Текст книги "Популярная история медицины"

Создание микроскопической техники стало необходимостью задолго до XVIII века, с которым связано появление гистологии – науки о строении, развитии и жизнедеятельности тканей. Основной целью гистологии (от греч. histos – «ткань») является наблюдение за эволюцией тканей, а также выяснение взаимодействия клеток одного и различных организмов. Первые представления о тканях формировались макроскопическим путем, то есть на основании изучения трупов. Бездоказательные теоретические обобщения не представляли особой ценности, хотя примитивная микроскопическая техника существовала уже в XVI веке. Действие прибора, собранного из увеличительных стекол, в 1590 году продемонстрировали голландские астрономы братья Ганс и Захарий Янсены. Оптическая труба Галилео Галилея имела 9-кратное увеличение и вначале предназначалась для изучения внутреннего строения предметов. После успешного показа в 1609 году ученый приспособил систему для наблюдения за небесными светилами.

Современный термин «микроскоп» и первое применение прибора связаны с именем английского естествоиспытателя Роберта Гука (1635 – 1703 годы). Разносторонний ученый, экспериментатор, опередивший Ньютона в догадках о существовании всемирного тяготения, Гук усовершенствовал оптическую систему Галилея, создав микроскоп, увеличивавший в 30 раз. Имея степень магистра искусств Оксфордского университета, ученый изобрел воздушный насос, придумал пружинный привод механизма карманных часов и множество других полезных вещей.

Микроскоп Гука

Активная изобретательская деятельность Гука определялась не только его энергичной натурой, но и являлась частью служебных обязанностей. Пожизненная должность куратора экспериментов Королевского общества, помимо престижа, требовала регулярной демонстрации новых экспериментов, а соответственно – значительных денежных затрат, причем при отсутствии жалованья. Несмотря на нехватку средств, сэр Роберт охотно выполнял свою работу, помогавшую исследованиям, а также создававшую репутацию полезного клиента у мастеров, изготавливавших инструменты.

В 1664 году в Англии свирепствовала чума, но магистр не покинул Лондон, будучи увлечен научными экспериментами. В «Истории Королевского общества» сохранилась запись от 1665 года: «Гук… между прочими вещами показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму и целый ряд новых метеорологических приборов». Тогда же вышел в свет классический труд магистра Гука – книга под названием «Микрография, или Физиологическое описание мельчайших тел, исследованных с помощью увеличительных стекол». Сочинение представляло собой рассказ о результатах применения микроскопа в качестве исследовательского инструмента: в ней описано 57 «микроскопических» и 3 «телескопических» опыта. Кроме того, автор открыл клеточное строение тканей, ввел термин «клетка», исследовав ткани растений, насекомых и животных. Превосходные гравюры, сопровождавшие текст, представляли как научную, так и художественную ценность.

Ян Сваммердам

Одним из основоположников микроскопической анатомии считается нидерландский натуралист Ян Сваммердам (1637 – 1680 годы), написавший сочинения по анатомии насекомых с изображением их строения на различных стадиях развития. Итальянский медик и биолог Марчелло Мальпиги (1628 – 1694 годы) также внес посильный вклад в становление гистологии. Его заслуга состоит в открытии капиллярного кровообращения, в описании микроскопического строения некоторых видов тканей и органов растений, животных и человека. Именем Мальпиги названы почечные тельца и слой эпидермиса.

Самый мощный микроскоп своего времени в 1673 году создал нидерландский натуралист Антони ван Левенгук (1632 – 1723 годы). Прибор с 270-кратным увеличением позволял наблюдать и зарисовывать простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты, а также их движение в капиллярах. Столь малые живые организмы, обнаруженные при значительном увеличении, были описаны в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Голландский изобретатель достиг совершенства в шлифовке оптических стекол, что позволило ему изготовить короткофокусные линзы с увеличением, невиданным до того времени. Устройство дополнялось удобными металлическими держателями, конструкции самого Левенгука. Ученый не пожелал остаться искателем-одиночкой, регулярно сообщая результаты своих экспериментов в Лондонское королевское общество. Известно, что в 1673 – 1723 годах он отправил 375 отчетов, но ни один из них не послужил основой теоретического обобщения и не привел к созданию отдельной дисциплины.

