Меню

Опыт мнимого кормления собак

Мнимое кормление

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Мнимое кормление» в других словарях:

МНИМОЕ КОРМЛЕНИЕ — МНИМОЕ КОРМЛЕНИЕ, кормление животного (собаки) с фистулой желудка и эзофаготомией. Метод предложен И. П. Павловым (1890). Съедаемая пища вываливается из верхнего конца перерезанного пищевода, не попадая в желудок. Кратковременное мнимое кормление … Большая медицинская энциклопедия

мнимое кормление — метод исследования условно рефлекторного выделения желудочного сока в эксперименте, при котором животному предварительно, кроме наложения фистулы на желудок, производят эзофаготомию с образованием свища пищевода на шее, через который проглоченная … Большой медицинский словарь

Мнимое кормление — – метод изучения условно рефлекторной деятельности желудка, животному предварительно делают эзофаготомию и накладывают фистулу на желудок … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

Хронический опыт — в физиологии, длительное изучение жизнедеятельности организма на целом здоровом животном либо на животном, специально подготовленном с помощью соответствующих воздействий или операций. Методы физиологической хирургии в основном… … Большая советская энциклопедия

Эзофаготомия — (от греч. oisophágos пищевод и tomé разрез, рассечение) операция рассечения или перерезки стенки пищевода для вскрытия его просвета, проникновения через него в окружающее пространство. Э. применяют для удаления из пищевода инородных тел,… … Большая советская энциклопедия

Павлов — I Павлов Александр Васильевич [10(22).12.1880 14.8.1937], советский военачальник, комдив (1935). Родился в Одессе в семье служащего. В армии с 1914, окончил школу прапорщиков (1915), участник 1 й мировой войны 1914 18, поручик. После… … Большая советская энциклопедия

Фистула — I Фистула (от лат. fistula – трубка, канал, дудка) 1) древнее название одноствольных, а затем многоствольных флейт (См. Флейта). 2) Органный регистр. 3) То же, что Фальцет. II Фистула в экспериментальной физиологии, отверстие… … Большая советская энциклопедия

ОПЕРАЦИИ НА ЖИВОТНЫХ — производятся: 1) в целях эксперимента, 2) как пособие для обучения и 3) в леч. и зоотехнических целях. В первом случае они служат одним из основных методов изучения проблем физиологии и биологии, во втором помогают учащемуся хирургу медику… … Большая медицинская энциклопедия

Эскироль, Жан-Этьен Доминик — Жан Этьен Доминик Эскироль Jean Étienne Dominique Esquirol Жан Этьен Доминик Эскироль Дата рождения: 3 февраля 1772 … Википедия

Семейство протеи — Представители семейства протеев имеют в течение всей жизни по сторонам шеи наружные жабры; у них нет век и верхнечелюстных костей; зубы находятся только на межчелюстных и нижнечелюстных костях; позвонки с углублениями спереди и сзади*. *… … Жизнь животных

Источник



Опыт мнимого кормления собак

операцию: обнажил верхнюю часть пищевода, перерезал его, вывел оба конца наружу и укрепил их по краям раны.

После операции пища, которую собака съедала, вываливалась наружу через отверстие перерезанного пищевода.

Если перед собакой ставили миску с не­сколькими кусочками мяса, она начинала с жад­ностью их поедать. Однако каждый прогло­ченный кусок тотчас же падал обратно в миску, вываливаясь через отверстие пищевода.

Мнимое корм­ление собаки. Из желудка через фистулу вытекает чис­тый желудоч­ный сок.

Стоя в станке, собака с фистулой желудка и с перерезанным пищеводом несколько часов подряд глотала одни и те же куски мяса и не могла насытиться ими. При таком мнимом кормлении, как и предполагал великий ученый, из фистулы желудка выделялся совершенно чистый сок, не смешанный ни с пищей, ни со слюной. Вывод ясен. Если для отделения желу­дочного сока достаточно, чтобы пища попадала в рот, но не достигала желудка, значит, работа желудочных желез действительно подчинена нервной системе и управляется ею.

«ФАБРИКА» ЖЕЛУДОЧНОГО СОКА

По выражению Павлова, оперированное животное становится «неистощимой фабрикой» желудочного сока. Оно может выделять через фистулу каждый день по 800—400, а иногда и до 700 мл желудочного сока без вреда для своего здоровья. Павлов никогда не забывал, что важнейшая задача физиологии — помогать врачу в борьбе с болезнями. Вот почему в одной из комнат физиологической лаборатории Инсти­тута экспериментальной медицины, где работал тогда Павлов, было организовано производство натурального желудочного сока.

В станках стояло 10 собак. За 6—7 часов мнимого кормления они давали несколько лит-

ров сока, который после очистки мог быть использован для лечения людей при некоторых желудочных заболеваниях.

Итак, одна задача была решена. По способу Павлова оказалось возможным в любое время получать чистый желудочный сок без примеси других соков и пищи. Но как следить за отде­лением сока и его свойствами во время процесса пищеварения? Надо найти способ собирать чистый желудочный сок в то время, когда пища находится в желудке.

