Становление гистологии, цитологии и
эмбриологии как наук
Развитие гистологии. Успехи гистологии как науки о строении и
происхождении тканей и их компонентов прежде всего связаны с развитием техники,
оптики и методов микроскопирования. Микроскопические исследования позволили
накопить данные по тонкому строению организма и на этом основании сделать
теоретические обобщения. В истории учения о тканях и микроскопическом
строении органов следует различать три периода: 1-й - домикроскопический
(продолжительностью около 2000 лет), 2-й - микроскопический (около
300 лет), 3-й - современный, сочетающий достижения в области электронной
микроскопии, иммуноцитохимии, цитофо-тометрии и др. (с середины XX столетия).
Первый период, наиболее продолжительный (с IV в. до н.э. и до середины XVII в.), является собственно предысторией
гистологической науки, основанной на макроскопической технике. В этот период
фактически создавались лишь общие представления о тканях как об «однородных»
частях организма, отличающихся друг от друга физическими свойствами («твердые»,
«мягкие»), удельным весом («тонущие в воде», «нетонущие») и пр. Но так как
представления о тканях в то время складывались лишь на основании
анатомического расчленения трупов, то все классификации тканей строились на их
внешнем сходстве и различиях. Вследствие этого в одну группу попадали иногда
такие различные ткани, как нервная и соединительная (нерв и сухожилие),
поэтому в середине XVII
в., когда английским физиком Р. Гуком был усовершенствован микроскоп (1665),
позволивший изучить тонкое строение тканей растений и животных, начинается второй
период в учении о тканях. С этого времени усилились разработка технических
методов исследования невидимых невооруженным взглядом структурных единиц
тканей и накопление фактического материала об их строении. В этот период «зуд
познания», по выражению М. Мальпиги, и «желание постичь дела творца» (Н. Грю)
побуждали многих исследователей к микроскопическим исследованиям.
Первые микроскописты второй половины XVII в. - физик Р. Гук, анатом М. Мальпиги,
ботаник Н. Грю, оптик-любитель А. Левенгук и др. с помощью микроскопа описали
строение кожи, селезенки, крови, мышц, семенной жидкости и др. Каждое
исследование по существу являлось открытием, которое плохо уживалось с
метафизическим взглядом на природу, складывавшимся веками. Случайный характер
открытий, несовершенство микроскопов, метафизическое мировоззрение не позволили
в течение 100 лет (с середины XVIIв. до середины XVIII в.) сделать существенные шаги вперед в познании закономерностей
строения животных и растений, хотя и делались попытки обобщений (теории
«волокнистого» и «зернистого» строения организмов и др.).
В конце XVIII - начале XIX в. трудами многих отечественных (петербургских), а также
голландских ученых и мастеров были созданы ахроматические микроскопы, которые
сделали более достоверными микроскопические наблюдения и позволили перейти к
систематическому изучению структурных элементов самых разнообразных животных и
растительных организмов.
Применение ахроматического микроскопа в научных
исследованиях послужило новым импульсом к развитию гистологии. В начале XIX в. сделано первое изображение ядер
растительных клеток. Я. Пуркинье (в 1825- 1827 гг.) описал ядро в яйцеклетке
курицы, а затем ядра в клетках различных тканей животных. Позднее им было
введено понятие «протоплазма» (цитоплазма) клеток, охарактеризованы форма нервных
клеток, строение желез и др. Р. Броун сделал заключение о том, что ядро
является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, постепенно
стал накапливаться материал о микроскопической организации животных и растений
и строении «клеток» (cellula), увиденных впервые Р. Гуком.
Завершением этого периода являются исследования А.Дютроше,
П. Ф. Горянинова, Г. Валентина (ученика Я. Пуркине), Я. Генле (ученика И.
Мюллера), М. Шлейдена и особенно Т. Шванна, который обобщил все предыдущие
исследования и сформулировал клеточную теорию (1838- 1839). Т. Шванн
рассматривал клетку как универсальный структурный компонент животного и
растительного мира. Это поставило на материалистическую основу биологию и
патологию.
