ВАСИЛЬ ЮРІЙОВИЧ ЧАГОВЕЦЬ: ВЧЕНИЙ, ЯКИЙ ПРОСЛАВИВ УКРАЇНУ

30 квітня 2019, 18:21

30 квітня 1873 року на хуторі Патичиха поблизу села Заруддя Роменського повіту Полтавської губернії (нині Сумська область) народився видатний український фізіолог, один із основоположників сучасної електрофізіології, академік АН УРСР Василь Юрійович Чаговець.

Після закінчення гімназії з золотою медаллю В. Ю. Чаговець поступає в Військово-медичну академію, яку він закінчив у 1897 р. і був затверджений приват-доцентом при каф. фізіології для викладання курсу електрофізіології. У 1903–09 роках займався фізіологічними дослідженнями в лабораторії І. П. Павлова у Військово-медичній академії. У 1906 році захистив дисертацію «Нарис електричних явищ на живих тканинах з точки зору новітніх фізико-хімічних теорій». Крім того він викладав фізіологію на курсах Лесгафта, на Суворовських курсах фельдшерів. В 1898-1902 рр. працював військовим лікарем. У 1909 році 36-річний Василь Чаговець подає заяви для участі в конкурсах на вакантні посади професора Томського та Харківського університетів і в виграє в обох випадках. Віддаючи перевагу своїй Батьківщині Чаговець вибирає Харків, де працює професором кафедри фармакології Харківського університету. З 1910 року професор і завідувач кафедри фізіології медичного факультету Київського університету Святого Володимира (пізніше Київського медичного інституту). Домігся створення фізіологічної лабораторії, на устаткування для якої університету були виділено 20 тисяч рублів. На ці гроші було закуплено найновіше на той час електрофізіологічне обладнання: реостати, струнні гальванометри, хронометри. У 1920-33 роках в Україні відбулося складне реформування вищої школи. На початку 20-х років всі три медичні факультети були реорганізовані в Медичну академію, а в 1921 році Медичну академію було реорганізовано в Київський медичний інститут. В. Ю. Чаговець переходить у медичний інститут і керує там кафедрою нормальної фізіології. В 1935 році він відмовляється від посади завідувача і залишається професором кафедри, а з 1936 р. він завідував кафедрою фізіології 2-го медичного інституту.

У 1921 році кафедра фізіології сільськогосподарських тварин була створена при Київському ветеринарному інституті. Першим її завідувачем був саме Василь Юрійович Чаговець. На жаль, про цю сторінку історії нашої кафедри відомо дуже мало і ми працюємо над тим, щоб відкрити невідомі сторінки життя видатного вченого, пов’язані з історією кафедри біохімії і фізіології тварин ім. акад. М. Ф. Гулого НУБіП України.

Проживав в Києві на вулиці Великій Житомирській у будинку № 23.


Будинок у м. Києві, в якому мешкав В. Ю. Чаговець

Ще на одну важливу позицію світогляду В. Ю. Чаговця потрібно звернути увагу. Протягом всього свого наукового життя вчений прагнув до узагальнення фактів, широкого теоретичного осмислення їх, д створення теорій, які б пояснювали процеси життєдіяльності організму. Разом з цим він не допускав раптових, необдуманих висновків, заміни знання здогадками, неаргументованих фантазій. Він не уявляв собі відрив наукової теорії від життя і розумів, що наука існує для задоволення потреб людства.В Києві Чаговець був активним учасником суспільного життя. Поряд з такими видатними дослідниками як І. П. Павлов, М. Є. Введенський, В. Я. Данилевський, Л. А. Орбелі та ін., він обирався членом правління фізіологічного товариства, був співредактором „Русского физиологического журнала им. И. М. Сеченова”, головуючим численних конференцій та з’їздів фізіологів. В 1939 р. за видатні заслуги обирається дійсним членом Академії наук України.
В. Ю. Чаговець був уважним керівником молодих вчених, що приходили до нього, він детально з’ясовував наукові прагнення молодої людини з метою обрання подальшого наукового пошуку. Доброту і чуйність вченого відчували всі його співробітники. Завжди готовий допомогти порадою щодо вибору теми досліджень, методів, удосконалення наукових досліджень тощо, водночас Василь Юрійович був суворим і принциповим у підході до демонстрування експерименту, трактування наукових здобутків. Вчений постійно перевіряв наукові дослідження співробітників, «детально розпитував про їх роботу, проглядав протоколи дослідів, перевіряв установку, а якщо треба було, то перевіряв і самий дослід». Якщо молодий дослідник отримав цікаві дані, В. Ю. Чаговецьзбирав всіх співробітників і повідомляв про це з подальшим обговоренням добутих даних. Усе це створювало в колективах, якими керував В. Ю. Чаговець, спокійну, ділову обстановку