Еще раньше немецкому физиологу Гейденгайну удалось вырезать небольшой кусок же­лудка и сделать из него «мешок» с пришитым к коже отверстием. Таким образом желудок был разделен на две части. В одну, большую часть по-прежнему через пищевод попадала пи­ща. Здесь она переваривалась, а затем поступа­ла в кишечник. Другая, меньшая часть желудка была полностью отделена от большого желуд­ка и не сообщалась с ним. Такой обособленный, или изолированный, желудок имеет только один выход — отверстие в брюшной стенке, через которое наружу выделяется чистый желудоч­ный сок.

Казалось, теперь-то задача полностью раз­решена: искусственный «мешок», сделанный из части стенки желудка подобно зеркалу отра­зит работу всего желудка. Собирая из малень­кого желудка сок и исследуя его состав и свой­ства, можно подробно проследить за работой большого желудка. Однако зеркало оказалось кривым. Оно неправильно отражало работу большого желудка. Так, например, опыты с мнимым кормлением всегда сопровождались большим отделением желудочного сока. А меж­ду тем из маленького желудка при мнимом кормлении не выделялось ни одной капли. Пав­лов предположил, что плохая работа изолирован­ного желудка объясняется тем, что при его вы­краивании были перерезаны нервные волокна.

«Надо устранить этот недостаток, — думал Павлов. — И тогда маленький изолированный желудок будет точно, как зеркало, отражать работу большого желудка».

Вместе со своим помощником доктором Хижиным Павлов долго и настойчиво разрабаты­вал новый способ операции. И в конце концов

Источник

Опыт мнимого кормления собак

3. Пищеварение в желудке

Желудочные железы

Разжеванный и пропитанный слюной пищевой комок, в котором частично начались химические превращения крахмала, движениями языка направляется к его корню, а затем проглатывается. Дальнейшая обработка пищи происходит в желудке.

В желудке пища задерживается от 4 до 11 ч и подвергается в основном химической обработке с помощью желудочного сока. Желудочный сок вырабатывается многочисленными железами, которые расположены в его слизистой оболочке. На каждом квадратном миллиметре слизистой располагается примерно 100 желудочных желез.

Различают три типа клеток желудочных желез: главные — вырабатывают ферменты желудочного сока, обкладочные — вырабатывают соляную кислоту и добавочные, в которых вырабатывается слизь.

Вместимость желудка с возрастом меняется. В первый месяц после рождения она достигает 90-100 мл (при рождении емкость желудка всего 7 мл). Дальнейшее увеличение емкости желудка идет медленно. К концу первого года жизни она составляет 0,3 л, в возрасте от 4 до 7 лет — 0,9 л, в 9-12 лет — около 1,5 л. Вместимость желудка взрослого человека 2-2,5 л.

Слизь, вырабатываемая клетками слизистой оболочки желудка, предохраняет ее от механических и химических повреждений. Соляная кислота не только выполняет пищеварительную функцию, но и обладает способностью губительно действовать на бактерии, попадающие в желудок, т. е. выполняет защитную функцию.

Методика изучения секреции желудочных желез

Наложение фистулы желудка животному дает возможность в любой момент получать содержимое желудка из отверстия фистульной трубки. Для этого достаточно у животного под наркозом вскрыть брюшную полость и через разрез стенки желудка внутрь его ввести металлическую или пластмассовую фистульную трубку (рис. 48) и укрепить ее швами. Второй конец фистульной трубки оставляют на поверхности живота и вне опыта закрывают пробкой. Но в этом случае нельзя получить чистый желудочный сок, так как он смешан в желудке с пищей и слюной. Тем более этим методом нельзя изучить особенности отделения желудочного сока на разные пищевые вещества.

Стремясь избежать этих недостатков, И. П. Павлов предложил дополнить операцию наложения фистулы желудка перерезкой пищевода. При этой операции — эзофаготомии — края перерезанного пищевода вшивают в кожную рану на шее. Животное спустя несколько дней после такой операции может часами есть пищу, однако в желудок пища не попадает. Вместе с тем из фистулы желудка вытекает чистый желудочный сок (рис. 49). Это так называемое мнимое кормление. При мнимом кормлении можно получать большие количества чистого желудочного сока, который используют в лечебных целях. Животное кормят пищей, которую вводят в желудок через фистульную трубку или вливают в нижний отрезок пищевода. При мнимом кормлении получают чистый желудочный сок, есть возможность изучить его особенности и количество при приеме разной пищи. Однако этот метод не дает возможности изучить желудочное сокоотделение, когда пища находится в желудке.


Рис. 48. Желудочная фистульная трубка

И. П. Павлов предложил новую операцию — из большого желудка выкраивали маленький изолированный желудочек. Разрез на большом желудке проводили так, чтобы не повредить нервы (рис. 50). Края вырезанного лоскута сшивают, формируют маленький желудочек, на края разреза большого желудка также накладывают швы. В результате операции создают два желудка: большой, в котором переваривание пищи идет обычным путем, и маленький, изолированный, в который пища никогда не попадает. Но в связи с тем, что при операции изолирования желудочка в нем сохраняются нервы и кровоснабжение, характер сокоотделения в таком желудочке такой же, как и в большом желудке. А так как пища в изолированный желудочек никогда не попадает (рис. 51), то отделяемый железами маленького желудочка сок чистый, не имеет примесей, можно изучать его качественный состав и количество.

Состав и свойства желудочного сока

Для изучения состава и свойств желудочного сока проделайте следующие опыты.

