Страница:
Впоследствии между Джексоном и Мортоном разгорелся нешуточный спор о том, коту принадлежит открытие. Он был разрешен в Парижской Академии наук: каждый из них получил по 2500 франков: один — за открытие, другой — за практическое применение эфира. Последствия борьбы за признание приоритета стали для Джексона трагическими. В 1873 году он сошел с ума и умер через семь лет в каком-то богоугодном заведении. Мортон же долго занимался коммерцией, но умер нищим на нью-йоркской улице 6 апреля 1868 года, в возрасте 49 лет. На памятнике Мортону начертано: «Уильям Томас Грин Мортон, открывший хирургическое обезболивание, предупредивший и уничтоживший боль при операциях. До него хирургия во все времена была мучением, а отныне наука властвует над болью».
Нельзя обойти молчанием тот факт, что за четыре года до официально признанной даты зарождения хирургического наркоза американский врач Кроуфорд Лонг (Long, C.W., 1815–1878) несколько раз применил эфир при операции. Так, 30 марта 1842 года он удалил у больного опухоль на шее, заставив предварительно вдохнуть пары эфира. Больной быстро заснул и не почувствовал боли. Обычно Лонг давал своим больным стакан виски, но на этот раз решил испробовать эфир. Даре применив эфир еще 5–6 раз, Лонг никому не сообщил о новом методе. Он не придал значение своему открытию. Лишь в 1846 году, когда эфирный наркоз был применен Мортоном, который ничего не знал о своих предшественниках, Лонг понял, что фактически честь открытия принадлежит ему. Но, как говорится, поезд ушел.
19 декабря 1846 года известный английский хирург Листон (Liston, 1794–1847), особенно прославившийся как выдающийся специалист по операциям камнесечения в почках, впервые в Великобритании произвел операцию с помощью эфира. Надо сказать, что авторитет Листона в хирургической области был непререкаем. Поселившись в Лондоне с 1817 года, Листон читал лекции по анатомии и хирургии, затем профессорствовал в Эдинбургском университете, а в 1834 году снова вернулся в Лондон для руководства хирургической клиникой. Он печатался в журнале «Lancet», а в 1833 году издал свои «Principes de chirurgie», пользовавшиеся громадным успехом.
В начале 1847 года эфир применяли Мальгень во Франции, Диффенбах в Германии, Шу в Австрии и т. д. Первую в Россие операцию под эфирным наркозом произвел Федор Иванович Иноземцев в Москве. Седьмого февраля 1847 года он вырезал у мещанки Елизаветы Митрофановой пораженную раком грудную железу. Не прошло и недели, как Иноземцев сделал новые операции с применением обезболивания — удалил двум мальчикам камни из мочевого пузыря. Н.И. Пирогов сделал свою первую операцию под наркозом 14 февраля 1847 года. В результате применения эфира «веселящий газ» на время утратил свое значение. Однако после того как серный эфир зарекомендовал себя могучим конкурентом «веселящего газа», у него самого появился грозный соперник — хлороформ.
Осенью 1831 года Либиху удалось из хлорной извести и спирта получить прозрачную жидкость со сладковатым запахом. Это был хлороформ. Юстус Либих родился 12 мая 1803 года. Изучал химию в Боннском, затем в Эрлангенском университетах (1819–1822). Не окончив университета, переехал в Париж, где работал у Луи Жака Тенара (1777–1857) и Ж. Гей-Люссака, в 1824 году был профессором в Гисене. Стараниями этого выдающегося ученого химия отделилась от фармации и стала самостоятельной научной дисциплиной. В 1873 году в возрасте семидесяти лет он умер от чахотки, при вскрытии обнаружился отек мозга. Одновременно с Либихом хлороформ был открыт парижским аптекарем Эженом Субереном. Название же «хлороформ» было дано другим аптекарем — Жаном Батистом Дюма, после того как ему удалось установить правильную химическую формулу этого нового вещества. Дюма (Dumas, 1800–1884) — женевский аптекарь, приехавший в 1823 году в Париж, где занялся преподаванием, затем основал свою частную химическую лабораторию. В 1849–1851 годах — министр земледелия и торговли, позднее — непременный секретарь Академии наук.
А вот заслуга внедрения хлороформа в хирургическую практику принадлежит знаменитому английскому гинекологу Джеймсу Юнгу Симпсону (1811–1870), который с 1839 года состоял профессором акушерства при Эдинбургском университете. В 1846 году, ознакомившись с обезболивающим действием серного эфира, Симпсон впервые стал применять его в акушерстве. Не прошло и года использования великим гинекологом эфира, как он обнаружил наркотизирующее действие паров хлороформа. Известен день, когда произошло это великое событие, — 4 ноября 1847 года. В этот день, проверяя усыпляющее действие различных средств, он и его ассистенты, по совету химика Уолди, слегка подышали хлороформом. Некоторые сидели, другие стояли вокруг, непринужденно беседуя. Вдруг изумленный Симпсон ощутил, что он и один из его помощников оказались на полу, а персонал родильного дома либо застыл от неожиданности, либо бросился выяснять, в чем дело. Они не знали, что произошло, и поэтому все были ужасно перепуганы. Один Симпсон сразу понял, что он наконец-то открыл средство, которое может помочь при родах. Он сообщил о своем открытии врачебному обществу Эдинбурга, которое спустя несколько дней опубликовало в своем журнале отчет об открытии Симпсона. Первое сообщение о применении хлороформа для наркоза появилось 15 ноября 1847 года.
Когда Симпсон (1848) с успехом применил наркоз для обезболивания родов у английской королевы Виктории, это вызвало сенсацию и еще больше усилило нападки церковников. Даже знаменитый физиолог Мажанди называл наркоз «безнравственным и отнимающим у больных самосознание, свободную волю и тем самым подчиняющим больного произволу врачей». В споре с духовенством Симпсон нашел остроумный выход, он заявил: «Сама идея наркоза принадлежит Богу. Ведь согласно тому же библейскому преданию Бог усыпил Адама, чтобы вырезать у него ребро, из которого он сотворил Еву».
