свойства и после фильтрации. Ивановский предположил, что инфекция может быть вызвана токсином, выделяемым бактериями, однако не развил эту идею.

В то время считалось, что любой инфекционный агент можно выделить на фильтре и вырастить в питательной среде, – таков один из постулатов микробной теории болезней.

В 1898 г. голландский микробиолог Мартин Бейеринк (Beijerinck, 1851–1931) повторил эксперименты Ивановского и пришел к выводу, что прошедший сквозь фильтр инфекционный материал есть не что иное, как новая форма инфекционных агентов.

Мартин Бейеринк подметил, что агент размножался только в делящихся клетках, однако опыты не выявили того, что последний представляет собой частицы. Ученый назвал его Contagium vivum fluidum и вновь ввел в употребление термин «вирус». В целом, Бейеринк правильно интерпретировал природу вирусов и доказал их принципиальное отличие от бактерий.

Основные различия этих микроорганизмов заключаются в следующем:

1) бактерии - это живой организм, потому что у них есть клетки;

2) вирусы не имеют клеток, и им требуются клетки-доноры, чтобы выжить и размножаться;

3) бактерии могут оказаться полезными, вирусы - нет.

Таким образом, в конце XIX в. уже было известно, что вирусы обладают инфекционными свойствами, способны проходить через фильтры и нуждаются в живом хозяине для размножения.

В истории вирусологии можно выделить четыре основных периода.

Первый период (до 1892 г.): вирусологии как науки пока не существует, а все исследования носят эмпирический характер; Пастер изучает бешенство, однако, создав первую вакцину против вирусного заболевания, он все-таки не раскрыл сущности вирусов; Д.И. Ивановский открыл фильтрующиеся вирусы (1892), заложив основы вирусологии - нового направления в микробиологической науке.

Второй период (1892–1940): формирование вирусологии как науки с момента открытия Д.И. Ивановским вируса мозаичной болезни табака; обнаружение возбудителей желтой лихорадки человека американским бактериологом У. Ридом; подтверждение канадским микробиологом Ф. д'Эррелем способности вирусов инфицировать не только клетки растений и животных, но и самих бактерий. Этот уровень развития вирусологии назван организменным.

Успехи микробиологии по изучению возбудителей инфекционных заболеваний сделали возможной их успешную специфическую профилактику.

Третий период (1940-1960-е): широкое использование в вирусологии культуры клеток, что дало возможность культивировать вирусы, изучать их культуральные свойства, получать вакцины; научное доказательство того, что вирусы способны репродуцироваться только в живой клетке, вызывая при этом специфические изменения морфологии клеток (цитопатическое действие - ЦПД) или функциональное нарушение метаболизма клеток (цитопатический эффект - ЦПЭ). Этот уровень развития вирусологии назван клеточным.

Четвертый период (с 1970-х гг. до наших дней): использование вирусов для изучения фундаментальных проблем генетики, молекулярной биологии. Этот уровень развития вирусологии назван молекулярно-биологическим93.

Физиология – одна из древнейших естественных наук, изучает жизнедеятельность целостного организма, его частей, систем, органов и клеток в тесной взаимосвязи с окружающей природой. История физиологии делится на два периода: эмпирический и экспериментальный.

Эмпирическим периодом является эпоха Возрождения – время, когда анатомо-физиологические и естественно-научные исследования, проведенные Везалием, Серветом, Коломбо, Фабрицием, Фаллопием, Галилеем, Санторио и др., подготовили почву для будущих открытий в области физиологии.

Экспериментальный период в физиологии, выделившейся в самостоятельную науку, ведет свое начало от работ У. Гарвея, который математически рассчитал и опытным путем обосновал теорию кровообращения (1628).

Большую роль в развитии физиологии сыграл швейцарский естествоиспытатель, врач и поэт Альбрехт Галлер (Haller, 1708–1777). Он пытался уяснить сущность процесса дыхания в легких, установил три свойства мышечных волокон (упругость, сократимость и раздражимость), определил зависимость силы сокращения от величины стимула и тем самым развил представления Декарта о рефлексе. Галлер первым заметил, что сердце сокращается непроизвольно под действием силы, которая находится в самом сердце.

В России создание основ материалистического направления в физиологии связано с деятельностью Алексея Матвеевича Филомафитского (1807–1849) – основоположника московской физиологической школы. В 1833 г. он защитил докторскую диссертацию «О дыхании птиц», затем в течение двух лет работал в Германии, в лаборатории И. Мюллера, а в 1835 г. стал профессором Московского университета.

А.М. Филомафитский был одним из основателей экспериментальной патологии в России. Вместе с Н.И. Пироговым разработал метод внутривенного наркоза; используя технику вивисекции, изучал вопросы физиологии дыхания, пищеварения, переливания крови («Трактат о переливании крови», 1848); создал аппараты для переливания крови, маску для эфирного наркоза и другие физиологические приборы. А.М. Филомафитский написал первый российский учебник по физиологии «Физиология, изданная для руководства своих слушателей» (1836).

Блестящим достижением XVIII в. явилось открытие биоэлектрических явлений - так называемого животного электричества, сделанного в 1791 г. итальянским анатомом и физиологом Луиджи Гальвани (1737–1798), что положило начало электрофизиологии.

Среди корифеев физиологии и экспериментальной медицины выдающееся место занимает немецкий естествоиспытатель Иоганн Мюллер (1801–1858), член Прусской (1834) и иностранный член-корреспондент Петербургской (1832) академий наук. Ему принадлежат фундаментальные исследования и открытия в области физиологии, патологической анатомии, эмбриологии. В 1833 г. он сформулировал основные положения рефлекторной теории, которые нашли дальнейшее развитие в трудах И.М. Сеченова и И.П. Павлова.