Микроскоп Левенгука

«Никто не сделал так много и настолько хорошо за такое короткое время», – отозвался современник молодого доктора Биша после его похорон. Автор высказывания напрасно обидел французских ученых, но Мари Франсуа Ксавье Биша (1771 – 1802 годы) за 32 года своей жизни действительно сделал очень многое.

Являясь основоположником патологической анатомии и гистологии, он изучал морфологию и физиологию человеческой ткани без применения микроскопа. Биша назвал более 20 видов тканей, подробно описав их в трудах «Трактат о мембранах и оболочках» (1800) и «Общая анатомия в приложении к физиологии и медицине» (1801). Создание клеточной теории строения организмов, выявившей равенство процессов, происходящих во всех многоклеточных организмах, стало одним из самых великих открытий в естествознании. С трудами Шлейдена и Шванна принято связывать начало микроскопического периода в развитии медико-биологических наук.

Мари Франсуа Ксавье Биша

Чешский естествоиспытатель Ян Эвангелист Пуркине (1787 – 1869 годы) одним из первых применил клеточную теорию непосредственно к медицине, разглядев нервные клетки в сером веществе головного мозга. В 1837 году ученый сделал еще более ошеломляющее открытие: описав клетки в головном и спинном мозге, он выделил в сером веществе коры мозжечка крупные клетки, а также смог объяснить ритмичную работу сердца наличием волокон проводящей системы этого органа. Клетки мозжечка и сердца в специализированных атласах называются именем Пуркине.

Ян Пуркине

Натуралист из Чехии является создателем классических работ по анатомии, физиологии зрительного восприятия, гистологии и эмбриологии. В 1839 году во Вроцлаве по его инициативе чешские медики объединились в Научное общество, и тогда же был учрежден первый в мире Физиологический институт. Пуркине принадлежит авторство некогда популярного термина «протоплазма» (от греч. plasma – «оформленное»), но в прошлом столетии это понятие утратило актуальность. Сотрудники вроцлавского физиологического института уже в середине XIX века пользовались микротомом – инструментом, предназначенным для получения тонких срезов с кусочков органов или тканей с целью последующей микроскопии. В настоящее время с помощью ультрамикротома биологи получают срезы толщиной до 1000 нм (1 нм = 10 – 9 м) для электронной микроскопии.

Микроскоп Делпебара

Самым совершенным для своего времени считался микроскоп системы Деллебара, с помощью которого русский медик Д. Самойлович разработал меры по предотвращению распространения чумы. Сильное увеличение позволило обнаружить в выделениях заразившихся и тканях покойников возбудителя болезни. Сам микроб описан гораздо позже, но Самойловичу принадлежит пионерство в изучении природы чумы с использованием оптической техники, о чем написано в книге «Краткое описание микроскопических исследований о существе яду язвенного…» (1792).

Эпидемии Средневековья способствовали накоплению знаний о природе заразного болезней. Систематизация и практическое применение всех имевшихся сведений стали возможными с появлением микроскопа. Догадки Лукреция и Авиценны, вразумительная теория Фракасторо и оптический прибор Левенгука выступили в качестве предпосылок формирования медицинской микробиологии (от греч. mikros – «малый»). Наука о микроорганизмах, вызывающих болезни у всех живых существ, позволила создать научно обоснованные методики борьбы с опасными заболеваниями, распространение которых регулярно выливалось в опустошительные пандемии.

Борьба с одним из таких заболеваний, натуральной оспой, стала громкой победой английской науки. Сложный и малоэффективный метод оспопрививания применялся еще в древности. В Индии и Китае существовала техника вариоляции, представлявшая собой искусственное заражение. Медики пересаживали содержимое пустул больного оспой здоровому человеку, ожидая полного выздоровления или… смерти, что случалось достаточно часто. Сам метод, напротив, применялся довольно редко. В хрониках упоминалась вариоляция, произведенная супруге британского посла в Турции леди Мэри Уортлей Монтегю, что способствовало внедрению восточного метода в Англии. Несмотря на ожесточенные дебаты, вариоляция находила применение. В 1768 году императрица Екатерина II позволила привить оспу себе и царевичу Павлу; в 1778 году то же проделал французский монарх Людовик XVI; в конце столетия Дж. Вашингтон приказал привить солдат своей армии.