Опыт 19

Купите в аптеке натуральный желудочный сок. В случае его отсутствия можно воспользоваться пепсином (желтоватый порошок), который можно также приобрести в аптеке. Растворите 1 г пепсина в 500 мл слабой соляной кислоты (0,2%).

Читайте также:  Рисунки собак для презентации


Рис. 49. Мнимое кормление эзофаготомированной собаки с фистулой желудка


Рис. 50. Схема операции изолированного желудочка: слева — схема разреза желудка при операции изолированного желудочка (по И. П. Павлову); справа — образовавшийся после операции желудочек; АС — линия разреза; В — стенка желудка, из которой образуется изолированный желудочек; АА брюшная стенка; ветвистыми линиями показан ход волокон блуждающих нервов


Рис. 51. Собака с изолированным маленьким желудочком (по И. П. Павлову)

Часть желудочного сока пронейтрализуйте, прибавив в него несколько капель 10-процентного раствора едкого натра, тщательно взболтайте и при помощи лакмусовой бумаги определите реакцию. Необходимо добиться полной нейтрализации сока.

Приготовьте раствор яичного белка. Для этого возьмите два сырых куриных яйца, отделите белок от желтка. Белки слейте в стакан и добавьте 200 мл воды. Прибавьте половину чайной ложки поваренной соли (для лучшего растворения белка). Эту мутную жидкость профильтруйте через тонкий слой ваты, положенной в воронку. Жидкость, полученная после фильтрования, и есть раствор белка.

Возьмите шесть пробирок, пронумеруйте их и в каждую пробирку налейте по 1-2 мл раствора белка. Нагревая каждую пробирку над пламенем спиртовой лампочки, получите свернувшийся белок. При этом образуются белые хлопья нерастворимого белка. Все пробирки опустите в стакан с холодной водой. Через 10-15 мин в пробирку № 1 прилейте 2-3 мл воды, а в пробирку № 2 — 2-3 мл кислого желудочного сока. Обе пробирки поставьте в стакан с водой, которая нагрета до 37-38° С. Через 10 мин выньте пробирки из теплой воды и отметьте, какие в них произошли изменения.

Теперь в пробирку № 3 налейте кислый желудочный сок, в пробирку № 4 — предварительно прокипяченный желудочный сок, в пробирку № 5 — нейтрализованный желудочный сок. Пробирки № 3, 4, 5 поставьте в стакан с горячей водой (температура воды 37-38° С). В пробирку № 6 налейте кислый желудочный сок. Эту пробирку опустите в стакан со льдом, снегом или холодной водой.

Через 15-20 мин отметьте, какие изменения произошли с белком в пробирках, № 3, 4, 5, 6.

Отделение желудочного сока на разные пищевые вещества

Кислый желудочный сок отделяется железами желудка только во время пищеварения. При пустом желудке его железы находятся в покое. Реакция содержимого желудка вне пищеварения щелочная, что обусловлено выделением слизи щелочной реакции.


Рис. 52. Кривая отделения желудочного сока из изолированного желудочка у собаки после кормления ее мясом, хлебом и молоком (по И. П. Павлову)

Отделение желудочного сока начинается через несколько минут после приема пищи и длится часами. Количество и состав пищеварительных соков зависят от характера пищи, ее химического состава (рис. 52).

Мясо состоит преимущественно из белков, хлеб главным образом из углеводов, в молоке содержатся в значительном количестве белки, жиры и углеводы. Соответственно этому на мясо в течение 7-8 ч выделяется наибольшее количество сока, кислого и со значительным содержанием ферментов. На хлеб отделяется сока меньше, чем на мясо, продолжительность сокоотделения 10-11 ч. Сок, отделяющийся на хлеб, богат ферментами. Сокоотделение на молоко продолжается 6 ч, наибольшее количество сока отделяется в 3-м и 4-м ч. Торможение сокоотделения на молоко в первые часы связано с наличием жира. Жирная пища подавляет желудочную секрецию, снижается при этом и переваривающая сила желудочного сока. Рациональное сочетание различных пищевых продуктов позволяет поддерживать достаточно высокий уровень сокоотделения на протяжении длительного времени.

Механизм отделения желудочного сока

Для того чтобы начал отделяться желудочный сок, совсем необязательно, чтобы пища попала в желудок; достаточно того, что она поступит в ротовую полость. Лучше всего это можно увидеть при мнимом кормлении собаки.

Отделение желудочного сока в ответ на раздражение вкусовых рецепторов ротовой полости происходит рефлекторно. Это врожденный, безусловный рефлекс. Пища, попадая в ротовую полость, раздражает окончания вкусовых нервов, расположенных в слизистой оболочке рта и на языке. Возникшее здесь возбуждение проводится в продолговатый мозг, откуда по секреторным нервам оно достигает желудочных желез, и, хотя пища не поступает при мнимом кормлении в желудок, через отверстие фистульной трубки из желудка течет чистый желудочный сок.

Секреторным нервом для желудочных желез является блуждающий нерв. Если перерезать блуждающие нервы, то мнимое кормление уже не будет вызывать отделения желудочного сока.

К желудочным железам подходят и симпатические волокна. Раздражение в специальных условиях конца перерезанного симпатического нерва вызывает небольшое сокоотделение. Однако симпатические нервы имеют большое значение в регуляции накопления ферментов в секреторных клетках желудка.

Только целостность обоих нервов — и блуждающего, и симпатического — обеспечивает нормальное сокоотделение.

