Першовідкривачі

Він народився у литовському містечку Поневеже, закінчив Чернігівську гімназію і в 1853 році вступив на медичний факультет Варшавського університету, але не задоволений викладанням фізіології, перейшов в прославлений університет Києва, однак і тут викладання фізіології здалося йому вузьким. Нарешті в Берлінському університеті він стає фахівцем-неврологом і в 1864 році отримує ступінь доктора медицини в Петербурзі. Тепер швидше у Лейпциг, у «всесвітню школу» до Людвігу. Тут двадцятитрирічний доктор Ілля Тадейовича Ціон отримує від великого Карла Фрідріха Вільгельма Людвіга тему для дослідження «Іннервація серця: регуляція кровообігу». Як зазвичай Людвіг бере участь у дослідах, які вирішують ставити на кроликах. Було це щасливою випадковістю або Людвіг вже щось знав?
Для початку потрібно було оголити блукаючий і симпатичний нерви. Простіше всього зробити це на шиї, де обидва нерва лежать під шкірою (по сторонам трахеї один вагус і один симпатичний нерв з кожної сторони). До них прилягають і загальні сонні артерії, в одну з яких вводиться канюля, з'єднана з манометром системи Людвіга. Тепер починається робота з нервами.
Тут-то і виявилося, що на кожній стороні трахеї у тварини не два, а три нерва, третій зовсім тоненький. Що це? Варіант розвитку, потворність? Ні, у всякому разі, не потворність: у всіх інших кроликів теж був цей третій нерв. Видова особливість кроликів?
Препаровка показала, що новий нерв входить в грудну клітку і віддає багато гілочок серця і аорті. Центральний кінець нерва досягав складними шляхами довгастого мозку, де Людвіг і його учні виявили судиноруховий центр, регулює артеріальний тиск. Потрібно було дізнатися, які функції виконує «третій нерв». Для початку його перерізали і не помітили рівно нічого: ні частота роботи серця, ні тиск крові не змінилися, дихання гоже залишалося без змін. Тоді на дратівливі електроди поклали периферичний кінець нерва, але вмикання та вимикання струму не вплинуло на кровообіг кролика. Стало очевидно, що нерв - чутливий, і фізіологічних реакцій можна очікувати тільки у відповідь на подразнення його центрального відрізка. Ось він лежить на електродах, включається струм - і вчиняється одне з найважливіших відкриттів у фізіології.
«Центральне» роздратування відкритого Ціоном і Людвігом нерва вело до негайних і вкрай важливі наслідки. Насамперед, артеріальний тиск стрімко і глибоко падало (втричі!). Падіння було настільки значно, що навіть діаметр аорти помітно зменшувався для неозброєного ока. Другим наслідком подразнення нерва було невелике уражень скорочень серця. Негайно виникло питання: чи не знижувався тиск внаслідок саме цього урежения? Відповідь була отримана негайно після перерізання серцевих гілок блукаючих нервів артеріальний тиск у відповідь на роздратування «третього нерва» падало так само інтенсивно, як і у випадку цілості вагусов, а серцевий ритм на цей раз не ставав рідше. Отже, тиск в артеріях не знижувалося в результаті зменшення серцевого викиду, а внаслідок зниження опору судин кровотоку. Вчені тут же на операційному столі визначили, які саме судини причетні до зниження тиску крові. Це з'ясувалося, коли Ціон звернув увагу на несподівану деталь: кишечник кролика під час зниження тиску крові ставав красно, його судини розширювалися. Можна було припустити, що саме судинний басейн кишок стає більш проходимо для крові у той час, коли відбувається центральне роздратування відкритого нерва. Це припущення вимагало додаткових доказів, так як одночасно могли розширюватися та інші судини.
Кишечник був денервирован, і тоді ефект зниження тиску в артеріях відтворити не вдавалося: початкове підозра підтвердилася.
Отже, відкритий парний чутливий нерв серця і аорти, порушення якого веде до рефлекторного зниження артеріального тиску через зниження прекапиллярного гідродинамічного опору переважно в судинах кишківника. Ціон і Людвіг оцінили своє відкриття правильно, як відкриття нервової, рефлекторної регуляції артеріального тиску. Вони вважали (і цілком слушно), що чутливі закінчення нерва в серці та аорті збуджуються при підвищенні тиску в цій області, і це викликає рефлекторну реакцію - зниження судинного опору. Весь цей рефлекторний апарат був розцінений як система саморегуляції артеріального тиску у великому колі кровообігу. Нерв отримав гарне латинське ім'я нервус депресор кордіс, тобто нерв серця, знижує тиск. Це було відкриттям зворотного зв'язку - такий термін введе в XX столітті Норберт Вінер.