Могила В. Ю. Чаговця на Лук'янівському цвинтарі в м. Києві

В кінці 1940 р. Василь Юрійович захворів, але й під час хвороби він не поривав консультацій зі своїми учнями, вів напружену творчу роботу. 19 травня 1941 р. Василя Юрійовича не стало. Похований в Києві на Лук'янівському цвинтарі (ділянка № 13-1, ряд 4, місце 3). Завдяки піклуванню уряду та фізіологічного товариства на його могилі після війни споруджено красивий пам’ятник

НАУКОВІ ДОСЯГНЕННЯ ВАСИЛЯ ЧАГОВЦЯ

Становлення електрофізіології як самостійної галузі фізіології в Україні відбулось на початку ХХ століття і пов’язане з могутньою постаттю Василя Юрійовича Чаговця – українського фізіолога, академіка АН України (1939). Характеризуючи наукову атмосферу того часу, потрібно перш за все відмітити прогресивний на той час напрямок у вітчизняній фізіології – принцип нервізму – вивчення єдності і цілісності організму з діяльністю нервової системи. В цій галузі фізіології було досягнуто великих результатів, найважливішим досягненням стало вчення І.П. Павлова про вищу нервову діяльність. Поряд з цим чималих результатів було досягнуто у вивченні фізіологічних процесів, що відбуваються в окремих органах та тканинах, набирала обертів клітинна фізіологія. В. Ю. Чаговець пішов своїм, ним обраним, непроторенним шляхом, де він створив принципово новий напрямок – фізико-хімічну фізіологію, яка в подальшому склала основу електрофізіології.
Василь Юрійович Чаговець уперше застосував теорію електролітичної дисоціації в електорофізіології, сформулював іонну теорію походження біоелектричних потенціалів і конденсаторну теорію електричного подразнення живих тканин. Він запропонував використовувати електрогастрограму як метод дослідження секреторної функції шлунка і вперше обґрунтував доцільність застосування математичних методів у біології. Застосування електрики для отримання певних реакцій органів і тканин відоме давно. Згідно з переказами і вказівками Скрібонія Ларга, Плінія, Діоскорида та інших античних мислителів, відомо, що для лікування головного болю, паралічів, подагри, епілепсії та інших захворювань у давнину суто емпірично використовували удари електричних риб. Від чого видужували хворі при такому лікуванні, сказати важко. Про сутність електричних явищ антична наука не мала жодного уявлення. Взаємозв’язок між живим організмом і електричними явищами в ті часи був встановлений лише емпірично. Перше ґрунтовне експериментальне дослідження електричних і магнітних явищ належить англійському лікареві-фізику Вільямові Гільберту (1544–1603). Учений довів, що здатність притягати (електризувати) предмети притаманна не тільки бурштину, але й іншим матеріалам – алмазу, сапфіру, аметисту, гірському кришталю, смолі, сірці, сланцю та ін. Віддаючи належне бурштину – першому матеріалові, на якому спостерігалася електризація, – він називає ці матеріали електричними (від грецької назви бурштину – електрон).
Систематичні досліди з вивчення впливу електрики на живі організми беруть початок вже у 1740 р. Історичні джерела свідчать, що спроби застосувати електрику з терапевтичною метою йдуть паралельно з дослідженнями у сфері електротехніки цього періоду. Крім терапевтичного використання електрики, розробляється теорія цього питання. Виходить низка монографій, зі спробами підсумувати накопичені матеріали та систематизувати їх. Михайло Ломоносов глибше за інших зумів проникнути в таємницю природи електрики. У своїй дисертації „Теория электричества, математическим способом разработанная автором М. Ломоносовым” (1756) він уперше розглядає електрику як особливу форму руху, рішуче відмовившись від метафізичних термінів „флюїд”, „невагома рідина” та ін. У 80-х роках XIX ст. спостереженнями ботанiкiв було встановлено, що дiя концентрованих розчинiв викликає плазмолiз, а дія слабких розчинiв – тургор. Iзотонiчнi ж розчини не змінюють напруги протоплазми. Для органiчних речовин їxня концентрацiя пропорцiйна молекулярним масам. Для неорганiчних речовин молекулярна концентрацiя iзотонiчних розчинiв у 2–3 рази менша вiд iзотонiчних розчинiв органiчних речовин. Оскiльки плазмолiз i тургор є наслiдками змiни осмотичного тиску, то за законом Вант-Гоффа молекули розчиненої речовини поводять себе у розчинi так, як i у газоподiбному станi, займаючи такий самий об’єм, який має даний розчин. Проте неорганiчнi речовини створюютъ бiльш високi осмотичнi