Введение
Британский физиолог (1866–1927)
Эрнест Генри Старлинг (17 апреля 1866 – 2 мая 1927) был британским физиологом, внесшим множество фундаментальных идей в эту область. Эти идеи являлись важной частью британского вклада в физиологию, который в то время был ведущим в мире. Он сделал как минимум четыре значительных открытия: 1. В капилляре вода выталкивается через поры в стенке гидростатическим давлением и втягивается осмотическим давлением белков плазмы (или онкотическим давлением). Эти противоположные силы приблизительно сбалансированы, что известно как принцип Старлинга. 2. Открытие гормона секретина совместно со своим шурином Уильямом Бейлиссом и введение термина "гормон". 3. Анализ работы сердца как насоса, известный как закон Фрэнка – Старлинга. 4. Ряд фундаментальных наблюдений о функционировании почек, включая доказательства существования вазопрессина, антидиуретического гормона. Он также написал ведущий учебник по физиологии на английском языке, выдержавший 20 изданий.
Высокий уровень
Эрнест Старлинг поступил в больницу Гая в Лондоне в качестве студента-медика в 1882 году (когда ему было 16 лет). Он сделал там блестящую карьеру и намеревался стать врачом на Харли-стрит. Однако наука, лежащая в основе медицины – физиология – привлекала его гораздо больше; он провел длительные каникулы в лаборатории Вильгельма Кюне в Гейдельберге, изучая механизмы образования лимфы, и убедился, что сможет стать физиологом. В то время в Великобритании такой должности не существовало. В больнице Гая не было физиологических лабораторий, но энтузиазм Старлинга изменил ситуацию, и он опубликовал девять работ о лимфе и функции капилляров в период с 1893 по 1897 год. Он показал, что через стенку капилляра действуют противоположные силы: движение воды наружу, обусловленное гидростатическим давлением (возникающим при сокращении сердца), и движение внутрь, вторичное по отношению к осмотическому давлению белков плазмы внутри капилляра. Без понимания этих сил врач не может разобраться в таких состояниях, как отек. Эти внутренние и внешние силы часто называют "силами Старлинга". Они закрепили за ним репутацию серьезного ученого. В 1899 году он был избран членом Королевского общества.
Гормоны
Старлинг любил сотрудничать с Уильямом Бейлисом (1860–1924), который работал в Университетском колледже Лондона (UCL), и вместе они опубликовали работы об электрической активности сердца и перистальтике. В 1891 году, когда ему было 25 лет, Старлинг женился на Флоренс Амелии Вулдридж, вдове Леонарда Чарльза Вулдриджа, который был его преподавателем физиологии в Гае и умер в возрасте 32 лет. Она оказывала Старлингу огромную поддержку, будучи его советчиком, секретарем, управляющей его делами и матерью их четверых детей. В 1893 году Бейлис женился на Гертруде, сестре Старлинга, таким образом они стали родственниками по браку. Когда Старлинг был назначен профессором в UCL в 1899 году, их научные семьи стали еще ближе. Бейлис и Старлинг оказались в заголовках газет из-за дела "коричневой собаки" – спора, связанного с вивисекцией. Бейлис и Старлинг исследовали секрецию поджелудочной железы, которая в то время считалась полностью контролируемой нервной системой. Они показали, что при попадании пищи или кислоты в двенадцатиперстную кишку выделяется некий стимул, переносимый кровью, который вызывает секрецию поджелудочной железы. Они назвали это вещество секретином, и Старлинг предположил, что организм производит множество молекул, подобных секретину, а в 1905 году предложил называть эти вещества гормонами. Таким образом, он заложил основы совершенно новой области биологии, которая стала известна как эндокринология.
Медицинское образование
Старлинг живо интересовался многими вопросами, одним из которых было медицинское образование. Он считал неприемлемым отсутствие научной основы в медицинской практике, и когда в 1910 году была создана Королевская комиссия (Комиссия Холдейна) для реформирования медицинского образования, Старлинг активно в ней участвовал. Одним из итогов работы комиссии стало создание клинических отделений в лондонских учебных больницах: сейчас, когда клиническая практика подкрепляется лабораторными исследованиями, это считается нормой в любом крупном медицинском учреждении. Мы обязаны этим показаниям Старлинга и Уильяма Ослера, данным перед Комиссией Холдейна.
Закон сердца
Физиологическое открытие, наиболее часто ассоциируемое со Старлингом, – это закон сердца. В течение двух лет (1910–1912) его исследования были посвящены изучению того, как сердце увеличивает свой выброс в ответ на больший приток крови к органу, что приводит к увеличению размеров камер во время наполнения. Для этой работы он использовал анестезированных собак в экспериментальной установке, известной как препарат "сердце-легкое". Эта установка сыграла важную роль в последующих экспериментах, когда он не был в первую очередь заинтересован в кровотоке. Старлинг не знал о более ранних работах немецкого физиолога Отто Франка, который использовал изолированное сердце лягушки. Франк показал, что чем больше растягиваются волокна сердечной мышцы, тем сильнее сокращение. Он проводил эти исследования, не интересуясь кровообращением в целом, поэтому его результаты следует рассматривать параллельно с результатами Старлинга, что и привело к формированию закона Франка–Старлинга.
