История биологии с начала XX века до наших дней - [41]

В XX в. трудами физиологов и биохимиков была раскрыта важная роль в объединении, согласовании и регуляции функций организма некоторых химических соединений, образующихся в отдельных органах, тканях и клетках и переносимых кровью к другим органам, тканям и клеткам, которые под их воздействием резко изменяют свою жизнедеятельность. Было установлено, что характерными особенностями этих химических соединений являются: высокая физиологическая активность (способность в ничтожно малых количествах резко изменять процессы жизнедеятельности), специфичность места образования (они образуются лишь в определенных органах, тканях и клетках в процессе обмена веществ), относительная специфичность действия (обладают относительно постоянным присущим им влиянием на физиологические процессы).

В результате открытия химического взаимодействия в организме представления о регуляции функций претерпели значительные изменения. Оказалось, что имеются два механизма регуляции — нервный и гуморальный (от латинского слова humor — жидкость). Это противоречило взглядам, господствовавшим в XIX в., которые четко сформулировал К. Бернар: «В высокоразвитых организмах большинство жизненных процессов находится под влиянием одной только нервной системы»[13].

Установление наличия в организме гуморальной, в частности гормональной, регуляции поставило вопрос о ее связи с нервной системой. По этому вопросу на протяжении первой половины XX в. высказывались различные точки зрения. Мнение о независимости гормональной регуляции от нервной системы отстаивал французский физиолог Э. Глей, сформулировавший концепцию об автономии желез внутренней секреции по отношению к нервной системе (исключение, по мнению Глея, составляет только хромаффиновая ткань надпочечников, секретирующая адреналин под непосредственным влиянием чревных нервов). Другие физиологи считали, что гуморальная регуляция целиком подчинена прямому нервному контролю и пытались доказать наличие секреторной иннервации эндокринных желез. Для обеих этих точек зрения характерно резкое противопоставление нервного и гуморального механизмов регуляции, непонимание их истинных связей и взаимодействий.

На протяжении первых 30–40 лет XX столетия было установлено, что влияния, осуществляемые нервной системой, и действие физиологически активных веществ, образующихся в организме, представляют собой взаимодействующие звенья общего механизма регуляции функций. В результате сложилась концепция нервно-гуморальной регуляции, которая, не отрицая принципа нервизма, вместе с тем расширила представления, легшие в основу этого принципа, дополнив их данными о химическом взаимодействии клеток организма.

При изучении регуляции функций обнаружилось, что относительное постоянство внутренней среды организма и некоторых жизненно важных процессов (это явление У. Кеннон обозначил в 1932 г. термином «гомеостаз») поддерживается благодаря процессам саморегуляции функций. Это открытие имело большое принципиальное значение.

Многочисленными исследованиями было установлено, что саморегуляция в целостном организме является результатом взаимосвязи между регулируемым органом и регулирующим аппаратом. При этом была выяснена важная роль находящихся в скелетных мышцах проприорецепторов (Ч. Шеррингтон, Р. Гранит[14]) и располагающихся во внутренних органах и сосудистых рефлексогенных зонах висцерорецепторов (Г. Геринг, К. Гейманс, В.И. Черниговский). Эти рецепторы сигнализируют центральной нервной системе о состоянии рабочих аппаратов; приходящие от них импульсы вызывают реакции, направленные на поддержание постоянства регулируемого физиологического параметра.

В XX в. внимание физиологов начали значительно больше привлекать проблемы фило- и онтогенетического развития физиологических функций организмов. Это явилось, с одной стороны, причиной, а с другой стороны — следствием расширения исследований в области сравнительной и возрастной физиологии. Были изучены функции органов, тканей и клеток позвоночных и беспозвоночных животных разных классов и видов и исследованы изменения основных жизненных процессов на разных этапах индивидуального развития. Возникли такие разделы физиологии, как физиология насекомых, рыб, птиц и т. п. Были опубликованы солидные руководства по сравнительной физиологии. Правильная трактовка всего этого материала могла быть дана лишь с позиций дарвинизма.

В XX столетии физиологические знания получили еще более широкое практическое применение. Так, открытия витаминов и гормонов оказали большое влияние на клиническую медицину, ветеринарию и животноводство. Открытие групп крови К. Ландштейном в 1901 г. (Нобелевская премия, 1930) стало основой столь важного для медицинской практики мероприятия, как переливание крови. В нашем столетии сформировалась как особая дисциплина физиология труда. Задачами ее являются физиологическое обоснование рациональной организации труда, разработка рекомендаций по повышению его производительности и борьбе с утомлением. Для этого в разных странах созданы специальные институты и лаборатории, тесно связанные с производством.