При цьому зі статті Ціона і Людвіга (1866 рік) ставало ясно, що вони відкрили рефлекторний механізм, що підтримує (поряд з іншими) сталість внутрішнього середовища організму. Думка про необхідність такої сталості була незадовго до цього висловлена великим французьким фізіологом Клодом Бернаром. Сталість середовища означає сталість кислотності (рН), хімічного складу, температури та багатьох інших показників.
Природно, параметри внутрішніх середовищ коливаються в залежності від спокою або фізичної роботи, від здоров'я чи хвороби і т. п. Одним з найважливіших параметрів кровообігу, які забезпечують гомеостаз, тобто сталість внутрішнього середовища, є артеріальний тиск. Передусім воно - причина кровообігу.
Далі, від артеріального тиску залежить те тиск, під яким кров входить в капіляр, і, отже, тиск на виході з капіляра. Тому артеріальний тиск має регулюватися особливо пильно, і як би не коливалися інші показники кровообігу (частота серцебиття, кровообіг, серцевий викид), артеріальний тиск залишається найменш вразливою величиною, найбільш постійною, як, наприклад, температура тіла, від якої залежать перебіг біохімічних реакцій, обмін речовин в організмі.
Після відкриття Ціона і Людвіга і спостережень Клода Бернара, який встановив, що судинний тонус визначається активністю симпатичного судинних відцентрових нервів, утвердилася точка зору на судинну регуляцію як на виключно рефлекторну. Це не зовсім точно, згодом було виявлено те, що сьогодні називається ауторегуляцией судин - про неї ми розповіли в передмові, хоча і не вичерпали питання. Так, ми не сказали, що судини чутливі не лише до механічного розтягування, але і до швидкості потоку крові в їх просвіті. Якщо кровотік прискорюється, то різниця потенціалів між внутрішньою та зовнішньою оболонками серця змінюється і зростає чутливість судинних м'язів до нервових впливів. І чутливість судинної стінки до змін тиску, і зміни реактивності до нервовим імпульсам під Дією уповільнення або прискорення кровотоку - все це властивості самої стінки судини. Однак все це з'ясувалося набагато пізніше. А поки простимся на час з Карлом Людвігом. Ціон їде на батьківщину, окрилений досягнутим успіхом, новими ідеями, надіями, знаннями, вмінням працювати, як працюють Справжні Фізіологи... Він відвозить в Росію світогляд Людвіга, що склалося у нього в співдружності з Дюбуа-Реймон, Гельмгольцем і Брюкке і найбільш яскраво виражена в одному з листів Дюбуа: «Брюкке і я - ми поклялися виявити правду, що в організмі не діють ніякі інші сили, крім фізичних і хімічних».
Прощай, Лейпциг, прощай, Томас-кірхе, де ще стоїть орган, на якому грав Йоганн Себастьян Бах, прощай, Ауербах-келлер, на чиїх стінах збереглися автографи Гете, прощайте, професор Людвіг...
Петербург. Заштриховані дощем силуети знайомих вулиць і хмари без кінця і краю. Тут, у цьому місті, тільки що вийшли, оминаючи цензуру, окремим виданням сеченовские «Рефлекси головного мозку». Три роки тому Ціон читав їх в «Медичному віснику» - спеціальному виданні, де ця вибухова робота не привертала уваги влади. Тепер результат може бути іншим. Фізіологія стала крамолою, залишається сподіватися, що Івана Михайловича не спалять на пучках сирої соломи разом з трьома тисячами примірників його книги посеред Сенатській площі...
Доля не балувала Ціона, незважаючи на його блискучі наукові успіхи. Ілля Тадейовича зарахований приват-доцентом Петербурзького університету. Приват-доцент - це позаштатна посаду. Займав її зазвичай доручали викладання обов'язкового курсу з обов'язковим відвідуванням, без заліків і іспитів. Приват-доцент, втім, не заборонялося займатися експериментальною роботою, чому й присвятив себе Ціон. На цей раз він попрямував разом з братом (теж лікарем) в берлінську лабораторію, до Дюбуа-Реймону. Брати припускали з'ясувати дію симпатичних нервів на серце.
Робота була несподівано перервана приємною подією: Паризька академія наук вирішила відзначити видатне відкриття Іллі Фаддеевича Ціона і Карла Вільгельма Фрідріха Людвіга першої Монтионовской премією.
Париж. Зустрічі з Клодом Бернаром і президентом Паризької академії наук Мареем, який в урочистій обстановці вручає премію Людвігу і Циону. І... перервані дослідження тривають. У 1867 році виходить з друку стаття братів Ціон про дію збудження симпатичних нервів на серце. Роздратування цих нервів призводить до посилення і почастішання серцевих скорочень.
Нарешті лауреат Монтионовской премії першого ступеня, автор двох найважливіших відкриттів століття приват-доцент Ціон, осінений вже світовою славою, повертається в Петербурзький університет.