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LE PRINCIPALI SCOPERTE SCIENTIFICHE
Fisiologia dell'apparato digerente. Storia ed essenza della scoperta scientifica
Elenco / Le scoperte scientifiche più importanti Le opere dello scienziato russo sono riconosciute come veramente classiche Ivan Petrovič Pavlov sulla fisiologia della digestione. Ciò vale sia per il valore dei risultati reali e teorici, sia per l'originalità e la bravura dell'esecuzione. Grazie al genio di Pavlov, è stato possibile portare la fisiologia degli organi del tratto digestivo fuori da un vicolo cieco e portarla a livelli senza precedenti. "Prima di Pavlov, la fisiologia della digestione era una delle sezioni arretrate della scienza della fisiologia in generale", osserva E.A. Asratyan nel suo libro sul fisiologo. "C'erano solo idee molto vaghe e frammentarie sui modelli di funzionamento dei processi digestivi individuali". ghiandole e l'intero processo digestivo nel suo insieme. Esperimento vivisezionale acuto - il metodo principale per studiare le funzioni degli organi dell'apparato digerente a quei tempi si rivelò inadatto a rivelare i segreti del lavoro di questi organi. i risultati effettivi ottenuti da esperimenti così crudeli furono causa di molti errori, ad esempio l'idea che le ghiandole gastriche e pancreatiche non abbiano nervi secretori (Heidenhain, Starling, Baylis, ecc.). Anche se i singoli scienziati furono in grado di stabilirne la presenza dei nervi secretori per altre ghiandole digestive, per esempio per le ghiandole salivari (Ludwig, Claude Bernard, Heidenhain, Langley, ecc.), allora questo rozzo metodo di ricerca fisiologica non ha ancora permesso di rivelare tutte le sottigliezze del sistema nervoso regolamentazione delle loro funzioni. Sapendo questo, molti dei nostri scienziati e di quelli stranieri (Claude Bernard, Heidenhain, Basov Thiri, ecc.) hanno cercato di sostituire la vivisezione con un metodo di ricerca più avanzato: esperimenti su animali operati cronicamente. Tuttavia, questi tentativi non furono coronati dal successo dovuto: o gli interventi eseguiti si rivelarono di scarso valore nella concezione e nella tecnica di esecuzione (fistola dei dotti delle ghiandole salivari in Claude Bernard, stomaco isolato in Heidenhain), oppure le operazioni ingegnosamente concepite ed eseguite con successo non erano sufficienti per identificare i modelli di lavoro di questo organo, anche se in termini generali e sarebbero adatte solo per ottenere fatti individuali e sparsi sul loro lavoro. Senza esagerare, possiamo dire che la scienza deve le informazioni principali e più affidabili sulla fisiologia delle ghiandole digestive a Pavlov. In realtà ha ricreato questo importante capitolo della fisiologia, ha creato una dottrina monolitica e integrale di un singolo processo digestivo per sostituire la miscela informe precedentemente esistente di informazioni tiepide ed errate non correlate sul lavoro di alcuni organi dell'apparato digerente. Nessuno degli scienziati russi di quel tempo, nemmeno Mendeleev, non ha ricevuto tale fama all'estero. "Questa è una stella che illumina il mondo, facendo luce su percorsi non ancora esplorati", ha detto HG Wells di lui. Fu definito "una personalità romantica, quasi leggendaria", "cittadino del mondo". Ivan Petrovich Pavlov (1849–1936) nacque il 26 settembre 1849 a Ryazan. Suo padre, Peter Dmitrievich, era un sacerdote. Fin dalla prima infanzia, Pavlov ha adottato da suo padre la perseveranza nel raggiungimento degli obiettivi e un costante desiderio di auto-miglioramento. Su richiesta dei suoi genitori, Pavlov frequentò il corso iniziale del seminario teologico e nel 1860 entrò nella Scuola teologica di Ryazan. Nella vasta biblioteca di suo padre, Ivan in qualche modo trovò un libro di G.G. Levy "Fisiologia della vita quotidiana". Il libro sprofondò così profondamente nella sua anima che, da adulto, "il primo fisiologo del mondo" citava in ogni occasione intere pagine a memoria. Affascinato dalle scienze naturali, Pavlov nel 1870 entrò all'Università di San Pietroburgo nel dipartimento naturale della Facoltà di Fisica e Matematica. Il suo interesse per la fisiologia è aumentato dopo aver letto il libro di I. Sechenov "I riflessi del cervello", ma è riuscito a padroneggiare questo argomento solo dopo essere stato addestrato nel laboratorio di I. Zion, che ha studiato il ruolo dei nervi depressori. Il primo studio scientifico di Pavlov è stato lo studio dell'innervazione secretoria del pancreas. Per lei, Pavlov e M. Afanasiev hanno ricevuto la medaglia d'oro dell'università. Dopo aver ricevuto il titolo di candidato alle scienze naturali