Мир в XIX веке

Клетка была впервые описана в XVII в. (Р. Гук, 1665; А. Левенгук, 1674; М. Мальпиги, 1675; Н. Грю, 1682). Однако исследователи XVII столетия не оценили важности совершенного ими открытия. Они считали, что клетки представляют собой пустоты в непрерывной массе живого вещества. Только в начале XIX в. в связи с совершенствованием микроскопической техники стало ясно, что клетки — не пустоты, а «индивидуумы» — своеобразные камеры, имеющие собственную оболочку (Мольденгауэр, 1812), ядро (Я. Пуркинье, 1825; Р. Броун, 1831) и протоплазму — полужидкую вязкую субстанцию, заполняющую внутриклеточное пространство (Ф. Дюжарден, Г. фон Моль, 1835). Было также установлено, что все части растений и животных состоят из клеток или их производных, что в свою очередь позволило М. Шлейдену (1838) и Т. Шванну (1839) сформулировать первый вариант клеточной теории строения растений и животных. Однако даже после этого клетки продолжали считаться примитивно организованными образованиями — пузырьками, заполненными жидким белком; своеобразными кирпичиками, образующими лишь внешнюю форму организмов. Считалось, что клетки всякий раз возникали заново, выпадая из крови, подобно тому, как происходит «выпадение кристаллов из маточного раствора».

Опровергнуть эту ошибочную точку зрения удалось лишь в конце 40-50-х годов XIX в. усилиями группы немецких цитологов и врачей: К. Зибольдта, Т. Бишоффа, А. Келликера, Р. Ремака, Р. Вирхова. Выполненные ими исследования позволили Р. Вирхову в 1858 г. дополнить клеточную теорию двумя важнейшими положениями. Первое: клетки являются «элементарными организмами», вне которых не существует ни нормальной, ни патологической жизненной деятельности. «Клеточка, — указывал Р. Вирхов, — есть последний морфологический элемент всех живых тел, и мы не имеем права искать настоящей жизнедеятельности вне ее». Второе: клетки могут образовываться только из других клеток путем их деления («каждая клетка из клетки»), что обеспечивает непрерывный последовательный рост и развитие живых многоклеточных организмов.

Таким образом, к концу второй научной революции всеобщее признание получил взгляд на организм человека как соединение элементарных живых существ (клеток) — «клеточное государство», жизнедеятельность которого обеспечивается энергией, образующейся в результате разрушения в теле сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) под влиянием окислительной способности вдыхаемого кислорода.

По мере формирования этой системы взглядов существенно изменились и представления об устройстве и предназначении отдельных систем органов. Основным предназначением системы органов дыхания было признано обеспечение циркуляции воздуха и газообмена между поступающим в легкие воздухом и кровью. Суть газообмена состояла в насыщении крови кислородом и удалении излишков углекислого газа. Под пищеварением стали понимать не механическую и термическую обработку пищи в желудке, а начинающийся уже во рту и завершающийся в кишечнике химический процесс расщепления крупных молекул белков, жиров и углеводов пищи на более мелкие, способные легко всасываться и поступать в кровяное русло (Э. Лейке, Т. Шванн, К. Бернар, Г. Бушарда, К. Сандра, Л. Корвизар, Ф. Фрерикс, Э. Горуп-Безанец). Основным предназначением мочевыделительной системы было признано выведение из крови не только излишков воды, но в первую очередь азотсодержащих продуктов распада белков (А. Фуркруа, Ю. Либих).

Сердечно-сосудистая система обеспечивала постоянное движение крови, благодаря которому последняя получала возможность насыщаться кислородом и органическими веществами, а также освобождаться от углекислоты (в легких) и продуктов распада белковых веществ (в почках). Сама кровь окончательно перестала рассматриваться как продукт переработки питательного сока. Было установлено, что она представляет собой сложный раствор, содержащий, во-первых, газы, органические и неорганические вещества, а во-вторых, собственные клетки и белки (Г. Андраль, А. Беккерель, Р. Вирхов, Э. Гоппе-Зейлер, К.Людвиг, И.М. Сеченов). Одним из важнейших предназначений собственных белков крови было признано поддержание целостности сосудистой системы за счет механизма тромбообразования (Р. Вирхов, А.А. Шмидт).