Создание клеточной теории оказало огромное прогрессивное
влияние на развитие биологии и медицины. В середине XIX в. начался период бурного развития
описательной гистологии. На основе клеточной теории были изучены состав
различных органов и тканей, их развитие, что позволило уже тогда создать в
основных чертах микроскопическую анатомию и уточнить классификацию тканей с
учетом их микроскопического строения (А. Кёлликер и др.). Но научная мысль во
второй половине XIX
в. не могла плодотворно развиваться без дальнейших успехов гистологической техники
и методов микроскопического исследования. В этот период были введены в практику
и усовершенствованы водные и масляные иммерсионные объективы, изобретен
микротом, применены новые фиксаторы (формалин, осмиевая кислота, хромовая
кислота). Весьма плодотворным оказался метод импрегнации солями серебра,
разработанный итальянским ученым К. Гольджи, описавшим внутриклеточный сетчатый
аппарат (аппарат Голь-джи). Этот метод и его модификации позволили провести
фундаментальные исследования нервной системы (Р. Кахаль) и создать основы
нейроги-стологии. Признанием научных заслуг К. Гольджи и Р. Кахаля явилось
присуждение им в 1906 г. Нобелевской премии. В последней четверти XIX в. были открыты и другие органеллы
клетки.
Благодаря успехам, достигнутым в области изучения строения
клетки, в конце XIX
в. были заложены основы цитологии. Но микроскопирование фиксированных клеток не
позволяло говорить о процессах жизнедеятельности в них. Поэтому внимание
ученых привлекли методы культивирования клеток и тканей (И. П. Скворцов, Р.
Гаррисон, А. Каррель и др.).
Методы прижизненного введения красителей, примененные
многими исследователями в то время, введение инородных тел в организм и другие
методы сделали возможным изучение физиологии гистологических структур. В 1900
г. Н. М. Гайдуковым был предложен метод микроскопирования живых объектов в
темном поле. В это же время был изобретен микроманипулятор, с помощью которого
можно было производить операции на отдельных клетках (удаление ядер, разрезы
клеток и др.) в целях выяснения роли и значения их в жизнедеятельности
организма.
Развитие эмбриологии. Эмбриология, изучающая закономерности
прена-тального развития организмов, имеет еще более продолжительную историю
своего формирования как науки. Тайна зарождения, развития и становления
различных живых существ, возможности создания условий для проявления этих
процессов (по крайней мере у птиц) возникали еще в древности. Так, упоминания
о выведении цыплят в искусственных условиях (инкубаторы) в Древнем Египте, а
затем в Индии, Китае имеются в трудах греческих философов. Задолго до нашей эры
появились упоминание о плаценте в связи с рождением ребенка и некоторые другие
сведения.
Однако первые медицинские эмбриологические наблюдения и
формирование важных эмбриологических представлений, по-видимому, принадлежат
Гиппократу (IV
в. до н. э.) и его последователям («О природе женщины», «О семимесячном
плоде», «О сверхоплодотворении», «О семени», «О природе ребенка» и др.). Многие
высказывания врачей того этапа развития медицины, скорее всего, представляли
умозрительные заключения, которые тем не менее были близки к истине. Например,
утверждение «о высыхании» зародыша по мере его развития, т.е. об уменьшении
содержания воды в нем, или о необходимости смешения мужского и женского семени
(мужские и женские половые клетки были обнаружены с помощью микроскопа
соответственно лишь в XVII и XIX
столетиях).
Современник Гиппократа Аристотель в своих сочинениях «О
возникновении животных» и др. по существу положил начало общей и сравнительной
эмбриологии. Предложенная им классификация животных по эмбриологическим
признакам явилась итогом научного анализа рассматриваемых им в 5 книгах
вопросов («О происхождении семени», «О формах матки у различных животных», «О
живорождении и ящеророждении» и др.). Следует заметить, что уже Аристотелем
был поднят вопрос о механике развития и сформировано положение об эпигенезе (от
греч. epi - над и genesis - происхождение). Отстаивая идею развития, Аристотель
основывался на неверных умозрительных заключениях о том, что зародыш
развивается из женской крови («материи») и внесенного мужчиной семени («души»),
одухотворившего эту кровь. Подобные идеалистические рассуждения о нематериальном
факторе (энтелехии) существовали долго и после Аристотеля в связи с сильным влиянием
теологии на мировоззрение ученых, пытавшихся разобраться в причинности
развития и конечной цели.
