贝尔纳——实验生理学的真正奠基人
贝尔纳(Claude Bernard,1813—1878)是实验生理学的真正奠基人。他提出的内环境概念经亨德森和坎农的努力发展成内稳态理论(homeostasis)。内稳态理论是现代实验生理学的基础,而生理学上每取得一项巨大成就都进一步阐明了内稳态的机制。经典生理学如医学化学学派和医学物理学派包含了许多哲学和主观推断而缺乏严密的实验证明。经典生理学中的德国生理学派作了大量实验,已很接近实验生理学。
贝尔纳出生在农民家庭,曾在教会学校受到过一些传统教育。由于经济上的困难,他曾在一家药铺当伙计。他写的关于万灵药的短剧最先显示了他的才华,他差点选择了戏剧作为自己的谋生之路。1834年他进入巴黎医学院,不久成为当时著名科学家马根狄的助手。马根狄擅长于活体解剖,极力主张用物理化学方法阐释生命现象。贝尔纳在他手下受到了良好的训练,并且青出于蓝而胜于蓝。他在40年的科学生涯中,生理学方面的发现是无与伦比的。
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贝尔纳第一项重要研究是关于胰脏的消化机能。通过实验他第一次从胰脏中分离出三种酵素,分别促进三类有机物(糖、蛋白质、脂肪)的水解,便于肠壁吸收。因此他确定胰脏是最重要的消化腺,修正了旧时以胃为最主要消化器官的错误。除了消化机能外,他还发现了胰脏的内分泌机能,对现代内分泌学的建立做了开创性的工作。关于胰脏的研究还为贝尔纳发现和证实肝糖原的合成功能作了良好铺垫。当时流行的理论是动物所需的糖分从食物中吸收,通过肝、肺或其他一些组织而分解。为了证实这种理论,贝尔纳用狗作实验。他用碳水化合物和肉分别喂狗,几天之后把狗杀死,他意外地发现它们的静脉中都有大量的糖分。这种现象引起了他的深思。进一步实验终于使他发现了肝脏的糖原合成与转化功能。他还发现当血液中血糖含量增高时,肝脏可以将血糖转化成糖原贮存起来;反之,肝脏可以从别的物质合成的糖原并将糖原转化成血糖进入血液。肝脏可以调节血糖水平,使有机体处于相对稳定的状态。这使贝尔纳意识到有机体各部分都是相互协调的。肝脏糖原合成和转化功能的发现不仅刺激了贝尔纳“内环境”概念的提出,而且使人们认识到动植物在生理上的统一性。
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有机体自身具备周密而灵活的调节机制是贝尔纳生理学的核心观念。沿着这条思路他发现并阐明了血管舒缩神经的功能。血管舒缩神经可以使血管舒张或收缩从而改变血液的流量,而血流量和血液成份一样和机体的许多功能活动相关。1857年,也就是发现和证实肝脏的糖原生成和转化的那一年,贝尔纳提出了“内环境”(milieu interieur)概念。他集出色的实验技巧和卓越的科学思维能力于一身,逐步充实和发展他自已的思想。他认为动物的生活需要两个环境:肌体组织生活的内环境和整个有机体生活的外环境。细胞和组织只能生活在血液或淋巴构成的液体环境中(即组织液),不可能像整个有机体一样直接与外界环境接触。组织液不仅为组织提供营养,而且也是细胞或组织之间相互联系的主要通道。对高等生物来说内环境的相对稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着高等生物是一个完美的有机体,能够不断地调节或对抗引起内环境变化的各种因素。
关于内环境相对稳定及其调节机理,贝尔纳掌握了一些实验证据,但更多的是天才的推断和猜测。他的这一超时代的思想,其同时代人是很难理解的。一个世纪过去了,人们清楚地看到贝尔纳的思想代表了现代生理学发展的基本方向,并且在继续影响生理学的发展。人们才清楚地意识到1867年贝尔纳出版的14卷本《医学实验生理学教程》把生理学从整体上提高到了一个新的水平。贝尔纳被公认为生理学界最伟大的科学思想家。所谓科学思想家不是单纯的科学家,不仅埋头于一个个具体问题的研究,而且有自己特有的思想指导自己的实践。科学思想家也不是单纯的思想家只凭推理得来整齐的体系或建立空中楼阁。贝尔纳之后,美国生理学家亨德森和坎农等继承和发展了他的思想,科学地揭示了内环境稳定的机理。, http://www.100md.com
