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WICHTIGSTEN WISSENSCHAFTLICHEN ENTDECKUNGEN
Physiologie des Verdauungssystems. Geschichte und Wesen der wissenschaftlichen Entdeckung
Verzeichnis / Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen Die Werke des russischen Wissenschaftlers gelten als wahrhaft klassisch Iwan Petrowitsch Pawlow Zur Physiologie der Verdauung. Dies gilt sowohl für die Wertigkeit der tatsächlichen und theoretischen Ergebnisse als auch für die Originalität und Geschicklichkeit der Ausführung. Dank des Genies von Pawlow war es möglich, die Physiologie der Verdauungsorgane aus der Sackgasse zu führen und auf beispiellose Höhen zu heben. „Vor Pawlow war die Physiologie der Verdauung einer der rückständigen Zweige der Wissenschaft der Physiologie im Allgemeinen“, bemerkt E.A. Asratyan in seinem Buch über den Physiologen. „Es gab nur sehr vage und fragmentarische Vorstellungen über die Funktionsmuster der einzelnen Verdauungsorgane.“ Drüsen und der gesamte Verdauungsprozess als Ganzes. Vivisektionell akutes Experiment - die damals wichtigste Methode zur Untersuchung der Funktionen der Organe des Verdauungssystems erwies sich als ungeeignet, um die Geheimnisse der Arbeit dieser Organe aufzudecken. Darüber hinaus ist die Die tatsächlichen Ergebnisse solcher bösartigen Experimente führten zu vielen Irrtümern, zum Beispiel zu der Vorstellung, dass die Magen- und Bauchspeicheldrüsendrüsen keine sekretorischen Nerven hätten (Heidenhain, Starling, Baylis usw.), selbst wenn einzelne Wissenschaftler dies nachweisen konnten von sekretorischen Nerven für andere Verdauungsdrüsen, zum Beispiel für die Speicheldrüsen (Ludwig, Claude Bernard, Heidenhain, Langley usw.), dann ist es dieser groben Methode der physiologischen Forschung noch nicht möglich, alle Feinheiten der Nerven zu offenbaren Regulierung ihrer Funktionen. Viele unserer und ausländischen Wissenschaftler (Claude Bernard, Heidenhain, Basov Thiri usw.) wussten dies und versuchten, die Vivisektion durch eine fortschrittlichere Forschungsmethode zu ersetzen – Experimente an chronisch operierten Tieren. Diese Versuche waren jedoch nicht von entsprechendem Erfolg gekrönt: Entweder erwiesen sich die durchgeführten Operationen konzeptionell und in der Durchführungstechnik als wenig wertvoll (Fistel der Speicheldrüsengänge bei Claude Bernard, isolierter Magen bei Heidenhain) oder Die genial konzipierten und erfolgreich durchgeführten Operationen reichten nicht aus, um die Arbeitsmuster dieses Organs zu identifizieren, obwohl sie in allgemeiner Form nur dazu geeignet wären, einzelne, verstreute Fakten über ihre Arbeit zu erhalten. Ohne Übertreibung können wir sagen, dass die Wissenschaft Pavlov die wichtigsten und zuverlässigsten Informationen über die Physiologie der Verdauungsdrüsen verdankt. Er hat dieses wichtige Kapitel der Physiologie tatsächlich neu geschaffen, eine monolithische und integrale Lehre eines einzelnen Verdauungsprozesses geschaffen, um die zuvor existierende formlose Mischung aus nicht zusammenhängenden, halbherzigen und fehlerhaften Informationen über die Arbeit bestimmter Organe des Verdauungssystems zu ersetzen. Auch keiner der damaligen russischen Wissenschaftler MendelejewEinen solchen Ruhm erlangte sie im Ausland nicht. „Dies ist ein Stern, der die Welt erleuchtet und Licht auf noch unerforschte Wege wirft“, sagte HG Wells über ihn. Er wurde „eine romantische, fast sagenumwobene Persönlichkeit“, „ein Weltbürger“ genannt. Ivan Petrovich Pavlov (1849–1936) wurde am 26. September 1849 in Rjasan geboren. Sein Vater, Peter Dmitrijewitsch, war Priester. Von früher Kindheit an übernahm Pavlov von seinem Vater die Ausdauer beim Erreichen von