тиски. Загальною властивiстю таких речовин (кислоти, coлi, луги) є не тiльки описане вище вiдхилення вiд теорiї Вант-Гоффа, а й здатнiсть проводити електричний струм у своїх розчинах. І лише теорiя електролiтичної дисоцiацiї, яку запропонував i розвинув СвантеАрренiус у 1887 р., не лише пояснила вiдхилення поведiнки розчинiв вiд теорiї Вант-Гоффа, а й заклала пiдґрунтя для вивчення механiзмiв генерацiї електрорушiйних сил i зв’язкiв мiж хiмiчними й електричними процесами. Найголовнiшими положеннями теорiї електролiтичної дисоцiацiї, якi стосуються мембранних процесiв генерацiї електричних потенцiалiв, є те, що при дифузiї iонiв „попереду” виявляються більш рухливi iони (для кислот – iони Н+), а повiльнiші iони кислотних радикалiв вiдставатимуть вiд iонiв водню. Але розiйтися цi iони не можуть через взаємне електростатичне притягування. Це ж стосується i лугiв через високу рухливiсть ОН-iонiв. Тобто у розчинi кислоти чи лугу формується певне упорядкування у розмiщеннi iонiв як результат неоднакової дифузiї катiонiв i анiонiв, що i є причиною рiзницi потенцiалiв. Виникає електрорушiйна сила: бiльш концентрована частина, наприклад, розчину кислоти має негативний потенцiал вiд спрямованих до неї повiльних анiонiв, а менш концентрована – позитивний потенцiал вiд спрямованих до неї позитивних катiонiв водню.
Свiтогяд В. Ю. Чаговця на природу бiоелектричних явищ вiдображав рiвень загальної теорiї електрики того часу. Ще студентом IV курсу Петербурзької військово-медичної академії майбутній вчений захопився вивченням електричних явищ у живому організмі та сутності фізико-хімічних процесів при збудженні тканин. Він працював у лабораторії кафедри фізіології Військово-медичної академії під керівництвом професора І. Р. Тарханова, досліджуючи дію отрут на силу скорочення м’язів жаби. Але допитливого студента не задовольняло вивчення окремого електрофізіологічного процесу. Він намагався пізнати основу, механізми досліджуваних процесів. З цією метою Василь Юрійович детально вивчав електрохімію, його увагу привертали праці шведського вченого С. Арреніуса з електролітичної дисоціації електролітів. Переконавшись у важливості для фізіології теорії електролітичної дисоціації, В. Ю. Чаговець першим зробив революційну спробу застосувати її для пояснення біоелектричних процесів. Загальний напрям думки молодого дослідника можна уявити так: у будь-якому електроліті позитивно й негативно заряджені іони розподілені рівномірно, і вони не можуть проявляти електричні властивості ззовні, оскільки взаємно нейтралізують один одного. На думку В. Ю. Чаговця, якщо з будь-яких причин у даному місці розчину накопичиться надлишок позитивних чи негативних іонів, то відразу з’явиться електричний струм. Це певною мірою стосується як гальванічних, так і дифузних струмів, які виникають у результаті проходження іонів крізь пористі перегородки (тепер – мембрани). Саме останні, на думку Чаговця, і відображають явища, що відбуваються у живих тканинах. Експериментальна частина дослідження проведена Чаговцем на м’язовій і нервовій тканинах. Коли протоплазма перебуває у стані спокою, напруга електрики є однаковою, у разі подразнення тканини рівновага порушується і виникає електричний струм. Дослідник стверджує, що дана „теорія дає можливість теоретично вираховувати значення діючих тут електромоторних сил, і отримані таким чином числа повністю збігаються з результатами вимірювань”. Після двох років „студентських” пошуків з використанням сучасних для того часу фізичної хімії теорії електролітичної дисоціації В. Ю. Чаговець зробив 14 травня 1896 р. доповiдь на засiданнi Росiйського фiзико-хiмiчного товариства на тему „О применении теории диссоциации Аррениуса в электрических явлениях на живих тканях”. У тому ж роцi аналогiчну доповiдь вiн зробив на наукових зборах клiнiки нервових хвороб академiї. Петербурзькi фiзики, хiмiки i медики настiльки високо оцiнили iдеї В. Ю Чаговця, що в тому ж роцi пiд таким самим заголовком була опублiкована його стаття у найавторитетнiшому на той час природничому часописi – Журналi фiзико-хiмiчного товариства. Через рiк реферат цiєї статтi опублiкував нiмецький журнал з фiзичної хiмiї. У 1898 р. в журналі „Неврологический вестник” В. Ю. Чаговець опублікував статтю „О применении теории диссоциации растворов электролитов Аррениуса к электрофизиологии”. Це були перші в історії