Наркотизирующие свойства хлороформа были известны до Симпсона. Французский физиолог, секретарь Парижской академии наук Флуранс прибегал к нему в опытах на животных, но честь внедрения хлороформа в медицинскую, особенно акушерскую, практику принадлежит, бесспорно, Симпсону.
До открытия наркоза достоинство хирурга определялось его умением оперировать с предельной быстротой. Больной кричал и корчился на операционном столе, и чем скорее кончалась операция, тем дороже надо было за нее заплатить. При наркозе такая поспешность ни больному, ни врачу не нужна. И хирурги, особенно те из них, которые получали за виртуозность огромные гонорары, единым фронтом выступили против обезболивания. В разных странах находились противники наркоза. Почти четверть века после открытия Мортона шла жестокая борьба с применением обезболивания в медицинской практике. Особенно резкие нападки вызвало хлороформирование при родах. В Англии и Шотландии духовенство возражало против наркотических средств, ссылаясь на библейское изречение: «В болезнях ты будешь рожать детей». Церковь резко восстала против этого «аморального» новшества. Рождение детей без боли противоречило всем религиозным законам.
«Идея обезболивания, — пишет Г.Н. Кассиль, — была встречена в штыки целым рядом представителей церковного, медицинского и научного мира. Обезболивание идет от дьявола, и я не приложу своей руки к этому сатанинскому изобретению (так говорили медики), которое выводит человека из повиновения закону. Я не желаю обезболивания. Человек не имеет права уничтожить то, что предписано ему Богом».
Вскоре обнаружилось, что применение хлороформа опасно для здоровья. Снова появился на сцене эфир. На хирургическом конгрессе, проходившем в 1890 году, было заявлено, что на 2647 случаев хлороформирования один оканчивался смертью, тогда как тот же один смертный случай приходится на 13 160 случаев при использовании для анестезии эфира. Это обстоятельство привело к предпочтению эфира всем другим наркотическим средствам. Стали уменьшать применение различных смесей. Эта цель была достигнута при применении кокаина и морфия. Но это не давало полной анестезии и приводило к наркомании.
Как известно, эфир и хлороформ являются сильнодействующими ядами, обладающими свойствами особого воздействия на головной и спинной мозг. Они угнетают вначале полушария головного мозга, затем спинной и, наконец, продолговатый мозг. При параличе центров продолговатого мозга наступает смерть. В настоящее время существует достаточное количество различных анестезирующих средств, но идеального анестезирующего средства пока не существует, так же как не существует признанной всеми теории наркоза.
Гельмгольц (1821–1894)
Нельзя обойти молчанием тот факт, что за четыре года до официально признанной даты зарождения хирургического наркоза американский врач Кроуфорд Лонг (Long, C.W., 1815–1878) несколько раз применил эфир при операции. Так, 30 марта 1842 года он удалил у больного опухоль на шее, заставив предварительно вдохнуть пары эфира. Больной быстро заснул и не почувствовал боли. Обычно Лонг давал своим больным стакан виски, но на этот раз решил испробовать эфир. Даре применив эфир еще 5–6 раз, Лонг никому не сообщил о новом методе. Он не придал значение своему открытию. Лишь в 1846 году, когда эфирный наркоз был применен Мортоном, который ничего не знал о своих предшественниках, Лонг понял, что фактически честь открытия принадлежит ему. Но, как говорится, поезд ушел.
19 декабря 1846 года известный английский хирург Листон (Liston, 1794–1847), особенно прославившийся как выдающийся специалист по операциям камнесечения в почках, впервые в Великобритании произвел операцию с помощью эфира. Надо сказать, что авторитет Листона в хирургической области был непререкаем. Поселившись в Лондоне с 1817 года, Листон читал лекции по анатомии и хирургии, затем профессорствовал в Эдинбургском университете, а в 1834 году снова вернулся в Лондон для руководства хирургической клиникой. Он печатался в журнале «Lancet», а в 1833 году издал свои «Principes de chirurgie», пользовавшиеся громадным успехом.
В начале 1847 года эфир применяли Мальгень во Франции, Диффенбах в Германии, Шу в Австрии и т. д. Первую в Россие операцию под эфирным наркозом произвел Федор Иванович Иноземцев в Москве. Седьмого февраля 1847 года он вырезал у мещанки Елизаветы Митрофановой пораженную раком грудную железу. Не прошло и недели, как Иноземцев сделал новые операции с применением обезболивания — удалил двум мальчикам камни из мочевого пузыря. Н.И. Пирогов сделал свою первую операцию под наркозом 14 февраля 1847 года. В результате применения эфира «веселящий газ» на время утратил свое значение. Однако после того как серный эфир зарекомендовал себя могучим конкурентом «веселящего газа», у него самого появился грозный соперник — хлороформ.
Осенью 1831 года Либиху удалось из хлорной извести и спирта получить прозрачную жидкость со сладковатым запахом. Это был хлороформ. Юстус Либих родился 12 мая 1803 года. Изучал химию в Боннском, затем в Эрлангенском университетах (1819–1822). Не окончив университета, переехал в Париж, где работал у Луи Жака Тенара (1777–1857) и Ж. Гей-Люссака, в 1824 году был профессором в Гисене. Стараниями этого выдающегося ученого химия отделилась от фармации и стала самостоятельной научной дисциплиной. В 1873 году в возрасте семидесяти лет он умер от чахотки, при вскрытии обнаружился отек мозга. Одновременно с Либихом хлороформ был открыт парижским аптекарем Эженом Субереном. Название же «хлороформ» было дано другим аптекарем — Жаном Батистом Дюма, после того как ему удалось установить правильную химическую формулу этого нового вещества. Дюма (Dumas, 1800–1884) — женевский аптекарь, приехавший в 1823 году в Париж, где занялся преподаванием, затем основал свою частную химическую лабораторию. В 1849–1851 годах — министр земледелия и торговли, позднее — непременный секретарь Академии наук.