Отделение желудочного сока начинается не только при раздражении пищей рецепторов ротовой полости. Приготовление к еде, разговоры о пище, вид и запах ее вызывают секрецию кислого, богатого ферментами желудочного сока. Это происходит в результате осуществления условного рефлекса на пищу. Благодаря условным рефлексам сок начинает отделяться за некоторое время до начала еды. И. П. Павлов назвал этот сок аппетитным или запальным. Аппетитный сок подготавливает заранее желудок к перевариванию пищи и является важным условием его нормальной работы.

Обычно акт еды всегда начинается с действия вида и запаха пищи, условных раздражителей для желудочных желез. Пища, поступившая вслед за этим в ротовую полость, действует как безусловный раздражитель, возбуждая вкусовые рецепторы слизистой оболочки рта.

Сокоотделение, вызываемое актом еды, составляет сложнорефлекторную фазу желудочной секреции. Сложнорефлекторной ее называют потому, что во время этой фазы желудочный сок отделяется за счет комплекса безусловных и условных рефлексов.

Под влиянием различных воздействий желудочная секреция может тормозиться. Стоит собаке во время еды показать кошку, как у нее прекращается отделение желудочного сока. Вид несвежей пищи, неприятный запах ее, неряшливая обстановка, чтение во время еды приводят к торможению желудочной секреции, чем снижается пищеварительное действие соков и пища усваивается хуже.

Сложнорефлекторное отделение желудочного сока продолжается всего 1,5-2 ч. Общая же продолжительность желудочной секреции составляет 6-10 ч после приема пищи. Следовательно, сложнорефлекторная фаза не может объяснить всех закономерностей отделения желудочного сока. Однако эта фаза пусковая и во многом определяет характер дальнейшего сокоотделения.

Когда пища поступает в желудок, на нее продолжает отделяться желудочный сок до тех пор, пока в желудке будет находиться переваривающаяся пища. За счет каких механизмов теперь отделяется желудочный сок?

Поступившая в желудок пища механически раздражает рецепторы, находящиеся в слизистой оболочке желудка, возбуждение передается в центральную нервную систему и оттуда по блуждающим нервам достигает желез желудка. Если перерезать блуждающие нервы, то механическое раздражение стенок желудка больше не вызывает сокоотделения.

Опыты на собаках, а также наблюдения на людях в лаборатории, руководимой К. М. Быковым, показали, что механическое раздражение стенки желудка у собаки кусочками резины, стеклянными бусами, а у человека введенным в полость желудка резиновым баллоном способно вызвать достаточно сильное сокоотделение. У людей отделение желудочного сока при механическом раздражении стенки желудка начинается через 5-10 мин, у собак — несколько позже. Отделение желудочного сока при механическом раздражении слизистой оболочки желудка — процесс рефлекторный, регулируемый нервной системой.

Быков Константин Михайлович (1886-1959) — видный советский физиолог, ученик и сотрудник И. П. Павлова. Известен своими работами в области физиологии и патологии пищеварения. Он разработал способ получения чистого желудочного сока у человека. К. М. Быков — автор учения о регулирующем влиянии коры головного мозга на работу внутренних органов.

Но не только за счет механического раздражения стенок желудка отделяется сок, когда пища находится в желудке. Важная роль здесь принадлежит и химическим веществам, циркулирующим в крови при пищеварении и гуморальным путем возбуждающим желудочную секрецию. Если собаку накормить мясом или молоком и в разгар секреции взять у нее 200 мл крови и перелить другой собаке, у которой желудочные железы находятся в покое, то после введения крови у второй собаки начнется отделение желудочного сока. Это можно понять так: в кровь во время пищеварения из желудочно-кишечного тракта поступают химические вещества, продукты переваривания. Они кровью приносятся к железам желудка и стимулируют их деятельность. Особенно активны в этом отношении вещества, содержащиеся в мясном бульоне, капустном отваре, отварах рыбы, грибов, овощей.

Кроме того, под влиянием соляной кислоты или продуктов переваривания в слизистой оболочке желудка образуется особый гормон — гастрин, который всасывается в кровь и усиливает секрецию желудочных желез.

Отделение желудочного сока за счет механического раздражения слизистой оболочки желудка, а также за счет химических веществ, всасывающихся из желудка в кровь, составляет нейро-гуморальную фазу секреции.


Рис. 53. Переход содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку (схема)

Обе фазы желудочной секреции — сложнорефлекторная и нейро-гуморальная — связаны между собой. Так, обильное отделение желудочного сока в сложнорефлекторную фазу приводит к ускоренному образованию и всасыванию гастрина, что, в свою очередь, вызывает усиление нейро-гуморальной фазы секреции.

Переход пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку

В желудке пища подвергается также механической обработке. В толще стенок желудка находятся гладкие мышцы, волокна которых идут в трех направлениях: продольном, косом и круговом. Сокращения мышц желудка способствуют лучшему перемешиванию пищи с пищеварительным соком, а также способствуют передвижению пищи из желудка в кишечник.

Содержимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной желудочным соком, движениями мускулатуры желудка перемещается к выходной части его, которую называют пилорическим отделом. На границе пилорического отдела желудка и двенадцатиперстной кишки расположена круговая мышца — сжиматель — сфинктер. Соляная кислота, находящаяся в составе желудочного содержимого, рефлекторно вызывает расслабление пилорического сфинктера; только после этого порция кислой пищевой кашицы переходит в двенадцатиперстную кишку (рис. 53). Поступая в двенадцатиперстную кишку, соляная кислота вызывает рефлекторное сжатие сфинктера, поэтому после перехода в кишечник порции желудочного содержимого дальнейшее его поступление на время задерживается. Когда попавшая в кишку пищевая кашица нейтрализуется содержимым двенадцатиперстной кишки, имеющим щелочную реакцию, сфинктер раскрывается и очередная порция пищевой кашицы проходит из желудка в кишку.

Читайте также:  Собака расчесывает спину до крови у хвоста

Таким образом, переход пищевой кашицы из желудка в кишечник совершается порциями, постепенно. Это способствует лучшей обработке пищеварительными соками содержимого желудка и кишечника.

Источник

Иван Петрович Павлов и его вклад в науку

Основной научной деятельностью Ивана Петровича Павлова были исследования рефлекторной регуляции пищеварения и выяснение механизмов образования условных рефлексов. Именно в этих направлениях он достиг наибольших успехов.

Пожалуй, ни один из русских ученых того времени, включая даже Менделеева, не был так широко известен за рубежом. Писатель и публицист Герберт Уэллс как-то сказал о Павлове: «Это звезда, которая освещает мир, проливая свет на еще не изведанные пути».

Его называли «романтической, почти легендарной личностью», «гражданином мира». Однако это будет потом, после Нобелевской премии по физиологии. Начало научного пути Павлова было не столь радостным. Тот факт, что условия, в которых работал Иван Петрович, менее всего благоприятствовали великим открытиям, еще раз подтверждает его гениальность. Ведь в XIX веке не существовало специальных техник для выполнения столь непростых научных работ, однако Павлов творил чудеса в своей тесной лаборатории в старом здании Императорского института экспериментальной медицины. Он также не прекращал работу в гражданскую войну, когда отсутствовало отопление, властвовал голод и существовал дефицит медицинского оборудования. Однако сейчас доподлинно неизвестно, что было труднее — пережить материальные трудности, непонимание и открытую враждебность со стороны коллег, отрицавших неопровержимые факты и смелые теории Павлова, указывающие на ошибочность слепой веры в «божественную силу», или внутреннюю борьбу, связанную с изменением моральных ценностей.

Опыты с мнимым кормлением и исследования пищеварения

В своих исследованиях Павлов совмещал несколько существующих подходов, которые прежде считались несовместимыми. Так, он считал, что такие сложные системы, как пищеварение или кровообращение, могут быть изучены с помощью поочередного исследования каждой из их частей. Вдобавок ученый полагал, что эти части сложной системы следует изучать у здорового животного. Следуя своим принципам, он выступал против методов хирургических операций над живыми животными, которые были традиционными в то время: тогда для наблюдения за работой отдельных органов лабораторных животных оперировали без наркоза. Павлов справедливо полагал, что умирающее на операционном столе животное, испытывающее боль, не может реагировать так, как здоровое. В результате хирургическое воздействие он проводил более гуманно, чтобы за работой внутренних органов можно было наблюдать, не нарушая их функций и состояния подопытного.

Мастерство Павлова было непревзойденным. Левша с рождения, он постоянно тренировал и правую руку. В результате настолько хорошо владел обеими, что приводил коллег в замешательство и восторг одновременно. Так о нем вспоминали те, кто имел честь находиться рядом в операционной или видеть физиолога за работой:

«Ассистировать ему во время операций было очень трудной задачей: никогда не было известно, какой рукой он будет действовать в следующий момент. Он накладывал швы правой и левой руками с такой скоростью, что два человека с трудом успевали подавать иглы с шовным материалом».

«Человеческим» можно назвать и послеоперационное отношение Павлова к подопытным. Его требования по соблюдению нужного уровня ухода, анестезии и чистоты для животных соблюдались неукоснительно. Ученый говорил: «После приведения организма животного в соответствие с нашей задачей мы должны найти для него modus vivendi (способ существования), чтобы обеспечить абсолютно нормальную и продолжительную жизнь. Только при соблюдении этих условий полученные нами результаты можно считать убедительными и отражающими нормальное течение этих феноменов».

В начале научной карьеры Павлова интересовало влияние нервной системы на деятельность внутренних органов. Для установления ее роли в регуляции желудочной секреции ученый в 1890 году применил оригинальную технику — так называемое мнимое кормление. В этом эксперименте у подопытной собаки надрезали пищевод, а концы его выводили наружу в районе шеи. Желудок также был прооперирован — сообщался с внешней средой с помощью специального отверстия (фистулы).

В итоге у собаки появлялись два искусственных отверстия: одно — в стенке желудка, другое — в пищеводе. Если животное начинало есть, то пища не попадала в желудок, а вываливалась из отверстия в пищеводе наружу. Одновременно по законам физиологии выделялся желудочный сок, так как желудок получал сигнал, что поступает еда. Этот сигнал проходил путь от расположенных в ротовой полости раздраженных рецепторов через продолговатый мозг, а оттуда — по нервным волокнам к желудку.