До середины XVII в. история эмбриологии не была ознаменована существенными
достижениями, хотя известно, что некоторые конкретные описания зародышей, их
временных и постоянных органов были сделаны к этому времени в разных странах.
В эпоху Возрождения определенный вклад в эмбриологию внес
В. Гарвей - автор открытия кровообращения, который, проанализировав развитие
зародышей, описал их в книге «Зарождение животных» (1651). Он высказал ряд
принципиально важных утверждений. В частности, Гарвей отрицал возможность
самозарождения и утверждал тезис о развитии животных только из яйца («Живое -
из яйца»). Он первый высказал предположение, которое позже было подтверждено,
что «пятно» на желтке яйца птиц «есть начало цыпленка», а прыгающая «кровяная
точка» является зачатком сердца. Гарвей правильно в принципе трактовал
значение раннего развития крови как элемента, обеспечивающего трофику зародыша.
«Жизнь заключается в крови, а кровь возникает прежде, чем начинает
существовать какая-либо часть тела, и она является перед всеми прочими частями
плода перворожденной», - утверждал Гарвей. Несмотря на то что Гарвей тяготел к
витализму, он стремился проникнуть в причинно-следственные отношения. Он писал:
«В порождении животных всякое исследование надо вести от причин, в особенности
от материальной и действующей».
Острая борьба мировоззрений разыгралась во второй половине XVII в., когда с диссертацией «Теория
зарождения» (1759) выступил молодой немецкий ученый К. Ф. Вольф (1733-1794).
Он подверг резкой критике взгляды преформистов и обосновал теорию эпигенеза.
Согласно теории преформизма, развитие по существу представляло развертывание в
пространстве заложенных при сотворении жизни готовых частей организма. Теория
же эпигенеза, напротив, отстаивала новообразование органов, полностью отрицая
предопределенность, или преформацию. К. Ф. Вольф впервые наблюдал у зародышей
животных образование органов из листовидных пластинок (зародышевых листков),
описал развитие сердца у цыпленка, развитие почки (ряд структур назван его
именем) и др. Несмотря на то что первая работа К. Ф. Вольфа была враждебно
встречена в академических кругах, прогрессивные идеи ее нашли позднее отражение
в трудах российского эмбриолога X. И. Пандера (1794-1858), К. Э. Бера (1792-1876) и в эволюционном
учении Дарвина, появившемся 100 лет спустя (1859) после опубликования
диссертации К. Ф. Вольфа. В 1768 г. К. Ф. Вольф по приглашению Петербургской
академии переехал из Германии в Россию, где и протекала вся его дальнейшая
деятельность.
Однако эти теории представляли две- противоположные
крайности и объективно отображали лишь определенные стадии эмбриогенеза, хотя в
развитии зародыша имеют место как периоды полипотентности (от лат. poly - много, potentio - возможность), так и жесткой предопределенности (преформации)
развития клеток и тканей.
Соотечественник К. Ф. Вольфа А. Галлер, занимавшийся
широким кругом научных проблем в области эмбриологии и физиологии, придерживался
представлений, утверждавших преформизм в процессе эмбрионального развития (1750-1767).
Вместе с тем А. Галлер и его сотрудники провели тщательные морфометрические
исследования растущего зародыша. Впоследствии использование морфометрических
показателей стало одним из распространенных объективных подходов для изучения
тканей и органов.
В развитии эмбриологии, как и гистологии, начиная с XVII в., значительную роль сыграли успехи в
технике исследования, в новых методических приемах, позволивших подняться над
схоластикой. В частности, использование увеличительных стекол, микроскопов во
второй половине XVII
в. существенно обогатило науку. Так, Р.Де Грааф и Я.Сваммердам описали в 1670
г. шаровидные полости в яичнике («граафовы пузырьки»), которые ими были
неправильно отождествлены с яйцеклетками, а вскоре (1677) любознательный
человек и искусный шлифовальщик увеличительных стекол А. Левенгук и
студент-медик Гам описали мужские половые клетки, назвав их «семенными
животными» - сперматозоидами.
