Эрнест Старлинг: Британ физиологының өмірі мен еңбектері
Ernest Starling
Эрнест Старлинг (1866-1927) – британдық физиолог, капиллярлардағы сұйықтық қысымы мен осмостық күштердің тепе-теңдігін ашқан, Старлинг принципінің авторы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық физиолог (1866–1927)
British physiologist (1866–1927)
Эрнест Генри Старлинг (17 сәуір 1866 – 2 мамыр 1927) – бұл ғылымға көптеген негізгі идеяларды енгізген британдық физиолог. Оның идеялары физиология саласындағы британдық ғылымның маңызды үлесі болып табылады, ол сол кезде әлемде жетекшілік еткен. Ол кем дегенде төрт маңызды жаңалық ашты: 1. Капиллярдағы су гидростатикалық қысым арқылы қабырғадағы тесіктерден сыртқа итеріледі, ал плазма ақуыздарының осмостық қысымы (немесе онкотикалық қысым) суды ішке тартады. Бұл екі қарсы күш шамамен теңеседі, бұл Старлинг принципі деп аталады. 2. Оның қайын інісі Уильям Бейлисспен бірге гормон секретинды ашқандығы және «гормон» терминін ғылымға енгізгені. 3. Жүректің сорғы ретіндегі жұмысын талдауы, бұл Франк-Старлинг заңы ретінде белгілі. 4. Бүйректердің жұмысы туралы бірнеше маңызды байқаулар. Олардың ішінде вазопрессин – антидиуретикалық гормонның бар екенін дәлелдегені де бар. Ол сонымен қатар ағылшын тіліндегі физиология бойынша жетекші оқулықты жазды, ол 20 рет қайта басылды.
Ernest Henry Starling (17 April 1866 – 2 May 1927) was a British physiologist who contributed many fundamental ideas to this subject. These ideas were important parts of the British contribution to physiology, which at that time led the world. He made at least four significant contributions: 1. In the capillary, water is forced out through the pores in the wall by hydrostatic pressure and driven in by the osmotic pressure of plasma proteins (or oncotic pressure). These opposing forces approximately balance; which is known as Starling's Principle. 2. The discovery of the hormone secretinwith his brother in law William Baylissand the introduction of the word hormone. 3. The analysis of the heart's activity as a pump, which is known as the Frank–Starling law. 4. Several fundamental observations on the action of the kidneys. These include evidence for the existence of vasopressin, the anti diuretic hormone. He also wrote the leading textbook of physiology in English, which ran through 20 editions.
Атақтылық
Эрнест Старлинг 1882 жылы (16 жасында) Лондондағы Гай ауруханасында медициналық білім алды. Ол ондағы мансабында үлкен жетістіктерге жетіп, Харли-стриттегі дәрігер болуды армандады. Алайда, медицинаның ғылыми негізі – физиология оны қатты қызықтырды. Ол ұзақ демалысын Гейдельбергтегі Вильгельм Кюне зертханасында өткізіп, лимфаның қалыптасу механизмдерін зерттеді және физиолог бола алатынына көз жеткізді. Ол кезде Британияда мұндай мамандық болған жоқ. Гай ауруханасында физиологиялық зертханалар болмады, бірақ Старлингтің ынтасы бәрін өзгертіп, ол 1893 және 1897 жылдар аралығында лимфа және капиллярлардың жұмысы туралы тоғыз мақала жариялады. Ол капилляр қабырғасы арқылы судың гидростатикалық қысым (жүректің жиырылуынан туындаған) салдарынан сыртқа қарай және капилляр ішіндегі плазма ақуыздарының осмостық қысымының әсерінен ішке қарай қозғалысқа қарсы күштер бар екенін көрсетті. Дәрігер осы күштерді білмей, ісіну сияқты жағдайларды түсіне алмайды. Осы күштер көбінесе «Старлинг күштері» деп аталады. Олар оны маңызды ғылымға үлес қосушы ретінде таныстырды. 1899 жылы ол Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды.
