Физиология человека и животных

На протяжении XIX–XX вв. в Казанском университете научные интересы физиологов были направлены на изучение физиологии нервной системы, сердца и кровообращения, дыхания, возрастной психофизиологии, нейрофизиологии.

Первая кафедра физиологии была создана в 1806 г. на медицинском факультете, вторая – в 1875 г. на естественно-математическом отделении университета (преподаватели И.П.Каменский, О.Б.Браун, К.Ф.Фукс, А.Е.Лентовский, В.Ф.Берви).

Экспериментальные исследования в области физиологии связаны с именем заведующий кафедрой физиологии Ф.В.Овсянникова, создавшего первую в России физиологическую лабораторию (1858). Было положено начало изучению структуры мозговой ткани животных, рефлекторной регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы с использованием морфофизиологического подхода.

Заведующий кафедрой глазных болезней профессор Е.В.Адамюк исследовал внутриглазное кровообращение и давление (1867), В.В.Чирковский – иннервацию движения зрачка. Н.О.Ковалевский заложил основы изучения дыхания (1865), им исследованы взаимосвязь рефлекторных отношений между дыханием и кровообращением, состав крови при различных заболеваниях (1880), его исследования продолжил Ф.В.Овсянников.

В.М.Бехтерев первым в России и вторым в Европе создал психофизиологическую лабораторию, в которой проводились исследования проводящих путей спинного и головного мозга.

Н.А.Миславский экспериментально доказал локализацию и организацию дыхательного центра в продолговатом мозге (1885). Под его руководством казанские клиницисты исследовали процессы иннервации внутренних органов.

Н.К.Горяевым создана камера для подсчета форменных элементов крови, используемая в клиниках и в настоящее время. Открытие секреторных нервов надпочечников положило начало исследованиям физиологии и патологии желез внутренней секреции (М.Н.Чебоксаров, 1910 г.).

И.В.Домрачевым изучалась иннервация предстательной железы (1921), А.В.Вишневским – периферическая иннервация прямой кишки (1930). Широко известны методы диагностики заболеваний почек по С.С.Зимницкому.

К.Р.Викторовым, М.В.Сергиевским, Т.Б.Киселёвым, А.Р.Лурия, М.А.Юровской, И.А.Аршавским разрабатывались физиологические, психофизиологические и психологические методы исследований, применяемые при подготовке кадров для различных профессий; изучались проблемы работоспособности и утомления, способы рациональной организации рабочих мест, режимы труда и отдыха.

В начале ХX в. электрофизиологическая лаборатория Казанского университета была единственным научным центром в России по подготовке врачей для проведения электрокардиографии и электроэнцефалографии.

Объектом изучения А.Ф.Самойлова и М.А.Киселёва (1920-е гг.) были процессы возбуждения и торможения в нервной системе, механизмы координации мышц-антагонистов, а также влияние раздражения блуждающего нерва на сердце; внедрялись электрофизиологические методы исследования в отечественной физиологии.

Активно исследовалась физиология медиаторов и синаптических процессов. А.Ф.Самойлов изложил идею о химическом механизме передачи возбуждения в межнейрональных связях (1920). А.В.Кибяков открыл роль медиаторов в межнейрональных контактах вегетативных узлов (1933). И.Г.Валидов доказал участие ионов кальция в механизме передачи сигнала в нервно-мышечном соединении (1930–1940-е гг.).

С 1950-х гг. физиологи Казанского медицинского института (ныне Казанский медицинский университет) исследуют принципы работы нервно-мышечного соединения (И.Н.Волкова, Г.И.Полетаев, А.Л.Зефиров, Е.Е.Никольский, Е.М.Волков, Р.А.Гиниатуллин и др.); ими создано новое научное направление, названное синаптологией (наука о взаимодействии нервных клеток друг с другом или с иннервируемыми ими тканями).

Основной метод микроэлектродного исследования в области физиологии разработал и внедрил Г.И.Полетаев (1960-е гг.). Физиологическую и трофическую роль медиаторов изучали Х.С.Хамитов, Л.Н.Зефиров, Г.Ф.Ситдикова, неквантовую секрецию медиаторов – Е.Е.Никольский.

Профессорами Л.Н.Зефировым и В.И.Алатыревым и их сотрудниками продолжается исследование центральных механизмов регуляции движений в различных условиях (совместно с московским институтом космической медицины и биологии).

С начала ХXI в. ученые кафедры гигиены труда и профессиональных заболеваний Казанского медицинского университета под руководством профессора Н.Х.Амирова изучают вопросы физиологии и гигиены труда; ими созданы научные направления по разработке комплексных проблем медицины труда и промышленной экологии.

