Удивительное тело. Почему наше тело самое нелепое и гениальное создание природы - Такэхито Ямамото

В 1620-х годах английский врач Уильям Гарвей, усомнившись в галеновской доктрине, провел серию экспериментов. За более чем 20 лет он вскрыл тела свыше 60 видов животных, тщательно изучая сердце и сосуды. Гарвей подсчитал объем крови, выбрасываемой за одно сокращение сердца, и умножил его на частоту пульса. Расчеты показали: за сутки сердце перекачивает около 245 килограммов крови – более чем трехкратный вес тела! Такое количество явно не могло каждый раз образовываться заново.

Но как же оно может циркулировать? Ответ мог быть только один: одна и та же кровь непрерывно движется по кругу. В 1628 году Гарвей опубликовал свою теорию кровообращения, впервые опровергнув учение Галена. Он также выдвинул почти точное предположение о назначении этого процесса – распределение тепла и питательных веществ по организму.

Однако одна загадка осталась неразгаданной: как именно соединяются артерии и вены? Если кровь циркулирует, должны существовать переходы между сосудами, несущими кровь от сердца и возвращающими ее обратно. Гарвей так и не увидел этого своими глазами, ведь соединяющие их капилляры невозможно было разглядеть без микроскопа.

Рис. 28. Соединение артерий и вен при помощи капилляров

Революция в мире медицины

Примерно 30 лет спустя, в 1661 году, итальянский врач Марчелло Мальпиги с помощью микроскопа обнаружил капилляры. Оказалось, артерии и вены соединяются не напрямую – в органах они разветвляются на невидимые невооруженным глазом тончайшие сосуды, где происходит обмен кислорода и углекислого газа, после чего кровь собирается в вены. Это открытие стало возможным только благодаря изобретению микроскопа.

Он произвел настоящую революцию в медицине. Особенно важным стало осознание существования невидимых глазу организмов. Именно микроскоп позволил шаг за шагом раскрыть тайну инфекционных заболеваний – главной угрозы для человечества на протяжении веков.

Изобретение микроскопа и открытие инфекционных заболеваний

Мир, обнаруженный при помощи микроскопа

До изобретения микроскопа во второй половине XVI века все, что невидимо человеческому глазу, считалось несуществующим. Микроорганизмы – бактерии, вирусы, паразиты – а также лейкоциты и эритроциты в крови, тончайшие капилляры – все это оставалось за пределами человеческого познания.

Английский ученый Роберт Гук, используя собственноручно изготовленный микроскоп, подробно зарисовал насекомых и растения, а в 1665 году опубликовал труд «Микрография». Исследуя пробку под микроскопом, Гук обнаружил множество крошечных пор. Они напомнили ему скромные кельи монахов-отшельников. Именно эти поры он назвал клеткой (англ. cell).

Это стало важнейшим открытием в биологии – позже выяснилось, что клетки представляют собой не просто пустоты, а минимальные структурные единицы живых организмов.

Неожиданно, но следующий прорыв в этой области совершил человек, далекий от науки, – голландский торговец тканями Антони ван Левенгук. Изучая качество нитей и швов с помощью лупы, он увлекся оптикой и самостоятельно изготовил более 500 линз, некоторые из которых давали 270-кратное увеличение.

Направив их на каплю воды, он выявил ошеломляющий мир невидимых «микроскопических животных». Левенгук продолжил исследования, впервые увидев неразличимые глазом кровяные тельца, сперматозоиды, а также «маленьких животных» (позже названных бактериями) в ротовой полости.

Рис. 29. А. Левенгук

Однако тот факт, что эти микроорганизмы не просто «очень мелкие существа», но и факторы наступления инфекционных заболеваний – главной причины смертности того времени, – оставался неизвестным до второй половины XIX века. Хотя эпидемии были знакомы человечеству, их связь с микробами не раскрыли.

Теория миазмов в медицине до XVIII века

До XVIII века многие ученые считали причиной эпидемий миазмы – ядовитые испарения в воздухе. Согласно этим представлениям, токсичные газы, образующиеся при гниении органики, вызывали вспышки заболеваний. Даже название малярии происходит от итальянского mal aria («плохой воздух»), что отражает веру в эту теорию. В течение многих веков чума, поражавшая Европу и Азию с ужасающей смертностью до 80 %, заставляла врачей носить странные маски с клювообразными выступами, наполненными ароматическими веществами, – они верили, что это защитит от вредоносных миазмов. Сегодня мы знаем, что чуму вызывает бактерия Yersinia pestis.

Рис. 30. Чумной доктор

Осознание, что микроорганизмы – причина болезней, пришло лишь во второй половине XIX века, а разработка антибиотиков стала возможной только в XX столетии.

До этого истинные причины оставались неизвестными, а эффективных лекарств не существовало. Для нас, современных людей, бактерии и вирусы – это возбудители опасных заболеваний. Однако людям до XVIII века сама мысль, что невидимые глазу существа способны проникать в организм, размножаться и вызывать болезни, казалась совершенно абсурдной.

Тем не менее даже в такую эпоху нашелся врач, бросивший вызов теории миазмов, – англичанин Джон Сноу. В 1849 году, когда Лондон охватила эпидемия холеры, он решил тщательно исследовать ее причины. Заболевание, вызывающее сильнейшую диарею и рвоту, на современном языке могли бы называть острым гастроэнтеритом.

Сноу рассуждал: если болезнь распространяется через воздух, симптомы должны проявляться в легких. Но при холере страдают желудок и кишечник, а не легкие. Это навело его на мысль, что причиной может быть что-то, попадающее через рот и поражающее пищеварительную систему. До открытия, что холера – это бактериальная инфекция, передающаяся через фекалии и рвотные массы, оставалось еще около 40 лет, и все же Сноу уже тогда почти верно определил механизм заражения. Однако в эпоху господства теории миазмов медицинское сообщество проигнорировало его доклад.

Когда в 1854 году холера вернулась, Сноу нанес на карту Лондона точные места проживания заболевших. Анализ показал неестественную концентрацию случаев заражения вокруг Брод-стрит, где находился общественный колодец с водяной помпой. Стало очевидно, что вода из этого источника – причина эпидемии. Когда Сноу демонтировал ручку помпы, лишив людей доступа к воде, число заражений резко упало, и вспышка прекратилась за три дня. Последующий анализ выявил, что в колодец просачивались нечистоты, загрязняя воду. Несмотря на это, общество продолжало игнорировать выводы Сноу о водном пути передачи холеры, из-за чего эпидемии регулярно повторялись. Система канализации не модернизировалась, а рекомендации ученого не повлияли на санитарную политику. Медицинские круги по-прежнему цеплялись за теорию миазмов. Подобная ситуация наблюдалась и в Вене.

Акушер, первый в мире доказавший пользу мытья рук

Мытье рук – привычное действие для современного человека. Даже когда на них нет видимой грязи, мы знаем: невидимые микроорганизмы могут вызывать болезни. Но до XVIII века, когда этих знаний не существовало, регулярное мытье рук не было нормой.

Первым доказал эффективность этой процедуры венгерский акушер Игнац Земмельвейс. В начале XIX века в Венской больнице он столкнулся с