CC BY
40
2005 ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. С.еп. 3. Вып. 4
ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ
УДК 612.815
Ю. А. Толкунов, А. Д. Ноздрачев
НАУЧНАЯ ШКОЛА ПРОФЕССОРА ИОСИФА ИВАНОВИЧА ГРАЧЕВА
Созданный усилиями профессора Иосифа Ивановича Грачева в составе Физиологического института им. А. А. Ухтомского Ленинградского государственного университета коллектив был четко нацелен на решение определенной задачи. В относительно короткий срок он сумел установить существование целого ряда принципиальных механизмов лактационного процесса. Наряду с этим, с помощью специальных приемов, были рассмотрены внутриклеточные процессы, сопровождающие акт молокообразования структурами железы. Все это в конечном счете явилось основанием для создания оригинальной, экспериментально обоснованной теории молокообразования, которая вскоре оказалась ведущей в мировой физиологии. К сожалению, целый ряд обстоятельств привел к развалу слаженного научного коллектива. Остатки его в виде лаборатории физиологии секреторных процессов под руководством профессора
Н. П. Алексеева продолжают, теперь уже на кафедре общей физиологии, начатое Иосифом Ивановичем изучение важнейшей функции живого организма.
Профессор Грачев прожил трудную, яркую жизнь. Родился он 8 января 1914 г. в Княгининском районе Горьковской области. После средней школы в 1932 г. поступил в Горьковский сельскохозяйственный институт, по окончании которого в 1937 г. учился в аспирантуре ВАСХНИЛ. Однако в октябре 1939 г. Иосиф Иванович был призван в армию, участвовал в финской кампании и в Великой Отечественной войне, пройдя путь от рядового до старшего лейтенанта. Таким образом, война более чем на шесть лет прервала его научную деятельность. После демобилизации в ноябре 1945 г. Иосиф Иванович поступил в качестве ассистента на кафедру физиологии животных Ленинградского сельскохозяйственного института, а затем, в сентябре 1946 г., в аспирантуру кафедры физиологии Ленинградского государственного университета. Его научным руководителем стал ученик И. П. Павлова выдающийся ученый академик Константин Михайлович Быков. По окончании аспирантуры Иосиф Иванович писал
© Ю. А. Толкунов, А. Д. Ноздрачев, 2005
директору Физиологического института им. А. А. Ухтомского проф. Л. JI. Васильеву, что срок прохождения им аспирантуры заканчивается 30 октября 1949 г. Индивидуальный учебный план выполнен полностью. За время прохождения аспирантуры выполнено 4 научных работы. Диссертация написана и будет сдана в ректорат университета после проверки ее академиком К. М. Быковым. В соответствии с приказом министра высшего образования СССР Иосиф Иванович просил зачислить его на вакантную должность исполняющего обязанности старшего научного сотрудника в лабораторию высшей нервной деятельности с 1 ноября 1949 г. Внизу этого заявления имеется резолюция академика Быкова об удовлетворении просьбы Грачева.
Из документов следует, что академик К. М. Быков предлагал назначить Грачева не только исполняющим обязанности старшего научного сотрудника, но и руководителем лаборатории в составе Физиологического института им. А. А. Ухтомского. Судя по всему, это предложение не было поддержано руководством университета, поэтому приказом ректора И. И. Грачев с 1 ноября 1949 г. был зачислен лишь на должность научного сотрудника лаборатории высшей нервной деятельности. Кандидатскую диссертацию «О рецепции молочной железы» [10] Иосиф Иванович защитил в феврале 1950 г.
Эта диссертация послужила основой для последующего развития исследований в организованной им спустя три года лаборатории физиологии сельскохозяйственных животных. В работе было обосновано представление о том, что молочная железа, помимо секреторной деятельности, выполняет еще и рецептивную функцию. Как показали исследования Иосифа Ивановича, сосок и внешняя поверхность вымени животных имеют рецепторные аппараты, раздражение и возбуждение которых вызывает изменения в кровоснабжении железы, ее секреторной, а также выделительной деятельности. Была установлена также повышенная возбудимость рецепторов кровеносных сосудов, цистерны, выводных протоков соска в начале лактации и ее снижение в конце лактационного периода.