світової науки праці, у яких вдало використані успіхи фізико-хімії для пояснення механізмів походження електрофізіологічних явищ. Ці талановиті роботи В. Ю. Чаговця, часто iгнорованi його сучасниками i мало вiдомi, мають не тiльки велике наукове значення. Вони важливi й у планi iсторико-наукового розвитку поглядiв на природу бiоелектричних явищ i свідчать про прiоритет нашого співвітчизника у створенні іонної теорії збудження та походження біоелектричних потенціалів. Наступним заданням, яке поставив перед собою студент Чаговець, було довести власну гіпотезу, що не тільки електромоторні явища, які спостерігаються на вирізаних нервах, але й сам нервовий процес під час проведення подразнення залежать від переносу електрики іонами. Таким чином, основна ідея В. Ю. Чаговця полягала в тому, що при різних проявах життєдіяльності живих тканин кардинальна роль належить іонам. Він стверджував, що подразнювальною силою для нервової та м’язової тканини є рух іонів, спричинений проходженням струму через рідину живих тканин, а кількість іонів, що виділились, є пропорційною силі подразнення. Математичні розрахунки молодого науковця збігалися з його експериментальними дослідженнями.
У 1897 р. Василь Юрійович закінчив Військово-медичну академію і наказом по військовому відомству його призначили молодшим лікарем у резервному піхотному Лукському полку. Відслуживши призначений термін, у 1900 р. він повертається до Петербургу і розпочинає наукову діяльність. Наукові дослідження проводились у вищеназваній лабораторії (за сумісництвом, через відсутність штатної посади), але вже під керівництвом І. П. Павлова, який завідував лабораторією після відставки І. Р. Тарханова. Офіційна робота В. Ю. Чаговця у цей період – у Міністерстві фінансів. Незважаючи на такі умови праці, В. Ю. Чаговець успішно захистив дисертацію на ступінь доктора медицини „Очерк электрических явлений на живых тканях с точки зрения новейших физико-химических теорий”.
У 1906 р. разом із перевиданням дисертації виходить друга частина праці Чаговця. У ній вчений викладає свою теорiю генерації електричних потенцiалiв у м’язах, яку розробляв, виходячи з поняття дифузiйного потенцiалу та з того, що при максимальному подразненнi м’яза виробляється в 6–10 разiв бiльше Н2СО3, ніж у спокiйному станi. Приймаючи, що рухливiсть аніона вугiльної кислоти дорiвнює нулю (через зв’язок вуглекислоти з бiлками з утворенням „бiлок-вугiльної кислоти”), автор теоретично розрахував електрорушiйну силу м’яза, значення якої сягало 50 мВ. Перевiряючи свої теоретичнi розрахунки, автор провiв вимiрювання на відпрепарованих м’язах жаби, реєструючи електричнi потенцiали мiж поперечним розрiзом і поздовжньою поверхнею м’яза. Бiля поперечного розрiзу видiлення вуглекислоти зростає i завдяки явищам дифузiї iони водню з високою рухливiстю передають свiй позитивний потенцiал дiлянкам м’яза, якi залишаються у станi спокою. Анiони з нижчою рухливiстю вiдстають вiд Н+ i передають свiй негативний потенцiал дiлянцi поперечного розрiзу. Реєстрацiя потенцiалiв на таких м’язових препаратах дала значення, близькi до обчислених за умови, що Н2СО3 перебуває у виглядi „бiлок-вугiльної кислоти”.
Викладаючи свою теорiю генерацiї електричних потенцiалiв, В. Ю. Чаговець намагався показати, що питания про ступiнь дисоцiацiї електролiтiв, якi зумовлюють розвиток електричних потенцiалiв у м’язах, не впливають на його погляди про сутнiсть електромоторної дiяльностi м’язової тканини. При цьому вiн надавав особливого значення сполуцi вугiльної кислоти з бiлком (бiлок-вугiльна кислота): при її незначних кiлькостях у живих тканинах дисоцiацiя кислоти майже повна і кiлькiсть iонiв Н+ буде завжди вiдповiдати усiй кiлькостi кислоти. Однак В. Ю. Чаговець, розвиваючи свою iонну теорiю, не „iдеалiзував” iони, а пам’ятав про ймовірний вплив на електричнi струми розчинених у протоплазмi органiчних сполук. Щодо органiчних сполук неелектролiтiв (вуглеводи), то автор не тiльки враховував результати дослiджень С. Арренiуса  про те, що oпip розчину електролiту зростає на 2 % у вiдповiдь на 1 % доданого неелектролiту. Головним вiн вважав те, що пiдсилення тертя рухомого iона є рiвним як щодо катiонiв, так i щодо анiонiв. Тому значення електричного потенцiалу iстотно не залежить від кiлькостi неелектролiту. Ця думка В. Ю. Чаговця пiдтверджена i фiзико-хiмiчними дослiдженнями того часу.