С помощью микроскопа вновь были изучены, описаны и
зарисованы стадии развития цыпленка. Однако небольшие увеличения микроскопа, а
главное - метафизический характер мышления и предвзятость были характерны для
ряда исследователей (М. Мальпиги, Н. Мальбранш, Я. Сваммер-дам и др.).
Гистология и эмбриология как предмет преподавания.
Отечественные гистологические школы второй половины XIX - начала XX в.
Отечественная гистология и эмбриология формировались в
тесной связи с развитием мировой науки, с прогрессом техники микроскопических
исследований.
Если не считать отдельных гистологических исследований,
проведенных соотечественниками на заре развития микроскопии, то началом русской
гистологии надо признать 30-40-е годы XIX в. Сначала гистология преподавалась в виде курса в
программе смежных дисциплин - анатомии, физиологии, а в 60-х годах XIX в. были учреждены кафедры гистологии и
эмбриологии одновременно в Московском (1864) и Петербургском (1864) университетах,
а несколько позднее в Харьковском (1867), Казанском (1868) и Киевском (1868)
университетах.
Очень скоро все эти кафедры стали центрами крупных
гистологических исследований и школами подготовки кадров. Первыми
руководителями кафедр и основоположниками российской гистологии как
самостоятельной науки были А. И. Бабухин, Ф. В. Овсянников, Н. М. Якубович, М.
Д. Лав-довский, К. А. Арнштейн, П. И. Перемежко, Н. А. Хржоншевский.
Московская школа гистологов была создана одним из крупных
представителей материалистического направления в естествознании второй половины
XIX в. А. И.
Бабухиным (1827-1891). Большое внимание в ней уделялось вопросам
гистогенеза и гистофизиологии различных тканей, особенно мышечной и нервной,
вопросам теории микроскопа. А. И. Бабухину принадлежат открытие происхождения
и выяснение гистофизиологии электрических органов рыб; им проводились
исследования развития и строения сетчатки глаза, развития осевых цилиндров
нервных волокон и др. Позднее под руководством И. Ф. Огнева (1855-1927),
ученика и преемника А. И. Бабу-хина, в круг изучаемых кафедрой вопросов были
включены исследования по влиянию различных внешних и внутренних факторов
(лучистая энергия, темнота, голодание) на гистоструктуру и физиологию клеток,
тканей и органов. Это гистофизиологическое направление, положенное в основу исследований
московской школы гистологов, дало много ценного для понимания развития и
функций тканей и органов. Тесная связь гистологии и физиологии выгодно
характеризует развитие научной медицинской мысли в России во второй половине XIX в. Оно особенно проявилось в связи с
критикой чисто морфологического «целлюлярного» направления в зарубежной науке
и развитием идей нервизма в России.
В Петербургском университете курс гистологии читал акад. Ф.
В Овсянников (1827-1906) сначала на кафедре анатомии и физиологии, а с
1894 г. на самостоятельной кафедре гистологии. Ф. В Овсянников - один из основоположников
гистофизиологического направления в морфологии, автор интересных исследований
нервной системы и органов чувств различных животных. Большой вклад в развитие
нейрогистологических исследований этой кафедры внес А. С.Догель (1852-1922),
ранее работавший в Казани и Томске. Ему принадлежат классические работы по
строению вегетативной нервной системы и классификации ее нейронов, иннервации
органов чувств. А. С. Догель основал в 1915 г. журнал «Архив анатомии,
гистологии и эмбриологии» в России.
Курс гистологии и
эмбриологии в Медико-хирургической академии (ныне Военно-медицинская академия)
в Петербурге впервые начал читать в 40-х годах XIX в. зав. кафедрой сравнительной
анатомии и физиологии эмбриолог К. Э. Бэр. С 1852 г. гистология и
эмбриология были выделены в специальный курс, который читал Я. М.Якубович (1817-1879),
прославившийся изучением тонкого строения центральной нервной системы. В 1868
г. при академии была учреждена самостоятельная кафедра гистологии и эмбриологии.
Весомый вклад в развитие этой кафедры и отечественной гистологии внес М. Д.