Мозг давал желудку команду готовиться к пищеварению, то есть усиленно выделять необходимый для переваривания пищи сок. Из опытов стало ясно, что желудочный сок начинает выделяться через несколько минут после начала мнимого кормления. В условиях опыта сок можно было легко собирать из отверстия, расположенного в желудке, а затем исследовать без остатков пищи. Было установлено, что выделение (секреция) сока может продолжаться в течение нескольких часов. Более того, оно не прекращается на протяжении двух-трех часов даже при кратковременном кормлении. В результате исследования от одной собаки за один сеанс мнимого кормления удавалось получить до литра чистого желудочного сока. Это давало большое поле для экспериментов. Например, пищу меняли и наблюдали, как одновременно меняется и химический состав желудочного сока.

Используя данный метод, Павлов показал, что каждый отдел пищеварительной системы — слюнные железы, желудок, поджелудочная железа и печень — добавляет к пище определенные вещества. Их различные комбинации расщепляют еду на элементарные составляющие (белки, жиры и углеводы), которые всасываются стенками пищеварительного тракта. Дополнительно, после выделения нескольких таких веществ, в частности пищеварительных ферментов, Павлов стал изучать способы, помогающие «подчинить» их, понять природу и принципы взаимодействия. В ходе экспериментов по изучению влияния центральной нервной системы на пищеварительную физиолог обнаружил немало удивительных фактов. Компоненты слюны можно разделить на две части: одна, водянистая, облегчает проглатывание пищи, вторая, богатая слизью (муцином), облегчает ее прохождение через пищевод. Например, было установлено, что работа пищеварительных желез «приспосабливается» к пище. Если собаке в рот положить мелкие и гладкие камешки, то слюна не выделяется, так как камешки — это не пища и их следует выплюнуть. Если положить в рот песок, то будет выделяться лишь водянистая часть слюны с минимальным содержанием муцина или вовсе без него: для того чтобы выплюнуть песок, лучше подходит именно такая слюна, а муцин не нужен — песок не глотают.

Работа ученым была проделана огромная.

И в результате Павлов впервые экспериментально установил, что работа желудка управляется нервной системой.

Все доказывалось очень просто: в опытах мнимого кормления пища не попадала непосредственно в желудок, однако он начинал работать. То, что команда от рецепторов ротовой полости к желудку поступала по нервам, было доказано обрезанием особых блуждающих нервов: стоило лишь перерезать их — и сок переставал выделяться. Павлов первым установил это, оставив позади одного из самых авторитетных физиологов того времени и своего учителя Рудольфа Гейденгайна.

В 1897 году Иван Петрович обобщил все собранные факты и результаты исследований в книге «Лекции о работе главных пищеварительных желез», а в 1904-м получил Нобелевскую премию.

Он стал первым физиологом и русским ученым, которого удостоили этой наивысшей награды.

Факты и законы условных рефлексов

Собственные эксперименты, касающиеся пищеварительной системы, а также работа Сеченова «Рефлексы головного мозга» побудили ученого заняться исследованием рефлексов. После 1902 года Иван Петрович полностью сконцентрировался на изучении высшей нервной деятельности и был поражен силой и важностью рефлексов, которые проливали свет на многие спорные вопросы психологии и физиологии.

Во времена Павлова действия раздражителей условно разделяли на прямое и удаленное. При этом эффект каждого из них изучала отдельная наука. Например, раздражение нервных окончаний во рту, которое вызывала поступающая пища, было прямым и сопровождалось слюноотделением, поэтому изучалось физиологией. Удаленное действие, например, когда слюна начинает рефлекторно вырабатываться не только во время попадания пищи в рот, но и если мы просто видим еду (всем знакомо выражение «слюнки текут»), было объектом исследования психологии. По воззрениям того времени, воздействие на расстоянии было возможно из-за наличия более «высоких» функций, таких как воля, желание и суждение. Например, животные «считали», что запах — это пища, и поэтому «желали» ее. Все эти заключения носили теоретический характер, так как тогда еще не существовало достоверных экспериментальных данных о психологии животных. На первых порах Павлов также придерживался такого мнения.

Однако, по мере того как продвигалась его работа по изучению пищеварения, открытые факты все больше стали противоречить бытующей теории о психическом раздражении.

Объяснение этих явлений с позиции всеруководящей «божественной силы» Павлова не устраивало, в результате он решил исследовать их с точки зрения физиологии, то есть объективными научными методами.

Так, с точки зрения физиологии факты кормления собак песком и камнями могут быть описаны по-другому. Нервы, ведущие к слюнным железам, способны регулировать содержание воды и муцина в слюне. К тому же некоторые участки ротовой полости являются рецепторами, которые определяют свойства поступающей пищи и то, как ее следует принять. Такой механизм взаимодействия формировался на протяжении веков (вспомним теорию Дарвина) и приспособился к окружающей среде наилучшим образом. Против «божественной силы» свидетельствовали и другие факты, полученные в ходе исследования пищеварения. Например, избирательное выделение слюны наблюдалось и при психическом (удаленном) раздражении слюнных и пищеварительных желез. Если показать собаке камешки, это не вызовет у нее слюноотделения (камни — не пища), если песок — вызовет обильное выделение водянистой слюны (желание выплюнуть его), если сухую пищу — возникнет обильное выделение слюны, содержащее вдобавок и муцин, способствующий прохождению пищи, если влажную — появится умеренное слюноотделение. Удивительными оказались случаи дистанционного раздражения рефлексов собаки — они могли быть достигнуты не только явными признаками, например, видом и запахом пищи, но и раздражителями, отличными от свойств еды. Например, вид миски для кормления, шаги человека, несущего еду, также вызывают выделение слюны.