Таким чином, В. Ю. Чаговець довiв, що:
1) електричний струм у м’язах є струмом концентрацiйним і залежить вiд неоднакового накопичення в мiсцях вiдведення вугiльної (фосфорної, чи молочної) кислоти, зв’язаної з бiлком;
2) кислоти є завж дидисоцiйованими;
3) через незначну рiзницю у швидкостi руху анiонiв ycix трьох кислот електрорушiйна сила дифузiйного струму буде близькою до значення, яке визначається для випадку дифузiї позитивних іонiв водню.

Зважаючи на те, що вивченням електричних явищ у живих органiзмах у другiй половинi ХІХ ст. займалися видатнi фiзiологи Е. Дюбуа-Раймон, Л. Герман, І. Сєченов, І. Тарханов, Н. Введенський та iн., революцiйнiсть поглядiв В. Ю. Чаговця у застосуваннi електрохiмiчної теорii до генерацiї бiопотенцiалiв не викликає сумнiвiв.
Дифузiйну природу електричних потенцiалiв м’язiв В. Ю. Чаговець довiв i на моделях конусоподiбних м’язiв. Такi моделі вiн будував на основi скляної лiйки, вистеленої зсередини фiльтрувальним папером, просоченим вугiльною кислотою. Усередину такої моделi наливали воду або желатин. Суть моделi: фiльтрувальний папip як зовнiшня поверхня м’яза “виробляє” вуглекислоту, а вода чи желатин є внутрiшньою частиною м’яза, куди i дифундує вуглекислота iз фiльтрувального паперу. Реєструючи потенцiали в таких моделях, автор отримав аналогiчнi конусоподiбним м’язам закономiрностi у значеннях електричних потенцiалiв: чим глибше занурюється електрод (у бiк вузької частини лiйки), тим бiльшi значення рiзницi потенцiалiв реєструються.
Обґрунтувавши iоннi механiзми генерацiї електричних потенцiалiв у м’язах, В. Ю. Чаговець припускає, що i у нервах вiдбуваються явища, аналогічні електромоторним. При цьому автор ставить перед собою завдання, за якi ще не бралися найвидатнiшi фiзiологи ХХ ст. Це завдання полягало в тому, щоб дослiдити можливiсть перенесення електрики в нервах неорганiчними iонами, якi утворюються (вивiльнюються) в місцях його подразнення. Уперше застосувавши не тiльки фiзичнi, а й математичнi формули в дослiдженні бiоелектричних процесiв, В. Ю. Чаговець проводив математичний аналiз закону Вебера-Фехнера (iнтенсивнiсть вiдчуття є пропорцiйною логарифму подразнення). Результатом цих дослiджень став висновок, що вiдчуття пiдсилюються пропорцiйно натуральному логарифму кiлькостi iонiв у дiлянцi подразнення нерва. Ця робота є першою спробою застосувати iонну теорiю бiоелектрогенезу до органiв чуття.
Отже, теоретичними i експериментальними дослiдженнями В. Ю. Чаговець уперше довiв, що бiоелектричнi процеси у м’язах i нервах мають одну – iонну природу. Пояснивши струми пошкодження і збудження, В. Ю. Чаговець був переконаний, що його теорiя може дати обґрунтування походженню бiоелектричних струмiв у рiзних бiологiчних об’єктах. Тому він включив у число об’єктiв своїх дослiджень електричнi струми залоз шкiри та травного тракту, електричнi органи риб та електричнi явища, що спостерiгаються у рослин. Дослiдженню цих процесiв, об’єктiв присвяченi спеціальнi розділи у першому випуску монографiї „Очерк электрических явлений на живых тканях ..." та в iнших його працях.