Лавдовский (1846-1902), известный своими исследованиями ганглиозных клеток
мочевого пузыря, регенерации и дегенерации нервных волокон после травмы. Под
редакцией М. Д. Лавдовского и Ф. В. Овсянникова было создано в 1887 г. первое
в России фундаментальное руководство по гистологии. Велики заслуги в развитии
отечественной и мировой науки А. А Максимова (1874-1928),
возглавлявшего кафедру гистологии в
академии после М. Д. Лавдовского. Его исследования соединительной ткани и
крови, а также процессов кроветворения не потеряли значения и поныне. Эмигрировав за границу, А. А. Максимов сказал огромное влияние на развитие
американской гистологической школы. Учебник гистологии, созданный А Л
Максимовым, был одним из лучших, поэтому неоднократно переиздавался не
только в нашей стране.
Основателем Казанской школы К. А. Арнштейном (1840-1919)
и его учениками собран богатейший материал по морфологии концевых нервных
волокон и нервных узлов в различных тканях и органах (в мочевом пузыре,
мочеточнике, половых органах, роговице, легком, пищеводе, коже и др.). Разработанный А. С. Догелем метод окраски нервной ткани позволил успешно
исследовать различные отделы нервной системы и создать капитальные труды по
нейрогистологии. Работы по исследованию нервной системы быстро выдвинули
Казанскую лабораторию в ряды первоклассных лабораторий Европы
В 1888 г. А. С. Догель основал кафедру гистологии в Томском
университете, которой с 1895 г. руководил другой ученик К. А Арнштейна А Е
Смирнов (1859-1910) Под его руководством кафедра гистологии при Томском
университете оформилась в самостоятельную научную нейрогис-тологическую школу.
Кафедру гистологии в Киевском университете возглавил в 1868
г. П. И. Перемежко (1833-1893). Исследования гистологов киевской школы
были направлены на изучение развития зародышевых листков эмбриона, глаза,
надпочечников, селезенки, поперечнополосатой и гладкой мускулатуры, а также
строения различных органов - печени, щитовидной железы, поджелудочной железы,
костного мозга, кровеносных сосудов и др. П. И Перемежко описаны фигуры
митотического деления клеток.
Кафедру гистологии и эмбриологии в Харьковском университете
возглавил Н А. Хржонщевский (1836-1917) Ему принадлежат оригинальные работы
о строении надпочечных желез, легких, печени, о кровоснабжении почки и др.
Исследования, проводимые Н. А Хржонщевским и сотрудниками, были основаны на
гистофизиологическом подходе
Одновременно с развитием гистологии бурного расцвета
достигла в середине XIX
в. эмбриология. Продолжая исследования, начатые К. Ф. Вольфом, русские
академики X. И. Пандер и
К. Э Бэр раскрыли очень важную биологическую закономерность в развитии
зародышей - образование зародышевых листков. X. И. Пандер заметил, что еще до появления
закладок первых органов в зародыше образуются два листка, а позднее к ним присоединяется
третий. К. Э. Бэр проследил развитие зародышевых листков и образование из них
различных органов у млекопитающих Он установил, что у различных животных есть
много общего в ранних стадиях развития их зародышей, и в своих обобщениях
приблизился к эволюционному пониманию развития животного мира С помощью
микроскопа К. Э. Бэр обнаружил в описанных ранее граафовых пузырьках яйцеклетку
млекопитающих (1827). Трудами К. Ф. Вольфа, X. И. Пандера и К. Э. Бэра были заложены
основы современной эмбриологии.
Классическими исследованиями И И Мечникова (1845 -
1916) и А О. Ковалевского (1840-1901) по сравнительному изучению
беспозвоночных и низших позвоночных установлено, что у разных классов и типов
животных есть много общего, что все они в своем развитии проходят сходные этапы, в частности стадию образования зародышевых
листков. Этим было окончательно доказано единство животного мира. Исследования
И. И. Мечниковым и А. О. Ковалевским микроскопического строения многих
животных в дальнейшем легли в основу эволюционной гистологии и
эмбриологии.
В
области эмбриологии конец XIX - начало XX в. ознаменовались
также развитием экспериментальных методов (В. Ру, X.