А вот заслуга внедрения хлороформа в хирургическую практику принадлежит знаменитому английскому гинекологу Джеймсу Юнгу Симпсону (1811–1870), который с 1839 года состоял профессором акушерства при Эдинбургском университете. В 1846 году, ознакомившись с обезболивающим действием серного эфира, Симпсон впервые стал применять его в акушерстве. Не прошло и года использования великим гинекологом эфира, как он обнаружил наркотизирующее действие паров хлороформа. Известен день, когда произошло это великое событие, — 4 ноября 1847 года. В этот день, проверяя усыпляющее действие различных средств, он и его ассистенты, по совету химика Уолди, слегка подышали хлороформом. Некоторые сидели, другие стояли вокруг, непринужденно беседуя. Вдруг изумленный Симпсон ощутил, что он и один из его помощников оказались на полу, а персонал родильного дома либо застыл от неожиданности, либо бросился выяснять, в чем дело. Они не знали, что произошло, и поэтому все были ужасно перепуганы. Один Симпсон сразу понял, что он наконец-то открыл средство, которое может помочь при родах. Он сообщил о своем открытии врачебному обществу Эдинбурга, которое спустя несколько дней опубликовало в своем журнале отчет об открытии Симпсона. Первое сообщение о применении хлороформа для наркоза появилось 15 ноября 1847 года.
Когда Симпсон (1848) с успехом применил наркоз для обезболивания родов у английской королевы Виктории, это вызвало сенсацию и еще больше усилило нападки церковников. Даже знаменитый физиолог Мажанди называл наркоз «безнравственным и отнимающим у больных самосознание, свободную волю и тем самым подчиняющим больного произволу врачей». В споре с духовенством Симпсон нашел остроумный выход, он заявил: «Сама идея наркоза принадлежит Богу. Ведь согласно тому же библейскому преданию Бог усыпил Адама, чтобы вырезать у него ребро, из которого он сотворил Еву».
Наркотизирующие свойства хлороформа были известны до Симпсона. Французский физиолог, секретарь Парижской академии наук Флуранс прибегал к нему в опытах на животных, но честь внедрения хлороформа в медицинскую, особенно акушерскую, практику принадлежит, бесспорно, Симпсону.
До открытия наркоза достоинство хирурга определялось его умением оперировать с предельной быстротой. Больной кричал и корчился на операционном столе, и чем скорее кончалась операция, тем дороже надо было за нее заплатить. При наркозе такая поспешность ни больному, ни врачу не нужна. И хирурги, особенно те из них, которые получали за виртуозность огромные гонорары, единым фронтом выступили против обезболивания. В разных странах находились противники наркоза. Почти четверть века после открытия Мортона шла жестокая борьба с применением обезболивания в медицинской практике. Особенно резкие нападки вызвало хлороформирование при родах. В Англии и Шотландии духовенство возражало против наркотических средств, ссылаясь на библейское изречение: «В болезнях ты будешь рожать детей». Церковь резко восстала против этого «аморального» новшества. Рождение детей без боли противоречило всем религиозным законам.
«Идея обезболивания, — пишет Г.Н. Кассиль, — была встречена в штыки целым рядом представителей церковного, медицинского и научного мира. Обезболивание идет от дьявола, и я не приложу своей руки к этому сатанинскому изобретению (так говорили медики), которое выводит человека из повиновения закону. Я не желаю обезболивания. Человек не имеет права уничтожить то, что предписано ему Богом».
Вскоре обнаружилось, что применение хлороформа опасно для здоровья. Снова появился на сцене эфир. На хирургическом конгрессе, проходившем в 1890 году, было заявлено, что на 2647 случаев хлороформирования один оканчивался смертью, тогда как тот же один смертный случай приходится на 13 160 случаев при использовании для анестезии эфира. Это обстоятельство привело к предпочтению эфира всем другим наркотическим средствам. Стали уменьшать применение различных смесей. Эта цель была достигнута при применении кокаина и морфия. Но это не давало полной анестезии и приводило к наркомании.
Как известно, эфир и хлороформ являются сильнодействующими ядами, обладающими свойствами особого воздействия на головной и спинной мозг. Они угнетают вначале полушария головного мозга, затем спинной и, наконец, продолговатый мозг. При параличе центров продолговатого мозга наступает смерть. В настоящее время существует достаточное количество различных анестезирующих средств, но идеального анестезирующего средства пока не существует, так же как не существует признанной всеми теории наркоза.
Гельмгольц (1821–1894)
Герман-Людвиг-Фердинанд фон Гельмгольц (Helmholtz) — считался в Германии национальным достоянием. Ему удалось стать первым врачом среди ученых и первым ученым среди врачей. Любопытный факт. Хотя Гельмгольц был так же глубок, так же широко захватывал области знания и был так же гениален в своих исследованиях как Лейбниц, он обладал плохой памятью, учился весьма посредственно и окончил гимназию с грехом пополам. Во время его учебы в гимназии никто даже подумать не мог, что он столько полезного сделает в науке! Однако Герман сделался выдающимся физиологом. И более того, с именем врача, математика, психолога, профессора физиологии и физики Гельмгольца, изобретателя глазного зеркала, в XIX веке неразрывно связана коренная реконструкция физиологических представлений. Блестящий знаток высшей математики и теоретической физики, он поставил эти науки на службу физиологии и добился выдающихся результатов.
Отец Германа Август-Фердинанд-Юлиус Гельмгольц (1792–1859) получил высшее образование в Берлинском университете, где сначала учился на теологическом факультете и занимался философией. В 1813 году, увлеченный идеей национального возрождения Германии, он вступил добровольцем в войска и, несмотря на слабое здоровье, два года провел в походах. После заключения мира он вновь поступил в университет, на сей раз на факультет филологии. Он выдержал в 1820 году специальный экзамен и получил место старшего учителя в гимназии Потсдама. В первый год своего учительства он женился на Каролине Пенн, дочери артиллерийского офицера, происходившего по мужской ветви от известного американца, а по женской — из семьи Соваж, переселившейся в Германию в начале XIX века и принадлежащей к гугенотам; так что, как и братья фон Гумбольдты, Герман Гельмгольц отчасти француз.