Ernest Starling became a medical student at Guy's Hospital, London, in 1882 (when he was 16). He had a brilliant career there and set his sights on becoming a Harley Street physician. But the science behind medicinephysiologyattracted him much more; he spent a long vacation in Wilhelm Kühne's laboratory in Heidelberg, studying the mechanisms of lymph formation and convinced himself that he could become a physiologist. At that time such a job description did not exist in Britain. Guy's had no physiological laboratories, but Starling's enthusiasm changed all this, and he published nine papers on lymph and capillary function between 1893 and 1897. He showed that there are opposing forces across the capillary wallan outward movement of water due to hydrostatic pressure (derived from the heart's contraction) and an inward movement, secondary to the osmotic pressure of the plasma proteins within the capillary. Without awareness of these forces, the physician cannot begin to understand such conditions as edema. The inward and outward forces are often referred to as "Starling forces". They established him as a serious contributor. He was elected a Fellow of the Royal Society in 1899.
Гормондар
Старлинг Уильям Бейлисспен (1860–1924) бірлесіп жұмыс істеуді ұнататын, ол Лондон университетінің (UCL) қызметкері болған. Олар бірге жүректің электрлік белсенділігі және перистальтика туралы жариялаған. 1891 жылы, 25 жасында Старлинг Флоренс Амелия Вулдриджге үйленді, ол оның физиология пәнінің оқытушысы болған Леонард Чарльз Вулдридждің жесірі еді, ол 32 жасында қайтыс болған. Ол Старлингке кеңесші, хатшы және оның істерін басқарушы ретінде, сондай-ақ олардың төрт баласының анасы ретінде үлкен көмек көрсетті. 1893 жылы Бейлисс Старлингтің әпкесі Гертрудаға үйленді, сондықтан екеуі жеңге-қайнағасы болды. 1899 жылы Старлинг UCL-де профессор болып тағайындалғанда, ғылыми отбасы одан да жақын болды. Бейлисс пен Старлинг "Қара иттің ісіне" қатысқанда газет беттерінде кеңінен жарияланды, бұл жануарларға жасалатын тәжірибелерге қатысты дау болды. Бейлисс пен Старлинг панкреатикалық секрецияны зерттеді, ол кезде оның толығымен жүйке жүйесінің бақылауында деп есептелді. Олар тамақ немесе қышқыл он екі елі ішекке түскенде қан арқылы таралатын стимул бөлінетінін, бұл панкреатикалық секрецияны қозғалатынын көрсетті. Олар бұл затты секретин деп атады, ал Старлинг организмде секретинге ұқсас көптеген молекулалар өндіріледі деп болжады, және 1905 жылы осы заттарды гормондар деп атауды ұсынды. Осылайша ол эндокринология деп аталатын жаңа биологиялық ғылымның негізін қалады.
Starling enjoyed collaborating with William Bayliss (1860–1924), who was on the staff of University College London (UCL), and together they published on the electrical activity of the heart and on peristalsis. In 1891, when he was 25, Starling married Florence Amelia Wooldridge, the widow of Leonard Charles Wooldridge, who had been his physiology teacher at Guy's and died at the age of 32. She was a great support to Starling as a sounding board, secretary, and manager of his affairs as well as mother of their four children. In 1893 Bayliss married Gertrude, Starling's sister, so the two were brothers in law. When Starling was appointed professor at UCL in 1899, the scientific family was even closer. Bayliss and Starling were in the newspaper's headlines when involved in the Brown Dog affair, a controversy relating to vivisection. Bayliss and Starling investigated pancreatic secretion, which at that time was believed to be entirely under nervous control. They showed that whenever food or acid was put into the duodenum some blood borne stimulus was released, causing the pancreas to secrete. They called this substance secretin and Starling proposed that the body produces many secretin like molecules, and in 1905 proposed that these substances should be called hormones. By doing this, he began a whole new biological subject, which became known as endocrinology.
Медициналық білім
Старлинг көптеген мәселелерге жанып тұрды, соның бірі – медициналық білім. Ол медициналық практиканың негізінде ғылымның жетіспеуін шыдамады, ал 1910 жылы медициналық білімді жақсарту мақсатында Корольдік комиссия (Халдейн комиссиясы) құрылғанда, Старлинг белсенді қатысушы болды. Комиссияның нәтижесінде Лондонның оқу ауруханаларында медициналық бөлімдер ашылды: зертханалық зерттеулермен қолдау көрсетілетін клиникалық практика қазір әрбір ірі мекемеде бұлжымас қағида саналады. Мұның өзіне Старлинг пен Уильям Ослердің Халдейн комиссиясы алдындағы куәліктерінің арқасында мүмкін болды.