Немецкий физик, математик и физиолог Герман Гельмгольц (Helmholtz, 1821–1894), заложивший основы физиологии возбудимых тканей, сделал крупные открытия в области физиологической акустики и физиологии зрения, изучал процессы сокращения мышц (явление тетануса, 1854) и впервые измерил скорость проведения возбуждения по нерву лягушки (1850).

Уникальный вклад в развитие рефлекторной теории, которая является одной из основных теоретических концепций физиологии и медицины, внес выдающийся представитель российской физиологической школы и основоположник научной психологии Иван Михайлович Сеченов (1829–1905). Его работы по физиологии дыхания и крови, газообмену, растворению газов в жидкостях и обмену энергии заложили основы будущей авиационной и космической физиологии. Особое значение имеют его труды в области физиологии центральной нервной системы и нервно-мышечной физиологии.

И.М. Сеченов первым выдвинул идею о рефлекторной основе психической деятельности и убедительно доказал, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».

Открытое им центральное торможение (1863) впервые показало, что наряду с возбуждением существует процесс торможения, без которого немыслима интегративная деятельность центральной нервной системы.

Классическим обобщением исследований И.М. Сеченова явился труд «Рефлексы головного мозга» (1863), который И.П. Павлов назвал «гениальным взмахом русской научной мысли»94.

Переломный момент истории физиологии связан с деятельностью Ивана Петровича Павлова (1849–1936) – создателя учения о высшей нервной деятельности, основателя крупнейшей физиологической школы современности, новатора методов исследования в физиологии. Исследования И.П. Павлова в области физиологии сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, а также высших отделов центральной нервной системы являются классическими. «В знак признания его работ по физиологии пищеварения, которые позволили изменить и расширить… знания в этой области» И.П. Павлов был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине (1904).

И.П. Павлов не уставал повторять, что главное для естествоиспытателя заключается в методе, поэтому ему удалось ввести в практику физиологических исследований метод хронического эксперимента, который сделал возможным изучение практически здорового животного.

Методологической основой его концепции явились три основных принципа: единство структуры и функции, детерминизм, анализ и синтез. Изучая поведение животных, Павлов выявил рефлексы нового типа, которые формируются и закрепляются при определенных условиях окружающей среды. Ученый назвал их условными в отличие от уже известных прирожденных рефлексов, которые имеются от рождения у всех животных данного вида (то есть безусловных). Было показано также, что условные рефлексы вырабатываются в коре больших полушарий головного мозга, что сделало возможным экспериментальное изучение деятельности коры больших полушарий в норме и при патологии. Результатом этих исследований явилось создание материалистического учения о высшей нервной деятельности - одного из величайших достижений естествознания XX в.

Деятельность И.П. Павлова составила эпоху в развитии физиологии. В начале 1921 г. он возглавил физиологическую лабораторию Института экспериментальной медицины (в Петрограде, ныне Санкт-Петербург). Созданная им научная школа обогатила физиологию новыми творческими достижениями95.

Главная заслуга Дж. Морганьи, М. Биша, К. Рокитанского, Р. Вирхова, И.М. Сеченова, С.П. Боткина, И.П. Павлова и других ученых заключается, прежде всего, в том, что от умозрительных теорий они подошли к научно-экспериментальным исследованиям, объясняющим патологию организма.

Конец XIX - начало XX в. ознаменовались развитием ряда новых отраслей медицины и биологии: рентгенологии и радиологии, молекулярной биологии, биологической химии и гистохимии, медицинской генетики и др. Эти новые направления, с одной стороны, еще теснее увязали медицину с естествознанием, с другой – значительно обогатили традиционные (старые) дисциплины.

87 Бидлоо H.Л. Наставление для изучающих хирургию в анатомическом театре. - М. : Медицина, 1979. - 592 с.

88 Исаев Г.П. Анатомико-хирургические таблицы И.В. Буяльского - оригинальное произведение медицинской литературы начала 19 века // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1955. - Т. 3. - № 2. - С. 59.

89 История кафедры патологической анатомии Московского государственного медико-стоматологического университета с кратким очерком истории патологической анатомии : учеб. пособие / О. В. Зайратьянц [и др.]. - М. : Макс Пресс, 2004. - 41 с.

90 Заблудовский П.Е. Два века патологическоq анатомии. К 200-летию выхода книги Дж. Б. Морганьи // Клиническая медицина. - 1962. - № 4. - С. 152-155.

91 Бородулин В.И., Матвеева А.Г. Вирхов Рудольф // Большая российская энциклопедия : Научно-образовательный портал. URL: https://bigenc.ru/c/virkhov-rudol-f-26aa26?ysclid=lin9km4z2e225058190 (дата публикации: 01.03.2023).

92 Губерт В.О. Эдуард Дженнер и его открытие. - СПб. : Типография П. П. Сойкина, 1896. - 32 с.

93 Соловьев В.Д., Жуковский А.М. Вирусология // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / под ред. Б. В. Петровского. - 3-е изд. - М. : Советская энциклопедия, 1974. - Т. 4.

94 Кузьмин М.К., Макаров В.А., Ивакин В.П. И.М. Сеченов и медицинская наука. - М. : Медицина, 1979. - 142 с.

95 Григорьян,Н.А. Иван Петрович Павлов. 1849-1936. Ученый. Гражданин. Гуманист. К 150-летию со дня рождения. - М. : Наука, 1999. - 312 с.

Дополнительные материалы к лекции