В гимназии Август-Фердинанд преподавал немецкий язык, философию, толковал Платона, читал Гомера, Вергилия, Овидия и даже одно время преподавал математику и физику. Любимым предметом, однако, была греческая литература и культура. Как выдающийся педагог в 1827 году он был назначен субректором, а год спустя получил звание профессора. Учителем гимназии, в которую скоро пойдет учиться его сын Герман, он оставался до 1857 года, затем вышел в отставку, получив пенсию.
Герман родился 31 августа 1821 года в германском городе Потсдаме. Кроме него, в семье позже появились две девочки и мальчик. В детстве Герман рос хилым ребенком, часто и подолгу хворал. Каждая болезнь заставляла его родителей вздрагивать, опасаясь за своего первенца. Рано обнаружился и некоторый недостаток в его умственном складе: слабая память на вещи, не имеющие внутренней связи. Он с трудом различал правую и левую стороны. Позже, когда в школе изучал языки, он труднее чем другие, запоминал неправильные грамматические формы, особенно обороты речи. Историю он едва осилил, мукой было учить наизусть отрывки в прозе. Этот недостаток только усилился с годами и стал бедствием его старости. Когда в классе читали Цицерона или Вергилия, он под столом вычислял ход лучей в телескопах и уже тогда нашел некоторые оптические теоремы, о которых ничего не говорилось в учебниках.
12 сентября 1838 года Герман окончил гимназию, и встал вопрос о выборе карьеры. Из наук его более всего привлекало естествознание. Однако отсутствие необходимых средств для того, чтобы посвятить себя чистой науке, заставило отца Германа отсоветовать сыну идти на естественный факультет, и Герман решился посвятить себя изучению медицины как области, которая может помочь ему так устроиться в будущем, чтобы не прерывать своих занятий физикой и математикой. К этому присоединилось еще одно благоприятное обстоятельство, которое и решило все дело; единственным родственником, причастным к науке в семье Гельмгольца, был Муренин, занимавший видную должность. Он взялся похлопотать, чтобы Германа приняли на государственный счет в Военный Медико-хирургический институт Фридриха-Вильгельма в Берлине, который готовил военных врачей.
Семнадцатилетний студент в первом семестре изучает физику, химию и анатомию. Кроме этих главных предметов, он за первый год прослушал логику, историю, латинский и французский языки. Свободное время в течение каникул и праздников Герман посвящал чтению Гомера, Байрона, Био и Канта. Герману повезло не только с сокурсниками (с ним училась целая плеяда будущих корифеев физиологии, составившая цвет немецкой науки: Карл Людвиг, Дюбуа-Реймон, Брюкке, Вирхов, Шванн), но и с преподавателем физиологии Иоганнесом Мюллером, светилом немецкой физиологической науки. Во втором семестре под влиянием своего знаменитого учителя Герман заинтересовался физиологией и гистологией. Учеников Мюллера объединяло одинаковое стремление связать физику с физиологией и найти для их обоснования более прочный фундамент. Герман значительно превосходил своих друзей в знании математики, которая давала ему возможность точно «формулировать задачи и давать методом их решения правильное направление».
Работа Германа в лаборатории Мюллера, начатая блестяще в студенческие годы и захватившая его, была осенью 1842 года прервана практической работой в качестве хирурга в военном госпитале Шаритэ в Берлине, продолжавшаяся целый год и отнимавшая у него ежедневно время от 7 утра до 8 вечера. Тем не менее 2 ноября 1842 года Герман защитил докторскую диссертацию на латинском языке «О строении нервной системы беспозвоночных». Тему «Строение нервной системы» ему предложил сам Мюллер. В этой диссертации он впервые доказал, что известные элементы нервной ткани, нервные клетки и волокна, соединены друг с другом и составляют части неразрывного целого, получившего в дальнейшем название нейрона.
Чрезвычайно трогательна история, как Герман приобрел микроскоп, при помощи которого он выполнил диссертационную работу. Заболев тифом, он как студент института Фридриха-Вильгельма был бесплатно помещен в больницу Шаритэ, и благодаря этому у него накопилась маленькая сумма от стипендии, что дало ему возможность приобрести микроскоп, правда плохонький.
По окончании института Гельмгольц направляется в больницу Шаритэ ординатором, там же работал Вирхов. Одновременно он трудится в домашней лаборатории Густава Магнуса (1802–1870), автора изданий по механике, гидродинамике, теплоте и т. п. Гельмгольцу предстояла семилетняя отработка стипендии в качестве военного врача. Ему удалось устроиться в Потсдаме, недалеко от Берлина: в октябре 1843 года он служил эскадронным хирургом королевского лейб-гвардии гусарского полка. Живет Гельмгольц в казарме, встает, как все, в пять часов утра по сигналу кавалерийской трубы. Несмотря на все неудобства казарменного быта, он умудряется устроить маленькую физико-физиологическую лабораторию и в 1845 году произвести свои опыты относительно расхода веществ при мышечной работе, для чего Дюбуа-Реймон передал ему портативные весы.
В этом же году физики и химики, работавшие в лаборатории Магнуса, образовали физическое общество, куда приняли молодого Гельмгольца. В июле того же года Гельмгольц сделал составивший эпоху доклад в физическом обществе «О сохранении силы». Он пытался опубликовать эту гениальную работу в научном журнале, но ее не оценили, тогда он издал ее в 1847 году отдельной книгой. Итак, Гельмгольц математически обосновал провозглашенный еще в XVIII веке Ломоносовым закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер, и применил этот закон в физиологии. Он объединил этой работой физические, химические и биологические науки, которым принцип сохранения энергии дал прочную основу и положил основание всемирной известности Гельмгольца. Первым, кто еще в 1842 году правильно понял и сформулировал этот закон, был немецкий врач Юлий Роберт Майер из Гейльбронне.
