Работы по физиологии мышц и физиологии труда (продолжение главы)


Е. А. Финкельштейн. "Василий Яковлевич Данилевский"
Изд-во Академии Наук СССР, Л., 1955 г.
Библиотека естествознания
Приведено с некоторыми сокращениями.
OCR Biografia.Ru


В этой работе он подверг критическому разбору литературные данные относительно судьбы азотсодержащих веществ в работающей мышце. Либих, Сорокин, Щелков, отчасти Котовщиков отметили увеличение креатина в работающей мышце, Фойт утверждал противное. Навроцкий считал, что содержание указанного вещества остается без изменения. В. Я. Данилевский показал, что эти авторы допустили в своих расчетах ошибку, не учитывая изменений содержания воды в работающей мышце. Произведенные им вычисления говорили о том, что в результате работы содержание креатина в сухом веществе мышцы всегда увеличивается. Его собственными исследованиями было установлено, что в результате сокращения в мышце незначительно уменьшается количество белков и за счет этого увеличивается количество азотистых экстрактивных веществ.
Исходя из приведенных фактов и убеждения, что белки занимают ведущее место во всех жизненных процессах, В. Я. Данилевский делал вывод, что при мышечном сокращении белки приходят в неустойчивое состояние, более интенсивно разлагаются с поглощением кислорода. При этом осуществляется усиленное освобождение механической энергии. Сгорание же безазотистых веществ связано с освобождением энергии организма в других ее формах. В этом труде В. Я. Данилевский по существу поддерживал отвергаемую большинством физиологов того времени гипотезу Либиха относительно того, что белки являются источником механической энергии работающей мышцы. Углубленное изучение энергетики мышечного сокращения, которым занимался В. Я. Данилевский в последующие годы, заставило его отойти от столь упрощенного представления. Продолжая пользоваться неудачным выражением «живая машина», он вкладывает в него новый смысл, свидетельствующий о понимании качественных отличий, характеризующих организм, и той роли, которую играют белковые вещества в его жизнедеятельности. «Органическая живая машина, — писал он в 1883 г., — животный организм — содержит как строительный материал, так и дающий силу запас веществ; но их распространение и их физиологическая деятельность так тесно между собой связаны, что собственно вообще не может быть и речи о резкой дифференциации пластических и производящих силу функций различных веществ. Особенно сомнительным и едва ли обоснованным представляется резкое разделение в мускуле пассивного пластического строительного материала и специфически силопродуцирующего; под первым понимают вообще белковые тела и их ближайшие производные, под последним — жиры и углеводы. Такое схематическое резкое разделение может иметь значение скорее с чисто физической, чем физиологической точки зрения» (1883, 3, стр. 192).
Приведенное положение В. Я. Данилевского отнюдь не исключало постановки вопроса о том, что разные формы белков могут по-разному участвовать в осуществлении различных биологических функций, в частности механической работы. Руководствуясь методами, созданными его братом Александром Яковлевичем, В. Я. Данилевский пытался установить связь между интенсивностью работы мышц и содержанием в них различных форм белков. В частности, он ставил вопрос о соотношении группы белков, объединявшейся тогда под названием «миозин», и связанной с фосфором группы, которую он называл миостромином. В докладе на V Пироговском съезде в 1893 г. он показал, что фосфорсодержащая группа белков тем более преобладает, чем быстрее движения, производимые мышцами. Об этом говорят следующие сравнительно-биохимические данние их нахождения в мышцах различных животных...
Насекомые, подчеркивал он, производят своими крыльями до 600 колебаний в секунду. Основной вывод: сократительное вещество есть фосфорсодержащее белковое вещество.
Мы не имеем возможности остановиться здесь на отношении В. Я. Данилевского к тем различным точкам зрения, борьба между которыми по вопросу об источнике энергии мышечного сокращения ожесточенно велась в течение ряда десятилетий. Можно лишь напомнить, что его идеи находились в полном противоречии с теориями А. Шово (A. Chauveau), А. Хилла (A. Hill) и О. Мейергофа (О. Meyerhof), которые завоевали господствующее положение к двадцатым гбдам настоящего столетия. Ведь по мнению этих ученых белки мышцы представляют лишь субстрат, на котором разыгрываются процессы расщепления углеводов, окисления продуктов этого расщепления, ресинтеза из них глюкозы и гликогена. Эти процессы являются, согласно господствовавшим недавно теориям, прямым источником всех форм энергии, освобождаемой в организме. На отмеченное В. Я. Данилевским еще в 1874 г. увеличение количества содержащих азот и фосфор экстрактивных веществ в работающей мышце обращали тогда очень мало внимания. Совсем вне поля зрения большинства биохимиков и физиологов остался вопрос о непосредственном участии белков в осуществлении одной из важнейших функций животного организма — механической работы. Метафизический разрыв «пластического» и «энергетического» обмена веществ, против которого, как мы видели, В. Я. Данилевский протестовал еще в 1883 г., получил в этих теориях свое полное выражение.