Позднее в докторской диссертации «Рефлекторная регуляция функции молочной железы» [11] Иосиф Иванович отразил результаты и идеи своей кандидатской работы. Идеи эти оказались исключительно плодотворными, определившими в течение нескольких последующих десятилетий направление исследований коллектива лабораторий.
Согласно представлениям Грачева, высшим аппаратом регуляции секреции и выведения молока является кора головного мозга, осуществляющая тонкий анализ влияния среды. В эфферентном пути регуляции важное значение он придает гипоталамическому нейросекреторному звену. Посредством именно этого звена нервные импульсы оказывают влияние на функцию гипофиза, а уже через него на многие эндокринные и другие висцеральные органы, а также уровень общего метаболизма. Иосиф Иванович полагал, что регуляторные влияния гипоталамуса и высших отделов центральной нервной системы могут осуществляться не только через гипофиз, но и благодаря нервным путям, проходящим по отделам ствола мозга, спинальным и висцеральным нервным волокнам. Он считал характерной особенностью эфферентной иннервации молочной железы то, что ее связь с центральной нервной системой помимо эфферентных нервов осуществляется еще и посредством своеобразных медиаторов: окситоцина, вазопрессина, пролактина, соматотропного и других гормонов. Характерно, что медиаторы эти выделяются не периферическими нервными окончаниями самой железы, а центральными образованиями гипоталамуса, нейросекрет которого переходит в гипофиз и последний выделяет в кровь соответствующие гормоны, оказывая влияние на функцию железы и другие органы. Таким образом, наряду с принципом общего конечного пути, координационная деятельность центральной нервной системы, регулирующая вегетативные процессы, может осуществляться по принципу множественного или многократного обслуживания функций.
В ноябре 1965 г. Иосиф Иванович был назначен директором Физиологического института им. А. А. Ухтомского ЛГУ, ему также было присвоено ученое звание профессора. Спустя десять лет, в октябре 1975 г., им была организована кафедра сравнительной физиологии, которую он возглавлял на общественных началах. В марте 1981 г. Совет университета утвердил профессора Грачева еще и в должности научного руководителя лаборатории нейроэндокринологии. Позже, после закрытия кафедры сравнительной физиологии, соответствующая учебная специализация была перенесена на кафедру физиологии человека и животных. До 26 июня 1984 г. (дата кончины) Иосиф Иванович продолжал возглавлять лабораторию нейроэндокринологии. В период с 1950 по 2000 г. сотрудниками профессора Грачева была защищена 41 диссертация. Исследования в его лаборатории всегда проводились в нескольких направлениях, и, как правило, в них участвовали группы из научных сотрудников и аспи-
рантов. Значительный вклад в работу вносили и студенты, выполнявшие курсовые и дипломные работы. Тем самым постоянно обеспечивалось единство учебного и научного процессов.
Попытаемся теперь кратко рассмотреть итоги совокупностей кандидатских и докторских диссертаций, идеи которых родились в лабораториях, возглавляемых и руководимых Иосифом Ивановичем.
Механорецепторы соска и паренхимы молочной железы, благодаря раздражению которых при кормлении детенышей, или доении происходит развитие последующих рефлекторных реакций, были детально исследованы и описаны в рабочей группе Н. П. Алексеева. В кандидатской диссертации В. А. Веллинга [4] было, например, проведено сравнительное электрофизиологическое изучение функциональных характеристик механорецепторов кожи, а также ареолы соска молочной железы морской свинки и белой крысы. Именно в этой работе была впервые сформулирована нейрофизиологическая модель восприятия сосания, модель, которая позже многократно использовалась в экспериментальной работе и в преподавании. Позднее, в диссертации В. С. Даринской [17], особое внимание было сконцентрировано на изучении сенсорных и холинергических эфферентных структур в паренхиме молочной железы. Электронномикроскопические исследования нервного ствола, подходящего к паренхиме органа, показали, что он состоит из миелинизированных и немиелинизированных волокон. Характерно, что нервные ветви, иннервирующие паренхиму, снабжают также и кожную поверхность железы. На основании целого ряда функциональных характеристик Э. И. Хатажуковой [46] медлен-ноадаптирующиеся рецепторы были классифицированы как детекторы амплитуды медленных скоростей. в свою очередь быстроадаптируюшиеся - как обшие детекторы скорости. Фармакологический анализ этих свойств показал, что оба типа рецепторов являются первичными механорецепторами, имеющими высокую чувствительность к физиологически активным веществам и ионам.