1 июня 1847 года Гельмгольц был переведен в королевский полк Gardes-du-Corps, находившийся также в Потсдаме. Гельмгольц познакомился с семейством Фельтон, глава которого был военным врачом. Молодая Ольга фон Фельтон, с которой Гельмгольц часто играл на рояле, читал стихи и участвовал в спектаклях, произвела на него неизгладимое впечатление, и 11 марта 1847 года он был с ней обручен. 30 сентября 1848 года, прослужив 6 лет военным врачом, Гельмгольц был произведен в старшие врачи. Александр Гумбольт помог Гельмгольцу освободиться от оставшихся трех лет обязательной службы и содействовал его назначению на место Брюкке в Академию художеств и анатомо-зоологический музей. Академия и Мюллер были этим очень довольны. Но едва лишь Гельмгольц освоился в новых условиях, как уже в следующем году его ожидало новое назначение.
Профессора Брюкке перевели на кафедру физиологии в Кёнигсбергский университет, и ему потребовался заместитель. Это мог быть или опытный Дюбуа-Реймон, или Гельмгольц. Но так как Дюбуа-Реймона, пока он занимался научной работой, отец еще мог содержать, то выбор пал на его друга — Гельмгольца. По рекомендации Мюллера Гельмгольца приглашают в 1849 году профессором физиологии в университет Кёнигсберга. В Кёнигсберге в процессе своих исследований он сконструировал ряд оригинальных измерительных приборов. Большое распространение в разнообразных областях физиологического исследования и медицины получили сконструированные им глазное зеркало (офтальмоскоп), который дал возможность наблюдать глазное дно, и так называемый маятник Гельмгольца, позволяющий подвергать ткань быстро следующим друг за другом раздражениям с точной дозировкой времени. И в настоящее время офтальмоскоп играет огромную роль при диагностике не только глазных болезней, но и нервных заболеваний, таких как опухоли мозга, сухотка спинного мозга и т. д.
Кёнигсбергский период научной деятельности Гельмгольца был наиболее продуктивным. Там же он развил физиологическую теорию слуха, по которой в основе способности животных и человека различать один звуковой тон от другого лежит явление резонанса. Звук определенной высоты приводит в колебательное движение не всю основную звуковую мембрану, а только какую-нибудь одну группу ее волокон, резонирующих на данную звуковую частоту. На основе физических законов резонанса Гельмгольцем создано учение о слуховой функции кортиева органа, находящегося во внутреннем ухе человека.
Труды Гельмгольца в области физиологии посвящены изучению нервной и мышечной систем. Он обнаружил и измерил теплообразование в мышце термоэлектрическим методом (1845–1847) и, пользуясь им же разработанной графической методикой, детально изучил процесс мышечного сокращения (1850–1854) в опытах на лягушке; гальванометрическое измерение малых интервалов времени (по баллистическому принципу). Тогда Гельмгольц задался этой целью, его учитель, Мюллер, засомневался в возможности измерить скорость прохождения возбуждения по нерву, то почти неизмеримо малое количество времени, когда человек почувствовал боль от ожога. За этот ничтожный промежуток времени возбуждение должно проделать известный путь по нервным проводникам. Как же измерить скорость передвижения возбуждений по нервам? Да и возможно ли это? Будучи искуснейшим из экспериментов, Гельмгольц взялся за разрешение этой задачи, предложив гениальное по простоте решение.
Он подводил электрический ток к нерву лягушки у какой-либо ее мышцы. Ток возбуждал нерв, мышца отвечала на это раздражение сокращением. Затем он раздражал электрическим током тот же нерв не у самой мышцы, а на некотором расстоянии от нее. Мышца снова сокращалась, но несколько позднее, чем в первый раз. Эта разность во времени, разделенная на длину участка нерва между двумя точками, где прикладывалось электричество, показывала скорость, с которой раздражение прошло по нерву. У лягушки, на которой был проведен Гельмгольцем этот эксперимент, скорость распространения возбуждения по нервам оказалось равной 27 метрам в секунду. Как отличалась эта сравнительно небольшая скорость от той фантастической цифры, которую называли ученые! Предполагали, что скорость движения возбуждения по нервам равна скорости света — 300 тысяч километров в секунду!
В 1867–1870 годах совместно с русским ученым Н. Бакстом он измерил скорость распространения возбуждения в нервах у человека. Ряд исследований ученого относится к физиологии центральной нервной системы. Он впервые определил в 1854 году скрытый период рефлексов, сделал первую экспериментальную попытку определить ритмику импульсов, посылаемых мозгом к мышце (1864–1868), количественными методами определил скрытый период волевой мышечной реакции на раздражение органов чувств.
Учение Гельмгольца о «бессознательном выводе» как операции построения образа, в которой участвует мышечное движение, наполнило эту категорию новым содержанием. Роль мышечного движения в порождении сенсорных продуктов раскрыта в учении И.М. Сеченова, от которого тянутся нити к современным воззрениям на механизм переработки сенсорной информации.
Крупные работы, принесшие Гельмгольцу большую известность и обратившие на себя внимание Парижской академии наук, побудили прусское министерство народного просвещения утвердить Гельмгольца в 1851 году ординарным профессором, что значительно улучшило его материальное положение. В августе 1853 года Гельмгольц, оставив жену с двумя детьми у родных, предпринял первое путешествие в Англию, где познакомился с Фарадеем.
В области физиологии зрения он разработал способы определения кривизны оптических поверхностей глаза, в 1853 году дал теорию аккомодации. Показал, что зрительная оценка величины и удаленности предметов основана на своеобразных мышечных ощущениях, возникающих при движении мышц глаза. Идея Гельмгольца о роли мышечного чувства в формировании восприятий была глубоко разработана в психофизиологических трудах И.М. Сеченова.
При разработке вопросов физиологии зрения Гельмгольцу постоянно помогала его жена, которая была для него другом и помощником; она переписывала его рукописи, ей первой он читал свои лекции. В 1854 году тихая, счастливая, уединенная жизнь была омрачена смертью его горячо любимой матери. В то же время туберкулез жены начал угрожать ее здоровью. Гельмгольц стал предпринимать меры, чтобы переселиться в другой город, где климат был мягче, и такая возможность ему представилась, когда освободилась кафедра физиологии и анатомии в Бонне. В 1855 году он получил назначение на кафедру анатомии и физиологии в Боннский университет, где проработал до 1858 года.