Zielen und den ständigen Wunsch nach Selbstverbesserung. Auf Wunsch seiner Eltern besuchte Pavlov den Anfangskurs des theologischen Seminars und trat 1860 in die Ryazan Theological School ein. In der umfangreichen Bibliothek seines Vaters fand Ivan irgendwie ein Buch von G.G. Levy "Physiologie des Alltags". Das Buch hat sich so tief in seine Seele eingegraben, dass als Erwachsener „der erste Physiologe der Welt“ bei jeder Gelegenheit ganze Seiten aus dem Gedächtnis zitierte. Fasziniert von den Naturwissenschaften trat Pavlov 1870 in die Naturabteilung der Fakultät für Physik und Mathematik der Universität St. Petersburg ein. Sein Interesse an Physiologie nahm zu, nachdem er I. Sechenovs Buch "Reflexes of the Brain" gelesen hatte, aber er konnte dieses Fach erst meistern, nachdem er im Labor von I. Zion ausgebildet worden war, der die Rolle der Depressornerven untersuchte. Pavlovs erste wissenschaftliche Studie war die Untersuchung der sekretorischen Innervation der Bauchspeicheldrüse. Für sie wurden Pavlov und M. Afanasiev mit der Goldmedaille der Universität ausgezeichnet. Nachdem Pavlov 1875 den Titel eines Kandidaten für Naturwissenschaften erhalten hatte, trat er in das dritte Jahr der Medizinischen und Chirurgischen Akademie in St. Petersburg ein (später in die Militärmedizinische Akademie umstrukturiert). Dann wurde Pavlov Assistent am Veterinärinstitut, wo er zwei Jahre lang Verdauung und Blutkreislauf studierte. Im Sommer 1877 arbeitete er in Breslau, Deutschland, mit Rudolf Heidenhain, einem Spezialisten für Verdauung. Im folgenden Jahr begann Pavlov im physiologischen Labor seiner Klinik in Breslau zu arbeiten, hatte aber noch keinen medizinischen Abschluss, den Pavlov 1879 erhielt. Im selben Jahr begann Ivan Petrovich mit Forschungen zur Physiologie der Verdauung, die mehr als zwanzig Jahre andauerten. Viele von Pavlovs Studien in den achtziger Jahren betrafen das Kreislaufsystem, insbesondere die Regulierung der Herzfunktion und des Blutdrucks. 1883 verteidigte Pavlov seine Dissertation zum Doktor der Medizin, die sich der Beschreibung der Nerven widmete, die die Herzfunktionen steuern. Er wurde als Privatdozent an die Akademie berufen, musste diese Ernennung jedoch wegen zusätzlicher Arbeit in Leipzig bei Heidenhain und Karl Ludwig, zwei der bedeutendsten Physiologen der Zeit, ablehnen. Zwei Jahre später kehrte Pavlov nach Russland zurück. Bis 1890 wurden Pavlovs Werke von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt anerkannt. Seit 1891 leitete er die physiologische Abteilung des Instituts für experimentelle Medizin, die er unter seiner aktiven Beteiligung organisierte, und blieb gleichzeitig Leiter der physiologischen Forschung an der Military Medical Academy, wo er von 1895 bis 1925 arbeitete. 1897 fasste Pavlov sein experimentelles Material und seine theoretischen Grundlagen brillant in dem klassischen Werk Vorlesungen über die Arbeit der Hauptverdauungsdrüsen (1897) zusammen, das sehr bald ins Ausland übersetzt wurde. In seiner Forschung bediente sich Pavlov der als unvereinbar geltenden Methoden der mechanistischen und holistischen Schulen der Biologie und Philosophie. Als Vertreter des Mechanismus glaubte Pavlov, dass ein komplexes System wie das Kreislauf- oder Verdauungssystem verstanden werden kann, indem man nacheinander jeden seiner Teile untersucht; als Vertreter der „Philosophie der Ganzheit“ war er der Meinung, dass diese Teile an einem intakten, lebenden und gesunden Tier untersucht werden sollten. Aus diesem Grund lehnte er traditionelle Methoden der Vivisektion ab, bei denen lebende Versuchstiere ohne Betäubung operiert wurden, um die Funktion ihrer einzelnen Organe zu beobachten. In Anbetracht der Tatsache, dass ein Tier, das auf dem Operationstisch stirbt und Schmerzen hat, nicht angemessen auf ein gesundes reagieren kann, hat Pavlov chirurgisch so gehandelt, dass die Aktivität der inneren Organe beobachtet werden kann, ohne ihre Funktionen und den Zustand des Tieres zu stören. Pavlovs Geschick bei dieser schwierigen Operation war unübertroffen. Darüber hinaus bestand er darauf, das gleiche Maß an Sorgfalt, Anästhesie und Sauberkeit wie bei menschlichen Operationen aufrechtzuerhalten. Mit diesen Methoden zeigten Pawlow und seine Kollegen, dass jeder Teil des Verdauungssystems – die Speichel- und Zwölffingerdarmdrüsen, der Magen, die Bauchspeicheldrüse und die Leber – der Nahrung bestimmte Substanzen in ihren verschiedenen Kombinationen hinzufügt und sie in resorbierbare Proteineinheiten zerlegt , Fette und Kohlenhydrate. Nachdem er mehrere Verdauungsenzyme isoliert hatte, begann Pawlow, deren Regulation und Wechselwirkungen zu untersuchen. „Die sekretorischen Nerven der Speicheldrüsen wurden von Pavlovs Vorgängern ziemlich gründlich identifiziert und untersucht“, schreibt E. A. Asratyan, „von Claude Bernard, Heidenhain, Ludwig, Langley und anderen, aber die Bedingungen der akuten Vivisektionsexperimente, in denen ihre Studien durchgeführt wurden Die Ergebnisse erlaubten ihnen nicht, das Bild und die Gesetzmäßigkeiten der reichen und vielseitigen natürlichen Aktivität dieser Drüsen vollständig zu enthüllen. Die Reflexabsonderung des Speichels wurde a priori mit der allgemeinen Erregbarkeit der Rezeptoren in der Mundhöhle in Verbindung gebracht, obwohl dies seit langem der Fall ist bekannt, dass diese Rezeptoren in ihrer Struktur und Funktion alles andere als homogen sind. In seinen systematischen und sorgfältigen chronischen Experimenten stellte Pawlow fest, dass die reflektorische Speichelsekretion in Quantität und sogar in Qualität stark variiert, abhängig von der Art, Stärke, Menge und Dauer der Einwirkung natürlicher Reize in Form von Nahrungsmitteln oder abgelehnten Substanzen auf die Speichelflüssigkeit Rezeptoren der Mundhöhle. Nahrung oder ein abgestoßener Stoff (Säure, Lauge etc.) gelangt in den Mund, welche Art von Nahrung gelangt in den Mund – Fleisch, Brot, Milch oder irgendetwas anderes, in welcher Form (trocken oder flüssig), in welcher Menge – aus Es hängt davon ab, welche Speicheldrüsen in welchem Tempo arbeiten, welche Zusammensetzung und Menge des Speichels sie absondern usw. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass trockene Nahrung mehr Speichelfluss verursacht als nasse oder flüssige Nahrung, Säure verursacht einen höheren Speichelfluss Proteingehalt als Lebensmittelprodukte, in den Mund gegossener Flusssand verursacht ebenfalls starken Speichelfluss, und kleine Kieselsteine, die in den Mund gelegt werden, ohne Speichel zu verursachen, werden aus dem Mund gedrückt usw. Die Variabilität in der Menge und Qualität des abgesonderten Speichels hängt auch von seinem funktionalen Zweck ab – verdauungsfördernd, schützend oder hygienisch-hygienisch. Beispielsweise wird bei essbaren Stoffen in der Regel dicker Speichel abgesondert, bei abgestoßenen Stoffen flüssiger Speichel. In diesem Fall ändert sich der Anteil der einzelnen Speicheldrüsen, die überwiegend flüssigen oder überwiegend zähen Speichel produzieren, entsprechend. Mit der Gesamtheit dieser und anderer Tatsachen stellte Pawlow eine Tatsache von grundlegender Bedeutung fest: Eine solch subtile und helle Variabilität in der Reflexaktivität der Speicheldrüsen ist auf die spezifische Erregbarkeit verschiedener Rezeptoren der Mundhöhle gegenüber jedem dieser Reizstoffe zurückzuführen sie, und diese Veränderungen selbst sind adaptiver Natur.