贝尔纳出生在农民家庭,曾在教会学校受到过一些传统教育。由于经济上的困难,他曾在一家药铺当伙计。他写的关于万灵药的短剧最先显示了他的才华,他差点选择了戏剧作为自己的谋生之路。1834年他进入巴黎医学院,不久成为当时著名科学家马根狄的助手。马根狄擅长于活体解剖,极力主张用物理化学方法阐释生命现象。贝尔纳在他手下受到了良好的训练,并且青出于蓝而胜于蓝。他在40年的科学生涯中,生理学方面的发现是无与伦比的。
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贝尔纳第一项重要研究是关于胰脏的消化机能。通过实验他第一次从胰脏中分离出三种酵素,分别促进三类有机物(糖、蛋白质、脂肪)的水解,便于肠壁吸收。因此他确定胰脏是最重要的消化腺,修正了旧时以胃为最主要消化器官的错误。除了消化机能外,他还发现了胰脏的内分泌机能,对现代内分泌学的建立做了开创性的工作。关于胰脏的研究还为贝尔纳发现和证实肝糖原的合成功能作了良好铺垫。当时流行的理论是动物所需的糖分从食物中吸收,通过肝、肺或其他一些组织而分解。为了证实这种理论,贝尔纳用狗作实验。他用碳水化合物和肉分别喂狗,几天之后把狗杀死,他意外地发现它们的静脉中都有大量的糖分。这种现象引起了他的深思。进一步实验终于使他发现了肝脏的糖原合成与转化功能。他还发现当血液中血糖含量增高时,肝脏可以将血糖转化成糖原贮存起来;反之,肝脏可以从别的物质合成的糖原并将糖原转化成血糖进入血液。肝脏可以调节血糖水平,使有机体处于相对稳定的状态。这使贝尔纳意识到有机体各部分都是相互协调的。肝脏糖原合成和转化功能的发现不仅刺激了贝尔纳“内环境”概念的提出,而且使人们认识到动植物在生理上的统一性。
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有机体自身具备周密而灵活的调节机制是贝尔纳生理学的核心观念。沿着这条思路他发现并阐明了血管舒缩神经的功能。血管舒缩神经可以使血管舒张或收缩从而改变血液的流量,而血流量和血液成份一样和机体的许多功能活动相关。1857年,也就是发现和证实肝脏的糖原生成和转化的那一年,贝尔纳提出了“内环境”(milieu interieur)概念。他集出色的实验技巧和卓越的科学思维能力于一身,逐步充实和发展他自已的思想。他认为动物的生活需要两个环境:肌体组织生活的内环境和整个有机体生活的外环境。细胞和组织只能生活在血液或淋巴构成的液体环境中(即组织液),不可能像整个有机体一样直接与外界环境接触。组织液不仅为组织提供营养,而且也是细胞或组织之间相互联系的主要通道。对高等生物来说内环境的相对稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着高等生物是一个完美的有机体,能够不断地调节或对抗引起内环境变化的各种因素。
关于内环境相对稳定及其调节机理,贝尔纳掌握了一些实验证据,但更多的是天才的推断和猜测。他的这一超时代的思想,其同时代人是很难理解的。一个世纪过去了,人们清楚地看到贝尔纳的思想代表了现代生理学发展的基本方向,并且在继续影响生理学的发展。人们才清楚地意识到1867年贝尔纳出版的14卷本《医学实验生理学教程》把生理学从整体上提高到了一个新的水平。贝尔纳被公认为生理学界最伟大的科学思想家。所谓科学思想家不是单纯的科学家,不仅埋头于一个个具体问题的研究,而且有自己特有的思想指导自己的实践。科学思想家也不是单纯的思想家只凭推理得来整齐的体系或建立空中楼阁。贝尔纳之后,美国生理学家亨德森和坎农等继承和发展了他的思想,科学地揭示了内环境稳定的机理。, http://www.100md.com