На офтальмологическом конгрессе в Париже, где он в 1867 году прочитал доклад о чувстве рельефа, на торжественном обеде прозвучали слова: «Офтальмология была во мраке; — Бог сказал, что Гельмгольц родился, — и воссиял свет». В 1859–1866 годах Гельмгольц исследовал психологию и физиологию сенсорных процессов (зрительных, слуховых), цветоощущения. Он во всей полноте разработал учение о цветном зрении, исходя из предположения, что сетчатка имеет три основных цветоощущающих элемента. Развивая мысль о наличии в сетчатке глаза трех элементов, чувствительных к красному, зеленому и синему цвету, он разработал теорию возникновения цветовых зрительных ощущений. Красный, зеленый и фиолетовые цвета, по Гельмгольцу, являются первичными цветами, из оптического смешения которых возникает вся бесконечно богатая палитра красок, воспринимаемых человеческим глазом. Теория Гельмгольца выдержала испытание временем и в наши дни удовлетворительно объясняет физиологию цветных зрительных ощущений. Надо заметить, что работы по ощущению сложных цветов первым разрабатывал гениальный врач и физик Томас Юнг. Гельмгольц оставил человечеству свои замечательные исследования и по другим проблемам физиологии зрения.
В 1857 году баденское правительство предложило Гельмгольцу перейти на кафедру физиологии в знаменитый Гейдельбергский университет, где уже работали профессорами два его близких друга — Бунзен и Кирхгоф. Маленький Гейдельберг, один из городов герцогства Баденского. На холме — развалины старинного замка. Смотрят в воды Неккара кудрявые дубравы. Гейдельбергцы пышно именовали Дворцом природы скромное двухэтажное здание, в котором размещалась лаборатория Гельмгольца. В этой лаборатории Иван Михайлович Сеченов учился у Гельмгольца. Насколько велико было впечатление, произведенное на него учителем, можно судить по следующим его словам:
—Что я могу сказать об этом из ряда вон человеке? По ничтожности образования приблизиться к нему я не мог, так что видел его, так сказать, лишь издали, никогда не оставаясь притом спокойным в его присутствии… От его… фигуры с задумчивыми глазами веяло каким-то миром, словно не от мира сего. Как это ни странно, но говорю сущую правду: он производил на меня впечатление, подобное тому, какое я испытывал, глядя впервые на Сикстинскую мадонну в Дрездене, тем более что его глаза по выражению были в самом деле похожи на глаза этой мадонны. Вероятно, такое же впечатление он производил и при близком знакомстве… В Германии его считали национальным сокровищем и были очень недовольны описанием одного англичанина, что с виду Гельмгольц похож скорее на итальянца, чем на немца.
Отец Германа Август-Фердинанд-Юлиус Гельмгольц (1792–1859) получил высшее образование в Берлинском университете, где сначала учился на теологическом факультете и занимался философией. В 1813 году, увлеченный идеей национального возрождения Германии, он вступил добровольцем в войска и, несмотря на слабое здоровье, два года провел в походах. После заключения мира он вновь поступил в университет, на сей раз на факультет филологии. Он выдержал в 1820 году специальный экзамен и получил место старшего учителя в гимназии Потсдама. В первый год своего учительства он женился на Каролине Пенн, дочери артиллерийского офицера, происходившего по мужской ветви от известного американца, а по женской — из семьи Соваж, переселившейся в Германию в начале XIX века и принадлежащей к гугенотам; так что, как и братья фон Гумбольдты, Герман Гельмгольц отчасти француз.
В гимназии Август-Фердинанд преподавал немецкий язык, философию, толковал Платона, читал Гомера, Вергилия, Овидия и даже одно время преподавал математику и физику. Любимым предметом, однако, была греческая литература и культура. Как выдающийся педагог в 1827 году он был назначен субректором, а год спустя получил звание профессора. Учителем гимназии, в которую скоро пойдет учиться его сын Герман, он оставался до 1857 года, затем вышел в отставку, получив пенсию.
Герман родился 31 августа 1821 года в германском городе Потсдаме. Кроме него, в семье позже появились две девочки и мальчик. В детстве Герман рос хилым ребенком, часто и подолгу хворал. Каждая болезнь заставляла его родителей вздрагивать, опасаясь за своего первенца. Рано обнаружился и некоторый недостаток в его умственном складе: слабая память на вещи, не имеющие внутренней связи. Он с трудом различал правую и левую стороны. Позже, когда в школе изучал языки, он труднее чем другие, запоминал неправильные грамматические формы, особенно обороты речи. Историю он едва осилил, мукой было учить наизусть отрывки в прозе. Этот недостаток только усилился с годами и стал бедствием его старости. Когда в классе читали Цицерона или Вергилия, он под столом вычислял ход лучей в телескопах и уже тогда нашел некоторые оптические теоремы, о которых ничего не говорилось в учебниках.
12 сентября 1838 года Герман окончил гимназию, и встал вопрос о выборе карьеры. Из наук его более всего привлекало естествознание. Однако отсутствие необходимых средств для того, чтобы посвятить себя чистой науке, заставило отца Германа отсоветовать сыну идти на естественный факультет, и Герман решился посвятить себя изучению медицины как области, которая может помочь ему так устроиться в будущем, чтобы не прерывать своих занятий физикой и математикой. К этому присоединилось еще одно благоприятное обстоятельство, которое и решило все дело; единственным родственником, причастным к науке в семье Гельмгольца, был Муренин, занимавший видную должность. Он взялся похлопотать, чтобы Германа приняли на государственный счет в Военный Медико-хирургический институт Фридриха-Вильгельма в Берлине, который готовил военных врачей.
Семнадцатилетний студент в первом семестре изучает физику, химию и анатомию. Кроме этих главных предметов, он за первый год прослушал логику, историю, латинский и французский языки. Свободное время в течение каникул и праздников Герман посвящал чтению Гомера, Байрона, Био и Канта. Герману повезло не только с сокурсниками (с ним училась целая плеяда будущих корифеев физиологии, составившая цвет немецкой науки: Карл Людвиг, Дюбуа-Реймон, Брюкке, Вирхов, Шванн), но и с преподавателем физиологии Иоганнесом Мюллером, светилом немецкой физиологической науки. Во втором семестре под влиянием своего знаменитого учителя Герман заинтересовался физиологией и гистологией. Учеников Мюллера объединяло одинаковое стремление связать физику с физиологией и найти для их обоснования более прочный фундамент. Герман значительно превосходил своих друзей в знании математики, которая давала ему возможность точно «формулировать задачи и давать методом их решения правильное направление».