Первая мировая война
Во время войны 1914–1918 годов Старлинг впервые занялся исследованиями отравляющих газов. Будучи офицером, он обнаружил, что организация этого вопроса была хаотичной, и несколько раз резко высказывался своим начальникам в военном ведомстве. Это нисколько не пошло ему на пользу. Многие его выдающиеся современники были удостоены рыцарских званий, а Старлинг получил орден CMG. Он вышел в отставку из армии в июне 1917 года и наконец смог приступить к военной работе, которая позволяла использовать его способности. В качестве председателя Продовольственного (военного) комитета Королевского общества он сыграл ключевую роль в организации нормирования, обеспечившего необходимое количество калорий, а также доступные в то время пищевые добавки. Рационирование фактически улучшило питание в Великобритании во время войны. В Германии во время войны наблюдался аналогичный дефицит продовольствия, но страна справилась с ним крайне неудачно.
Послевоенный
Старлинг вернулся в UCL в конце войны. Его военный опыт сформировал у него резкое мнение о том, как устроена страна, и особенно система образования. Он был особенно критичен в отношении образования в привилегированных (британское обозначение частных) школах. И в особенности – преподавания классических дисциплин: "После девяти лет обучения девять из десяти мальчиков не могут читать ни на латыни, ни на греческом. Они, возможно, усвоили несколько крылатых выражений или отсылок к классической мифологии, но не могут рассказать о жизни древних греков, о роли греческой философии в развитии современных идей или о том, как западное государствоведение опирается на римские достижения". В 1920-х годах он был очень занят экспериментами, и его репутация привлекала выдающихся коллег. Многие из этих исследований проводились с использованием препарата "сердце-легкое". Он использовался для изучения контроля артериального давления (совместно с G. V. Anrep), действия инсулина (совместно с F. P. Knowlton) и функции почек (совместно с E. B. Verney). В 1923–1924 годах в лаборатории Старлинга работал американский эмбриолог Джордж Вашингтон Корнер. В 1920 году у Старлинга обнаружили рак толстой кишки, и хирург Арбутнот Лейн удалил половину её. Это серьезно ограничило его исключительную физическую активность: он, например, оставил альпинизм.
Нобелевский комитет
Отношения Старлинга с Нобелевской премией представляют интерес. Впервые его кандидатуру на премию выдвинул в 1913 году Отто Леви (который сам получил премию в 1936 году). Основной областью исследований Старлинга были гормоны, среди которых особое место занимал секретин. Член оценочной комиссии, Й. Е. Йоханссон, решил, что Старлинг достоин премии, но не сейчас. Во время Первой мировой войны премия не присуждалась. В 1920 году датский физиолог Август Крог был награжден за исследования капилляров (его открытия, однако, не были столь значительными, как работы Старлинга, выполненные двадцать лет ранее; но важность «сил Старлинга» в капиллярах еще не была осознана). В 1926 году Старлинг был вновь предложен в качестве кандидата, на этот раз за его исследования почек. В этот раз Йоханссон полагал, что следует отметить гормональные исследования Старлинга. Но к тому времени эксперименты были проведены почти четверть века назад, и Йоханссон считал, что премия должна присуждаться за недавние открытия. Он забыл, что именно он в 1913 году приостановил рассмотрение работы Старлинга. Последующие британские лауреаты (такие как Гоуленд Хопкинс и Чарльз Шеррингтон) получили премию за работы, выполненные двадцать или тридцать лет назад. Но к тому времени Йоханссон уже не участвовал в процессе присуждения премии.
Смерть
Точные обстоятельства смерти Старлинга остаются неясными. Он находился в круизе по Вест-Индии, но когда его корабль, банановоз "Аригуани" компании Elders & Fyffes, пришвартовался в гавани Кингстона, его обнаружили мертвым. По-видимому, он путешествовал один, и на его похоронах в Кингстоне, Ямайка, под проливным дождем не было ни друзей, ни родственников. Вскрытие не проводилось, поэтому причина его смерти – которую, вероятно, следует связать с раком, вторичным по отношению к опухоли толстой кишки – так и не была установлена. Его смерть ознаменовала конец пути выдающегося ученого, внесшего огромный вклад в медицинскую науку. Как выразился Генри Дейл: "Все считали его щедрым товарищем и лидером, и невозможно представить себе физиологию последних тридцати лет без Старлинга в качестве центральной вдохновляющей фигуры – его мужество было непоколебимым, его энергия и страсть к знаниям не знали границ".
Потомки
Два его правнука, Борис Старлинг (род. 1969) и Белинда Старлинг (1972–2006) — писатели. Его дочь Мюриэль (ок. 1893) вышла замуж за Сидни Паттерсона в церкви Сент-Мэри в Килберне, Лондон, в 1919 году.