Шпеман и др.), позволивших заложить основы нового направления - механики
развития. В этот период произошло сближение цитологии и эмбриологии на основе
исследования роли клетки в развитии и наследственности (А. Вейсман, Т. Морган и
др.).
Развитие гистологии,
цитологии и эмбриологии в России
В советский период нашли свое дальнейшее развитие
цитология, эмбриология, общая и частная гистология. В это время особенно
широкое развитие получили гистохимические, радиоавтографические,
люминесцентные и другие специальные гистологические методы. С середины XIX в. с успехом стала применяться
электронная микроскопия.
Отечественная гистология за годы своего существования
развилась по нескольким направлениям. Большое внимание было уделено вопросам
ней-рогистологии, особенно в связи с разработкой учения И. П. Павлова. Казанской
нейрогистологической школой был собран богатейший материал по морфологии
концевых нервных волокон и нервных узлов в различных органах и тканях (в
пищеварительном тракте, мускулатуре, эпителии, железах и др.). А. Н.
Миславский подготовил плеяду талантливых нейрогистоло-гов (Б. П.
Лаврентьев, И. Ф. Иванов и др.). Из них особое значение имела деятельность Б.
И. Лаврентьева.
Б. И. Лаврентьев (1892-1944) и его сотрудники (Е. К.
Плечкова я др.) разрабатывали вопросы гистофизиологии вегетативной нервной
системы, интернейрональных синапсов, различных рецепторов, антагонистической
иннервации. Под руководством Б. И. Лаврентьева было создано экспериментальное
гистофизиологическое направление в отечественной нейрогистоло-гии. Исследуя
живые нервные клетки, Б. И. Лаврентьев наблюдал изменения синапсов при
раздражении нервов. Примененный им метод перерезки нервов нашел широкое
распространение при изучении источников иннервации органов и тканей. Пользуясь
этим методом, Б. И. Лаврентьев доказал несостоятельность теории фибриллярной
непрерывности и утвердил нейронную теорию. Применение современных методов
исследования (люминесцентной, электронной микроскопии, гистохимии и др.)
позволило раскрыть тонкие механизмы функции и реактивные изменения тканевых
элементов нервной системы в условиях экспериментальных и патологических
воздействий на организм. Перспективные исследования в области регенерации тканевых
элементов нервной системы и пересадки головного мозга проводятся в ряде
научно-исследовательских институтов и в настоящее время.
Отечественные гистологи уделяют особое внимание вопросам
связи нервной системы с органами, а также проблеме корреляции нервной и
эндокринной систем в жизнедеятельности организма. Большой вклад сделан
советскими гистологами в разработку функциональной гистологии эндокринной
системы {А. В. Немилое, А. В. Румянцев, Б. В. Алешин и др.).
Начатое еще А. А. Максимовым изучение соединительной ткани
приобрело широкий размах в советский период. Изучение ведется в основном по
двум направлениям. Первое направление в изучении соединительной ткани
выражается в широких сравнительно-гистологических исследованиях соединительной
ткани и крови (С. В. Мясоедов, А. А. Заварзин, Ф. М Ла-заренко, Е. С. Данини,
Г. В. Ясвоин, Г. К. Хрущев и др.). «Очерки по эволюционной гистологии крови и
соединительной ткани», а также «Очерки по эволюционной гистологии нервной
системы» А. А. Заварзина представляют собой развернутое теоретическое
обоснование эволюционного направления в гистологии. Основной задачей
эволюционной гистологии А. А. Заварзин (1886-1945) считал выяснение
общих закономерностей филогенетической дифференцировки разновидностей специализированных
клеток в пределах каждой ткани («эволюционное расщепление») при сохранении
ограниченного числа морфофункциональных типов тканей («теория параллельных
рядов»).
А. А. Заварзин (младший), продолжая изучение проблемы
филогенетического развития тканей, сформировал понятие «эволюционной динамики
тканей» как исторически обусловленные изменения свойств и потенций к
совершенствованию в определенном направлении функционально аналогичных тканей
во всем многообразии их проявлений у современных животных. Он рассматривал
проблему эволюционной динамики тканей как основную в эволюционной гистологии.