Работа Германа в лаборатории Мюллера, начатая блестяще в студенческие годы и захватившая его, была осенью 1842 года прервана практической работой в качестве хирурга в военном госпитале Шаритэ в Берлине, продолжавшаяся целый год и отнимавшая у него ежедневно время от 7 утра до 8 вечера. Тем не менее 2 ноября 1842 года Герман защитил докторскую диссертацию на латинском языке «О строении нервной системы беспозвоночных». Тему «Строение нервной системы» ему предложил сам Мюллер. В этой диссертации он впервые доказал, что известные элементы нервной ткани, нервные клетки и волокна, соединены друг с другом и составляют части неразрывного целого, получившего в дальнейшем название нейрона.
Чрезвычайно трогательна история, как Герман приобрел микроскоп, при помощи которого он выполнил диссертационную работу. Заболев тифом, он как студент института Фридриха-Вильгельма был бесплатно помещен в больницу Шаритэ, и благодаря этому у него накопилась маленькая сумма от стипендии, что дало ему возможность приобрести микроскоп, правда плохонький.
По окончании института Гельмгольц направляется в больницу Шаритэ ординатором, там же работал Вирхов. Одновременно он трудится в домашней лаборатории Густава Магнуса (1802–1870), автора изданий по механике, гидродинамике, теплоте и т. п. Гельмгольцу предстояла семилетняя отработка стипендии в качестве военного врача. Ему удалось устроиться в Потсдаме, недалеко от Берлина: в октябре 1843 года он служил эскадронным хирургом королевского лейб-гвардии гусарского полка. Живет Гельмгольц в казарме, встает, как все, в пять часов утра по сигналу кавалерийской трубы. Несмотря на все неудобства казарменного быта, он умудряется устроить маленькую физико-физиологическую лабораторию и в 1845 году произвести свои опыты относительно расхода веществ при мышечной работе, для чего Дюбуа-Реймон передал ему портативные весы.
В этом же году физики и химики, работавшие в лаборатории Магнуса, образовали физическое общество, куда приняли молодого Гельмгольца. В июле того же года Гельмгольц сделал составивший эпоху доклад в физическом обществе «О сохранении силы». Он пытался опубликовать эту гениальную работу в научном журнале, но ее не оценили, тогда он издал ее в 1847 году отдельной книгой. Итак, Гельмгольц математически обосновал провозглашенный еще в XVIII веке Ломоносовым закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер, и применил этот закон в физиологии. Он объединил этой работой физические, химические и биологические науки, которым принцип сохранения энергии дал прочную основу и положил основание всемирной известности Гельмгольца. Первым, кто еще в 1842 году правильно понял и сформулировал этот закон, был немецкий врач Юлий Роберт Майер из Гейльбронне.
1 июня 1847 года Гельмгольц был переведен в королевский полк Gardes-du-Corps, находившийся также в Потсдаме. Гельмгольц познакомился с семейством Фельтон, глава которого был военным врачом. Молодая Ольга фон Фельтон, с которой Гельмгольц часто играл на рояле, читал стихи и участвовал в спектаклях, произвела на него неизгладимое впечатление, и 11 марта 1847 года он был с ней обручен. 30 сентября 1848 года, прослужив 6 лет военным врачом, Гельмгольц был произведен в старшие врачи. Александр Гумбольт помог Гельмгольцу освободиться от оставшихся трех лет обязательной службы и содействовал его назначению на место Брюкке в Академию художеств и анатомо-зоологический музей. Академия и Мюллер были этим очень довольны. Но едва лишь Гельмгольц освоился в новых условиях, как уже в следующем году его ожидало новое назначение.
Профессора Брюкке перевели на кафедру физиологии в Кёнигсбергский университет, и ему потребовался заместитель. Это мог быть или опытный Дюбуа-Реймон, или Гельмгольц. Но так как Дюбуа-Реймона, пока он занимался научной работой, отец еще мог содержать, то выбор пал на его друга — Гельмгольца. По рекомендации Мюллера Гельмгольца приглашают в 1849 году профессором физиологии в университет Кёнигсберга. В Кёнигсберге в процессе своих исследований он сконструировал ряд оригинальных измерительных приборов. Большое распространение в разнообразных областях физиологического исследования и медицины получили сконструированные им глазное зеркало (офтальмоскоп), который дал возможность наблюдать глазное дно, и так называемый маятник Гельмгольца, позволяющий подвергать ткань быстро следующим друг за другом раздражениям с точной дозировкой времени. И в настоящее время офтальмоскоп играет огромную роль при диагностике не только глазных болезней, но и нервных заболеваний, таких как опухоли мозга, сухотка спинного мозга и т. д.
Кёнигсбергский период научной деятельности Гельмгольца был наиболее продуктивным. Там же он развил физиологическую теорию слуха, по которой в основе способности животных и человека различать один звуковой тон от другого лежит явление резонанса. Звук определенной высоты приводит в колебательное движение не всю основную звуковую мембрану, а только какую-нибудь одну группу ее волокон, резонирующих на данную звуковую частоту. На основе физических законов резонанса Гельмгольцем создано учение о слуховой функции кортиева органа, находящегося во внутреннем ухе человека.
Труды Гельмгольца в области физиологии посвящены изучению нервной и мышечной систем. Он обнаружил и измерил теплообразование в мышце термоэлектрическим методом (1845–1847) и, пользуясь им же разработанной графической методикой, детально изучил процесс мышечного сокращения (1850–1854) в опытах на лягушке; гальванометрическое измерение малых интервалов времени (по баллистическому принципу). Тогда Гельмгольц задался этой целью, его учитель, Мюллер, засомневался в возможности измерить скорость прохождения возбуждения по нерву, то почти неизмеримо малое количество времени, когда человек почувствовал боль от ожога. За этот ничтожный промежуток времени возбуждение должно проделать известный путь по нервным проводникам. Как же измерить скорость передвижения возбуждений по нервам? Да и возможно ли это? Будучи искуснейшим из экспериментов, Гельмгольц взялся за разрешение этой задачи, предложив гениальное по простоте решение.