nel 1875, Pavlov entrò nel terzo anno dell'Accademia medica e chirurgica di San Pietroburgo (poi riorganizzata nell'Accademia medica militare). Quindi Pavlov divenne assistente presso l'Istituto veterinario, dove continuò a studiare la digestione e la circolazione sanguigna per due anni. Nell'estate del 1877 lavorò a Breslavia, in Germania, con Rudolf Heidenhain, specialista in digestione. L'anno successivo, Pavlov iniziò a lavorare nel laboratorio fisiologico della sua clinica di Breslavia, non ancora in possesso di una laurea in medicina, che Pavlov conseguì nel 1879. Nello stesso anno, Ivan Petrovich iniziò la ricerca sulla fisiologia della digestione, che continuò per più di vent'anni. Molti degli studi di Pavlov negli anni Ottanta riguardavano il sistema circolatorio, in particolare la regolazione della funzione cardiaca e della pressione sanguigna. Nel 1883 Pavlov difese la sua tesi per il titolo di dottore in medicina, dedicata alla descrizione dei nervi che controllano le funzioni del cuore. Fu nominato Privatdozent all'Accademia, ma fu costretto a rifiutare questo incarico a causa del lavoro aggiuntivo a Lipsia con Heidenhain e Karl Ludwig, due dei più eminenti fisiologi dell'epoca. Due anni dopo, Pavlov tornò in Russia. Nel 1890, le opere di Pavlov furono riconosciute da scienziati di tutto il mondo. Dal 1891 diresse il dipartimento di fisiologia dell'Istituto di Medicina Sperimentale, organizzato con la sua partecipazione attiva, rimanendo il capo della ricerca fisiologica presso l'Accademia medica militare, dove lavorò dal 1895 al 1925. Nel 1897 Pavlov riassunse brillantemente il suo materiale sperimentale e i suoi principi teorici nell'opera classica Lezioni sul lavoro delle principali ghiandole digestive (1897), che fu presto tradotta all'estero. Nella sua ricerca, Pavlov ha utilizzato i metodi delle scuole meccanicistiche e olistiche di biologia e filosofia, che erano considerate incompatibili. Come rappresentante del meccanismo, Pavlov credeva che un sistema complesso, come il sistema circolatorio o digestivo, potesse essere compreso esaminando ciascuna delle loro parti a turno; come rappresentante della "filosofia dell'integrità" sentiva che queste parti dovessero essere studiate in un animale intatto, vivo e sano. Per questo motivo si oppose ai metodi tradizionali di vivisezione, in cui gli animali da laboratorio vivi venivano operati senza anestesia per osservare il funzionamento dei loro singoli organi. Considerando che un animale morente sul tavolo operatorio e sofferente non può rispondere adeguatamente a uno sano, Pavlov ha agito su di esso chirurgicamente in modo tale da osservare l'attività degli organi interni senza disturbare le loro funzioni e lo stato dell'animale. L'abilità di Pavlov in questo difficile intervento chirurgico era insuperabile. Inoltre, ha insistito per mantenere lo stesso livello di cura, anestesia e pulizia delle operazioni sugli esseri umani. Usando questi metodi, Pavlov e i suoi colleghi hanno dimostrato che ogni parte del sistema digestivo - le ghiandole salivari e duodenali, lo stomaco, il pancreas e il fegato - aggiunge determinate sostanze al cibo nelle loro varie combinazioni, scomponendolo in unità assorbibili di proteine. , grassi e carboidrati. Dopo aver isolato diversi enzimi digestivi, Pavlov iniziò a studiarne la regolazione e le interazioni. "I nervi secretori delle ghiandole salivari furono identificati e studiati abbastanza a fondo dai predecessori di Pavlov", scrive E.A. Asratyan, "da Claude Bernard, Heidenhain, Ludwig, Langley e altri, ma le condizioni degli esperimenti di vivisezione acuta in cui furono condotti i loro studi non permetteva loro di rivelare nella sua interezza il quadro e le regolarità della ricca e versatile attività naturale di queste ghiandole. è noto che questi recettori sono tutt'altro che omogenei nella loro struttura e funzioni. Nei suoi sistematici e accurati esperimenti cronici, Pavlov ha stabilito che la secrezione riflessa della saliva varia notevolmente in quantità e anche in qualità, a seconda della natura, forza, quantità e durata dell'azione degli stimoli naturali sotto forma di cibo o sostanze rifiutate sul corpo. recettori del cavo orale. Il cibo o una sostanza rifiutata (acida, alcalina, ecc.) entra in bocca, che tipo di cibo entra in bocca - carne, pane, latte o qualsiasi altra cosa, in quale forma (secco o liquido), in quale quantità - da dipende da quali ghiandole salivari funzioneranno e con quale ritmo, quale composizione e quantità di saliva secerneranno, ecc. Ad esempio, è stato dimostrato che il cibo secco provoca più salivazione del cibo umido o liquido, l'acido