Совсем иначе рассматривается этот вопрос в настоящее время. Конец двадцатых и начало тридцатых годов знаменуются открытием в мышцах креатинфосфорнои и аденозинтрифосфорной кислот. Обнаруживается, что начало распада углеводов по времени не совпадает с началом мышечного сокращения. Устанавливается, что непосредственным источником механической работы является расщепление открытой в 1929 г. Ломаном (К. Lohmann) аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). При этом отщепляется фосфорная кислота и освобождается 11 000 кал. на 1 г-мол. Советские исследователи В. А.- Энгельгардт и М. Н. Любимова устанавливают, что указанный процесс катализируется миозином, меняющим при этом свое коллоидное состояние. Исследования советских ученых В. А. Энгельгардта, М. Н. Любимовой, И. И. Иванова и их сотрудников, а также лаборатории венгерского биохимика А. Сент-Джиордьи (A. Szeiit-Gyorgyi) показывают, что освобождающаяся при разложении АТФ энергия непосредственно превращается в механическую работу сжатия актомиозина. Вместе с тем креатинфосфорная киелота является источником легко мобилизуемого фосфора, а распад безазотистых веществ — источником энергии, за счет которой осуществляется постоянный ресинтез АТФ. Так, на высшем этапе развития современной передовой науки нашли свою конкретную реализацию предположения, которые некогда были высказаны В. Я. Данилевским на основе осуществленных им открытий и критического разбора материала, собранного другими авторами.
До сих пор рассматривались в этой главе работы В. Я. Данилевского, касающиеся экспериментальных исследований деятельности изолированных мышц и суммарного расходования энергии организмом. Оба эти приема неизбежны при решении ряда конкретных физиологических вопросов. Однако они совершенно недостаточны для того, чтобы составить правильное представление о физической работе животного, а особенно человеческого организма. Это отчетливо сознавал Василий Яковлевич с самого начала своей научной деятельности. В монографии 1876 г. он присоединяется к мнению Ранке, который считал, что Фойт ошибочно недооценивал значение компенсаторных изменений во всем организме, связанных с мышечной работой. Вместе с тем, будучи последователем И. М. Сеченова и С. П. Боткина, русский физиолог указывает на недостаточность слишком упрощенных представлений Ранке об этой регуляции. «Но при этом, — пишет он, — едва ли можно согласиться со взглядами Ранке относительно главного участия распределения крови в общей компенсации; мне кажется, здесь необходимо допустить еще изменения, так сказать, напряжения иннервации различных органов при работе организм а» (1876, 2, стр. 199).
Выше уже отмечалось, что в трудах В. Я. Данилевского тесно переплетается изучение физиологии нервной системы и физиологии мышц. Во второй главе настоящей работы представлен большой экспериментальный материал, с помощью которого В. Я. Данилевский показал конкретное значение высших отделов центральной нервной системы в регулировании как самой деятельности «произвольных» мыщц, так и их кровеснабжения. По мере того как интерес В. Я. Данилевского все больше привлекала проблема физиологии труда, все больше подчеркивалось в его трудах значение нервной системы в этой основной функции человека. В 1915 г. он выступает на съезде в Харькове по вопросам организации разумных развлечений с докладом «Разумные развлечения и научное их обоснование». Материал этого доклада развивается им позже в отдельную книгу, которая была опубликована уже в советский период его деятельности, вслед за созданием Украинского института труда — в 1922 г. Здесь подчеркивается, что сущность эволюции животных и человека заключается прежде всего в совершенствовании центральной нервной системы и возрастающем значении коры головного мозга во всей жизнедеятельности организма, особенно в работе его поперечно- полосатой мускулатуры. Ни один орган не претерпевает таких прогрессивных изменений, какие характеризуют эволюционное развитие головного мозга. Только нормальное восприятие внешних и внутренних раздражений, осуществляемое с помощью головного мозга, может обеспечить обычную работу мускулатуры. «С этим связан, — писал В. Я. Данилевский, — более общий вопрос о влиянии одновременных с работою разных чувственных впечатлений, напр, слуховых (музыкальных) и др. Лет двадцать тому назад проф. И. М. Сеченов опытами доказал, что если производить рукою утомительную работу, вроде движений пиления, то раздражения (электрические) кожи этой руки усиливают работоспособность утомленной руки, даже более, чем простой отдых. Он говорит, что такое благотворное действие можно рассматривать как заряжение энергией мозговых центральных аппаратов, и указывает на ободряющее действие музыки на уставших от маршировки солдат и о таковом же оживляющем действии пения при работе» (1922, 1, стр. 91). Вместе с тем головной мозг под влиянием сигналов, исходящих из самой работающей мускулатуры, обеспечивает оптимальные для нее условия во всем организме. «Из него выходят нервные приказы в разные органы, то возбуждающего характера, то регулирующего, тормозящего; этим путем мозг может целесообразно регулировать развитие энергии обмена веществ в разных частях нашего тела или почти во всех» (там же, стр. 107). В цитируемой работе и изданной в 1927 г. «Физиологии труда» он, в отличие от большинства современных ему специалистов в этой области,следуя за И. М. Сеченовым, И. П. Павловым и их учениками, подчеркивал, что явление усталости не является состоянием, обусловливаемым лишь местными биохимическими факторами. В первую очередь оно определяется тормозными процессами, исходящими из высших отделов центральной нервной системы.

Продолжение книги ...