Starling felt passionately about many subjects, one of which was medical education. He found the lack of science behind medical practice intolerable, and when in 1910 a Royal Commission (The Haldane Commission) was set up to improve medical education, Starling was an enthusiastic contributor. One of the consequences of the commission was the establishment of medical units in London teaching hospitals: clinical practice supported by laboratory research is now taken for granted in every large institution. For this, we must thank Starling's and William Osler's evidence given before the Haldane Commission.
Жүрек заңы
Физиологиялық жаңалықтардың көбісі Старлинг есімімен байланысты – Жүрек заңы. Оның өмірінің екі жылын (1910–1912 жж.) жұмсаған зерттеулерінде жүрекке қанның көбірек түсуіне жауап ретінде жүректің қалай жұмыс істейтінін, яғни толтыру кезінде камералардың көлемін қалай арттыратынын қарастырды. Бұл үшін ол анестезия жасалған итті пайдаланды, бұл тәжірибелік үлгі «жүрек-өкпе дайындамасы» деп белгілі болды. Бұл кейінгі эксперименттерінде де маңызды рөл атқарды, тіпті ол қан ағынына баса назар аудармаған кезде де. Старлинг неміс физиологы Отто Франктің осыған дейін жасаған жұмысын білмеген, ол оқшауланған бақа жүрегін қолданған. Франк жүрек бұлшық еті талшықтарының созылу ұзақтығына қарай жиырылу күшінің артатынын көрсетті. Ол бұл зерттеуді жалпы қан айналымына қызығушылық танытпастан жасағандықтан, оның нәтижелері Старлингтің зерттеулерімен бірге қарастырылуы керек, осылайша бұл Франк-Старлинг заңы деп аталды.
The physiological discovery most often associated with Starling is the Law of the Heart. Occupying two years of his life (1910–1912) his investigations examined how the heart increased its output in response to more blood entering the organ, which increases the size of the chambers during filling. For this work he made use of the anaesthetized dog, in an experimental arrangement known as the heart lung preparation. This played an important role in subsequent experiments, when he was not primarily interested in blood flow. Starling was unaware of previous work by a German physiologist, Otto Frank, using the isolated frog heart. Frank showed that the longer the heart muscle fibres were stretched the stronger the contraction. He did this with no interest in the circulation as a whole, so his findings have to be taken in parallel with Starling's, thus it became the Frank–Starling law.
Бірінші дүниежүзілік соғыс
1914-1918 жылдардағы соғыста Старлинг алғаш рет у газды зерттеумен айналысты. Ол офицер ретінде бұл мәселені ұйымдастырудың дұрыс емес екенін көрді және бірнеше рет әскери кеңсесінің жоғары лауазымды тұлғаларына тікелей айтты. Бұл оның мансабына ешқандай пайда әкелмеді. Оның көптеген көрнекті құрбылары рыцарь атағын алды, ал Старлингке CMG ордені берілді. 1917 жылдың маусымында ол әскерден кетіп, өзінің қабілеттерін толыққанды пайдаланатын соғыс жұмысына кірісе алды. Корольдік қоғамның азық-түлік (соғыс) комитетінің төрағасы ретінде, ол қажетті калория мөлшерін және сол кездегі тағамдық қосымшаларды қамтамасыз ететін рациондау жүйесін құруға зор үлес қосты. Рациондау соғыс кезіндегі Ұлыбританиядағы тамақтану сапасын жақсартты. Германияда да соғыс кезінде азық-түлік тапшылығы болды, бірақ олар онымен апатты жағдайда күресті.