Эти взгляды отражены в его руководстве по основам частной цитологии и
сравнительной гистологии.
Крупное теоретическое обобщение в области изучения
эволюционного развития тканей («теория дивергентного развития») сделал Н. Г.
Хлопин (1897-1961).
Второе направление - изучение гистофизиологии
соединительной ткани различных органов и систем, а также ее изменений под
влиянием нервных и эндокринных факторов (В. Г. Елисеев, Т. А. Григорьева и
др.). С этими направлениями логически связано изучение гистогенеза
соединительной ткани.
В нашей стране стали впервые систематически изучаться
вопросы коррелятивной связи соединительной ткани и эпителия. Большую роль в
этом сыграли методы культивирования ткани (А. В. Румянцев, Ф. М. Ла-заренко, Н.
Г. Хлопин и др.). В частности, А. В.Румянцев проследил индуктивное влияние
переходного эпителия мочевого пузыря на соединительную ткань, что в дальнейшем
подтвердил А. Я. Фриденштейн. А. В. Румянцев и Н. Г. Хлопин подготовили
учебники и руководства по культивированию тканей, служившие многие годы
единственными учебными пособиями.
Большие успехи достигнуты в разработке гистофизиологии
мышечной ткани, в изучении гистогенеза и регенеративных возможностей органов.
Отечественные гистологи опровергли теории о неспособности тканей высокоорганизованных
животных к регенерации {Л. Д. Лиознер, М. А. Воронцова и их последователи).
На примере восстановительных процессов в поперечнополосатой мышечной ткани
убедительно показаны пути и способы ее осуществления (А. Н. Студитский,
А. А. Клишов и др ). Наряду с этим были вскрыты
основные закономерности физиологической и репаративной регенерации некоторых
внутренних органов.
В 40-е годы XX в. были внесены существенные коррективы и в научные направления
в области цитологии. Основным в отечественной школе цитологов стало изучение
функционального значения органелл, включений, их цитотопографии при различных
физиологических состояниях клетки, а также вопросы цитохимии, механизма
деления клеток, вопросы клеточной адаптации {Д. Н. Насонов, В. Я.
Александров, Н. К. Кольцов, П. В. Макаров, А. Г. Гурвич, Б. В. Кедровский, Г.
И. Роскин, В. Я. Рубашкин, Л. Б. Левинсон и др.). Ценными для развития
цитофизиологии явились работы Д. Н. Насонова, В. Я. Александрова по
прижизненному изучению клеток, окрашенных нейтральным красным. На основании
этих опытов Д. Н. Насоновым и В. Я. Александровым была создана теория паранекроза.
Современная цитология, а точнее биология клетки,
разрабатывает проблемы физиологического значения внутриклеточных органелл и их
взаимодействий в функционировании и делении клеток, ритмической деятельности
клеток (суточные, сезонные), тканево-специфической регуляции размножения
клеток, дифференцировки, реактивных изменений под влиянием факторов внешней
среды и др. Результаты экспериментальных цитологических исследований находят
воплощение в медицинской практике (цитодиагностика болезней,
цитоиммунологические пробы и др.).
В области эмбриологии нашли отражение экспериментальные
методы, позволяющие уточнить представления об организаторах зародышевого
развития, нейрогуморальной регуляции и влиянии факторов внешней среды на
процессы эмбриогенеза. В 30-40-е годы успешно разрабатывались вопросы эволюционной
эмбриологии большим отрядом отечественных эмбриологов во главе с академиком А.
