УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2014, том 45, № 3, с. 23-44
УДК 616-092.9:61(09)
ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА ЖИВОТНЫХ И ВАЖНЕЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ИСТОРИИ БИОМЕДИЦИНЫ
© 2014 г. Р. А. Копаладзе
ФГБУ институт истории науки и техники им. С.И. Вавилова РАН, Москва ФГБУ НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва
"Нужно думать, что все науки настолько связаны между собой, что легче их изучать все сразу, нежели какую-либо одну из них в отдельности от всех прочих "
Декарт
Выделены важнейшие достижения в истории биомедицины, полученные в экспериментах на животных: открытие кровообращения, достижения микробиологии и формирование концепции иммунитета, открытие рефлекса и учения о высшей нервной деятельности, достижения генетики, формирование методов моделирования на животных и испытания лекарств. В работе подчеркивается, что польза для науки и медицины, полученная путем экспериментирования на животных, не освобождает ученых от ответственности.
Ключевые слова: эксперименты на животных, важнейшие достижения, гуманная методология эксперимента, польза и ответственность
Для разработки темы статьи был использован историко-научный метод, позволяющий изучать становление различных научных дисциплин в единстве. Этот метод может быть использован и для изучения влияния методологии биомедицинского эксперимента на прогресс научного знания, осуществления междисциплинарного синтеза биологии и медицины, установления связи между естественными и гуманитарными науками. Выбор темы был определен и тем, что до сих пор не стихает противостояние между противниками и сторонниками использования животных в экспериментальных исследованиях. Критическое мнение о пользе для медицины экспериментов на животных выражают не только активисты движения защитников животных, но и некоторые медики, в основном те, которые полагают, что прогресс медицины связан с клиническими наблюдениями за больными, а не с экспериментами на животных. В этой связи историко-научная оценка пользы для человечества открытий, полученных путем использования животных в научных исследованиях, представляется актуальной. Разумеется, польза не освобождает от ответственности. С точки зрения этики отношения к подопытным животным значение имеет не только польза, но и метод, с помощью которого достигается полезный результат. Еще в 1876 г. в Англии был принят первый в мире закон о защите эксперимен-
тальных животных, а с 60 гг. ХХ в. в этой стране возникло движение по замене экспериментов на животных альтернативными методами. В настоящее время в развитых странах действуют центры по замене экспериментов на животных альтернативными методами. Важное место в этой работе занимает Европейский центр по валидации альтернативных методов. Достигнуты существенные успехи в этом направлении. К сожалению, замена лабораторных животных альтернативными методами не всегда возможна, так как ряд научных экспериментов не может быть проведен на менее сложных системах, чем целостный организм. В настоящее время действует Европейская конвенция и Директивы Совета Европы -86/609/ЕЕС по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях [61]. Согласно этому закону эксперименты на животных можно проводить при абсолютной необходимости, когда цель важна и нет альтернатив.
В предлагаемой работе выделены наиболее важные достижения в истории биологии и медицины, начиная от эпохи Возрождения. В работе подчеркивается роль экспериментов на животных в указанных достижениях. В качестве критерия для оценки значимости открытий с использованием животных рассматривались три основные
составляющие: социальная и общебиологическая значимость, раскрытие патогенетических механизмов болезней человека путем моделирования на животных и испытания новых лекарств на животных.
ЗАРОЖДЕНИЕ НАУЧНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Использование животных в научных исследованиях берет начало в античном мире. Вероятно Алкмеон из Кротоны (VI в. до н.э.) был первым, производившим вивисекцию на животных, когда описал связь перерезки зрительного нерва с потерей зрения, а также открыл канал, связывающий полость носа с полостью уха, позже переоткрытым Евстахием [4, 17, 81]. Гиппократ вскрывал различных животных, в частности мозг, у больных эпилепсией коз с целью выяснения причины заболевания. Аристотель, вскрывая животных, получил важные сведения по сравнительной анатомии и биологии. Позже Герофил и Эразистрат из Александрии (III в. до н. э.), а также Клавдий Гален в Древнем Риме (2 в.) производили не только вскрытия трупов животных, гладиаторов и казнённых людей, но и вивисекцию на обезьянах, свиньях, козах и других животных [1, 4, 72, 101]. В средние века рассечение трупов и вивисекция на животных были запрещены. Врачи средних веков пользовались достижениями античной медицины. Строгий систематический научный подход к изучению физиологических функций организма начинается с эпохи Возрождения.