Целью докторской диссертации Н. П. Алексеева «Электрофизиологическое исследование механорецепторов» [I] явилось изучение ионных механизмов, лежащих в основе трансформации энергии механического стимула в электрическую нервную сигнализацию. Было, в частности, впервые обнаружено, что ингибиторы активного транспорта ионов (убаин, замена ионов натрия ионами лития, 2,4-ДНФ) в одних случаях вызывают увеличение (с последующим снижением до нуля) частоты спонтанной импульсной активности мышечных веретен, в других - прекращение импульсации происходит без начального увеличения частоты ПД. В молочной железе им впервые были описаны и детально рассмотрены два типа медленно- и два типа быстроадаптирущихся механорецепторных единиц. Подробно исследовано и распределение этих рецепторов в органе, их рецептивные поля, а также функциональные характеристики. Медленноадаптирующиеся механорецепторные единицы соска и парен-х'имы классифицированы соответственно как детекторы амплитуды-скорости и амплитуды-медлен-ных скоростей, быстроадаптирующиеся рецепторы первого типа - как детекторы скорости, а рецепторы второго типа - как детекторы ускорения.
В вышедшей незадолго до этого кандидатской диссертации В. И. Шерешкова [48] при механическом раздражении все тех же рецепторов соска удалось зарегистрировать частотные изменения электрической активности нерва молочной железы и структур переднего и медиального гипоталамуса. Оказалось, что при электрической стимуляции нервных стволов железы в коре головного мозга возникают вызванные потенциалы с фокусами максимальной активности в передней теменной и задней лобной областях коры. При механическом раздражении соска и под влиянием экзогенного окситоцина происходит расслабление сфинктера. Позже, в докторской диссертации [49], Шерешков представил новые, исключительно важные данные о деятельности выделительного аппарата железы и взаимодействии его отдельных структур. В работе тщательно рассмотрены биомеханические характеристики и спектральный состав сосательных движений детенышей, определена чувствительность, частотноизбирательные свойства и другие параметры механорецепторов соска. В опытах на крупных хозяйственно полезных животных в условиях нормального молоковыведения оценены выделительные процессы в емкостной системе вымени, выявлен перистальтический характер транспорта секрета по молочному руслу, роль нервных и гормональных факторов в регуляции молоковыделительного процесса. Была детально проанализирована двигательная активность гладкой мускулатуры сфинктера соска, показана миогенная природа ее сократительной активности и оценена роль нервных влияний.
В этой связи определенный интерес представляла также и работа В. С. Беззубцева [3], показавшая, что при сосании на сосок матери одновременно действует периодическое положительное (выше атмосферного) и отрицательное (ниже атмосферного) давление пилообразной формы. Выяснилось, что на основные сосательные движения ротовой полости накладываются дополнительные, высокочастотные низкоамплитудные колебания. Помимо того, впервые показано, что тактильное ритми-
ческое раздражение механорсцепторов независимо от места их расположения в соске вымени вызывает формирование полноценного рефлекса молокоотдачи.
Важным направлением исследования деятельности молочной железы оказалось исследование изменений кровоснабжения в процессе лактации. В специальной работе А. Д. Владимировой [6] тщательно проанализированы различные аспекты этой проблемы. В опытах на козах и собаках были использованы 4 показателя: объемная скорость кровотока, кровяное давление, объемный пульс железы и кожная температура вымени. Эти показатели оказались тесно связанными с секреторной и выделительной (двигательной) функциями органа. М. Н. Сруковым [41] были получены новые сведения об особенностях кровоснабжения и лимфообращения в лактирующей железе. Задачей кандидатской диссертации А. В. Гостева [8] явилось исследование функций кровеносных капилляров при механическом воздействии на рецепторный аппарат органа и изучение морфологии чувствительных нервных окончаний, локализованных непосредственно в кровеносных сосудах железы. В этой работе было выделено, по крайней мере, три типа ветвления кровеносных капилляров, находящихся внутри обнаруженных соединительнотканных сосочков и выростов, выступающих в просвет протоков емкостного отдела железы: одиночная капиллярная петля, множественные полиморфные петли, капиллярные сети. Нервный аппарат артерий и вен железы в этом случае представлен сплетениями мякотных и безмякотных волокон и их окончаниями, находящимися в различных слоях стенки сосудов.