Н Северцовым. В настоящее время это направление продолжает разрабатываться
эмбриологами в различных лабораториях нашей страны
Л. Н. Северцов (1866-1936) и его сотрудники получили
большой сравнительно-эмбриологический материал о развитии органов, который
позволил решить вопрос об эволюции всех низших позвоночных от древнейших
предков хордовых и до появления первых наземных четвероногих Установлено два
типа закладки изменяющихся во время эволюции органов Один тип характеризуется
поздними «прибавлениями» к зародышевым признакам предков При другом новые
изменения органа возникают на ранних стадиях развития, перестраивая дальнейший
ход последнего. Это послужило основанием для уточнения биогенетического закона
Мюллера - Геккеля о том, что онтогенез повторяет филогенез Оказалось, что этот
закон справедлив лишь по отношению к животным первого типа развития. Такое
представление о взаимоотношениях между онтогенией и филогенией вошло в науку
под названием филэмбриогенеза
Филэмбриогенезы - изменения, приобретенные в процессе
эмбрионального развития, сохраняющиеся у взрослых животных и передающиеся
потомству, т е эмбриональные изменения, связанные с филогенетическим развитием
взрослого организма, - эволюционно-значимые изменения в ходе индивидуального
развития Филэмбриогенезы тканей - это эволюционный механизм тканевой
дивергенции
А Н Северцов выделил три основных механизма
филэмбриогенеза' 1) анаболию - надставку конечной стадии развития ткани
или органа, при которой онтогенез продолжается после достижения той стадии, на
которой у предков он закончился (например, ороговение покровного эпителия), 2)
девиацию - отклонение в развитии на промежуточной стадии (например,
развитие перьев у птиц и волос у млекопитающих); 3) архаллаксис - изменение
первичных зачатков органа, при котором с самого начала онтогенез идет иначе,
чем у предков (например, образование из эктодермы нервной трубки у хордовых
животных или появление многослойности эпидермиса у позвоночных).
Отклонения в темпах последовательного индивидуального
развития органов по сравнению с очередностью эволюционного развития, по мнению
академика П. К. Анохина, обусловлено развитием функциональных систем организма
первоочередной важности, обеспечивающих кровообращение, акт приема пищи и др.
Большое значение в развитии эмбриологии сыграли работы Д.
П. Филатова (1876-1943) и П. П. Иванова (1872-1942). Д. П. Филатов
изучал значение обмена веществ в ускорении органогенезов, гетерогенную
индукцию конечностей и ее значение для теории органогенезов. П. П. Иванов внес
вклад в разработку ряда важнейших эмбриологических проблем, таких как
взаимодействие эмбрионального развития и регенерации, влияние факторов среды
на дифференцировку тканевых зачатков. Он показал наличие двух организаторов,
стимулирующих органогенез зародыша, - головного и туловищного, создал теорию
развития сегментированных животных. Эти и другие положения нашли отражения в
его фундаментальном учебнике по общей и сравнительной эмбриологии (1937, 1945).
77. Г. Светлов (1892-1974) - ученик и последователь
П. П. Иванова, уделил внимание изучению роли ряда экологических факторов
(температура, голодание, ионизирующая радиация и др.) в ходе эмбриогенеза. Им
установлены критические периоды развития у всех животных (включая млекопитающих),
во время которых зародыши оказываются легкоранимыми (см. гл. V). Теория критических периодов,
разработанная П.Г.Светловым, имеет большое значение для биологии и медицины,
так как позволяет прогнозировать возможность возникновения патологии развития
и уродств.
Отечественный эмбриолог Л. Г. Кнорре (1914-1981)
внес ценный вклад в учение о эмбриональных гистогенезах, изложенное в одноименной
известной монографии и в учебнике по эмбриологии. Под редакцией А. Г. Кнорре в
середине 70-х годов XX
в. вышел атлас по эмбриологии, подготовленный Л. И. Фалиным и
содержащий более 1000 иллюстраций разных стадий развития человека.
Вопросы гистогенеза в эмбрионе и внезародышевых органах
(плацента, амнион и др.), выяснение роли трофобласта плаценты человека и животных
успешно разрабатывались в Новосибирске (М. Я. Субботин и др.).
Современный период развития гистологии, цитологии и
эмбриологии характеризуется широким и комплексным использованием многих методов
исследования, и прежде всего электронной микроскопии, метода замораживания -
скалывания, электронно-микроскопической цитохимии, количественных методов и
др.
Научно-технический прогресс, успехи развития методов
исследования позволили дойти до анализа макромолекулярного уровня организации
клеток и неклеточных структур, уточнить представления о процессах
диффе-ренцировки, регенерации, передаче наследственных признаков и др. Благодаря
этому были созданы основы ультрамикроскопической цитологии и гистологии и
разрабатываются проблемы молекулярной биологии.
Комментариев нет:
Отправить комментарий