До дня народження Олександра Пилиповича Самойлова – основоположника електрофізіологічних досліджень
Сьогодні виповнилося б 154 роки відомому фізіологу О.П. Самойлову, завідувачу кафедри фізіології людини і тварин Казанського університету, кафедрою фізіології Московського університету, а також кафедри нормальної фізіології медичного факультету Казанського університету.
О.П. Самойлов займає чільне місце у вітчизняній і світовій фізіологічній науці. Він є автором фундаментальних досліджень, що поклали початок теоретичної і клінічної електрокардіографії. Їм закладені основи сучасної електрофізіології. У першій половині ХХ століття Казанська фізіологічна лабораторія О.П. Самойлова мала славу світового електрофізіологічного центру.
Олександр Пилипович Самойлов (Адольф Фішелевич Шмуль) народився 26 березня 1867 року в місті Одесі в бідній родині. Всі турботи про сім'ю після смерті батька лягли на плечі матері, що залишилася з п'ятьма дітьми. Завдяки своїй енергійності, їй вдалося допомогти дітям здобути освіту.
Згодом Олександр стає відомим фізіологом, а Яків - професором мінералогії та кристалографії Московського університету.
Олександр Самойлов отримав освіту в 3-й одеській гімназії. З гімназійних років він виявляв великий інтерес до природничих наук. Крім занять в гімназії, Олександр захоплювався музикою, акомпануючи учнівському хору на фісгармонії.
Самойлов в 1883 році закінчив гімназію і в серпні цього року почув доповідь Миколи Євгеновича Введенського, учня Івана Михайловича Сєченова на VII З'їзді дослідників природи і лікарів в Одесі, де той повідомляв про свої дослідження електричних процесів в нервах і м'язах тварин за допомогою телефону. Його виступ настільки вразив молодого Самойлова, що він вирішив себе присвятити вивченню тваринної електрики.
Тому він, проявивши здібності до математики, в 1884 році вступив до Новоросійського університету на природничо-історичне відділення фізико-математичного факультету.
Але все ж його найбільше привертала фізіологія. У зв'язку з цим Самойлов залишає другий курс університету (де в той час не було медичного факультету) і вступає на медичний факультет Дерптського університету.
Саме там, у фармакологічній лабораторії відомого німецького професора Е.Р. Коберта Олександр Пилипович Самойлов виконав свої перші наукові роботи.
Одна з цих робіт «Про долю заліза в тваринному організмі» в 1891 році була їм представлена в якості дисертації до захисту. Захист пройшла успішно, в зв'язку з чим О.П. Самойлову було присуджено вчений ступінь доктора медицини.
У 1892 році О.П. Самойлов був відряджений в місто Тобольськ для участі в боротьбі з епідемією холери. Однак лікарем йому довелося працювати недовго. Тут він остаточно усвідомив, що діяльність практикуючого лікаря не відповідає ані її схильностям, ані характеру. Прагнення займатися експериментальною науковою роботою, що виникло ще в юнацькі роки, все більше зміцнювалося в ньому, і незабаром О.П. Самойлов переїжджає в Санкт-Петербург для роботи в Інституті експериментальної медицини.
О.П. Самойлов був прийнятий на посаду асистента в лабораторію І.П. Павлова.
Протягом перших двох з половиною років він в тонкощах освоїв методику павловських операцій на травному тракті. «Кращою школи для молодих вчених, ніж школа Павлова, придумати не можна», - неодноразово наголошував О.П. Самойлов.
Працюючи в лабораторії у І.П. Павлова, О.П. Самойлов не залишав думки про вивчення «фізіології з боку її фізичної методики». Його цікавила загальна фізіологія збудливих тканин, він прагнув до дослідження діяльності м'язів і нервів, до вивчення природи збудження в них. Вивченням цих питань займався І.М. Сєченов.
Тому О.П. Самойлов з радістю прийняв запрошення про перехід в Московський університет, де з осені 1894 року він став виконувати обов'язки понадштатного лаборанта протягом десяти років, а останні вісім років, з 1896 року, працював приват-доцентом.
У фізіологічній лабораторії Московського університету О.П. Самойлов спочатку працював з капілярним електрометром, вивчаючи з його допомогою електричні процеси в м'язах і нервах. Це мало велику цінність, так як в Росії в той час був відомий тільки телефонічний метод М.Е. Введенського, який мав до певної міри суб'єктивний характер.
Поряд з проведенням наукових досліджень в області електрофізіології, їм велася велика навчальна робота: починаючи з 1896 року, він читав факультативний курс по електрофізіології і фізіології органів почуттів. В рамках доручень керівництва фізико-математичного і медичного факультетів університету читав лекції з обов'язкового курсу: фізіологію нервових стовбурів, фізіологічну акустику і оптику.