provoca la saliva con una maggiore salivazione contenuto proteico rispetto ai prodotti alimentari, anche la sabbia del fiume versata in bocca provoca una salivazione abbondante e piccoli sassolini posti in bocca senza causare saliva vengono espulsi dalla bocca, ecc. La variabilità nella quantità e qualità della saliva secreta dipende anche dalla sua finalità funzionale: digestiva, protettiva o igienico-sanitaria. Ad esempio, di norma, per le sostanze commestibili viene secreta saliva densa e per sostanze rifiutate saliva liquida. In questo caso, la quota di partecipazione delle singole ghiandole salivari, che producono saliva prevalentemente liquida o prevalentemente densa, cambia di conseguenza. Con l'insieme di questi ed altri fatti, Pavlov stabilì un fatto di fondamentale importanza: tale sottile e luminosa variabilità nell'attività riflessa delle ghiandole salivari è dovuta all'eccitabilità specifica dei diversi recettori del cavo orale verso ciascuno di questi agenti irritanti. loro, e questi cambiamenti stessi sono di natura adattiva." Nel 1904 Pavlov ricevette il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina "per il suo lavoro sulla fisiologia della digestione, che ha portato a una comprensione più chiara degli aspetti vitali di questo argomento". In un discorso alla cerimonia di premiazione, KAG Merner del Karolinska Institute ha elogiato i contributi di Pavlov alla fisiologia e alla chimica dell'apparato digerente. "Grazie al lavoro di Pavlov, siamo stati in grado di avanzare nello studio di questo problema più che in tutti gli anni precedenti", ha detto Merner. "Ora abbiamo una comprensione completa dell'influenza di una sezione dell'apparato digerente su un'altra, i. in forma per lavorare insieme." Durante tutto il suo lavoro scientifico, Pavlov mantenne un interesse per l'influenza del sistema nervoso sull'attività degli organi interni. All'inizio del XX secolo, i suoi esperimenti riguardanti il sistema digestivo portarono allo studio dei riflessi condizionati. In uno degli esperimenti, chiamato "alimentazione immaginaria", Pavlov ha agito in modo semplice e originale. Fece due “finestre”: una nella parete dello stomaco, l'altra nell'esofago: ora il cibo che veniva dato al cane operato e guarito non raggiungeva lo stomaco e cadeva dal buco nell'esofago. Ma lo stomaco è riuscito a ricevere un segnale che il cibo era entrato nel corpo e ha iniziato a prepararsi per il lavoro: secernere intensamente il succo necessario per la digestione. Potrebbe essere tranquillamente prelevato dal secondo foro ed esaminato senza interferenze. Il cane poteva ingoiare la stessa porzione di cibo per ore, che non andava oltre l'esofago, e lo sperimentatore ha lavorato in questo momento con abbondante succo gastrico. È stato possibile variare il cibo e osservare come cambia di conseguenza la composizione chimica del succo gastrico. Ma la cosa principale era diversa. Per la prima volta è stato possibile dimostrare sperimentalmente che il lavoro dello stomaco dipende dal sistema nervoso ed è da esso controllato. Infatti, negli esperimenti di alimentazione immaginaria, il cibo non è andato direttamente nello stomaco, ma ha iniziato a funzionare. Pertanto, riceveva il comando attraverso i nervi provenienti dalla bocca e dall'esofago. Allo stesso tempo, non appena i nervi che portavano allo stomaco venivano tagliati, il succo smetteva di essere rilasciato. Era semplicemente impossibile provare in altri modi il ruolo regolatore del sistema nervoso nella digestione. Ivan Petrovich fu il primo a farlo, lasciando molto indietro i suoi colleghi stranieri e persino lo stesso R. Heidenhain, la cui autorità era riconosciuta da tutti in Europa e presso il quale Pavlov si era recentemente recato per acquisire esperienza. "Qualsiasi fenomeno nel mondo esterno può essere trasformato in un segnale temporaneo di un oggetto che stimola le ghiandole salivari", scrisse Pavlov, "se la stimolazione della mucosa della cavità orale da parte di questo oggetto è ripetutamente associata ... con il impatto di un certo fenomeno esterno su altre superfici sensibili del corpo". Naturalmente, tutt'altro che tutti i fatti e le posizioni teoriche di Pavlov sulla fisiologia dell'apparato digerente rimangono valide oggi. Numerosi studi di scienziati di vari paesi hanno apportato modifiche e modifiche ad alcuni di essi. Tuttavia, in generale, la moderna fisiologia della digestione conserva ancora l'impronta profonda del pensiero e dell'opera di Pavlov. Le sue opere classiche servono ancora come base per sempre più ricerche. Autore: Samin D.K.
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