Таким чином, українському вченому В. Ю. Чаговцю, безсумнівно, належить пріоритет у розробці іонної теорії біоелектричних потенціалів. Із цього випливала й інша кардинальна теза В. Ю. Чаговця. Він вважав, що подразнювальним фактором для клітин є певна критична різниця потенціалів мембрани. Ця думка вченого тепер є загальноприйнятою: при подразненні мембрана змінює свій заряд за рахунок руху іонів натрію всередину клітини, які й несуть позитивний заряд. Вихiдною концепцiєю В. Ю. Чаговця в цьому плані стали вiдомi у фiзичній хiмiї механiзми проходження електричного струму через вологi провiдники: рух катіонів до катода й аніонiв до анода та їx концентрування на відповідних полюсах. На цiй пiдставi вчений вважав, що такi процеси обов’язково мають бути пов’язані з фiзiологiчним збудженням. Таке концентрування iонiв на вiдповiдних полюсах викликає виникнення поляризацiйних струмів, які мають зворотний напрям порівняно зі струмами, які проходять через провiдник. Такi поляризацiйнi явища, за В. Ю. Чаговцем, i пояснюють рiзнi фiзiологiчнi феномени, якi вiдбуваються у тканинах (що є рiзновидом вологого провiдника) пiд впливом електричного струму – унiверсального подразнювача збудливих тканин.
На відміну вiд своїх сучасників (Ж. Леб, В. Нернст, А. Гiлл), В. Ю. Чаговець визнавав подразнювальну дiю за електричними зарядами, якi поляризують мембрани та втрачають свою свободу за тими ж законами, що i заряд конденсатора. В. Ю. Чаговець наголошував, що, на вiдмiну від гомогенних вологих провiдникiв, у яких iони вiльно рухаються вздовж шляху вiд одного електрода до iншого, у живих тканинах такому рухові “заважають” напiвпроникнi мембрани. Тому на мембранах іoни накопичуються, тобто поляризують їх. Цей процес поляризацiї мембран, за його переконаннями, мав основне значення для подразнення живих тканин, тобто для виникнення збудження. У тезах доповіді на ІІ Всесоюзному з’їздi фiзіологів дослідник писав: “Електричний струм діє збуджуючим чином на живу тканину завдяки конденсаторному відкладенню іонів на напівпроникних перетинках (мембранах)” усередині живої тканини. Важливим є те, що В. Ю. Чаговець першим у світі переконливо довів, що електричні потенціали генеруються на мембранах. При пропусканні електричного струму мембрана заряджається подібно до конденсатора й після досягнення критичного значення потенціалу виникає процес збудження. За конденсаторною теорiєю, вiдновлення вихiдного стану живої тканини після її подразнення потребує певного часу, достатнього для розрядки тканинного конденсатора, тобто для деполяризацiї тканини. З приводу цього принципового постулату своєї теорiї В. Ю. Чаговець писав: «Якщо через дану тканину був пропущений електричний струм, який викликав збудження, тобто супроводжувався конденсаторним відкладанням деякої кількості іонів біля електродів, то тим самим усередині тканини створюються умови, які послаблюють чи зовсім припиняють сам струм. Тому зрозуміло, що якщо ми повторно бажаємо отримати від замикання цього струму попередній ефект, то ми повинні чекати деякий час, потрібний для того, щоб усередині відбулася деполяризація, тобто розрядження тих конденсаторно заряджених іонами утворень [...], зарядження яких іонами викликало ефект збудження. Час, необхідний для розрядження ... також як і час для зарядження, міг би бути вирахуваний за формулою розрядження конденсаторів, якщо відома її поляризаційна ємність і опір для струму, який виникає при розрядженні». Ця цитата, яка згадується В. Ю. Чаговцем у рiзний час i у рiзних роботах, є свiдченням сутi конденсаторної теорiї про механiзми подразнення та ролі фактора часу мiж окремими стимулами. Тобто, вiн першим розвинув