Открытие кровообращения методом вивисекции на животных
Одним из важнейших открытий в истории биомедицины, которое было достигнуто путем вивисекции на животных, является открытие Гарвеем кровообращения. До Гарвея в европейской науке господствовали идеи древних, согласно которым система кровообращения распадалась на две части: воздухоносную (артериальную), и кровеносную (венную). Так Эразистрат (304-250 до н.э.) считал, что кровь заключается только в венах, в артериях же обращается один воздух. Это ошибочное представление, как подчеркивал Павлов, связано с тем, что Эразистрат ограничился только методом рассечения трупов и не использовал метод вивисекции на животных [22]. Римский врач Клавдий Гален (130-200 гг.) накладывал лигатуры на артерии живых коз в двух местах и показал, что в артериях содержится кровь [1, 4, 72]. Таким образом, заблуждение было уничтожено, но Гален и его последователи не поняли, каким образом кровь из артерии переходит в вены. Они
считали, что артериальная кровь носит спириту-альную (одухотворенную) природу и берет свое начало в сердце, тогда как венозная система берет начало в печени и эти потоки смешиваются через отверстие в перегородке желудочков сердца. Эта ошибочная точка зрения в течение ряда веков принималась анатомами. Первым, кто осмелился объявить, что никаких отверстий в перегородке желудочков нет, был Андреас Везалий. В эпоху Возрождения основоположник современной анатомии Андреас Везалий (1514-1564) исправил многие ошибки Галена в области анатомии и издал труд "О строении человеческого тела, в семи книгах" [115]. Однако, несмотря на успехи, достигнутые Везалием, оставался открытым вопрос: если венозная и артериальная кровь не смешиваются через отверстие между желудочками сердца, то где же это смешение происходит? На этот вопрос отчасти дал ответ испанский врач и теолог Мигель Сервет (1509-1553), который опубликовал в 1553 году книгу "Восстановление христианства" [106], в которой утверждал, что кровь проходит через легкие, прежде чем попасть в левый желудочек сердца [35].
Ученик Везалия, итальянский анатом Реальдо Коломбо (1516-1559) подтвердил существование легочного кровообращения, описав это в труде "De re anatómica" [55], вышедшем в 1559 г. Используя животных в научных исследованиях, Коломбо не только выявил наличие клапанов в правом и левом предсердиях и желудочках сердца, но и установил, что эти клапаны позволяют крови двигаться только в одном направлении: из правого желудочка в легкие, а потом из легких в левое предсердие и желудочек, а затем - в аорту [72]. В 1571 г. другой итальянец Андреас Чезаль-пино (1519-1603) выпустил книгу "Вопросы учения перипатетиков" [53], в которой подтверждал наличие легочного круга кровообращения [72]. В сочинении Чезальпино впервые было употреблено слово кровообращение [35] Позже стало известно, что первым, кто открыл малый круг кровообращения, был арабский врач Ибн-аль-Хафиз (1210-1288) из Дамаска [83].
Итак, исторические материалы свидетельствуют, что малый круг кровообращения был открыт несколькими учеными независимо друг от друга. Однако ни один из авторов ясно не понимал значения легочного кровообращения, которое рассматривалось отдельно, а не было частью всей системы кровообращения.
В 1603 году итальянский анатом Иероним Фабриций (1533-1619) опубликовал труд с первым в истории описанием венозных клапанов и
венозных сосудов человека [62]. Однако открыв этот факт, Фабриций не сделал из него надлежащих выводов [72]. В целом понял работу сердечнососудистой системы английский врач Вильям Гарвей (1578-1657), который в своей научной деятельности руководствовался фактами, полученными в многочисленных опытах на животных разных видов. Предметом изучения Гарвея было движение крови у позвоночных по замкнутой системе сосудов, включающей два изолированных, сообщающихся только через сердце круга кровообращения - большого и малого. Гарвей вскрывал животных без анестезии, и ему приходилось выносить вой, визг, рычание и стоны собак и других животных. Экспериментируя на живых животных (собаки, овцы и др.), Гарвей измерял количество крови, нагнетаемой сердцем в аорту за минуту, и сделал вывод, что кровь, выбрасываемая сердцем в аорту и затем в артерии, возвращается обратно в сердце через вены, завершая тем самым "круг".
После 17-летнего экспериментирования на животных Гарвей в 1628 г. издал книгу "Анатомическое исследование о движении сердца и крови животных" [80], которую сокращенно называют "De motu cordis" ("О движении сердца"). В 1927 г. труд Гарвея был переведен на русский язык [1]. Труд состоит из введения и 17-и глав. Гарвей в своей книге цитирует следующих ученых: Гиппократ, Аристотель, Эразистрат, Авиценна, Везалий, Фабриций, Франсуа Сильвий, Коломбо, Риолино и др. Гарвей изучил физиологию кровообращения животных различных видов: собак, овец, свиней, птиц, лягушек, рыб, змей, жаб, ящериц, улиток, омаров, морских раков и др. Гарвей без внимания не оставил и патологические процессы. В учении о циркуляции крови, отмечал Гарвей, "можно найти причину и обоснование для понимания темных вопросов. При всяком заражении, например при ядовитой ране, укусе змей или бешеной собаки или при венериче
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.