Медаль, выпущенная в честь прививания оспы Екатерине II и царевичу Павлу

По словам одного известного ученого, английский врач Эдуард Дженнер (1749 – 1823 годы), «видел то, что видели все, но мыслил так, как не мыслил никто». Идею о предупреждении чумы посредством введения ослабленного заразных микроорганизмов высказали русские медики еще в середине XVIII века, но только британский доктор сумел довести смутные догадки до логического конца. Однажды, отдыхая в деревне, Дженнер обратил внимание на руки доярок, покрытые пузырьками, напоминающими оспенные пустулы (от лат. pustula – «гнойный прыщ»). Язвочки на руках у женщин действительно оказались метками оспы, но присущей животным, то есть пустулами коровьей оспы. Через несколько дней после воспаления пузырьки подсыхали и хорошо рубцевались, а крестьянки уже никогда не болели натуральной оспой.

Эксперименты на основе деревенских наблюдений заняли у Дженнера 25 лет. Весной 1796 года доктор решился обнародовать результаты: вакцинация (от лат. vacca – «корова») прошла на виду у почтенной английской публики. Содержимое пустулы с руки зараженной доярки Сары Нельмс привили юному джентльмену Джеймсу Фиппсу. Несмотря на отчаянное сопротивление мальчика, опыт закончился удачно. Ребенок не заболел оспой ни тотчас, ни спустя пять месяцев, когда медик повторил вакцинацию. После 23 кратного воспроизведения первого опыта, но уже на других людях Дженнер убедился в правильности своих выводов и опубликовал их в статье «Исследования причин и действий коровьей оспы» (1798).

Проявления коровьей оспы: а – у животного; б – у крестьянки

В 1803 году повсеместной вакцинацией занялось вновь созданное Королевское Дженнеровское общество, возглавляемое самим Дженнером. Вначале оспопрививание произвели солдатам британской армии и морякам флота. Благодаря усилиям активистов общества за полтора года вакцинацию прошли 12 тысяч англичан, и смертность от натуральной оспы снизилась в 3 раза. К 1808 году оспопрививание стало делом государственной важности, а изобретатель метода был избран почти во все научные общества Европы.

«Ланцет Дженнера спас гораздо больше человеческих жизней, чем погубила шпага Наполеона», – отозвался о своем соотечественнике знаменитый акушер Дж. Симпсон. К сожалению, простые англичане не сразу оценили преимущества нового метода. Нелепые слухи о том, что после прививки коровьей оспы человек примет облик этого животного с рогами, копытами и хвостом, долгое время вынуждали медиков прилагать значительные усилия к широкому внедрению оспопрививания.

Последствия вакцинации в представлении лондонцев

Тем не менее определенные трудности существовали: в отсутствие антисептики имелась опасность побочного заражения рожей или венерическими заболеваниями. В 1852 году врач А. Негри разработал менее опасный способ, получив вакцину от привитых телят. Однако полная победа над оспой состоялась только в конце XX века, после внедрения Всемирной программы ликвидации оспы, предложенной и осуществленной Всемирной организацией здравоохранения.

Роберт Кох

Большой вклад в развитие микробиологии внес немецкий ученый Роберт Кох (1843 – 1910 годы), один из основоположников современной бактериологии и эпидемиологии. В 1876 году ученый первым в мире выделил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, доказав ее способность к спорообразованию. Вторым его серьезным открытием стала формулировка критериев причинной связи инфекционного заболевания с микроорганизмом. Правило, названное триадой Генле-Коха, выражалось доказательством причинной роли микроорганизма в появлении данного инфекционного заболевания, но для этого требовалось пройти три стадии:

1) обнаружить данный микроб в каждом случае данного заболевания, причем у здорового человека или при других болезнях он должен отсутствовать;

2) выделить этот микроб из тела больного в чистой культуре;

3) вызвать такое же заболевание у подопытного животного, заразив его чистой культурой данного микроба.

