О поджелудочной железе

Повесть о том, как Курцин увлекся мыслью найти сокрытые связи между желудком и поджелудочной железой, с какой неутомимостью и остроумием он шел к своей цели, заслуживает того, чтобы о ней рассказать отдельно.

Вначале казалось, что тема исчерпана и ничего к ней прибавить нельзя. Известные физиологи XIX века, как и современности, сделали все, чтобы изучить железу. В 1875 году студент Петербургского университета Иван Петрович Павлов был удостоен золотой медали за экспериментальное исследование «О нервах, заведующих работой поджелудочной железы». Работа была нелегка и стоила экспериментатору величайших усилий. Всякое болевое раздражение во время опыта и операции прекращало деятельность этого крайне чувствительного органа. Физиолог, добравшись до железы, заставал ее полумертвой…

Когда был усовершенствован способ выведения наружу протока поджелудочной железы, многое в ее природе объяснилось. Стало известно, что гроздевидное тело, лежащее позади желудка, названное анатомами за его сходство со слюнными железами «брюшной слюнной железой», выделяет прозрачную жидкость, именуемую панкреатическим соком. В нем содержатся три растворимых фермента, расщепляющих белковые, крахмалистые вещества и жиры.

В 1888 году Павлов, исследуя деятельность поджелудочной железы, установил, что ею непосредственно управляют отдельные волокна блуждающего нерва. Помимо этого, желудочный сок, обычно насыщенный соляной кислотой, проникая вместе с пищей в двенадцатиперстную кишку, раздражает окончания ее нервов. Возбуждение передается блуждающим нервом поджелудочной железе, которая выделяет богатый щелочью сок.

Четырнадцать лет спустя англичане Стерлинг и Бейлис проделали следующий опыт. Они удалили у животного все нервы, связывающие железу с организмом, и доказали, что отделение секрета не прекращается. Не блуждающий нерв, утверждали зарубежные ученые, а химические вещества, образующиеся в двенадцатиперстной кишке, побуждают железу выделять свой секрет. Не будучи в состоянии правильно воспроизвести опыт русского ученого, они решили, что нервы вообще на поджелудочную железу не влияют.

В предисловии ко второму изданию своей книги «Лекции о работе главных пищеварительных желез» Павлов в связи с этим писал:

«В свое время и на основании достоверных фактов мы решили, что имеем дело с рефлекторным раздражением железы кислотой со слизистой оболочки верхнего отдела тонких кишок. Случайный опыт физиологов привел их к открытию здесь особенного, совершенно неожиданного механизма…»

На этом признании, кстати слишком поспешном, история не кончилась. Некоторое время спустя один из учеников Павлова посетил Англию и воспроизвел там перед Старлингом и Бейлисом опыт с перерезкой блуждающего нерва. Англичане согласились и признали существование двоякого механизма — нервного и химического.

Много лет спустя другой ученик Павлова снова отстоял открытие русского ученого. Исследуя влияние блуждающего нерва на поджелудочную железу, он убедился, что нерв этот возбуждает деятельность железы особым путем — выделяете кровеносный ток химические вещества. Оба возбудителя — и нерв и секрет, выделяемый двенадцатиперстной кишкой, — проявляют себя через одну и ту же среду…

В 1950 году теория Стерлинга и Бейлиса была опровергнута полностью. В лаборатории Быкова установили, что секрет двенадцатиперстной кишки действует на поджелудочную железу не иначе как через окружающие ее нервные окончания… Павлов был прав: только нервам дано управлять деятельностью поджелудочной железы.

Задолго до того Павлов вновь возвращается к поджелудочной железе, на этот раз не по своей инициативе.

К знаменитому физиологу обратился с просьбой молодой патологоанатом Леонид Васильевич Соболев. Он намерен исследовать причину диабета и нуждается в помощи физиолога — автора нового метода перевязки протока поджелудочной железы.

«Беседуя с Соболевым по поводу его работы, — вспоминал потом Павлов, — я был поражен массой мыслей и глубокой вдумчивостью в затронутых им вопросах. Соболев производит на меня впечатление выдающейся личности».

То, что двадцатитрехлетний анатом нашел в поджелудочной железе, слишком значительно, чтобы не остановиться на этом подробно.

Причина диабета долгое время оставалась неизвестной. Первыми изучали это расстройство клиницисты, открывшие связь между сахарной болезнью и поджелудочной железой. Они доказали это на опыте: животные, у которых удаляли железу, заболевали диабетом.