І.М. Сєченов гідно оцінив науковий і педагогічний дар О.П. Самойлова, вийшовши з клопотанням про переведення приват-доцента О.П. Самойлова в звання понадштатного екстраординарного професора. Однак клопотання не було задоволено.
До початку ХХ століття О.П. Самойлов мав відмінну фізіологічну підготовку, отриману в школах видатних фізіологів І.П. Павлова і І.М. Сеченова. Крім того, численні наукові поїздки за кордон і можливість працювати в кращих в той час західноєвропейських лабораторіях сприяли тому, що він був в курсі всіх новітніх досягнень фізіологічної науки за кордоном.
О.П. Самойлов подав заяву в Казанський Імператорський університет, і 3 жовтня 1903 року він був обраний на посаду професора кафедри зоології, порівняльної анатомії і фізіології фізико-математичного факультету.
У той час в фізіологічної лабораторії Казанського університету не було ні лаборанта, ні асистента, обладнання було старим, бюджет нікчемним, наукова робота не проводилася.
Тому перші роки роботи в Казані були роками організаційної роботи. Але завдяки винятковій енергії та працездатності О.П. Самойлова, а також допомоги керівництва фізико-математичного факультету, лабораторія зовсім скоро стає однією з кращих фізіологічних лабораторій в Росії і навіть в Європі.
Казанський період - найтриваліший і плідний в біографії вченого. У перший час науковий напрямок лабораторії був пов'язаний з електрофізіологічними дослідженнями струмів дії м'язів, для реєстрації яких використовували капілярну електрометрію. О.П. Самойлов домігся гранично високої чутливості приладу і ввів новий метод багаторазового фотографування відхилень капілярного електрометрії, що дозволило на одному знімку отримувати і порівнювати кілька кривих. У 1908 році він, на основі використання цього методу, в статті «Токи дії при підсумовуваних м'язових скороченнях» описав зміни, що відбуваються електричних реакцій литкового м'яза жаби при її непрямому подразненні.
У 1904 році, будучи учасником VI Міжнародного конгресу фізіологів в Брюсселі, О.П. Самойлов познайомився з видатним голландським фізіологом і фізиком Вільямом Ейнтховеном, а також з роботою його нового інструменту - струнного гальванометра. Ця зустріч поклала початок дружнім відносинам двох видатних учених і визначила подальший напрямок наукових досліджень О.П. Самойлова.
У 1906 році О.П. Самойлов придбав струнний гальванометр, і він першим в Росії зареєстрував електрокардіограму серця у людини і жаби. З цього часу майже 20 років діяльність очолюваної ним лабораторії була присвячена розробці теорії і практиці електрокардіографії. О.П. Самойловим був вдосконалений і сам прилад, і методика дослідження, що дозволило підвищити точність експерименту. Уже в 1908-1910 рр. їм були опубліковані роботи, що заклали основи вітчизняної електрокардіографії.
Таким чином першим в Росії і одним з перших в світі О.П. Самойлов в 1908 році застосував цей метод для дослідження серця хворої людини. Він був переконаний в тому, що метод повинен бути відомий лікарям і використовуватися в клініці. Хвора, серце якої було обстежено О.П. Самойловим за допомогою струнного гальванометра, страждала мітральним стенозом.
О.П. Самойлов, побачивши в електрокардіограмі обстеженої хворої збільшення зубця Р, зробив висновок про те, що її ліве передсердя працює в умовах підвищеного навантаження, що було характерно для даного виду пороку серця.
У 1910 році О.П. Самойлов опублікував велику статтю «Подальший внесок у електрофізіологію серця», в якій він зробив спробу узагальнити деякі результати електрокардіографії і дав своє розуміння значення її зубців. Він зазначив мінливість зубця Т, який «... є найбільш чутливою частиною кривої струмів дії серця».
У 1909 році в Єні вийшла в світ перша в світі монографія по електрокардіографії з клінічними прикладами, написана О.П. Самойловим на німецькій мові, і в 2017 році перекладена на російську мову.
Велика частина наукових праць О.П. Самойлова та його учнів присвячена впливу подразнення блукаючого нерва на електрокардіограму. Численні експерименти з подразненням цього нерва, проведені на жабах, кішках і собаках, дозволили зробити висновок про зменшення амплітуди або інверсії зубця Т в цих умовах.
У 1910 році О.П. Самойлов при випадковому пошкодженні серцевого м'яза жаби записав електрокардіограму у вигляді монофазной кривої. Ці дані послужили основою для пояснення причини змін електрокардіограми при інфаркті міокарда. Нарешті слід зазначити, що в експериментах по частковій перерізці шлуночка серця їм були вивчені різні сторони атріовентрикулярної провідності в серце і відтворено той варіант предсердно-шлуночкової блокади, який згодом був названий - атріовентрикулярна блокада ІІ-го ступеня з періодами Венкебаха-Самойлова.