Коху принадлежат труды по выявлению возбудителей инфекционных болезней и разработке методов борьбы с ними. В 1882 году он обнаружил возбудитель туберкулеза, позже названный палочкой Коха. За это выдающееся открытие немецкий микробиолог был удостоен Нобелевской премии в 1905 году. Существованием методики выращивания чистых бактериальных культур на плотных питательных средах и дезинфекции как способа борьбы с холерой медицина также обязана Роберту Коху.

Успехи самоотверженных микробиологов сделали реальными излечение и профилактику венерических заболеваний. В начале XX века немецкий бактериолог Август Вассерман (1866 – 1925 годы) разработал метод серодиагностики сифилиса посредством процедуры, позже названной именем создателя. С помощью серологической реакции Вассермана появилась возможность выделить вторичный сифилис, когда у больного имеются такие симптомы, как сыпь на коже и слизистых оболочках. Август Вассерман сделал открытие, работая совместно со своим соотечественником Альбертом Людвигом Нейссером (1855 – 1916 годы), которому принадлежит открытие возбудителя гонореи и авторство способа окраски бактерий лепры.

Вплоть до середины XIX века от гангрены, наступавшей после хирургического вмешательства, умирало более 80 процентов больных. Выявлением причин послеоперационных осложнений занималось не одно поколение медиков. Практическое начало антисептике положил замечательный венгерский медик Игнац Филипп Земмельвейс (1818 – 1865 годы). В акушерской клинике профессора Клейна в Вене, где долго работал Земмельвейс, была отмечена интересная закономерность. В отделении, предоставленном для студенческой практики, от родильной горячки умирала почти треть пациенток. Тогда как в другом отделении, куда учащиеся не допускались, смертность не превышала 5 процентов. Еще не имея сведений о роли микроорганизмов в развитии воспаления, венгерский доктор установил причину послеродового сепсиса: грязные руки студентов, заходивших к роженицам сразу после занятий в морге.

Эмпирически установив основной фактор высокой смертности, в 1847 году доктор Игнац предложил метод обеззараживания рук хлорной водой. В результате принятых мер смертность в отделении снизилась до 1 – 3 процентов. К сожалению, полезная методика Земмельвейса осталась без внимания, более того, доктора начали травить коллеги, подвергая насмешкам и упрекам в излишнем усердии. Не выдержав издевательств, талантливый медик потерял рассудок и закончил жизнь в психиатрической лечебнице. В настоящее время его знаменитый умывальник занимает достойное место в одном из медицинских музеев.

Джозеф Листер

Теоретическое обоснование связи процессов брожения и гниения с жизнедеятельностью микроорганизмов впервые представил шотландский хирург Джозеф Листер (1827 – 1912 годы). Президент Лондонского королевского общества ввел антисептику в оперативную медицину, будучи уверен в том, что нагноение ран имеет отношение к развитию бактерий.

Наличие объяснения природы хирургической инфекции позволило Листеру разработать систему мероприятий по борьбе с ней. Комплекс санитарных мер предусматривал использование 2 – 5-процентных растворов карболовой кислоты, причем различных видов: водных, масляных и спиртовых. Помимо этого, Листер предусмотрел элементы антисептики и асептики. Последняя представляла собой обработку всех предметов, соприкасающихся с поврежденной поверхностью, например рук врача, хирургических инструментов, бинтов. Антисептикой называли уничтожение микробов в самой ране. Впоследствии для предотвращения инфицирования ран стали применять ультразвук, радиоактивное и ультрафиолетовое излучение.

С введением обязательного обеззараживания смертность после операций значительно снизилась. Однако оставалась инфекция, передававшаяся воздушным путем. Для борьбы с ней Листер изобрел специальный аппарат – паровой распылитель карболовой кислоты. Начиная с 1867 года приспособление устанавливалось в операционной, дезинфекции воздуха во время работы хирургов. До внедрения прибора раны закрывались многослойной воздухонепроницаемой повязкой из тонкого шелка, пропитанного смесью карболовой кислоты и смолистого вещества. Сверху повязку накрывали несколькими слоями марли, также обработанной карболовой кислотой, но с канифолью и парафином. Наконец, все это окутывали клеенкой и перевязывали бинтами, пропитанными незаменимой карболовой кислотой.