обґрунтовану законами фiзичної хiмiї теорiю, в якій час має конкретне значення: це час, необхiдний для зарядження мембранного конденсатора до певного потенцiалу. Аналогiчним чином В. Ю. Чаговець пояснив i перiод неподразнювальностi нерва, який триває пiсля першого подразнення – рефрактерний перiод. Biн розглядав його як час, протягом якого поляризацiйна ємнiсть нерва знижується i вiн деполяризується. Тобто друге подразнення може збуджувати нерв лише в тому разі, коли зникне його поляризацiя, викликана першим подразненням.
Зi своєї “конденсаторної” точки зору В. Ю. Чаговець першим пояснив і незбудливiсть живих тканин до змiнних струмiв високої частоти (д’Арсонваля, Tecлa), і явища песимуму подразнення, вiдкритого Миколою Введенським. Він одночасно довiв, що сильнi й частi подразнення тому малоефективнi, що за короткий час мiж окремими стимулами не встигають розрядитися поляризацiйнi напруги, тобто нерв не встигає деполяризуватися. Із урахуванням сучасних уявлень, що песимум створюється не у нервi, а у нервовому закiнченнi (як окремiй структуpi нерва), i що поляризацiя останнього відіграє важливу роль у збудженні нерва. Цю думку В. Ю. Чаговця теж слід вважати прiоритетною.
Своїми дослідженнями В. Ю. Чаговець заслужив світову славу, його свого часу справедливо називали “російським Гельмгольцом”. Основнi iдеї монографiй B. Ю. Чаговця 1903 і 1906 рр. стосуються не тiльки електрогенезу i конденсаторної теорiї збудження, а й генiальних припущень щодо проведення збудження. Передачу збудження від однiєї дiлянки до іншої вiн уявляв як результат явищ бiофiзичного і бiохiмiчного характеру. За В. Ю. Чаговцем, проведення збудження є поширенням поляризаційного заряду вздовж тканини – біофізичний процес. Що ж до біохімічних процесів, то це процеси розпаду, в результаті яких утворюються різні кислі продукти, необхідні для іонної поляризації «тканинних» конденсаторів, тобто для виникнення струмів дії.
У 1906 р. праця Василя Юрійовича була представлена на отримання премії імені хірурга Н. З. Юшенова, яка присуджувалася Військово-медичною академією кожні 5 років за найкраще відкриття у галузі медичних наук. І. П. Павлов високо оцінив роботи В.Ю. Чаговця, відзначаючи: «Автор у своїй теорії є одним із перших, хто ступив на шлях обговорення і дослідження електрофізіологічних явищ з точки зору сучасної фізичної хіміїі на сьогодні знаходить собі у фізіологічній літературі все більше і більше однодумців». Роботи В. Ю. Чаговця, присвячені дослідженню впливу гірких речовин на виділення шлункового соку, підтверджують припущення І. П. Павлова про психічний механізм дії гірких речовин. Також він вивчав вплив штучного харчування на тривалість діяльності м’язів і нервів теплокровних тощо. Ці дослідження, а також деякі розділи своєї дисертації В. Ю. Чаговець надрукував у німецьких журналах.
У Київському університеті В. Ю. Чаговець продовжив наукові дослідження, започатковані С. І. Чир’євим, – вивчення природи електрорушійних сил живих тканин, механізмів подразнення, впливу електричного струму на рефлекторну діяльність центральної нервової системи. Завдяки дослідженням біоелектричних явищ у живих тканинах, проведеним у лабораторії В. Ю. Чаговця, складаються передумови для більш детального вивчення генези і природи електричних потенціалів живих клітин і зв’язку між цими потенціалами та процесами збудження й гальмування