Он подводил электрический ток к нерву лягушки у какой-либо ее мышцы. Ток возбуждал нерв, мышца отвечала на это раздражение сокращением. Затем он раздражал электрическим током тот же нерв не у самой мышцы, а на некотором расстоянии от нее. Мышца снова сокращалась, но несколько позднее, чем в первый раз. Эта разность во времени, разделенная на длину участка нерва между двумя точками, где прикладывалось электричество, показывала скорость, с которой раздражение прошло по нерву. У лягушки, на которой был проведен Гельмгольцем этот эксперимент, скорость распространения возбуждения по нервам оказалось равной 27 метрам в секунду. Как отличалась эта сравнительно небольшая скорость от той фантастической цифры, которую называли ученые! Предполагали, что скорость движения возбуждения по нервам равна скорости света — 300 тысяч километров в секунду!
В 1867–1870 годах совместно с русским ученым Н. Бакстом он измерил скорость распространения возбуждения в нервах у человека. Ряд исследований ученого относится к физиологии центральной нервной системы. Он впервые определил в 1854 году скрытый период рефлексов, сделал первую экспериментальную попытку определить ритмику импульсов, посылаемых мозгом к мышце (1864–1868), количественными методами определил скрытый период волевой мышечной реакции на раздражение органов чувств.
Учение Гельмгольца о «бессознательном выводе» как операции построения образа, в которой участвует мышечное движение, наполнило эту категорию новым содержанием. Роль мышечного движения в порождении сенсорных продуктов раскрыта в учении И.М. Сеченова, от которого тянутся нити к современным воззрениям на механизм переработки сенсорной информации.
Крупные работы, принесшие Гельмгольцу большую известность и обратившие на себя внимание Парижской академии наук, побудили прусское министерство народного просвещения утвердить Гельмгольца в 1851 году ординарным профессором, что значительно улучшило его материальное положение. В августе 1853 года Гельмгольц, оставив жену с двумя детьми у родных, предпринял первое путешествие в Англию, где познакомился с Фарадеем.
В области физиологии зрения он разработал способы определения кривизны оптических поверхностей глаза, в 1853 году дал теорию аккомодации. Показал, что зрительная оценка величины и удаленности предметов основана на своеобразных мышечных ощущениях, возникающих при движении мышц глаза. Идея Гельмгольца о роли мышечного чувства в формировании восприятий была глубоко разработана в психофизиологических трудах И.М. Сеченова.
При разработке вопросов физиологии зрения Гельмгольцу постоянно помогала его жена, которая была для него другом и помощником; она переписывала его рукописи, ей первой он читал свои лекции. В 1854 году тихая, счастливая, уединенная жизнь была омрачена смертью его горячо любимой матери. В то же время туберкулез жены начал угрожать ее здоровью. Гельмгольц стал предпринимать меры, чтобы переселиться в другой город, где климат был мягче, и такая возможность ему представилась, когда освободилась кафедра физиологии и анатомии в Бонне. В 1855 году он получил назначение на кафедру анатомии и физиологии в Боннский университет, где проработал до 1858 года.
На офтальмологическом конгрессе в Париже, где он в 1867 году прочитал доклад о чувстве рельефа, на торжественном обеде прозвучали слова: «Офтальмология была во мраке; — Бог сказал, что Гельмгольц родился, — и воссиял свет». В 1859–1866 годах Гельмгольц исследовал психологию и физиологию сенсорных процессов (зрительных, слуховых), цветоощущения. Он во всей полноте разработал учение о цветном зрении, исходя из предположения, что сетчатка имеет три основных цветоощущающих элемента. Развивая мысль о наличии в сетчатке глаза трех элементов, чувствительных к красному, зеленому и синему цвету, он разработал теорию возникновения цветовых зрительных ощущений. Красный, зеленый и фиолетовые цвета, по Гельмгольцу, являются первичными цветами, из оптического смешения которых возникает вся бесконечно богатая палитра красок, воспринимаемых человеческим глазом. Теория Гельмгольца выдержала испытание временем и в наши дни удовлетворительно объясняет физиологию цветных зрительных ощущений. Надо заметить, что работы по ощущению сложных цветов первым разрабатывал гениальный врач и физик Томас Юнг. Гельмгольц оставил человечеству свои замечательные исследования и по другим проблемам физиологии зрения.
В 1857 году баденское правительство предложило Гельмгольцу перейти на кафедру физиологии в знаменитый Гейдельбергский университет, где уже работали профессорами два его близких друга — Бунзен и Кирхгоф. Маленький Гейдельберг, один из городов герцогства Баденского. На холме — развалины старинного замка. Смотрят в воды Неккара кудрявые дубравы. Гейдельбергцы пышно именовали Дворцом природы скромное двухэтажное здание, в котором размещалась лаборатория Гельмгольца. В этой лаборатории Иван Михайлович Сеченов учился у Гельмгольца. Насколько велико было впечатление, произведенное на него учителем, можно судить по следующим его словам:
—Что я могу сказать об этом из ряда вон человеке? По ничтожности образования приблизиться к нему я не мог, так что видел его, так сказать, лишь издали, никогда не оставаясь притом спокойным в его присутствии… От его… фигуры с задумчивыми глазами веяло каким-то миром, словно не от мира сего. Как это ни странно, но говорю сущую правду: он производил на меня впечатление, подобное тому, какое я испытывал, глядя впервые на Сикстинскую мадонну в Дрездене, тем более что его глаза по выражению были в самом деле похожи на глаза этой мадонны. Вероятно, такое же впечатление он производил и при близком знакомстве… В Германии его считали национальным сокровищем и были очень недовольны описанием одного англичанина, что с виду Гельмгольц похож скорее на итальянца, чем на немца.