Такое достижение стало результатом совместных усилий сначала химиков, выделивших из растительного сырья алкалоиды и разработавших методы получения синтетических соединений, обладающих физиологической активностью, а затем врачей, взявших на вооружение экспериментальный метод изучения фармакологических свойств этих веществ (Р. Бухгейм, О. Шмидеберг). Из числа созданных и внедренных в практику в период второй научной революции в медицине новых лекарственных препаратов наибольшее значение имели — морфий, хинин, кодеин, атропин, дигиталин, йод, йодоформ, хлоралгидрат, амилнитрит и нитроглицерин.
Особого упоминания заслуживает открытие (У. Мортон, 1846; Дж. Симпсон, 1847), всестороннее экспериментальное изучение (М.-Ж.-П. Флуранс, Дж. Сноу, Н.И. Пирогов) и внедрение во врачебную практику (Р. Листон, И. Диффенбах, Ф.И. Иноземцев, Н.И. Пирогов, Ж.-Ф. Мальген, Дж. Симпсон) общего ингаляционного наркоза на основе использования эфира и хлороформа. Широкое внедрение общего обезболивания оказало существенное влияние на развитие хирургии, позволив, во-первых, существенно уменьшить число смертных случаев от развития болевого шока, а во-вторых, увеличить время проведения оперативных вмешательств, что в свою очередь способствовало повышению качества их выполнения.
В середине 70-х годов XIX в. возникли и получили признание качественно новые взгляды на фундаментальные основы жизнедеятельности человеческого организма в здоровом и больном состоянии, ознаменовавшие собой начало третьей научной революции в западной медицине.
Первым потрясением стали результаты экспериментальных исследований немецкого физиолога Э. Пфлюгера, выполненных им в 1872–1875 гг. и неопровержимо доказавших ошибочность сразу двух ключевых положений прежней системы представлений.
Во-первых, прижизненное разрушение органических веществ (углеводов, жиров, белков), обеспечивающее организму необходимую для жизни энергию, происходит не в результате прямого воздействия кислорода на эти вещества, т. е. не является прямым окислением или «медленным горением» (лягушки, помещенные Э. Пфлюгером в атмосферу чистого азота, могли существовать около 20 часов и выделяли при этом значительное количество углекислого газа). Во-вторых, местом протекания этих процессов является не кровь, а клетки, и разрушению подвергаются не поступающие в кровь органические вещества пищи, а собственное «живое вещество» клеток (лягушки, сосудистая система которых была тщательно промыта от крови и наполнена физиологическим раствором («солевые лягушки»), долгое время продолжали выделять нормальное количество углекислого газа).
Экспериментальные исследования Э. Пфлюгера заставили полностью переосмыслить весь накопленный к тому времени фактический материал, касавшийся изучения проблем жизнедеятельности. Ключевую роль в решении этой задачи сыграл крупнейший физиолог XIX столетия К. Бернар. В серии публикаций 1875–1878 гг. он высказал и обосновал принципиально новый взгляд на фундаментальные основы жизнедеятельности — «жизнь есть результат столкновения между внешним миром и организмом», состоящий из двух разнонаправленных процессов — разрушения (распада органических веществ клетки) и созидания (органического синтеза), протекающих в строго определенных физико-химических условиях.
К. Бернар полагал, что процесс распада органических веществ, обеспечивающий выделение энергии, протекает в протоплазме клеток и вызывается особыми белками самого организма — ферментами. «Органическое созидание» состоит в восстановлении «разрушенных во время активной жизнедеятельности элементов тела» и, согласно высказанной им гипотезе, является результатом физиологической активности клеточных ядер, в которых синтезируются органические вещества, поступающие затем в протоплазму клетки для того, чтобы «вновь оказаться разрушенными».
Оба процесса были признаны им универсальными для всех форм живых существ, а возможность их осуществления поставлена в прямую зависимость от физико-химических условий среды, в которой находятся клетки. Применительно к организму человека роль такой среды К. Бернар отвел крови, лимфе и межтканевой жидкости, назвав их внутренней средой организма, а сохранение оптимальных для клеток физико-химических показателей этой среды — важнейшим условием «свободной жизни» и основной задачей всех без исключения систем органов.
Подобно А. Лавуазье, Э. Пфлюгер и К. Бернар обозначили программу научных исследований в области изучения фундаментальных основ жизнедеятельности на много лет вперед. Практическая реализация этой программы привела к множеству судьбоносных открытий, часть из которых была совершена уже в последней четверти XIX столетия.