Г.Ф.Ситдиковой сформулирована концепция физиологической роли нового класса медиаторов – газообразных посредников, содержащих оксид азота, монооксид углерода, сероводород, исследуются эффекты и мишени действия газов в различных возбудимых системах (2009).

В лаборатории биофизики Физико-технического института Казанского научного центра Российской академии наук изучается участие серотонин- и дофаминергической систем мозга в поведенческих реакциях, механизмах памяти и обучения и так далее (Х.Л.Гайнутдинов, 1990 г.).

С 1950-х гг. в Казанском педагогическом институте (ныне в составе Казанского (Приволжского) федерального университета) исследуются нервные и химические механизмы деятельности сердца, его насосная функция, вопросы возрастной физиологии, механизмы адаптации к физическим и умственным нагрузкам детей раннего возраста (О.Д.Курмаев, Ф.Г.Ситдиков, Р.А.Абзалов, Т.Л.Зефиров), тонкие клеточно-молекулярные процессы, обеспечивающие регуляцию работы сердца в норме, при инфаркте миокарда и сердечной недостаточности (Р.Р.Нигматуллин), физиологическая роль рецепции верхних дыхательных путей (В.К.Трутнев). В 1970-х гг. в психофизиологической лаборатории института было продолжено изучение физиологических механизмов речевой деятельности и краткосрочной памяти (Г.А.Аминев, Р.Русинова).

Многоплановые работы ведутся и в области ветеринарной физиологии. Кафедра физиологии в ветеринарном институте была основана профессором Н.О.Ковалевским (1873); в разные годы ее возглавляли И.Г.Навалихин (1876–1884), О.Н.Ворошилов (1884–1910), К.Р.Викторов и др.

Важные физиологические исследования выполняются учеными кафедр физиологии, зоофизиологии ныне Казанской академии ветеринарной медицины. С 1900-х гг. изучались вопросы физиологии желудочно-кишечного тракта. К.Р.Викторов впервые показал, что обкладочные клетки желудка вырабатывают соляную кислоту. Им было заложено научное направление по изучению закономерностей деятельности и регуляции органов сельскохозяйственных животных.

Казанский физиолог Е.Н.Павловский, анализируя нервно-химическую регуляцию внутренних органов, показал участие симпатической системы в химической фазе желудочной секреции. В.Ф.Лысов и Т.Е.Костина установили роль чревных нервов в поддержании тонуса пищевого центра (1960–1980-е гг.). Х.С.Хамитовым доказана трофическая роль медиаторов в сократительной активности гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта (1980-е гг.). В.Ф.Лысовым и сотрудниками выявлены структурно-физиологические особенности и роль нейрогуморальных факторов в становлении органов и функциональных систем животных на разных стадиях развития.

С 2000-х гг. оцениваются биологические эффекты сераорганических соединений, связи структурно-функционального состояния систем с нервно-гуморальным статусом организма в разных условиях внешней среды; разработаны методы коррекции различных функциональных систем организма животного на протяжении его жизни (Т.В.Гарипов). Изучаются серотонин-, гистамин- и адренергические (В.А.Гудин) и нитроксидергические (Р.Г.Каримова) системы организма животных.

В 2001 г. в Казани состоялся XVIII Всероссийский съезд Физиологического общества имени И.П.Павлова.

Результаты научных исследований казанских физиологов публикуются в журналах «Казанский медицинский журнал», «Неврологический вестник», «Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки».

Валидов И.Г. Исследование феномена посттетанического усиления сокращения мышцы // Ученые записки Казанского университета. 1948. Том 108, книга 4.

Курмаев О.Д. Механизмы нервной и гуморальной регуляции деятельности сердца. Казань, 1966.

Хамитов Х.С., Билич И.Л. Ацетилхолин и серотонин в норме и патологии желудочно-кишечного тракта. Казань, 1977.

Григорян Н.А. Казанская физиологическая школа. Москва, 1978.

Волкова И.Н. Медиаторы и регуляция синаптических функций // Казанский медицинский журнал. 1983. № 2.

Абзалов Р.А., Ситдиков Ф.Г. Развивающееся сердце и двигательный режим. Казань, 1998.

Синхронизация вызванной секреции квантов медиатора как механизм облегчающего действия симпатомиметиков // Российский физиологический журнал. 1998. № 10.

Зефиров А.Ленинград, Черанов С.Ю. Молекулярные механизмы квантовой секреции медиатора в синапсе // Успехи физиологических наук. 2000. Том 31, № 3.

Физиология и этология животных. Москва, 2004.

Авторы – А.Л.Зефиров, Н.В.Звёздочкина