Суммируя результаты исследований реакции подопытных собак на внешние раздражители, Павлов сделал важный вывод, что взаимодействие организма с внешней средой, а не «божественная сила» играет ведущую роль. Непосредственное окружение животного постоянно влияет на него, заставляя приспосабливаться к меняющейся обстановке. Итог такого приспособления вызывает новые, неврожденные рефлексы, то есть приобретаемые в течение жизни.

Читайте также:  Почему собаки быстро заживают раны

Результатом этих опытов стало второе крупнейшее открытие в области физиологии — разделение рефлексов на условные, которым животные обучаются в течение своей жизни, и безусловные, то есть присущие от рождения.

Павлов был захвачен своим открытием и продолжил изучение условных рефлексов. В институте в местечке Колтуши, что находился неподалеку от Санкт-Петербурга, он создал первую и единственную в мире лабораторию по изучению высшей нервной деятельности. В процессе исследований физиолог пришел к выводу, что подопытных собак на время эксперимента следует максимально изолировать от воздействия внешних раздражителей. В результате родилась идея «Башни молчания», которая представляла собой отдельное здание с несколькими камерами, связанными винтовыми лестницами и переходами с бесшумным покрытием, и позволяла полностью изолировать подопытное животное от внешнего мира.

В таких условиях вместе со своими коллегами Павлов стал подробно изучать хорошо знакомый ему условный рефлекс: выделение слюны и желудочного сока до кормления на вид и запах пищи. Чтобы всесторонне изучить правила образования условных рефлексов, сотрудники лаборатории вырабатывали у собак все новые и новые условные рефлексы. В «Башне молчания» подача условных раздражителей производилась с помощью нажатия клавиш специального пульта, подача пищи — с помощью сложного по тем временам механизма, обеспечивающего поворот чашек в кормушке, где находилась мясо-сухарная питательная смесь. Наблюдали за опытом через перископ.

Интересен тот факт, что часто против всех ожиданий собаки срывали эксперимент — засыпали.

Подобное поведение натолкнуло ученого на мысль, что нормальная работа мозга невозможна без постоянных внешних раздражителей, потому как длительное однообразие и монотонность выполняемых заданий и получаемых впечатлений снижают тонус коры мозга, что вызывает сонливое состояние.

Механизмы образования условных рефлексов вкупе с многочисленными удивительными фактами и особенностями были детально изучены Павловым вместе с коллегами. В ходе экспериментов, которые даже сегодня вызывают удивление, было доказано, что условно-рефлекторная деятельность осуществляется при участии коры больших полушарий головного мозга.

Например, перед кормлением голодной собаки в помещении включали лампочку, а затем давали пищу. Опыт повторяли несколько раз. Смысл заключался в следующем. Включение света фиксирует зрительный центр, пища вызывает безусловный рефлекс и возбуждение пищеварительной зоны коры. Повторение опыта способствует возникновению временной связи между пищеварительной и зрительной зонами. В результате свет лампочки возбуждает в коре зрительный и пищеварительный центры, что способствует выделению у собаки слюны и без подачи пищи. Появление корма подкрепляет ожидание. Но без такого постоянного подкрепления временная связь между нервными центрами исчезает, а условный рефлекс угасает.

В ходе экспериментов Павлов выявил и другие интересные закономерности условных рефлексов. Например, чтобы получить раздражение на расстоянии, животное должно быть голодным, то есть подготовленным к будущему пищевому раздражению (требуется определенное внутреннее состояние организма). Это оберегает организм и дает животному возможность реагировать на другие, не менее важные раздражители (например, оборонительные или половые). Если показывать собаке пищу без последующего закрепления, то реакция слюнных желез будет с каждым разом слабеть, пока не исчезнет вовсе. Но стоит покормить животное, как реакция слюнных желез полностью восстанавливается. Этот факт играет важную роль в приспособлении: он отучает реагировать на раздражитель, который не ведет к результату. Действие нескольких раздражителей всегда определяется наиболее сильным. Например, одновременная демонстрация сырого мяса (отсутствие слюноотделения) и сухого хлеба (обильное слюноотделение) приведет к отсутствию слюноотделения, так как сырое мясо для собаки — более сильный раздражитель. Это тоже важная характеристика приспособления: реакции организма эффективны только в том случае, когда он отзывается на самый сильный раздражитель, а не делит внимание между несколькими.

Достижения Павлова и психология человека

Работая с подопытными животными, Павлов верил, что полученные знания будут решающим звеном в открытии новых законов психической жизни человека. Читая лекции, посвященные выявленным условным рефлексам, ученый высказал мысль, что рано или поздно они приоткроют завесу тайны и над человеческой психикой. Несмотря на то что вся научная деятельность физиолога была связана с собаками, он как-то заметил:

«В сущности, интересует нас в жизни только одно: наше психическое содержание».

Ученый всю жизнь стремился к тому, чтобы найти ответ на главную загадку или заложить основу ее будущего решения.

Только на закате жизни Иван Петрович стал регулярно обследовать клинических больных. В итоге он нашел качественное отличие между высшими нервными процессами у животного и человека. Это не что иное, как речевая функция, которая обусловливает появление новых принципов работы больших полушарий мозга.

Именно речь дает человеку особую систему рефлексов, значительно большую, чем у животных.

Так, собаки реагируют на внешнее воздействие, связанное с жизненными потребностями. Человек тоже имеет эту особенность, но он может реагировать на слова, которые являются для него уникальными условными раздражителями. На основании этого открытия Павлов выделил два уровня сигнальной системы, назвав второй сигнальной системой функцию речи, присущую только человеку, а первой сигнальной системой — чувственные сигналы, посылаемые внешней средой.

На примере это выглядит так: когда вы услышите или прочтете слово «шоколад» и представите, какой он вкусный и сладкий, у вас, возможно, возникнет желание съесть его и объем слюны во рту увеличится.

В этом процессе будут задействованы сразу две системы: вторая сигнальная нарисует основанный на жизненном опыте обобщенный образ, связанный с произнесенным или увиденным словом, а образ, в свою очередь, через первую сигнальную систему подаст знак организму, словно перед вами появилась плитка шоколада.

Вторая сигнальная система сформировалась у человека в процессе эволюции как дополнение к первой, которая досталась в наследство от животного.

Ее работа основана на возбуждении органов, участвующих в общении, она помогает обобщать жизненный опыт и затем использовать его. Именно она дает людям возможность общаться и мыслить, что также является общением, но только с самим собой (так называемая внутренняя речь). Именно поэтому многие исследователи склоняются к мысли, что вторая сигнальная система возникла именно в процессе коммуникации. Павлов считал, что без ее сигналов не может быть ни психической деятельности, ни мысли.

Ученый подчеркивал, что вторая сигнальная система обусловливает более качественную связь человеческого организма с окружающей средой. Например, животные могут учиться только на собственном жизненном опыте с помощью первой сигнальной системы. Человек же открыт для любого стороннего опыта и может черпать его из всего мирового знания с помощью написанных или произнесенных слов, передающихся из поколения в поколение. Сочетания слов могут передавать самые сложные чувства, четко отражать внешнюю действительность спустя многие столетия. Такое видение дало Павлову все основания считать, что психология имеет большой потенциал, который может быть расширен при тесной связи с физиологией.

После того как была сформулирована идея о сигнальных системах, Павлов сделал еще одно открытие, связанное с защитной функцией нервной системы. Согласно его теории клетки мозга — самые активные клетки человеческого организма, что сказывается на их свойствах, а именно: они подвержены утомлению, перегрузке и повреждению. Природой был создан уникальный механизм защиты этих клеток.

Павлов назвал этот механизм защитным торможением, более известным нам как сон. Во время сна клетки нервной системы восстанавливаются после дневного утомления, при этом организму требуется определенное количество часов сна в течение каждого двадцатичетырехчасового периода. Кроме этого, физиолог обнаружил, что так называемое искусственно вызванное защитное торможение в форме глубокого и продолжительного сна — эффективное лечение некоторых неврозов и психозов.

Иван Петрович Павлов оставил богатейшее наследие для многих наук, среди которых не только физиология, медицина, психология и психиатрия, но и педагогика, философия и другие родственные области знания о человеке. Его идеи и мысли по инерции продвинули советскую науку вперед. Однако перед последующими поколениями стоит не менее ответственная задача — сохранить и приумножить полученные знания и направить их в мирное русло.

Краткая биография

Иван Петрович Павлов родился 14 (26) сентября 1849 года в Рязани в семье священника, поэтому по желанию родителей посещал начальный курс духовной семинарии, а в 1860-м поступил в духовное училище, где продолжил изучение естественных наук, интересовавших его больше всего. Прочитанная в юношестве книжка Г. Г. Леви «Физиология обыденной жизни» с картинками так глубоко запала в душу, что, если бы не она, вполне возможно, Павлов не стал бы физиологом. По счастливой случайности русское правительство разрешило студентам духовных семинарий продолжать образование в светских учебных заведениях. Поэтому Павлов в 1870 году незамедлительно поступил в Императорский Санкт-Петербургский университет на естественное отделение физико-математического факультета. Получив через пять лет звание кандидата естественных наук, Павлов поступил на третий курс Санкт-Петербургской медико-хирургической (с 1881 года — военно-медицинской) академии, а затем устроился ассистентом на кафедре физиологии ветеринарного отделения данной академии. В 1883-м защитил диссертацию на соискание степени доктора медицины, после отправился на работу в Лейпциг с двумя наиболее выдающимися физиологами того времени Рудольфом Гейденгайном и Карлом Людвигом. После двух лет работы вернулся в Россию. С 1891-го заведовал физиологическим отделом Института экспериментальной медицины и одновременно руководил физиологическими исследованиями в Санкт-Петербургской военно-медицинской академии. В 1904-м Павлову вручили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за работу по физиологии пищеварения, благодаря которой было сформировано более ясное понимание жизненно важных аспектов этого вопроса». В 1915 году Павлов был награжден французским орденом Почетного легиона, а затем получил медаль Копли Лондонского королевского общества. Иван Петрович был членом Академии наук СССР, иностранным членом Лондонского королевского общества и почетным членом Лондонского физиологического общества. Всего он был почетным членом 130 академий и научных обществ. Умер великий физиолог 27 февраля 1936 года в Ленинграде от пневмонии.

Источник

Adblock
detector