A Nobel-díj A Nobel-díj logója

A fiziológia vagy az orvostudomány Nobel-díja 1904

Ivan Pavlov - Fedezze fel az előadást

A fiziológia vagy az orvostudomány Nobel-díja 1904

Ossza meg ezt

Nobel-előadás

Nobel-előadás, 1904. december 12

Az emésztés élettana

Nem véletlen, hogy az emberi élet minden jelenségét a napi kenyér keresése uralja - ez a legrégebbi kapcsolat, amely minden élőlényt, az embert is beleértve, összekapcsolja a környező természettel. Az élelmiszer, amikor utat talál a szervezetbe, ahol bizonyos változásokon megy keresztül - lebomlik, új kombinációkba lép és újra disszociál - az élet folyamatát teljes teljességében képviseli, a szervezet olyan alapvető fizikai tulajdonságaitól, mint a súly, a tehetetlenség stb. egészen az emberi természet legmagasabb megnyilvánulásaiig. Annak pontos ismerete, hogy mi történik a táplálékkal, amely bejut a szervezetbe, az ideális fiziológia, a jövő fiziológiájának tárgya. A mai fiziológia csak részt vehet az anyag folyamatos felhalmozásában e távoli cél elérése érdekében.

Az első szakasz, amelyen keresztül be kell vezetni a kívülről behozott élelmiszer-anyagokat, az emésztőrendszer; az ezen anyagokkal szembeni első létfontosságú cselekvés, pontosabban és objektívebben szólva, az első részvételük az életben, annak folyamatában emésztés.

Az emésztőrendszer az egész szervezeten áthaladó és a külső világgal, azaz a test külső felületével kommunikáló, de a befelé forduló és így a szervezetben elrejtett csövet képviseli.

Az a fiziológus, akinek sikerül egyre mélyebben behatolnia az emésztőrendszerbe, meggyőződik arról, hogy számos vegyi laboratórium áll, különféle mechanikus eszközökkel felszerelve.

A mechanikus berendezéseket az izomszövet alkotja, amely az emésztőrendszer falának részét képezi. Vagy gondoskodnak az élelmiszer-összetevők egyik laboratóriumból a másikra való átjutásáról, vagy egy bizonyos ideig egy laboratóriumban fogva tartják őket, vagy végül kizárják őket, amikor károsnak bizonyulnak a szervezetre; ezenkívül részt vesznek az élelmiszer mechanikus feldolgozásában, alapos keveréssel elősegítik az arra irányuló kémiai hatást stb.

Egy speciális, úgynevezett mirigyszövet, amely vagy az emésztőrendszer falának alkotóeleme, vagy azon kívül fekszik különálló tömeg alakjában, és csövek útján kommunikál vele, kémiai reagenseket állít elő, az ún. emésztőnedvek, amelyek az emésztőrendszer külön szegmenseibe áramlanak. A reagensek egyrészt olyan jól ismert kémiai anyagok vizes oldatai, mint sósav, szóda stb., Másrészt azonban olyan anyagok, amelyek csak egy élő szervezetben találhatók meg, és amelyek a fő komponenseket szétbontják. élelmiszer (fehérjék, szénhidrátok és zsírok) olyan könnyedén (olyan gyorsan, ilyen alacsony hőmérsékleten és olyan kis mennyiségben), mint egyetlen más, kémiailag jól tanulmányozott anyag sem. Ezek az anyagok, amelyek ugyanolyan in vitro hatnak ugyanúgy, mint az emésztőrendszerben, és amelyek ezért a kémiai vizsgálatok tárgyai, amelyekre teljes mértékben törvények vonatkoznak, mindeddig cáfolták a kémiai elemzéseket. Mint ismeretes, fermentnek hívják.

Az emésztési folyamat ezen általános leírásából az általam megállapított és az általam irányított laboratórium által megállapított tényekre térek át. Ezzel kötelességemnek tartom mély hálával felidézni számos laboratóriumi munkatársamat.

Teljesen világos, hogy az emésztési folyamat, valamint a szervezet bármely más funkciójának sikeres vizsgálata jelentős mértékben függ attól, hogy sikerül-e megtalálni a megfigyelés alatt álló folyamat legközelebbi és legkényelmesebb nézőpontját, és eltávolítunk minden beavatkozót folyamatok a megfigyelt jelenségek és a megfigyelő között.

Végül, mivel az emésztőrendszer összetett rendszer, különálló kémiai laboratóriumok sora, levágtam a kapcsolatokat közöttük, hogy megvizsgáljam az egyes laboratóriumok jelenségeinek menetét; így az emésztőrendszert több külön részre bontottam. Ez természetesen szükségessé tette, hogy kívülről rövid és kényelmes járatokat lehessen elhelyezni minden egyes laboratóriumba. Erre a célra a fémcsöveket régóta használják; ezek egyesülnek a bőrrel a mesterséges testnyílásokban, és a kísérletek közötti időközönként dugókkal lezárhatók.

A gyomormirigyek munkájának sokfélesége azonban nem korlátozódik a fent említett jelenségekre; a reagens mennyiségének és minőségének sajátos ingadozásaiban is megnyilvánul a mirigyek működésének időszaka alatt, egyik vagy másik élelmiszer-anyag bevezetését követően.

De ez elég lesz. Csak azzal szabad visszaélnem a figyelmével, hogy bemutatom az összes tényt, amelyet ezen a területen gyűjtöttünk. Csak megemlítem, hogy hasonló összefüggéseket figyeltünk meg az emésztőrendszer többi mirigyével kapcsolatban.

Most felmerülhet még a kérdés: mit jelent ez a változékonyság a mirigyek munkájában? Válaszként visszatérünk a nyálelválasztás jelenségére. Az ehető anyagok a sűrű, tömény nyál váladékát idézik elő. Miért? A válasz nyilvánvalóan az, hogy ez lehetővé teszi az ételtömeg simán átjutását a szájon át a gyomorba vezető csövön keresztül. Bizonyos, a kutya számára kellemetlen anyagok hatására ugyanazok a mirigyek folyékony nyálat választanak ki. Milyen célt szolgál ilyenkor a nyál? Nyilvánvalóan vagy ezeknek az anyagoknak a hígítására és ezáltal a kémiailag irritáló hatásuk gyengítésére, vagy pedig, mint saját tapasztalatainkból tudjuk, hogy megtisztítsuk a szájat az ilyen anyagtól. Ebben az esetben kizárólag vízre van szükség, nem nyálkára, és a víz valóban kiválasztódik.

Mint láttuk, a kenyér és különösen a száraz kenyér a húsnál lényegesen nagyobb nyálmennyiség kiválasztását váltja ki. Ez is tökéletesen érthető: a száraz kenyér elfogyasztásához nyál szükséges, először is, hogy feloldja a kenyér összetevőit, és így lehetővé tegye az ízének felismerését (valami teljesen ehetetlen lehet, hogy a szájába került), másrészt pedig lágyítja a kemény és száraz kenyeret, különben nehezen süllyed le, és akár a nyelőcső falának sérülését is okozhatja, miközben a szájból a gyomorba mozog.

A gyomorban belüli viszonyok teljesen megegyeznek. A kenyérfehérje több fehérje fermentációját váltja ki, mint a tej vagy a hús fehérje, és ennek megfelelő jelenség figyelhető meg a kémcsőben: a hús és a tej fehérjét a fehérje erjedése könnyebben bontja fel, mint a növényi fehérjét.

Itt ismét számos további példát idézhetnék az emésztőmirigyek munkája és az emésztőrendszerbe kerülő anyagok tulajdonságai közötti hasonló céltudatos kapcsolatokra (de ezt egy későbbi alkalommal meg fogom tenni). Ebben a jelenségben egyáltalán nincs semmi meglepő; és egyéb kapcsolatok nem várhatók. Mindenki számára világos, hogy az állati organizmus egy rendkívül összetett rendszer, amely szinte végtelen részek sorozatából áll, amelyek mind egymással, mind pedig teljes komplexumként kapcsolódnak a környező világhoz, amellyel egyensúlyi állapotban van. Ennek a rendszernek, mint bármely más rendszernek az egyensúlya fennállásának feltétele. És ha bizonyos esetekben nem tudjuk nyilvánosságra hozni a céltudatos kapcsolatokat ebben a rendszerben, ennek oka az, hogy hiányoznak az ismereteink; egyáltalán nem jelenti azt, hogy ezek a kapcsolatok a rendszerben fennállása alatt hiányoznának.

Itt van még egy példa. Néhány perccel azután, hogy a kakukkfű utat talál az emésztőrendszer következő szakaszába - a duodenumba -, e szakasz egyik mirigye működésbe lép; ez a hasnyálmirigy, egy nagy szerv, amely az emésztőrendszer oldalán helyezkedik el és egy ürítőcsatornával kapcsolódik hozzá. De a bélben előretörő kakukkfű mely tulajdonságai stimuláló szerként hatnak erre a mirigyre? Várakozásainkkal ellentétben kiderült, hogy ezt a műveletet nem a gyomorban csatlakozó lé tulajdonságai, nevezetesen a savtartalma hajtotta végre. Ha a gyomorba vagy közvetlenül a belekbe öntünk tiszta gyomornedvet, vagy egyszerűen a benne lévő savat, vagy akár valamilyen más savat, mirigyünk ugyanolyan erőteljesen vagy még erőteljesebben kezd működni, mint a normális kakukkfű a gyomorból a belekbe. E váratlan tény mély jelentősége teljesen egyértelmű.

A gyomorlaboratórium fehérje erjedését savas reakcióban használja. Különböző bélfermentumok, köztük természetesen a hasnyálmirigy-fermentumok, nem képesek savas közegben kifejleszteni aktivitásukat. Ennélfogva egyértelmű, hogy a laboratórium első feladata a sikeres tevékenységéhez szükséges semleges vagy lúgos reakció biztosítása. Ezeket a körülményeket a fent említett összefüggések befolyásolják, mivel a gyomor savtartalma, amint már említettük, lúgos hasnyálmirigy-lé szekrécióját indukálja (és minél magasabb a savtartalma, annál nagyobb a váladék). Így a hasnyálmirigy-lé mindenekelőtt a szóda oldataként működik.

Még egy példa. Hosszú ideje ismert, hogy a hasnyálmirigy-lé mindhárom fermentet tartalmazza, amelyek a főbb élelmiszer-anyagokra hatnak - egy fehérjeskeresztet, amely különbözik a gyomor erjesztésétől, a keményítő fermentortól és a zsír erjesztéstől. Kísérleteink bizonyítják, hogy a hasnyálmirigy-lében a fehérje erjedése folyamatosan vagy időnként részben vagy egészben (ez még mindig vitás kérdés) inaktív, látens formában van. Ezt azzal indokolhatja, hogy az aktív fehérjeferment veszélyeztetheti a másik két hasnyálmirigy-fermentumot és elpusztíthatja azokat. Ezzel egyidejűleg megállapítottuk, hogy a bél felső szakaszának falai egy speciális fermentatív anyagot választanak ki, amelynek hatása az inaktív hasnyálmirigy-fehérje fermentum aktívvá alakítása. Az aktív ferment, amikor érintkezik a bélben lévő étel fehérje-anyagaival, elveszíti káros hatását a többi ferment tekintetében. A fent említett speciális bélfermentum elválasztása a bél falán kizárólag a hasnyálmirigy fehérje fermentációjának stimuláló hatásának köszönhető.

Így a jelenségek céltudatos kapcsolata a az ingerek sajátossága, amelyek hasonlóan specifikus reakcióknak felelnek meg. De ez korántsem meríti ki a témát. Most fel kell vetni a következő kérdést: hogyan érheti el a tárgy adott tulajdonsága, az adott stimuláns, magát a mirigyszövetet, sejtelemeit? A szervezet számtalan részéből álló rendszer kétféle módon egyesül egyetlen entitássá: egy speciális szövet segítségével, amely kizárólag az összefüggések fenntartása céljából létezik, vagyis az idegszövet, és a testfolyadékok segítségével. az összes testelem fürdetése. Ugyanezek a közvetítők továbbítják ingereinket a mirigyszövetbe. Alaposan tanulmányoztuk ezen összefüggések első fajtáját.

Már jóval előttünk megállapították, hogy a nyálmirigyek munkáját egy komplex idegrendszer szabályozza. A centripetális szenzoros idegek végeit különböző ingerek stimulálják a szájüregben; ezek ezen idegeken keresztül jutnak el a központi idegrendszerbe, és onnan a mirigysejtekhez közvetlenül kapcsolódó speciális centrifugális, szekréciós idegrostok segítségével eljutnak a szekréciós elemekhez és bizonyos tevékenységre késztetik őket. Mint ismeretes, ezt a folyamatot egészében a reflex vagy reflex stimuláció.

Azt állítottuk, és kísérletileg is bebizonyítottuk, hogy általában ez a reflex mindig sajátos természetű, vagyis hogy a stimulációt fogadó centripetális idegek végződései különbözőek, és mindegyik csak akkor hoz létre reflexet, ha nagyon meghatározott külső ingerek vannak. Ennek megfelelően a mirigyes sejtet elérő ingereknek szintén különlegesnek, különösnek kell lenniük. Ez a szervek munkájának alapvető mechanizmusa, a külső hatásoktól függően, az idegrendszer által kialakított kapcsolat.

Ahogy az várható volt, a nyálmirigyek idegrendszerének felfedezése azonnal arra késztette a fiziológusokat, hogy hasonló berendezést keressenek az emésztőrendszer mélyebben fekvő más mirigyekben. A nagy erőfeszítések ellenére e tekintetben sokáig nem sikerült pozitív eredményeket elérni. Nyilvánvaló, hogy az új vizsgálati objektumok olyan alapvető tulajdonságokkal bírtak, amelyek megnehezítették a megismerésüket a korábbi módszerekkel a nyomozók számára.

Ezeket a különleges kapcsolatokat figyelembe véve szerencsére képesek voltunk elérni azt, ami ilyen hosszú ideig pium desiderium volt. Az élettan végre megszerezte az irányítást a gyomormirigyeket és a hasnyálmirigyet stimuláló idegek felett. Sikerünk elsősorban annak tudható be, hogy stimuláltuk olyan állatok idegeit, amelyek könnyen álltak a saját lábukon, és sem idegeik ingerlése közben, sem közvetlenül azelőtt nem voltak fájdalmas ingerek.

Kísérleteink nemcsak bebizonyították az idegrendszer létezését a fent említett mirigyekben, hanem néhány olyan tényt is feltártak, amelyek egyértelműen bemutatták ezen idegek normál aktivitásban való részvételét. Itt egy markáns példa.

A leírt kísérletből egyértelmű, hogy pusztán az evés, az étel, még akkor is, ha nem éri el a gyomrot, meghatározza a gyomormirigyek ingerlését. Ha az úgynevezett vagus idegek megszakadnak ezeknek a kutyáknak a nyakánál, akkor az ál-etetés már nem okoz váladékot a gyomornedvből, függetlenül attól, hogy a kutya mennyi ideig marad életben, és annak ellenére, hogy kiváló érzés. Tehát az evés által kiváltott ingerlés a vagus idegekben található idegrostok segítségével eljut a gyomor mirigyekbe.

Most megengedem magamnak, hogy egy pillanatra elhagyjam a fő témámat. Az állatok vagus idegeit már régóta kivágták, és abszolút halálos kimenetelű volt. A 19. század folyamán a fiziológusok megismerhették a vagus idegek által a különböző szervekre gyakorolt számos hatást, és vizsgálataik legalább négy rendellenességet tártak fel a szervezetben, amelyek ezeknek az idegeknek a megszakadása után következtek be, amelyek mindegyike önmagában halálos. Kutyáinkban megfelelő intézkedéseket tettünk e rendellenességek ellen, amelyek közül az egyik az emésztőrendszert érinti, és ennek az eljárásnak köszönhetően azok az állatok egészséges és boldog életet éltek, akiknek vagus idegei megvágódtak. Így négy egyidejűleg fellépő halálos okot szándékosan szüntettek meg. A tudomány erejének markáns bizonyítéka, amely a szervezetet gépnek tekinti!

Tíz évvel ezelőtt az a nagyszerű ember, akinek az éves stockholmi tudományos fesztivál köszönheti fennállását, megtisztelt engem és barátomat, néhai Nencki professzort egy levéllel, amely jelentős adományt csatolt az irányításunk alatt álló laboratóriumok javára. Ebben a levélben Alfred Nobel kifejezte érdeklődését a fiziológiai kísérletek iránt, és azt javasolta, hogy próbáljunk ki néhány nagyon tanulságos projektet, amelyek a fiziológia legfőbb feladataival, az öregedő és elhulló szervezetek problémájával foglalkoznak. A fiziológia valóban képes arra, hogy jelentős győzelmeket reméljen ezen a területen; egyelőre lehetetlen itt körülhatárolni a fiziológia hatalmának határait. A fiziológia ezen ereje azonban csak akkor biztosítható a jövőben, ha tovább mélyítjük ismereteinket a szervezetről, mint nagyon bonyolult mechanizmusról. Fentiekben bemutattam egy kis példát ennek alátámasztására.

Mivel példaként használtuk az állatvilág alacsonyan szervezett képviselőinek tanulmányait, és természetesen fiziológusok akartunk maradni ahelyett, hogy pszichológussá válnánk, úgy döntöttünk, hogy a pszichés jelenségekkel szemben is teljesen objektív nézőpontot választunk állatok. Mindenekelőtt megpróbáltuk szigorúan fegyelmezni gondolkodásmódunkat és szavainkat, és teljesen figyelmen kívül hagytuk az állat mentális állapotát; munkánkat a távoli tárgyak által a nyálmirigyek szekréciójára gyakorolt hatás gondos megfigyelésére és pontos megfogalmazására korlátoztuk. Az eredmények elvárásainknak megfelelőek voltak: a külső jelenségek és a mirigyek aktivitásának variációi között megfigyelhető összefüggések szisztematikusan elemezhetők voltak; úgy tűnt, hogy törvények határozzák meg őket, mert tetszés szerint reprodukálhatók voltak. Örömmel tapasztaltuk, hogy kísérleteink helyesnek és eredményesnek bizonyultak. Hozok itt néhány példát, amelyek bemutatják az új módszerrel elért eredményeket az érdeklődési körünkben.

Az elvesztett cselekvés azonban különleges intézkedésekkel bármikor biztonsággal helyreállítható.

Ha a kenyér többszöri bemutatása már nem stimulálja a kutya nyálmirigyeit, akkor csak annyit kell tennie, hogy az állat kenyeret egyen, hogy a kenyér működését teljes mértékben helyreállítsa. Ugyanez az eredmény érhető el, ha a kutyának valamilyen más ételt adnak. Még erősebb: Ha valami nyálelválasztást kiváltó anyagot, például savat visznek az állat szájába, a kenyér látványának eredeti hatása is helyreáll. Általában minden, ami stimulálja a nyálmirigy aktivitását, visszaszerzi az elveszett reakciót: minél nagyobb az aktivitás, annál teljesebben helyreáll a reakció.

Szintén a szabályok szerint reakciónkat bizonyos interferenciák gátolhatják, például rendkívüli inger hatással a kutyára, a szemére vagy a fülére, és ezáltal erős motoros reakciót vált ki az állatban, például az egész test remegése.

Itt szeretném kifejezni mély meggyőződésemet, hogy ebben az irányban az általam felvázolt tág vonalak mentén a fiziológiai kutatások nagyban és sikeresen előreléphetnek.

Az életben lényegében csak egy dolog érdekel minket: pszichés alkatunk, amelynek mechanizmusa sötétségbe burkolózott és van. Minden emberi erőforrás, művészet, vallás, irodalom, filozófia és történettudomány mind csatlakozik ahhoz, hogy fényt hozzon ebben a sötétségben. De az embernek van még egy hatalmas erőforrása: a természettudomány a szigorúan objektív módszereivel. Ez a tudomány, mint mindannyian tudjuk, minden nap hatalmas haladást mutat. Azok a tények és megfontolások, amelyeket előadásom végén önök elé tártam, egyike a számos kísérletnek a következetes, pusztán tudományos gondolkodásmód az élet legmagasabb megnyilvánulásainak mechanizmusának tanulmányozásában a kutyában, az állatvilág képviselője, amely az ember legjobb barátja.

Tól től Nobel-előadások, élettan vagy orvostudomány 1901-1921, Elsevier Publishing Company, Amszterdam, 1967