Паровой распылитель конструкции Листера

Способы дезинфекции по Листеру были подробно изложены в книге Л. Тауберга «Современные школы хирургии в главнейших государствах Европы» (1889). Автор сочинения тоже занимался разработкой асептических приборов и в последнем десятилетии XIX века представил коллегам аппарат собственной конструкции.

Действенная методика Листера определила снижение послеоперационных осложнений в несколько раз, но имела существенные недостатки. Во-первых, карболовая повязка защищала рану от инфицирования, но не пропускала воздух, что приводило к нарушению кровообращения, и, как следствие, наступало омертвение тканей, или некроз (от греч. nekrosis – «омертвение»). Во-вторых, ядовитые пары карболовой кислоты нередко вызывали отравления у персонала, а частое мытье рук приводило к раздражению кожи. С развитием химии медицина получила более безопасные антисептические вещества, которые до настоящего времени используются во время хирургических операций.

Операция с использованием аппарата Тауберга

Начало научной антисептики (от греч. anti – «против», septicos – «гнилостный») связано с деятельностью основателя современной иммунологии и микробиологии Луи Пастера (1822 – 1895 годы). Французский ученый выявил причины многих инфекционных заболеваний; разработал метод профилактической вакцинации против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства. Английский химик Роберт Бойль еще в XVII столетии сказал, что «природу заразных болезней поймет тот, кто сумеет объяснить природу брожения». Не имея в виду французского коллегу, сэр Бойль оказался прав относительно сути проблемы. Луи Пастер открыл природу брожения, доказав ошибочность теории самопроизвольного появления микроорганизмов, за что в 1860 году получил премию Французской академии наук. Пастер защитил докторскую диссертацию в возрасте 36 лет, занимаясь одновременно двумя науками: химией и физикой. Дальнейшие открытия великого ученого являются синтезом этих дисциплин. В лаборатории Пастера была обнаружена ферментативная природа молочнокислого, спиртового и маслянокислого брожения, велось исследование болезней шелковичных червей. Даты всех открытий зафиксированы на мемориальной доске дома в Париже, где до создания института микробиологии размещалась лаборатория ученого. В 1885 году по инициативе Пастера открылась первая в мире антирабическая станция, через 3 года преобразовавшаяся в институт по борьбе с бешенством и другими инфекционными заболеваниями. Учреждение получило имя создателя и первое время работало на средства, собранные по международной подписке.

Луи Пастер

Достижения Пастера и его коллег открыли широкие перспективы для развития медицины, а также, национальной промышленности и сельского хозяйства. Впоследствии микробиологические открытия использовались в производстве уксуса, пива и вина; послужили средством повышения продуктивности шелкопрядов; применялись в борьбе с вредителями и в деле сохранности продуктов. Все же самым главным результатом работ Пастера стала возможность изготовления вакцин и сывороток, позволивших медикам более эффективно проводить мероприятия по предупреждению эпидемий. Многие несовершенства предшествующих методик сумел устранить немецкий хирург Эрнст фон Бергман (1836 – 1907 годы). Один из создателей научной асептики, автор многочисленных трудов по хирургии черепа и головного мозга, основатель хирургической школы, он доложил о своем способе обеззараживания на X Международном конгрессе врачей в Берлине.

Начало антисептической эры ознаменовалось огромными достижениями оперативной хирургии, открытиями, каких не знала медицина за все время своего существования. С расширением возможностей хирургических процедур стали популярными полостные операции. Разработав методику удаления кисты яичника, французский врач Жюль Эмиль Пеан (1830 – 1898 годы) впервые в мире удалил часть желудка больному раком. Пациент скончался, но способ признали эффективным, далее применяя его в усовершенствованном варианте. Успешное отсечение части желудка в 1881 году выполнил немецкий медик Теодор Бильрот (1829 – 1894 годы). Специализируясь в области хирургии желудочно-кишечного тракта, врач из Германии разработал множество приемов, названных его именем. Его заслугой считается открытие метода резекции (от лат. resectio – отсечение) пищевода, гортани и обширного иссечения языка в случае злокачественной опухоли. Будучи руководителем клиники в Вене, Бильрот передавал свой опыт ученикам, среди которых были российские медики. Один из воспитанников доктора, военный хирург Теодор Кохер (1841 – 1917 годы) удостоился Нобелевской премии за труды по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы.