Исследования Дж. Оливера и Э. Шэфера

Сэр Генри Дэл (Sir Henry Dale, 1875 – 1968) в статье "Случай и оппортунизм в медицинском научном исследовании", опубликованной в 1948 г. в "Британском медицинском журнале" даёт следующее описание обстоятельств, окружающих открытие прессорного эффекта вытяжки из мозгового вещества надпочечника. Джордж Оливер, врач из Харрогейта, использовал свободное время для экспериментов на членах своей семьи. Он применял оборудование, которое разработал сам для клинических исследований. В одном таком опыте он использовал прибор для измерения толщины лучевой артерии и делал инъекции вытяжки из мозгового слоя надпочечника животных своему младшему сыну. Материалом для получения экстракта его снабжал местный мясник. Оливер полагал, что он обнаружил сужение лучевой артерии. Приехав в Лондон, чтобы сообщить профессору Шэферу результаты своих наблюдений, он застал Шэфера за экспериментом по измерению кровяного давления у собак. Профессор скептически отнёсся к полученным результатам эксперимента, но Оливер настаивал на своём и просил только о том, чтобы одна доза экстракта, который он привёз в своём кармане, была введена собаке после завершения собственного эксперимента Шэфера. Для того, чтобы доказать Оливеру, что это ерунда, профессор прервал свой эксперимент, ввёл собаке в вену это вещество и был поражён: на его глазах уровень ртути на артериальном манометре стал подниматься до тех пор, пока поплавок не достиг максимального показателя на шкале прибора. В 1895 г. Оливер и Шэфер приготовили водный, спиртовый и глицериновый экстракты надпочечников, которые обладали чётким вазоконстрикторным и прессорным эффектами, обусловленными, по-видимому, адреналином. В том же году эти исследователи приготовили экстракт надпочечников больных аддисоновой болезнью. В этих экстрактах отсутствовала прессорная субстанция, обнаруженная авторами в нормальной железе. Поэтому они пришли к выводу, что причиной аддисоновой болезни является дефицит прессорной субстанции (Соффер Л., Дорфман Р., Гебрилав Л., 1966). Многие исследователи считают, что их публикация по результатам экспериментов (Oliver G., Schaefer E., 1894) была первой демонстрацией гормонального эффекта, и это открытие стало отправной точкой в развитии эндокринологии.

Исследования Н. Цибульского и В. Шимоновича

V. C. Medvei (1982) в работе "История эндокринологии" сообщает, что независимо и параллельно исследованиям Оливера и Шэфера в Лондоне, начатым в декабре 1893 г., аналогичные эксперименты годом позже (т.е. в 1894 г.) провели в Кракове " Napoleon Cybulski (1854 -?) and Ladislaus Szymonowicz ", ссылаясь на статью Шимоновича, опубликованную в "Архиве Пфлюгера" в 1896 г. П.К. Дьяченко и В.М. Виноградов (1962) описывают события так: "В 1894-1895 гг. наши соотечественники Н.О. Цибульский и В.Ф. Симонович и, независимо от них, англичане Оливер и Шеффер (Oliver a. Schaefer) впервые подробно исследовали физиологическое действие водных экстрактов из надпочечников. Было высказано предположение, что эти железы выделяют в кровь какое-то вещество, участвующее в регуляции функций сердечно-сосудистой и нервной систем." Другие данные приводит П.П. Саксонов (1950): "… Цибульский и его сотрудник Л. Симанович начали своё исследование в 1891 году … " и высказывает предположение, что Цибульский раньше англичан Оливера и Шэфера установил наличие гормона в мозговом веществе надпочечников и изучил его важнейшие физиологические свойства.

В связи с разноречивыми данными попытаемся уточнить сведения о приоритете в открытии вещества надпочечников, из которого в последующем был получен адреналин. Дальнейшее изучение адреналина и внедрение его в медицинскую практику также неправильно связывают с именами только иностранных ученых.

В майском номере "Военно-медицинского журнала" за 1896 г. была опубликована статья профессора Краковского университета Наполеона Цибульского (1854 - 1919) под названием "О функции надпочечной железы". В примечании к статье отмечено, что работа была доложена на заседании общества "Коперник" 7 февраля 1895 г. и на заседании Общества врачей г. Кракова 6 марта 1895 г.

Рис.1. Копия статьи.

Учитывая важность для решения вопроса о приоритете в открытии адреналина сроков исследования, приводим цитату из той самой работы профессора Н. Цибульского. <<Несколько лет тому назад, когда я работал над третьей частью своей физиологии, я должен был дольше остановиться над литературой трофических нервов, а также тех желёз, которые, обыкновенно, в учебниках фармакологии обходятся молчанием. Рассмотрев все почти работы, относящиеся к вопросу о трофических влияниях, я пришёл к убеждению, что с одной стороны исследования трофических нервов, вследствие неточности наблюдений и неверности методов, не дали никаких положительных результатов, с другой стороны, что немногочисленные сравнительно труды о щитовидной и надпочечной железах показывают, что они играют очень важную роль в организме и что, быть может, отделения этих желёз, лишённых протоков, назначены для поддержания или регулирования усвоения и обмена веществ в тканях. На основании этого предположения, я закончил главу о трофических влияниях следующими словами: из этих опытов можно заключить, что на функции питания различных тканей организм действительно влияет непосредственно при помощи особых желёз, между которыми важную роль играют, как показывают сделанные наблюдения, все эти загадочные органы, значения которых мы до сих пор не можем себе объяснить, каковы: железы щитовидная, надпочечная, thymus и др. Однако, те работы, которые мне известны, дают в этом отношении только кое-какие указания, как бы случайно, и я не встретил ни одной, которая была бы специально посвящена этому вопросу и бросила бы некоторый свет на него. Поэтому ещё три года слишком тому назад, явилась у меня мысль, которая с тех пор постоянно как бы носилась в воздухе моей лаборатории, - мысль возможно точного исследования хотя бы одной из этих желёз, а именно надпочечной. И я, действительно, не раз предлагал своим сотрудникам по лаборатории работу на тему: выяснение функции надпочечной железы. Но неопределенность результатов, необходимость обдумать метод, незначительные результаты сделанных до сих пор исследований как-то не очень располагали работать на эту тему, так что я, некоторое время, не находил охотников. К концу только 1893 года систематическую на эту тему работу начал д-р Szymonowicz. Он себе поставил задачей: исследовать развитие надпочечной железы, ознакомиться с её гистологическим устройством в различных стадиях жизни; затем исследовать физиологическое действие самой железы на основании изменений, вызываемых её удалением или введением вытяжек из неё в организм других животных.

Уже к началу этого года значительная часть физиологических исследований была закончена, так что 4 февраля с.г. я мог в заседании Академии представить ряд результатов, полученных доктором Szymonowicz `ем; затем 7 февраля я то же сообщение сделал в заседании общества "Коперника". >> (с. 162-163, выделено мною – П.С.).

Из этой выдержки можно сделать следующие важные уточняющие выводы.

1. Идея исследовать надпочечники пришла Н. Цибульскому приблизительно в 1891 году (февраль 1895 г. минус три с лишним года).
2. Углублённые исследования функции надпочечников начаты Л. Шимоновичем в конце 1893 г.
3. Цибульский и Шимонович не знали об исследованиях англичан Оливера и Шэфера.

Какие же результаты исследований были получены Наполеоном Цибульским и Ладиславом (Владиславом) Шимоновичем?

Шимонович начал свои исследования повторением опытов предшественников. Подтвердив, что действительно удаление одной надпочечной железы не производит сильных расстройств: "животное на другой день уже, несмотря на такую тяжёлую операцию (лапаротомия), оправляется, начинает есть и через несколько дней чувствует себя уже совершенно здоровым, даже прибавляет в весе; такие животные жили 2-3 месяца и ничем от нормальных животных не отличались."

После удаления обеих надпочечных желёз животные через несколько часов погибали. При исследовании кровяного давления у таких животных Шимоновский отметил, что перед смертью оно падало почти до нуля, причём пульс был очень редкий. Это замедление пульса по наблюдениям Н. Цибульского зависит, по всей вероятности, от ослабления деятельности двигательного механизма сердца.

При впрыскивании такому животному в вену 1 к. с. водной вытяжки надпочечной железы (10 частей воды на 1 часть железы) уже через несколько секунд, почти непосредственно после инъекции, описанные явления сразу прекращались: кровяное давление повышалось, дыхание и пульс возвращались к норме, и это состояние длилось около 30 мин или, по крайней мере, 10-20 мин, после чего кровяное давление снова падало и явления, которые были перед инъекцией, снова наступали. Новая доза вытяжки надпочечной железы опять их устраняла.

При исследовании действия вытяжки этой железы на здоровых животных (собаках) установлено, что после введения в вену 1 к. с. 10% водной вытяжки "давление крови подымалось так высоко, как ни при каких других физиологических условиях, так что наши манометры оказались малы и пришлось специально устроить манометры с специально длинными трубками; одновременно выступало замедление пульса и ускорение дыхания …". Аналогичного действия вытяжек других органов (селезёнки, лимфатических желёз и др.) исследователи не наблюдали. Отмечено, что вытяжка из мозговой части надпочечника действовала гораздо сильнее, чем из корковой части.

Н. Цибульским было установлено, что щелочи и кипячение разрушают действующее вещество экстракта мозгового слоя надпочечников. Он пытался более точно определить химическую природу вещества, но это ему не удалось, "вследствие очень малых количеств, которые можно было получить в чистом виде после испарения растворителей" (стр. 170, курсив мой – П.С.). Тем не менее, он установил, что это вещество обладает свойствами основания, имеет способность к диализу. "Самым важным, однако, свойством действующего вещества надпочечной железы является способность его к диализу: вытяжка водная, глицериновая или просто смесь из надпочечной ткани с водой, подвергнутая диализу, давала под диализатором жидкость, действующую совершенно так же, как и сама вытяжка, и притом даже несколько часов спустя после диализа, если количество, употреблённой в диализаторе воды относилось к надпочечной ткани, как 10:1. Этот факт показывает, что действующее вещество есть кристаллоид. Раствор, изготовленный вполне асептически при помощи фильтра Chamberland `а, действовал даже несколько энергичнее, нежели обыкновенная водная вытяжка." (Стр. 169-170).

Это свидетельствует о том, что Н. Цибульский, очевидно, выделил адреналин в чистом, кристаллическом виде; следовательно, приоритет в этом отношении принадлежит ему, а не американцу Джону Абелю (Abel J. J., 1897, 1899), Отто фон Фюрту (Fuert O., 1900) из Страсбурга, Германия (теперь Франция), американцам Джокичи Такамине (Takamine J., 1901) и Томасу Олдричу (Aldrich T., 1901, 1902, 1905) и др. Н. Цибульский опередил указанных авторов, по крайней мере, на 8-10 лет. Кроме того, Н. Цибульский выделенное вещество отнёс к группе алкалоидов, тем самым предвосхитив открытие Фридмана (Friedmann E., 1906) на 15 лет. В дальнейших опытах Н. Цибульский установил, что холоднокровные животные менее чувствительны к этому гормону, чем теплокровные. Гибель теплокровных животных, по его мнению, наступает вследствие кровоизлияния (в лёгких, мозгу, сердце) и отёка лёгких (особенно у кроликов). На основании ряда опытов он пришёл к выводу, что гормон надпочечников действует кратковременно, потому что он в организме окисляется. "Если я, однако, к водной вытяжке прибавлял марганцовокислого кали, то уже три капли 1% раствора этой соли совершенно уничтожали действие вытяжки. Из этих опытов можно заключить, что вещество это на самом деле может подвергаться окислению и вследствие этого терять своё действие на организм" (стр. 172).

Н. Цибульский показал, что кровь, взятая из вены надпочечников, обладает тем же действием, что и вытяжка из этих органов, но в несколько раз слабее последней. По результатам опытов на кроликах, кошках, собаках и лягушках Н. Цибульский установил, что вещество надпочечной железы не действует токсически, и пришёл к заключению о наибольшей чувствительности к влиянию этого вещества сосудодвигательного центра. Целой серией опытов, описанной в той же работе, Н. Цибульский бесспорно доказал, что при асфиксии увеличивается как выработка гормона в надпочечнике, так и поступление его в кровь. Как известно, аналогичные опыты и выводы были сделаны Эллиотом (Elliott F. A., 1912), Гассером и Меком (Gasser H. S., Meck W. J., 1914), Скарлесом (Scarles I., 1923). Несмотря на то, что Н. Цибульский в этом вопросе опередил их на 20-30 лет, в литературе продолжают утверждать, что приоритет принадлежит Эллиоту, а имя Цибульского даже не упоминается (Самсонов П.П., 1950). В 1897 г. Н. Цибульский выдвинул смелую для того времени гипотезу о воздействии адреналина на нервные клетки. В 1905 г. исследованиями английского физиолога Эллиота, обратившего внимание на сходство действия адреналина с эффектами, наблюдающимися при раздражении симпатического нерва, было положено начало учению о химической природе передачи нервного возбуждения (синаптической передачи), учению, ставшему основой понимания механизмов действия различных нейротропных веществ и создания многочисленных нейротропных средств.

Таким образом, приведённая работа Цибульского убедительно свидетельствует о том, что он после целенаправленных исследований независимо от Оливера и Шэфера и одновременно с ними (а может быть, даже раньше!) установил наличие гормона в мозговом слое надпочечников и изучил их важнейшие физиологические свойства, но в отличие от них выделил его в чистом, кристаллическом виде, отнеся к группе алкалоидов.

Одесский врач М. Мюльман (1895, 1896) впервые выделил из надпочечников в чистом виде бренцкатехин и установил, что последний в надпочечнике находится в связанном состоянии и только при нагревании с соляной кислотой выделяется в свободном виде.

А.Ф. Маньковский (1898) в основном подтвердил данные Н. Цибульского, но в отличие от последнего установил, что прессорный эффект на кровяное давление зависит как от сужения сосудов, так и от учащения сердечных сокращений, вследствие возбуждения симпатической нервной системы. Он предложил применять вытяжку из надпочечников в случаях слабости сердечной деятельности и угрожающего коллапса.