During the 1914–1918 war, Starling first was involved in research into poison gases. As a commissioned officer he found the organization of the matter chaotic and on several occasions was very outspoken to his war office superiors. This did his prospects no good at all. Many of his distinguished contemporaries received knighthoods. Starling was awarded a CMG. He resigned from the army in June 1917 and finally was able to undertake war work that utilized his abilities. As chairman of the Royal Society Food (War) Committee, he was instrumental in setting up rationing that provided needed calories and also the nutritional supplements then known. Rationing actually improved nutrition in wartime Britain. Germany had a similar food shortage during the war, but coped with it disastrously.
Соғыстан кейінгі
Соғыс аяқталғаннан кейін Старлинг UCL-ге оралды. Соғыс кезіндегі тәжірибесі оған ел басқару, әсіресе білім беру жүйесі туралы өткір пікір қалыптастырды. Ол әсіресе жеке (британдық терминология бойынша мемлекеттік) мектеп білімі туралы ашық айтты. Әсіресе классикалық тақырыптарды оқытуға қатысты: "Тоғыз жылдық оқудан кейін, оннан тоғызы ұлдар латын тілін де, грек тілін де оқи алмайды. Олар классикалық мифологияға қатысты бірнеше сөз бен тіркес немесе сілтемелерді білгенімен, гректердің қалай өмір сүргенін, грек философиясының қазіргі заманғы ойлардың қалыптасуындағы рөлін, немесе батыс үкіметтерінің римдік өнертабыстарға негізделгенін түсіндіре алмайды". 1920 жылдары ол көптеген тәжірибелермен айналысты, және оның зымырандығы көрнекті ғалымдарды өз өкіметіне тартты. Олардың көптегені жүрек-өкпе дайындығымен байланысты болды. Ол қан қысымын бақылау (G. V. Anrep есімді ғалыммен), инсулиннің әсерін (F. P. Knowlton есімді ғалыммен) және бүйрек функциясын (E. B. Verney есімді ғалыммен) зерттеу үшін пайдаланылды. 1923–1924 жылдары американдық эмбриолог Джордж Вашингтон Корнер Старлингтің зертханасында жұмыс істеді. 1920 жылы Старлингке ішек қатерлі ісігі диагнозы қойылды, және хирург Арбутнот Лейн оның ішегінің жартысын алып тастады. Бұл оның ерекше физикалық мүмкіндіктерін күрт шектеді: мысалы, ол тау шаруашылығынан бас тартты.
Starling returned to UCL at the end of the war. His wartime experiences had left him with a scathing vision on how the country was run, and in particular the educational system. He was especially outspoken on public (the British designation for private) school education. And particularly the teaching of classics themes: "After nine years, nine tenths of the boys can read neither Latin nor Greek. They may have acquired a few catchwords or allusions to classical mythology, but they can give no account of the manner in which the Greeks lived, or the part played by Greek philosophy in the evolution of modern ideas, or in the way in which western government has been founded on Roman inventions." During the 1920s he was very busy doing experiments and his reputation attracted distinguished collaborators. Many of these involved the heart lung preparation. It was used to investigate the control of blood pressure (with G. V. Anrep), the activity of insulin (with F. P. Knowlton), and renal function (with E. B. Verney). In 1923–24 the American embryologist, George Washington Corner worked with Starling in his laboratory. In 1920, Starling was found to have colonic cancer, and the surgeon Arbuthnot Lane removed half of his colon. It seriously limited his exceptional physical activities: he gave up mountaineering, for example.
Нобель комитеті
Старлингтің Нобель сыйлығымен байланысы қызығушылық тудырады. Оны алғаш рет 1913 жылы Отто Лоеви ұсынған (ол өзі 1936 жылы сыйлықты жеңіп алды). Старлингтің зерттеу тақырыбы гормондар болды, секретин ерекше аталып өтті. Бағалаушы Дж. Е. Йоханссон Старлинг сыйлыққа лайық деп шешті, бірақ әзірге емес. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде сыйлық тапсырылмады. 1920 жылы Даниялық физиолог Август Крог капиллярлар бойынша жұмысы үшін марапатталды (оның нәтижелері, шын мәнінде, Старлингтің жиырма жыл бұрынғысынан гөрі маңыздырақ болған жоқ: бірақ капиллярдағы «Старлинг күштерінің» маңызы толыққанды түсініксіз болды). 1926 жылы Старлинг қайтадан ұсынылды, бұл жолы бүйректерге қатысты жұмысы үшін. Осы жолы Йоханссон Старлингтің гормондарға қатысты зерттеулері марапатталуға тиіс деп есептеді. Бірақ сол кездегі эксперименттерге шамамен ширек ғасыр уақыт өткен еді, ал Йоханссон сыйлық жаңа ғылыми жаңалықтар үшін берілуі керек деп ойлады. Ол 1913 жылы Старлингтің жұмысын кейінге шегергенін ұмытып кеткен. Кейінірек британдық лауреаттар (Ғоуленд Хопкинс және Чарльз Шерингтон сияқты) олардың жиырма немесе отыз жыл бұрын жасаған жұмыстары үшін сыйлық алды. Бірақ сол кезде Йоханссон сыйлық беру процесіне қатыспады.