Наблюдалось и другое. Физиологи перевязывали у животных проток здоровой железы, не давали ее соку выхода в кишечник, а диабет почему-то не наступал. Перевязанная железа затем погибала, а сахарный обмен нисколько от этого не страдал. Достаточно было, однако, эту погибшую железу удалить, как немедленно наступал диабет… Стоило только вырезанную железу вновь вшить, и течение болезни обрывалось. То же самое происходило, когда вместо целой железы вшивали лишь одну двенадцатую часть ее…

Полагали, что железы, помимо того что участвуют в пищеварении, чему служит проток, ведущий в кишечник, выполняют еще одну, неизвестную функцию. В них образуются вещества, поступающие непосредственно в кровеносные сосуды. Все попытки извлечь этот сок искусственным путем не привели к успеху. Не дали результатов все усилия лечить больных диабетом вытяжками, полученными из поджелудочной железы.

Создался тупик. Научная мысль на этом остановилась.

Рассуждения Соболева развивались примерно следующим путем.

Заболевание диабетом связано каким-то образом с изменениями в самой поджелудочной железе. Перевязка ее протока, из которого в кишечник поступает пищеварительный сок, не отражается на сахарном обмене. Гибель железы, если только она не удалена из организма, также не порождает диабета. Не очевидно ли, что в самой железе находится нечто живущее своей самостоятельной жизнью, способное пережить поджелудочную железу?

И как анатом и как физиолог Соболев решается искать это таинственное «нечто».

Он будет перевязывать проток поджелудочной железы у подопытных животных и наблюдать под микроскопом, какие клетки при этом выживают. Они-то, вероятно, и порождают вещества, способствующие нормальному сахарному обмену.

Список животных, изученных на опыте, был более чем внушителен: тридцать кроликов, четырнадцать собак, двенадцать кошек, пять быков, пять телят и пять баранов, четыре свиньи, множество голубей, кур и уток, кукушка, ворона, коршун и ястреб.

Первый кролик, которому перевязали проток железы, был убит через сутки после операции, второй — после двух, шестой — на пятый день, а последний — спустя двести дней. Поджелудочные железы кропотливо изучались, и во всех случаях наблюдалась одна и та же картина. Вынужденная бездействовать, железа вырождалась, а отдельные крошечные скопления клеток в ней продолжали жить и снабжаться кровью. Среди умирающей и вырождающейся ткани островками сохранялась ничем как будто не нарушаемая жизнь. Именно эти островки привлекали внимание исследователя. Он проследил их состояние на огромном материале и добился того, чего никому до него не удавалось достичь…

За тридцать лет до того, как Соболев приступил к своим экспериментам, в 1869 году, ученый Лангерганс, изучая строение поджелудочной железы, обнаружил в ней островки из клеток особого типа. Он не мог объяснить их значения и ничего не прибавил к тому, что увидел, но имя Лангерганса крепко пристало к островкам. Позднейшие исследователи пришли к заключению, что островки эти суть истощенные клетки поджелудочной железы и не имеют самостоятельного значения.

Именно эти островки, как бы далеко ни зашло вырождение железы, не сдавались в опытах Соболева. Молодой ученый решил, что островки эти — железы, выделяющие секрет, способствующий сахарному обмену. Дальнейший ход его мыслей шел примерно следующим путем. Если островки так независимы от пищеварительной деятельности поджелудочной железы, то повреждение ее не должно отразиться на их состоянии, и наоборот, у больных диабетом именно они должны нести на себе следы поражения.

Чтобы убедиться в этом, Соболев изучает трупы людей, погибших от различных болезней, связанных с поражением поджелудочной железы, а также трупы умерших от диабета.

Удача сопутствовала молодому ученому. В случаях, когда болезнь косвенно поражала поджелудочную железу (при склерозе сосудов, туберкулезе, сифилисе и некоторых других заболеваниях), клетки островков не погибали. Они проявляли стойкость к различным вредным влияниям, большую способность сопротивляться, чем пищеварительная часть железы. Иными были результаты, когда анатом вскрывал умерших от сахарного мочеизнурения. Тут неизменно обнаруживалось резкое уменьшение количества островков, а иногда и полное их отсутствие. Сохранившиеся островки представлялись резко измененными.

Орган, регулирующий сахарный обмен, был открыт. Но исследователь на этом не успокоился. Он решил доказать современникам, что островки — не истощенные клетки, а нормально действующая ткань.

Предметом интереса молодого ученого были дети-недоноски и умершие вскоре после рождения. Их поджелудочная железа подтвердила, что пищеварительная часть железы слабо развита, а островки столь многочисленны и совершенны, какими они не бывают у взрослых людей. Откуда бы взяться отжившей и вырождающейся ткани у ребенка-недоноска?

Изучая островки у новорожденных телят, исследователь отметил, что этих клеток у них в пять раз больше, чем у быка, и по величине они не уступают бычачьим.