Ряд крупных научных прорывов был совершен и в области изучения механизмов регуляции и поддержания постоянства физико-химических показателей внутренней среды организма.
Во-первых, в 1893–1898 гг. английский физиолог Дж. Ленгли открыл и детально описал принцип устройства и механизмы функционирования так называемой автономной (вегетативной) нервной системы. Дж. Ленгли выделил в ее составе два отдела (симпатический и парасимпатический), доказал их функциональный антагонизм и возможность самостоятельно осуществлять процессы регуляции физиологической активности подавляющего большинства внутренних органов и систем.
Во-вторых, экспериментальные исследования Н.И. Лунина (1881), Т. Кохера (1883), Д. Муррея (1891); Э. Шеффера (1894), Й. фон Меринга (1889), Ш. Броун-Секара (1889); И.П. Павлова (1897) показали существование принципиальной возможности не только нервной, но и гуморальной регуляции деятельности внутренних органов и показателей внутренней среды. На основании этих исследований была высказана гипотеза о существовании особых химических веществ, обладающих выраженной физиологической активностью, полностью подтвердившаяся уже в начале XX в. после открытия гормонов и витаминов.
Чрезвычайную эффективность механизмов нейрогуморальной регуляции наглядно продемонстрировали экспериментальные исследования физиологии пищеварительной системы, выполненные научной группой под руководством российского физиолога И.П. Павлова. И.П. Павлов и его сотрудники установили основные закономерности функционирования главных пищеварительных желёз (слюнных, желудочных, дуоденальных, поджелудочной железы, печени), раскрыли механизмы их регуляции и впервые сформировали целостное представление о деятельности пищеварительного тракта как единой физиологической системе (1897).
Наконец, в-третьих, были обнаружены физиологические механизмы, обеспечивающие сохранение постоянства внутренней среды в условиях непосредственного воздействия на нее внешних «враждебных агентов», определившие впоследствии открытие еще одной системы органов человеческого организма — иммунной.
Этот важнейший научный прорыв стал итогом сразу нескольких выдающихся открытий, первое из которых было совершено еще на рубеже 50-60-х годов XIX в., но в условиях господства прежней системы представлений не получило признания среди врачей. Автором открытия стал французский естествоиспытатель Л. Пастер, представивший экспериментальные доказательства того, что брожение и гниение вызываются не кислородом воздуха или другими гниющими телами, как полагали химики и врачи, а являются прямым следствием жизнедеятельности мириадов микроорганизмов, чрезвычайно широко распространенных в природе.
Созданная Л. Пастером биологическая теория брожения и гниения встретила настолько резкие возражения со стороны ведущих врачей и естествоиспытателей Европы, что принять доводы Л. Пастера осмелились буквально единицы. Одним из них стал английский хирург Дж. Листер, который столь остро переживал факт гибели большинства прооперированных пациентов от гнойно-септических осложнений операционных ран, что был даже готов оставить врачебную профессию.
Опираясь на исследования Л. Пастера, Дж. Листер предпринял попытку разработки и внедрения принципиально нового метода лечения ран, ориентированного на исключение контакта микроорганизмов с биологическими жидкостями и тканями организма. Из трех использовавшихся Л. Пастером способов решения этой задачи — фильтрация воздуха, нагревание органических растворов и применение химических реагентов — Дж. Листер остановился на последнем. Основным «антимикробным» химическим реагентом Дж. Листер избрал карболовую кислоту (фенол) и поставил задачу так «окружить рану карболовой кислотой», чтобы уже попавшие в нее «зародыши» были уничтожены, а «новые», находящиеся в воздухе, не имели возможности попасть в нее. Эффект от применения нового метода оказался поразительным: количество гнойно-септических осложнений сократилось на порядок.
Первые публикации Дж. Листера (1865,1867), содержавшие обоснование нового метода лечения и полученные им результаты, были встречены большинством коллег откровенно враждебно. Однако после того как в первой половине 70-х годов XIX в. ряд ведущих хирургов (Р. Фолькман, К. Тирш, Э. Бергман, Ж. Пеан), следуя методике Листера, свели в своих клиниках гнойно-септические осложнения операционных ран практически к нулю, новый метод, названный «листеризмом», завоевал всеобщее признание.