Серед класичних праць О.П. Самойлова - стаття методичного характеру «Практичні зауваження до вживання струнного гальванометра і до фотографічної реєстрації її показників», опублікована в 1910 році, яка прослужила керівництвом для багатьох поколінь дослідників, працювали зі струнним гальванометром.
Тривалий час лабораторія О.П. Самойлова залишалася єдиним в Росії центром навчання електрофізіологічних методів.
О.П. Самойлов, розглядаючи електрокардіографію як самостійну область клінікофізіологічного дослідження, вважав, що впровадження електрокардіографічного методу дослідження в клінічну практику як засобу медичної діагностики, вимагає культивування у лікарів нових форм мислення, заснованого на хорошому знанні електрофізіології серця. З цією метою він, починаючи з листопада 1920 року, ввів в Казанському інституті удосконалення лікарів курс фізіології і електрокардіографії. Читанням першого курсу лекцій з електрокардіографії в Казані і, пізніше, в Москві О.П. Самойлов поклав початок підготовки перших фахівців охорони здоров'я в області клінічної електрокардіографії. У Москві він створив лабораторії клінічної фізіології, електрокардіографії і електроенцефалографії, які очолили відповідно: в лікарні імені С.П. Боткіна - А.З. Чернов, в Інституті професійних хвороб імені В.А. Обуха - В.А. Васильєва-Остроумова, в Інституті мозку - М.Н. Ліванов.
О.П. Самойлова турбувала доля науки. У 1920-ті роки в Казанському університеті було поставлено питання про закриття ряду факультетів, в тому числі і фізико-математичного. Він був серед тих професорів, які виступили проти закриття факультету, захищав розвиток «чистої» науки. Завдяки активній позиції передових професорів, роботу факультету вдалося продовжити.
У 1922 році в Казанському університеті існувало тільки два факультети - фізико-математичний і медичний, в складі яких функціонували кафедри фізіології. Кафедру фізіології медичного факультету очолював професор Н.А. Миславський. З ним О.П. Самойлова пов'язувала багаторічна дружба і спільна творча робота. Їх об'єднувала любов і відданість рідному університету. О.П. Самойлов високо оцінював дослідження, виконані в лабораторії Н.А. Миславського.
Дослідження О.П. Самойлова в 1925-1930 рр. присвячені електрофізіологічному аналізу центральної нервової системи, зокрема: механізмам передачі збудження і гальмування, опису кругових процесів збудження («кільцевий» ритм збудження). Їм була доведена можливість використання електрофізіологічного методу для розкриття і розуміння складної нервово-рефлекторної діяльності цілісного організму.
О.П. Самойлов зі своїм учнем М.А. Кисельовим вивчав процеси центрального гальмування. Був поставлений дотепний і витончений експеримент, що дозволив визначити тривалість одиночного гальмуючого імпульсу. Досліди були проведені на децереброваній кішці з денервованими м'язами задніх кінцівок, за винятком напівсухожильного м'яза. Реєстрували за допомогою струнного гальванометра електричні відповіді, а ізометричною міографією - напругу напівсухожильного м'яза при послідовному подразненні правого і лівого м'язів. Подразнення м'язів на одній стороні приводило до виникнення позитивної реакції, подразнення протилежного м'яза викликало негативну реакцію. Посилаючи позитивне подразнення через різні проміжки часу після негативного, можна було встановити тривалість негативної реакції. Виявилося, що гальмуючий імпульс триває в ЦНС близько 0,3 с, тобто час, достатній для хімічної реакції утворення гальмуючого речовини.
Завдяки застосуванню тонкого електрофізіологічного методу професора О.П. Самойлову вперше в історії світової фізіології вдалося встановити, що в основі передачі імпульсу з нерва на м'яз лежить хімічний процес. Таким чином їм була поширена теорія хімічної передачі збудження з області вегетативної нервової системи на соматичну нервову систему.
Спільно з М.А. Кисельовим О.П. Самойлов провів дослідження з вивчення складних взаємин між різними м'язовими групами в різних рухах. Найбільш детально були вивчені міотатичні і тонічні рефлекси. Використання електрофізіологічних методів дозволило О.П. Самойлову розкрити нові наукові факти і описати взаємини між цими рефлексами.
О.П. Самойлов дав принципово нове розуміння участі м'язів-антагоністів в різних рухах. Він вважав, що питання про участь в вольових рухах м'яза-агоніста і м'яза-антагоніста - це приватне питання загальної проблеми про довільних рухах. Згідно з його думкою «сучасна фізіологія рухів призводить нас до подання, що в механізмі наших рухів і їх іннервації немає певного ... закону, за яким агонист і антагоніст розподіляють свою участь в русі. Ролі цих м'язів різні в різних рухах».
