УЧЕНИЕ О ТКАНЯХ

Шлейден и Шванн открыли первоначальный элемент всех органов, всех тканей — клетку; усовершенствованные микроскопы дали им возможность увидеть и различить ее. Адвокат Маттиас Якоб Шлейден, занявшийся естественными науками, обнаружил в 1838 г. клетку как элемент формы растения. Он считал, что клетка сама по себе — это самостоятельный организм и что все растения состоят из клеток. Годом позже Теодор Шванн заложил основы учения о клетках животного. Согласно его взглядам, у самых различных элементарных частей организма принцип развития общий, то же относится и к животному организму; этот принцип — образование клеток. Шванн указал, что по своему строению и функции клетки животных можно сравнить с клетками растении и что все животные ткани происходят и длительное время состоят из клеток. Его труд «Микроскопические исследования о сходстве в строении и росте животных и растений», вышедший в свет в 1839 г., сыграл огромную роль в дальнейшем развитии естествознания.

С открытием клетки были найдены те строительные камни, которые наподобие кирпичей составляют отдельные органы и части органов и которые можно обнаружить под микроскопом в характерном для каждого органа сочетании. Ни один медик не спутает клетки, лежащие друг возле друга наподобие пластинок и образующие наружный слой кожи, с клетками, образующими внутреннюю стенку какой-либо слизистой оболочки или же вещество печени, или какого-либо другого органа. Это открытие — огромный шаг в истории развития: учение о тканях получило новую основу.

Уже довольно давно было известно, что тело состоит не из единой массы, а из различной материи, из различных тканей. К концу XVIII века анатомия была изучена неплохо, органы были известны, знали также, что они являются местом локализации болезней. Этому учил Морганьи. Не хватало лишь одного, и это последнее обнаружил на рубеже двух столетий француз М. Ф. Биша, фанатический труженик секционного зала: исследуя орган за органом, он подтвердил, что все они состоят из определенных веществ — из тканей, и сделал вывод, что именно в тканях и локализуются болезни. С этой точки зрения он исследовал трупы, объединив при этом анатомию, физиологию и патологию.

Биша рассматривал ткань как нечто наиболее существенное, поэтому его можно считать основателем гистологии — учения о тканях, создателем одной из важнейших основ современной медицины. До него ученые представляли себе любой орган, например, печень или сердце, как нечто целое, как некую компактную массу. Биша же учил, что каждый орган следует рассматривать как образование из клеток и что ткань каждого отдельного органа характерна именно для него, т. е., как стали говорить позднее, специфична. Ясно, что после такого открытия возник совершенно новый взгляд на явления медицины.

Биша считал, что микроскоп ведет к субъективным воззрениям и поэтому нередко вводит в заблуждение. Но именно исследования и теории Биша требовали все более совершенных микроскопов, которые в свою очередь значительно способствовали развитию гистологии. Наряду с макроскопией — наблюдением невооруженным глазом — распространялась микроскопия — наблюдение с помощью системы луп, микроскопа. Одновременно развивалась техника окраски тканей, необходимой для того, чтобы лучше рассмотреть клетки и их составные части.

Современный студент, сдающий экзамен по гистологии, получает для определения препараты двух родов. Один из них — так называемый расчленяемый препарат, какая-нибудь органическая частица, которую студент должен расчленить с помощью двух игл и после этого рассмотреть под микроскопом в ее естественном виде, т. е. без окраски. Другой препарат представляет собой тонкий срез какого-либо органа, полученный с помощью микротома. Этот срез студент обязан окрасить, а затем определить с помощью микроскопа. В таких окрашенных тонких срезах чрезвычайно много интересного. Предпосылкой всех успехов гистологии, всех работ в области учения о тканях и решения многих биологических проблем в значительной степени послужила микроскопическая техника окраски.

Окраску частиц ткани предложил Иозеф Герлах. Он принадлежал к числу нередких в то время врачей, которые вначале работали одновременно как практики и как ученые до тех пор, пока на них, наконец, не обратили внимания и не предложили им кафедру. Руководство по учению о тканях Герлах написал еще до того, как стал профессором. В сообщении о своем изобретении он говорит, что случай указал ему правильный путь. В 1854 г. он при одном исследовании путем инъекции вводил в кровеносные сосуды карминовый раствор. Красящее вещество вышло из кровяного русла и окрасило клетки по соседству с кровеносными сосудами, но не полностью, а лишь их специфическую составную часть — клеточные ядра. Возможность отделить с помощью окраски ядро от остального тела клетки сыграла чрезвычайно большую роль в науке. В биологии это помогло впоследствии особенно тщательно заняться ядрами клеток.

Герлаху удалось также окрасить срезы головного мозга. И здесь помог случай. С помощью обычного раствора кармина ничего полезного получить не удалось: в окрашенных им препаратах невозможно было различить детали. Однажды Герлах случайно оставил на ночь в воде кусочек мозга, загрязненный небольшим количеством кармина. На следующее утро этот кусочек превратился в препарат, на котором чрезвычайно тонко, но совершенно явственно обозначались нервные клетки и волокна. Таким образом открылась возможность заглянуть в столь сложное вещество мозга с его волокнами и стволами.