Учням В. Ю. Чаговця належить пріоритет у створенні перспективного розділу електрофізіології – електрогастрографії (ЕГГ). Суттєве значення для теоретичної медицини мають дослідження із вивчення електричних явищ у стінці шлунка. Електрогастрограма зацікавила українських клініцистів, які впровадили електрогастрографічне дослідження у клініку. У Київському медичному інституті в кінці 20-хр. ХХ ст. В. Ю. Чаговець і його співробітники при вивченні електричних явищ у стінці шлунка використали такий метод: до гальванометра було приєднано два відвідних електроди, один із них містився всередині шлунка, інший – на поверхні шкіри живота. При цьому було зареєстровано значний струм і встановлено, що слизова оболонка шлунка має негативний потенціал щодо м’язового шару. Під час виділення залозами шлунка шлункового соку після прийому їжі струм зменшується і набуває протилежного напрямку. На думку В. Ю. Чаговця, цей струм зумовлений секреторною діяльністю шлункових залоз. У 1926 р. на II Всесоюзному з’їзді фізіологів Василь Юрійович робить першу доповідь про електрогастрографію, яка стала основою для подальших досліджень у цій галузі: «Спостереження над електричними струмами слизової оболонки шлунка собаки».
У Київському інституту гігієни праці та профзахворювань, в організованій В. Ю. Чаговцем лабораторії під його керівництвом і за його безпосередньою участю проводилася дуже важлива робота із дослідження серцевої діяльності у процесі праці за допомогою електрокардіографії, вивчався вплив високої температури на організм за зміною електричних потенціалів шкіри людини та шкірно-гальванічних рефлексів, досліджувались електричні реакції м’язів у різних умовах фізичної роботи.
Крім того, В. Ю. Чаговець був одним із піонерів застосування математичного методу в загальній фізіології. Свої міркування він виклав у доповіді «Про математичний метод у біології» на IX з’їзді Товариства Російських лікарів у пам’ять М. І. Пирогова в 1904 р. У доповіді автор ґрунтовно аналізує зв’язок екпериментальних даних із математичними розрахунками. «Таким чином, уже з невеликої кількості наведених тут прикладів зрозуміло, яке велике значення при вивченні біологічних законів, встановлених шляхом експерименту, може мати математичний їх аналіз, застосування якого в даний час значно полегшується завдяки успіхам, отриманим за останні роки в цьому напрямку фізико-хімією... І чим швидше займемося ми культивуванням цього методу в ділянці біологічних наук, тим буде краще».
Отже, протягом усього свого наукового життя В. Ю. Чаговець як вчений прагнув до узагальнення фактів, широкого теоретичного осмислення їх, до створення теорій, які би пояснювали процеси життєдіяльності організму. Разом з цим, він не допускав раптових, необдуманих висновків, заміни знання здогадками. Він не уявляв собі відрив наукової теорії від життя і розумів, що наука існує для задоволення потреб людства.

Підсумовуючи основні наукові дослідження В. Ю. Чаговця, можна сказати, що він першим перетворив стару емпіричну електрофізіологію на сучасну електрофізіологію, яка розкриває мембранні механізми біоелектричних явищ і має важливе прикладне значення, особливо для медицини. Оскільки біоелектричні потенціали генеруються на клітинних мембранах, існування яких В. Ю. Чаговець визнав ще тоді, коли їх ніхто не бачив, то він заслуговує на те, щоб його вважали засновником мембранології. В. Ю. Чаговець своїми блискучими працями, створеними теоріями, його світоглядом і загальнометодологічним позиціям з повним правом заслуговує на почесне звання вченого-класика – творця електрофізіології, вченого, який боровся за пріоритет вітчизняної науки, прославив свою країну,

Джерела: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Підготував проф. Віктор Трокоз

 

Набір на навчання (синій)_2015Регіональні навчальні заклади (синій)Захисти дисертацій

Натисніть «Подобається», щоб читати
новини НУБіП України в Facebook