Работы по электрофизиологии (продолжение главы)


Е. А. Финкельштейн. "Василий Яковлевич Данилевский"
Изд-во Академии Наук СССР, Л., 1955 г.
Библиотека естествознания
Приведено с некоторыми сокращениями.
OCR Biografia.Ru


На современном этапе развития науки передовые советские исследователи биоэлектрических явлений в головном мозгу уже намечают закономерные связи между вегетативными процессами и центральным их регулированием, в известной мере отражаемом записями электроэнцефалограмм. Электроэнцефалография только вступает в новый, высший этап своего развития. «Меня не совсем удовлетворяет современная электроэнцефалография, — говорит К. М. Быков, — но я это говорю не для того, чтобы этот метод не разрабатывать. На моих глазах появилась электрокардиография, когда это были отдельные зубцы и только, а связей мы не знали или знали мало, тогда и пользование электрокардиограммой было очень ограничено. Не то сейчас.
«Я убежден, что и электроэнцефалограмма в будущем даст много ценного для понимания течения корковых процессов. Но только необходимо иметь в виду, что это нужно не само по себе, а как связь с основными наблюдаемыми в опыте процессами».
Вторая область электрофизиологических работ В. Я. Данилевского и его сотрудников касается непосредственного воздействия электрического то к а на различные части нервной системы. К середине XIX в. техника раздражения нервов с помощью электрической энергии достигла значительного совершенства. В 1847 г. Э. Дюбуа-Реймон ввел в практику индукционный санный аппарат. В следующем году он сформулировал свой основной закон. «Не абсолютная величина плотности тока в каждый данный момент, — писал он, — является тем [раздражителем], на который двигательный нерв отвечает сокращением связанной с ним мышцы, но изменения этой величины от одного мгновения к другому; а именно стимул к движению, следующему за этими изменениями, оказывается тем более значительным, чем быстрее они при одинаковом размере происходили или чем большими они были в единицу времени». Начиная с 1858 г., И. М. Сеченов теоретически и экспериментально занимался вопросами, связанными с физиологическим действием электричества.
В 1868 г. он открыл явление суммации электрических раздражений центростремительных нервов. В 1879 г. тем же путем В. Я. Данилевский установил явление суммации для блуждающего нерва. Во всех этих работах источником раздражения являлись или одиночные замыкания и размыкания постоянного тока, или прерывистый индукционный ток. Наблюдения Э. Дюбуа-Реймона, И. М. Сеченова, В. Я. Данилевского и других авторов над колебаниями биотоков в нервной системе привели последнего к мысли, что применяющиеся раздражения именно своей прерывистостью не соответствуют тем процессам, которые являются источником естественного физиологического возбуждения центральной и периферической нервной системы. Он задался поэтому целью воздействовать на нее током, переменным по величине, но постоянным по направлению (знаку).
Такого рода раздражитель, — писал В. Я. Данилевский в примечании к работе своего сотрудника М. В. Яцевича,— «может быть установлен по своим свойствам несравненно ближе к естественному физиологическому, чем первые два». Это тем важнее, что изучение природы естественного возбуждения представляет большие трудности. Чем ближе искусственный возбудитель своими свойствами подходит к естественному, тем яснее определяется природа раздражаемого аппарата. Поэтому нельзя считать удовлетворительным раздражитель «столь неестественный, резкий, гру-бый, каковы, напр., прерывистые токи»(1891, 6, стр 487).
К осуществлению указанной цели В. Я. Данилевский привлек своего брата Константина Яковлевича. Результатом их совместной работы явилось изобретение прибора, который они назвали кимореономом. Первые сообщения об их изобретении были опубликованы в 1883 и 1884 гг. В течение последующих лет из лаборатории В. Я. Данилевского вышел ряд работ, Константин Яковлевич Данилевский, выполненных с помощью кимореонома и других аппаратов, созданных по тому же принципу. Мы приводим схему кимореонома, заимствованную из работы В. Я. Данилевского, опубликованной в 1895 г. Принцип его действия заключается в том, что гальванический ток, создаваемый источником постоянного напряжения, проходит через реостат, сопротивление которого периодически изменяется. Соответственно меняются амплитуда и частота колебаний тока.