Starling's relationship with the Nobel Prize is of interest. He was first proposed for the prize in 1913 by Otto Loewi (who won a Prize himself in 1936). Starling's subject was hormones, with secretin being prominent. The assessor, J. E. Johansson, decided that Starling should receive the prize, but not yet. No prize was given during World War I. In 1920 August Krogh, a Danish physiologist was rewarded for his work on capillaries (his findings were not actually as significant as Starling's had been, twenty years before: but the significance of 'Starling forces' in the capillary had not become apparent). In 1926, Starling was proposed again, this time for his work on the kidney. On this occasion, Johansson felt that Starling's hormone studies should have been rewarded. But by then the experiments had been done almost a quarter of a century before, and Johansson felt that the prize should be given for recent discoveries. He had forgotten that it was he who had put Starling's work on the back burner in 1913. Subsequent British Laureates (such as Gowland Hopkins and Charles Sherrington) were given the prize for work they had done twenty or thirty years before. But by this time Johansson was no longer involved with the awarding of the prize.
Өлім
Старлингтің қазасының нақты жағдайы әлі де толық анықталған жоқ. Ол Батыс Индияда саяхаттап жүргенде, оның «Элдэрс & Файфс» банан тасымалдайтын «Аригуани» кемесі Кингстон портына тоқтағанда, денесі табылды. Ол, көріне, жалғыз сапар шеккен, және Кингстон, Ямайкада нөсер жаңбыр астында өткен жерлеу рәсіміне оның достары мен туыстары келген жоқ. Денені саралау (аутопсия) жасалмағандықтан, оның өлімінің себебі – ішек ісігінен туындаған қатерлі ісік болуы мүмкін деген болжам расталмады. Оның қазасы медицина ғылымына елеулі үлес қосып кеткен ғалымның өміріне нүкте қойды. Генри Дейл айтқандай, "Барлығы оны мейірімді серік және көшбасшы деп білді, соңғы тридцать жылда физиологияны Старлингсіз – оның қайраткерлігі, күші және білімге деген құштарлығының шексіздігін еске түсірмей ойлауға болмайды".
The exact circumstances of Starling's death are far from clear. He was on a pleasure cruise in the West Indies, but when his ship, the Elders & Fyffes banana boat Ariguani, tied up in Kingston harbour he was found to be dead. He was apparently travelling by himself, and there were no friends or relations at his funeralin pouring rainin Kingston, Jamaica. No autopsy was performed, so the cause of his death which one may presume to be cancer secondary to his colon tumourwas never established. His death marked the end of an outstanding contributor to medical science. In the words of Henry Dale, "All had found him a generous comrade and leader, and it is impossible to think of physiology in the last thirty years without Starling as the central figure of inspiration his courage was indomitable, his energy and his passion for knowledge flouted all restraint."
Ұрпақтар
Оның екі шөбересі, Борис Старлинг (1969 жылы туған) және Белинда Старлинг (1972–2006) жазушылар. Оның қызы Мюриэл (шамамен 1893 жылы туған), 1919 жылы Лондонның Килберн қаласындағы Сент-Мэри шіркеуінде Сидней Паттерсонға үйленді.
Two of his great grandchildren, Boris Starling (born 1969) and Belinda Starling (1972–2006) are writers. His daughter Muriel (born c1893), married Sydney Patterson at St. Mary's Kilburn, London in 1919.