Соболев заключает свою диссертацию следующими словами:

«…Назначение островков — регулирование углеводного обмена в организме. С гибелью островков эта функция выпадает и наступает сахарное мочеизнурение… В перевязке протока мы обладаем средством анатомически изолировать островки и изучать химизм лишь этих одних элементов». Он рекомендует больным пользоваться «железами новорожденных телят, у которых островки развиты сравнительно с пищеварительным аппаратом весьма хорошо и железа поджелудочная у новорожденных почти не способна к пищеварительной работе, а поэтому можно надеяться, что пищеварительные соки не будут мешать действию островков…».

Так трудами русского ученого обнаружилось еще одно свойство поджелудочной железы.

Спустя двадцать лет после опубликования открытия Соболева канадский врач Бантинг поразил мир сообщением о том, что он нашел средство лечить диабет инсулином — вытяжками из поджелудочной железы теленка…

И строение и деятельность поджелудочной железы были исследователями строго изучены, не были оставлены без внимания и связи с желудком. В конце девятнадцатого — начале двадцатого века знали уже, что введение эфира в желудок вызывает отделение поджелудочного сока, что возбуждение железы наступает обычно прежде, чем пища переходит из желудка в двенадцатиперстную кишку. Было также известно, что количество веществ, отделяемое железой, зависит от объема и удобоваримости пищи: крупно изрубленные куски мяса приводят к более обильному сокоотделению, чем мелко изрезанные. Чтобы проследить скорость отделения поджелудочной железы, пробовали также растягивать желудок баллоном. Опыт проводили над свежеоперированным животным, усыпленным наркозом, и неудивительно, что чувствительные к боли железы обманули надежды исследователя, не откликнулись на раздражение.

Курцина вдохновляло желание увидеть между желудком и прочими частями пищеварительной системы непосредственную связь. Он верил, что насыщение служит сигналом для включения деятельности поджелудочной железы и что эта сигнализация опережает действие блуждающего нерва и выделения двенадцатиперстной кишки, двигающиеся к железе с током крови.

Как всегда, когда Курцин пускался в дебри исканий, его вдохновляли думы о клинике. Если бы удалось найти механизм, связывающий этот орган с желудком, думал он, врачи могли бы узнавать о состоянии железы по сокращениям желудка. Это тем более необходимо, что поджелудочная железа заложена глубоко в организме и исследование ее почти невозможно.

Первые же опыты серьезно обнадежили ассистента. Двести пятьдесят кубических сантиметров воздуха или воды, наполнившие баллон в желудке животного, уже через минуту вызывали отделение поджелудочного сока. Выделения усиливались в три с лишним раза, когда содержимое желудка увеличивалось вдвое, и почти прекращались, когда объем воды или воздуха превышал пятьсот кубических сантиметров. В этом случае у животных наступала рвота — результат вмешательства защитных механизмов. Удаление раздражителя — воды или воздуха — резко меняло деятельность железы. В любой части желудка, на дне ли, на большой или малой кривизне или в привратнике, — всюду были рассеяны нервные сигналы, способные возбудить железу.

Результаты не совсем удовлетворили ассистента. Опыты проводились на животном, а так ли это происходит у человека? Нигде на белом свете желудок собаки не набивают воздухом или водой. Как еще откликнется железа при подлинном насыщении? Пища бывает и холодная и теплая — как отразится на сокоотделении та же вода в баллоне высокой или низкой температуры?

Опыты дали недвусмысленный ответ. Сигнализация из желудка в поджелудочную железу поражала удивительной точностью. Вода, нагретая до десяти градусов, вызывала лишь десять кубиков сока в час; тридцати восьми градусов — тридцать девять кубиков за то же время и сорока пяти градусов — сорок пять кубиков.

Еще больше вырастало сокоотделение, когда желудок собаки с перерезанным пищеводом вначале раздражали баллоном, наполненным воздухом, затем водой сорока пяти градусов тепла и лишь потом давали ей есть. При этом мнимом кормлении количество поджелудочного сока достигало семидесяти пяти кубиков в час — значительно более, чем при подлинной еде. В руках исследователя был прием — с помощью различной сигнализации заставлять железу давать больше или меньше сока.

Еще один вопрос к природе.

Воздействуя на желудок, мы можем оказать влияние на поджелудочную железу. Медики спросят: насколько эти влияния продолжительны, можно ли повторными раздражениями усилить возбудимость железы, когда в этом возникает потребность?

Опыты ответили недвусмысленным «да». Длительное раздражение желудка баллоном повышало отделение желез не только во время еды, но и в продолжение последующего времени.

Все эти опыты Курцин повторил на больных и получил те же результаты,