Главную часть кимореонома составляет жидкий реостат. Это стеклянная трубка (i), заполняемая жидкостью. Сначала для этой цели применялся концентрированный водный раствор сернокислой меди с добавлением глицерина. В дальнейшем он был заменен раствором сернокислого цинка в чистом глицерине. Содержимое трубки пропускает ток со значительным сопротивлением. Добавление водного раствора топ же соли позволяло менять сопротивление. В жидкость погружены электроды: неподвижный нижний g и подвижный верхний е. С помощью винта К стеклянная трубка перемещается в вертикальном направлении. Этим изменяется первоначальное расстояние между электродами g и е. Таким образом, устанавливается желательная исходная величина сопротивления, так как она пропорциональна величине столба разделяющей электроды жидкости...
Движение верхнего электрода, состоящего из двух подвижно соединенных частей, обеспечивается вращением эксцентрика А. Верхний конец электрода е может закрепляться в любой точке по оси эксцентрика. Это позволяет регулировать амплитуду изменений длины столба жидкости между электродами, а следовательно, и колебаний сопротивления. Часовой механизм, вращающий эксцентрик, имеет два регулятора. Из них один обеспечивает равномерность движения, другой позволяет устанавливать его скорость.
От второго регулятора зависит частота колебаний сопротивления.
Счетчик В соединен с часовым механизмом, вращающим эксцентрик. Он отмечает скорость движения электрода е. Другой счетчик (не изображенный на схеме), электромагнитный, регистрирует колебания силы тока. Их количество может меняться от 1 в 2 сек. до 100—150 в 1 сек. При медленном движении электрода е важно регистрировать отдельные его фазы и сопоставлять их с миограммой. Это достигается электромагнитным отметчиком с контактными остриями а, в, с на краях эксцентрика.
Как показали многократные испытания, прибор удовлетворял четырем требованиям, которые поставил В. Я. Данилевский, приступая к его конструированию: 1) ток непрерывно волнообразно осциллирует, протекая в одном направлении; 2) амплитуды осцилляции, их число в единицу времени, следовательно и крутизна, а также средняя интенсивность тока могут по желанию изменяться в довольно широких пределах; 3) колебания тока протекают периодически; 4) форма волны колебаний интенсивности тока меняется в желательном направлении.
Соавтор В. Я. Данилевского, его брат Константин Яковлевич, использовал кимореоном для своей диссертационной работы, выполненной им в физиологической лаборатории медицинского факультета Харьковского университета. Объектом служил нервно-мышечный препарат лягушки. Раздражению волнотоком подвергался седалищный нерв. Главные результаты экспериментов заключались в следующем.
При неизменных интенсивности тока и амплитуде его колебаний период скрытого раздражения и размах каждого сокращения были прямо пропорциональны интервалам колебаний тока. В обратном отношении к величине интервалов находились средняя высота сокращений и время до наступления утомления мускула.
Изменения амплитуды колебаний тока при сохранении всех прочих равных условий имели своим следствием прямо пропорциональное увеличение или уменьшение как размаха сокращений мышц, так и средней высоты этих сокращений. Последнее относится и к тетаническим сокращениям. Если тетанус не имел места, сокращения мышц были изохронны колебаниям тока. Начало сокращения соответствует положительной фазе колебаний тока, но при этом несколько запаздывает.
Тетаническое сокращение наступает при сравнительно незначительной частоте колебаний (начиная от 1 1/2 в секунду). Напомним, что, но данным Е. Н. Введенского, для этого требуется 20 и более замыканий-размыканий прерывистого тока в ту же единицу времени. При этом имеют место вибрации мускула, изохронные колебания тока. Кроме того, в ряде случаев миограмма образует пологие волны, каждая из которых включает 6—8 вибраций.

Продолжение книги ...