Конечно, принцип окраски не был нов — уже Левенгук окрашивал тонкие срезы мышц спиртовым раствором шафрана, но теперь техника окраски достигла огромных успехов. Изготовление в 1856 г. В. X. Перкином первых анилиновых красителей было новым крупным шагом вперед. Постепенно научились заполнять хорошими красителями кровеносные сосуды и делать более заметным их распределение в тканях. Это пытались сделать еще в XVI веке с помощью окрашенной воды; Сваммердам пользовался для того же крашеным воском, голландец Рюиш — крашеным жиром; применяя этот способ, он составил великолепную анатомическую коллекцию, о которой уже рассказано выше.

Из анатомов и гистологов, изобретших новые методы техники окраски и обнаруживших с их помощью много нового, особого упоминания заслуживает испанец Сантьяго Рамони-Кахал, который в 1906 г. совместно с анатомом Камилло Гольджи был удостоен нобелевской премии. Профессор Гольджи, служивший в Павии, работая с солями серебра, открыл в 1873 г. «черную реакцию», которая значительно помогла выяснить строение клеток головного и спинного мозга. Кахал на основании этой реакции создал метод исследования центральной нервной системы и потом только и занимался ее изучением. Ему принадлежит идея использовать для микроскопических исследований головной и спинной мозг зародышей и юношей, который гораздо легче воспринимает красящие вещества. Благодаря этому Кахалу удалось доказать, — всю огромную подготовительную работу выполнил Гольджи, — что от нервных волокон отходят боковые веточки, связывающие их с соседними волокнами, т. е. что здесь можно провести аналогию с кровеносными сосудами, которые, как уже давно известно, связаны между собой так называемыми коллатералями.

Такая связь между кровеносными сосудами обусловливает стойкость организма: если какой-нибудь кровеносный сосуд выйдет из строя, например, вследствие закупорки (или же вследствие перевязки при операции), то благодаря наличию боковых ветвей его функция передается одному из соседних сосудов, и этот последний начинает снабжать кровью тот участок, который раньше снабжался выключенным сосудом. Примыкание нервных волокон к соседним необходимо, повидимому, для того, чтобы сделать возможной передачи раздражения от одного нервного волокна другим. Наличие такого рода нервных коллатералей в сером веществе спинного мозга предполагали уже и раньше на основании изучения функции спинного мозга, но теперь это было доказано точно, так как соответствующие ответвления и переплетения были обнаружены под микроскопом.

Рамони-Кахал пришел к медицине не прямым путем. Его отец — врач, влюбленный в свою профессию, желал видеть сына медиком, а сын не хотел и слышать об этом, мечтая стать художником. Будущий лауреат нобелевской премии, как он сам рассказывает в автобиографии, был одним из необузданнейших юношей во всей Испании. Отец, потеряв уверенность в успехе дальнейшего обучения сына в средней школе, взял его оттуда и отдал в обучение сапожнику. Рамон стал отличным сапожником. Отец попытался отдать его снова в среднюю школу, разрешив ему посещать и школу рисования. Вначале все было хорошо, но несколько каррикатур на учителей, нарисованных юным художником на стене дома, все испортили: юношу провалили на заключительных экзаменах.

Тогда отец Кахала решил испробовать другой путь: он начал сам преподавать сыну анатомию. Они ходили вдвоем на кладбище и, следуя традиции, выкрадывали части трупов, на которых отец разъяснял сыну детали человеческого скелета, строение тела и тайны жизни. Это, безусловно, был учитель-энтузиаст, сумевший воодушевить своего ученика. Оказалось, что его метод был правилен: Рамон загорелся страстью к медицине, а остальное было уже делом времени.

Для того чтобы хорошо изучать ткани, потребовался известный технический прогресс. Микротом был значительно усовершенствован, но все же часто приходилось исследовать мельчайшие частицы ткани, которые нелегко было резать даже самым тонким ножом, — таким способом их можно было только расплющить. В конце концов придумали заделывать частицы ткани в парафин или сходное с ним вещество; подкладывая под микротом такой сильно увеличивающийся кусок, получали срезы, которые можно было окрашивать и исследовать под микроскопом. Это был значительный сдвиг вперед. К середине XIX века голландец Петер Хартинг предложил для данной цели быстро твердеющий слизистый раствор. Венский физиолог С. Штрикер в 1871 г. пользовался смесью воска и масла, Эдвин Клебс в 1864 г. — парафином. Конечно, соответствующие поиски велись и в дальнейшем.

От большого пришли к малому, от «грубой» анатомии — к тонкой и тончайшей, постоянно убеждаясь в том, что чудеса не убавляются, а прибавляются. И ныне число «чудес» продолжает увеличиваться.