100 великих научных открытий

В 1848 г. геттингенский физиолог Арнольд А. Бертольд удалил у шести петухов яички, а затем двум подопытным подсадил железы в брюшную полость. В результате эти птицы остались петухами, тогда как остальные превратились в кастратов: гребень у них сморщился, половой инстинкт угас, оперение потускнело, тело обросло жиром. Дальнейшие исследования показали, что пересаженные яички хорошо прижились, а это означало только одно: нормальную жизнедеятельность данных органов обусловливают не нервы, как считалось раньше, а «воздействие яичка на кровь и на весь организм в целом». Увы, работу Бертольда не оценили – лишь 60 лет спустя на нее обратил внимание австрийский физиолог Артур Бидль.

Само понятие «гормон» (от греч. horman - возбуждать, побуждать), обозначающее вещества, выделяемые железами внутренней секреции, появилось в начале ХХ в. Его автор – физиолог Эрнест Старлинг – в 1902 г. обнаружил, что даже если перерезать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, то она все равно будет принимать сигналы и выделять пищеварительный сок сразу после попадания кислой пищи из желудка в кишечник. Под влиянием кислоты желудочного сока слизистая оболочка тонких кишок вырабатывает вещество, которое Старлинг назвал секретином, а оно в свою очередь стимулирует выделение сока поджелудочной. Впоследствии было выявлено, что большинство гормонов, циркулирующих с кровью в ничтожных концентрациях, поддерживают строгое соотношение между химическими реакциями и таким образом регулируют физиологические процессы в организме.

Между тем в начале XIX в. немецкий врач Карл Адольф Базедов описал болезнь, позже названную базедовой. Ее симптомы (жар, потливость, учащенное сердцебиение) часто приписывались нервозности, хотя на самом деле были следствием гипертиреоза – повышенной функции щитовидной железы. В 1884 г. бернский хирург Теодор Кохер опубликовал отчет о проведенных им операциях на зобе, указав, что удаление щитовидной железы оказывает губительное действие на пациентов: лицо опухает, наступает полное бессилие. Кохер думал, будто щитовидная железа очищает организм от токсинов, однако факт смерти пациентов от истощения опровергал эту версию.

Позже Адольф Магнус-Леви (1865—1955) обратил внимание на связь между нарушениями основного обмена веществ и заболеваниями щитовидной железы: как оказалось, этот орган производит тиреоидные гормоны, используя содержащийся в пище йод, и обеспечивает в организме обмен белков, жиров и углеводов. В 1914 г. биохимик Эдвард Кендалл выделил из щитовидной железы гормон тироксин, регулирующий метаболизм, и выяснил, что данное вещество совместно с гормонами половых желез и гипофиза влияет на рост костей, поэтому очень важно для молодых особей.

Не так давно было обнаружено, что по обе стороны щитовидной железы расположены продолговатые образования – эпителиальные тельца. Внимание на них обратили после того, как некоторые операции дали странные результаты, не имевшие связи с удалением щитовидки (хирурги, наученные опытом Кохера, приняли к сведению, что при операциях зоба нельзя удалять всю железу). Больные жаловались на покалывание в руках и ногах, подергивания лица, состояние, напоминающее эпилепсию. Заинтересовавшись этим явлением, биохимик Д. Коллип в ходе экспериментов над животными выяснил, что эпителиальные тельца – это железы внутренней секреции, которые выделяют гормон, влияющий на известковый обмен в организме.

Роль вилочковой железы, расположенной под грудиной, была определена только в начале ХХ в., когда И. Гудернач, добавляя частицы этого органа в корм головастиков, выращивал из них великанов, ничуть не похожих на взрослых особей. Другой группе головастиков Гудернач подмешивал вещество щитовидной железы, вследствие чего подопытные чуть ли не на следующий день превращались в лягушек… размером с муху. Позднее Л. Роунтри выявил, что вытяжка вилочковой железы вызывает ускоренный рост и половое развитие крыс, и это подтвердило связь данной железы с половыми.

Открытие гормона надпочечников принадлежит японцу Йокичи Такамине. В 1900 г. он презентовал пучки кристаллов, полученных из мозгового слоя надпочечника, и назвал вещество адреналином. Впрочем, до того Йокичи побывал в Мичигане у физиолога Д. Абеля, который долгое время пытался выяснить, какие вещества надпочечников повышают кровяное давление (об этом свойстве ученому рассказали польские исследователи). Высушив огромное количество овечьих надпочечников, Абель выделил из них чистый препарат к 1897 г., однако японец оформил патент первым. Позже стало известно, что выбросу адреналина в кровь способствует состояние страха, волнения или тревоги. А в 1904 г. Фридрих Штольц изготовил адреналин в лаборатории – это был первый искусственный гормон, полностью аналогичный природному.