У своїй доповіді на IV Всесоюзному з'їзді фізіологів в Харкові в 1930 році О.П. Самойлов дав історичний аналіз розвитку антагоністичної системи м'язів. Це питання особливо займало його в останній період діяльності
Стаття «Кільцевій ритм збудження», опублікована в 1930 році в журналі «Наукове слово», займає особливе місце в творчості О.П. Самойлова. Стаття ця підвела підсумки досліджень в області електрокардіографії, в ній вирішені деякі теоретичні і практичні питання фізіології і патології серця.
Акуратність, точність і чистота експериментів завжди відрізняли роботи Самойлова. Велике значення він надавав якості одержуваних електрокардіограм, постійно вдосконалюючи техніку, що використовується.
Починаючи з 20-х років ХХ століття професора О.П. Самойлова можна було бачити в різних університетах і лабораторіях Заходу. Він брав активну участь у міжнародній науковій життя, виступав на багатьох міжнародних конференціях, читав лекції не тільки в Росії, але і в Європі.
До цього часу він отримав загальне визнання як видатний електрофізіолог. Досить регулярно, майже щоліта, під час канікул, виїжджав за кордон, де знайомився з новими методами дослідження, встановлював особисті зв'язки з видатними фізіологами західних лабораторій.
У 1921 році на запрошення керівництва фізико-математичного факультету Лейденського університету О.П. Самойлов прочитав курс лекцій з фізіології і працював в лабораторії В. Ейтховена, відвідав Г. Хамбургера в Грогінгене. У 1922 році на запрошення професора Яна Брауера з Гамбурга виступив на Конгресі з внутрішніх хвороб, читав лекції голандською мовою.
У 1922 році О.П. Самойлов вперше відвідав США і познайомився з видатним американським біологом Жаком Льобом. У 1926 році він, як делегат від СРСР, брав участь в роботі XII Міжнародного конгресу фізіологів в Стокгольмі, де виступив з доповіддю «До характеристики центральних процесів гальмування». Потім близько місяця працював у лабораторії голландського фізіолога і фармаколога Рудольфа Магнуса, після чого знову поїхав в США. Він відвідав лабораторію фізіолога Волтера Кеннона, був присутній на операціях нейрохірурга Харві Кушинга і зустрічався з молодим американським фізіологом Джоном Футоном. У США О.П. Самойлов читав лекції, виступав зі спогадами про Ейтховена.
Інтереси О.П. Самойлова не обмежувалися тільки фізіологією. З гімназійних років він пристрасно любив музику, виявляв музичні здібності, але не отримав повної музичної освіти. Проте шляхом самостійної праці досяг великої виконавського досконалості в грі на фортепіано.
У роки першої світової війни і революції приділяв увагу питанням історії та теорії музики. У 1900 році, будучи в Москві, молодий тоді приват-доцент Московського університету О.П. Самойлов очолював музичний гурток, на якому читав лекції музикантам. У числі його слухачами були відомі музиканти: С.В. Рахманінов, С.І. Танєєв, А.Т. Гречанінов. Слухачі після закінчення курсу вручили йому вдячну грамоту, яку О.П. Самойлов сприйняв як високу нагороду.
Працюючи в Казані, О.П. Самойлов знову реалізує своє захоплення: в 1917 році створює музичний гурток, стає членом Казанського музичного товариства, бере участь в розробці проекту Музичного університету. У Казанській Східній консерваторії він читав лекції з наступних дисциплін: математична, фізична і фізіологічна акустика, теорія музики, акустика - новий предмет, якого не було в дореволюційній музичній школі. Написав ряд статей, в тому числі статтю «Натуральні числа в музиці» (з приводу акустичних особливостей гармонії А.Н. Скрябіна), «Курс з загальної історії музики» (грудень 1921 року). Удостоєний звання професора Казанської Східної консерваторії.
Помер Олександр Пилипович Самойлов раптово 22 липня 1930 року, у віці 63 років.
Олександр Пилипович Самойлов, завдяки своєму неабиякому таланту, цілеспрямованості в знаходженні наукової істини, став одним з видатних вітчизняних вчених нашого часу, його праця гідно відзначений високими державними нагородами. Незаперечні його заслуги по впровадженню в клініку електрокардіографічного методу вивчення діяльності серця. Він був переконаний, що електрофізіологія повинна допомагати вирішенню багатьох питань клінічної медицини. У своїй незакінченій монографії по електрокардіографії він відзначав, що «електрофізіологічний метод перестає бути джерелом академічного теоретизування про сутність процесу збудження, і переходить на службу розробки нагальних фізіологічних питань». Завдяки його працям Росія стала другою після робіт голландського дослідника Ейтховена батьківщиною електрокардіографії.
Дослідження О.П. Самойлова в області електрофізіології заслужили загальне визнання ще за його життя як у нас в країні, так і за кордоном.