“ 1904 erhielt Pavlov den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin „für seine Arbeit über die Physiologie der Verdauung, die zu einem klareren Verständnis der wesentlichen Aspekte dieses Fachs geführt hat“. In einer Rede bei der Preisverleihung lobte K. A. G. Merner vom Karolinska-Institut Pavlovs Beiträge zur Physiologie und Chemie des Verdauungssystems. „Dank der Arbeit von Pavlov konnten wir die Untersuchung dieses Problems weiter vorantreiben als in allen Jahren zuvor“, sagte Merner, „jetzt haben wir ein umfassendes Verständnis des Einflusses eines Abschnitts des Verdauungssystems auf einen anderen, i. bereit, zusammenzuarbeiten.“ Während seiner gesamten wissenschaftlichen Arbeit interessierte sich Pawlow weiterhin für den Einfluss des Nervensystems auf die Aktivität innerer Organe. Zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts führten seine Experimente zum Verdauungssystem zur Untersuchung konditionierter Reflexe. In einem der Experimente namens „imaginäre Fütterung“ handelte Pawlow einfach und originell. Er machte zwei „Fenster“: eines in der Magenwand, das andere in der Speiseröhre. Nun erreichte das Futter, das dem operierten und geheilten Hund verfüttert wurde, den Magen nicht und fiel aus dem Loch in der Speiseröhre. Doch dem Magen gelang es, das Signal zu empfangen, dass Nahrung in den Körper gelangt war, und er begann, sich auf die Arbeit vorzubereiten: den für die Verdauung notwendigen Saft intensiv abzusondern. Es konnte sicher aus dem zweiten Loch entnommen und störungsfrei untersucht werden. Der Hund konnte stundenlang dieselbe Portion Futter schlucken, die nicht weiter als bis zur Speiseröhre gelangte, und der Versuchsleiter arbeitete zu dieser Zeit mit reichlich fließendem Magensaft. Es war möglich, die Nahrung zu variieren und zu beobachten, wie sich die chemische Zusammensetzung des Magensaftes entsprechend verändert. Aber die Hauptsache war anders. Erstmals konnte experimentell nachgewiesen werden, dass die Arbeit des Magens vom Nervensystem abhängt und von diesem gesteuert wird. Tatsächlich gelangte bei den Experimenten der imaginären Ernährung die Nahrung nicht direkt in den Magen, sondern sie begann zu wirken. Daher erhielt er den Befehl über die Nerven, die vom Mund und der Speiseröhre ausgehen. Gleichzeitig wurde der Saft nicht mehr freigesetzt, sobald die zum Magen führenden Nerven durchtrennt waren. Es war einfach unmöglich, die regulatorische Rolle des Nervensystems bei der Verdauung auf andere Weise nachzuweisen. Ivan Petrovich tat dies als erster und ließ seine ausländischen Kollegen und sogar R. Heidenhain selbst weit hinter sich, dessen Autorität in Europa von allen anerkannt wurde und zu dem Pavlov kürzlich gereist war, um Erfahrungen zu sammeln. "Jedes Phänomen in der Außenwelt kann in ein vorübergehendes Signal eines Objekts umgewandelt werden, das die Speicheldrüsen stimuliert", schrieb Pavlov, "wenn die Stimulation der Schleimhaut der Mundhöhle durch dieses Objekt wiederholt ... mit dem verbunden ist Einwirkung eines bestimmten äußeren Phänomens auf andere empfindliche Oberflächen des Körpers." Natürlich bleiben bei weitem nicht alle Fakten und theoretischen Positionen von Pavlov zur Physiologie des Verdauungssystems bis heute gültig. Zahlreiche Studien von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern haben an einigen von ihnen Ergänzungen und Änderungen vorgenommen. Im Allgemeinen behält die moderne Physiologie der Verdauung jedoch immer noch die tiefe Prägung von Pavlovs Denken und Werk. Seine klassischen Werke dienen immer noch als Grundlage für immer mehr Forschungen. Autor: Samin D. K.
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