В.В. Подвысоцкий (1896) рекомендовал хирургам "держать эту вытяжку на столе при операциях и в случае остановки сердца от хлороформа немедленно вводить её."

Н.В. Голяховский (1900) указывал, что продукты секреции надпочечников оказывают тонизирующее влияние на симпатическую нервную систему и регулируют её деятельность, особенно брюшного отдела.

Исключительно ценная работа принадлежит А. Достоевскому из лаборатории Ф.Н. Заварыкина (1884). Он за 10 лет до Стиллинга (Stilling, 1894) и за 14 лет до Кона (Kohn, 1898) установил способность клеток мозгового слоя надпочечников окрашиваться хромовыми солями. Эта "хромофильность" клеток, по его мнению, объясняется наличием в мозговом слое специфических клеток, продуцирующих особое малостойкое вещество.

О наличии в надпочечниках "симпатических ганглиев" было вскользь упомянуто Вирховым в 1857 г., но гистологическое доказательство наличия в них симпатических ганглиев было представлено А. Достоевским и главным образом А.С. Догелем (1894).

И.В. Кудинцев (1898), перевязывая у собак и кроликов вены надпочечников и изучая общее состояние подопытных животных, отметил у них ряд трофических расстройств. В 6-ом положении своей диссертации он писал, что надпочечники, "имея в своём анатомическом субстрате массу нервных узлов и выделяя особый секрет в кровь, тем самым секретом они влияют через нервную систему."

Органическая связь гормона надпочечников с симпатической нервной системой, отмечаемая приведёнными отечественными исследователями, нашла полное подтверждение в исследованиях советских ученых в 20-40-е годы (Савич В.В., Тонких А.В., 1921, 1926; Кузнецов А.И., Савич В.В., 1926; Гинецинский А.Г., 1924; Орбели Л.А., 1943; Кибяков А.В., 1946, и др.).

Одна из ранних работ о физиологической роли надпочечников и о связи их с другими железами принадлежит Л. Галузскому (1862). Хотя методика опытов и полученные результаты были ошибочны, однако заслуга его заключается в том, что он один из первых стремился экспериментально доказать эту связь.

После получения у нас в стране петербургским профессором А.В. Пелем (1902) хлористоводородного адреналина появляется ряд фармакологических и клинических работ, посвящённых изучению адреналина (Тарханов И.Р., 1902, 1903, 1905; Иванов А., 1902; Жирмунский М.С., 1902; Фельзер И.С., 1902; Радцих, 1902; Кац Я.И., 1903; Соханский Н.Н., 1903; Кулябко А.А., 1903; Савельев С.Т., 1904; Гейнац В.Н., 1904; Орловский З.Ф., 1905; Пилецкий И.А., 1905; Парадовский А.В., 1906, и многие др.). Благодаря этим исследованиям адреналин быстро вошёл в клиническую практику.

Указанные выше работы не исчерпывают заслуг отечественных учёных в изучении и внедрении адреналина в медицинскую практику, но они свидетельствуют, что приоритет в открытии гормона мозгового слоя надпочечников принадлежит нашим соотечественникам, а не иностранным учёным, как до сих пор значится в учебниках по фармакологии и физиологии, что вклад русских учёных и особенно профессорско-преподавательского состава Военно-медицинской академии Санкт-Петербурга (Тарханов, Цибульский, Симанович, Савельев, Белавенец, Парадовский и др.) в изучение желёз надпочечника и их гормона - адреналина – исключительно велик.

Однако первая косвенная демонстрация роли мозгового вещества надпочечника как эндокринного органа была в 1892 г. Джон Карл Якоби (Joh. Carl Jacobj, 1867 -?) по результатам своих экспериментов показал, что при электрической стимуляции большого чревного нерва у собаки происходит уменьшение амплитуды перистальтики (Jacobj C., 1892). В то время эта статья не была оценена, хотя, по мнению S. W. Carmichael (1989), фактически это была более сложная демонстрация функции мозгового вещества надпочечника, чем классическое изучение Оливера и Шэфера.

Даже до публикации Якоби был ключ к разгадке функции мозгового вещества надпочечника. В 1886 г. Феликс Френкель (Felix Fraenkel) сообщил о первом случае опухоли мозгового слоя надпочечника, которая стала известна нам как феохромоцитома. В его наблюдении пациенткой была 18-летняя девушка, которая внезапно умерла от коллапса. Её история болезни и результаты вскрытия свидетельствовали о том, что смерти предшествовал тяжёлый гипертонический криз. Ретроспективно можно считать, что это открытие опухоли является первым доказательством связи между мозговым веществом надпочечника и кровяным давлением.