Исследования по физиологии кровообращения молочной железы были продолжены в кандидатской работе Л. П. Кисляковой [19], проанализировавшей основные закономерности ее кислородного обеспечения. Оказалось, что в альвеолярных комплексах имеют место разнонаправленные ритмические изменения скорости кровотока и напряжения 02, средний период которых (50-55 мин) соответствует продолжительности секреторного цикла. В этой работе впервые была представлена общая картина условий доставки предшественников секрета и кислорода в альвеолярный эпителий. Позже, в докторской диссертации Кисляковой «Динамика формирования водно-солевого состава молока» [20] были рассмотрены закономерности и механизмы формирования водно-солевого состава молока в условиях естественной пространственно-временной организации и многофакторной регуляции секреторного процесса. Показано, что в период лактации происходит перераспределение ионов и воды в организме. Сущность перераспределения состоит в соответствующей степени повышения специфической деятельности, дополнительном поступлении ионов К+, Са2+, М§2+ и воды в клетки тканей, участвующих в поддержании секреции молока. Установлено, что учащение или урежение кормлений приводит к выделению молока с повышенным уровнем №+ при дефиците К+ и нарушенном содержании Са2+ и М§2+
В 1980 г. Т. А. Лобачева в своей кандидатской работе [25] показала, что гладкие мышцы отводящих лимфатических сосудов молочной железы характеризуются спонтанной активностью. Клетки изолированных сосудов оказались чувствительными к действию адреналина, норадреналина, ацетил-холина, гистамина, окситоцина, питуитрина, пролактина. Ее исследования свидетельствуют также, что одним из основных факторов продвижения лимфы по лимфатической системе железы с периферии является собственная спонтанная сократительная активность лимфатических сосудов, регулируемая местными и центральными механизмами.
Важным направлением оказалось также изучение взаимодействия молочной железы с другими системами организма. Здесь следует назвать кандидатские диссертации Ши Чжунь-Юань [50] и Нгуен Ман Бинь [30], которые были выполнены на сельскохозяйственных животных (козах и овцах) в условиях хронических опытов. Определенный интерес представляла работа В. В. Узбекова [45]. Результаты его экспериментов показали тесное взаимодействие половой и лактационной систем.
Отдельное направление исследований составило изучение влияния медиаторов и гормонов на секрецию молока. В этом направлении выполнены кандидатские диссертации Б. И. Протасова [35]. Б. Р. Гоцуленко [9], В. Т. Головань [7] и В. Л. Константинова [24]. Не менее важным оказалось также изучение центральных механизмов регуляции самого секреторного процесса в молочной железе. Первой работой этого плана явилась кандидатская диссертация М. П. Чернышевой [47]. Ею было установлено, что раздражение рецепторов молочной железы вызывает изменение фоновой активности клеток гипоталамуса. В ядрах переднего, среднего и заднелатерального гипоталамуса при раздражении основного нерва паховой молочной железы лактирующей крысы были также зарегистрированы вызванные потенциалы. Зоны их первичных проекций и фокус максимальной активности оказались расположенными в вентромедиатьном и переднем гипоталамических ядрах.
Несколько позже, в кандидатской диссертации Н. П. Пруцковой [37], при раздражении нерва молочной железы удалось зарегистрировать коротколатентные и устойчивые вызванные ответы в супраоптической, паравентрикулярной и вентромедиальной областях; при раздражении бедренного нерва - в тех же областях, а также еще и в заднем гипоталамусе. Проекции нерва молочной железы были, помимо того, выявлены в гиппокампе и миндалевидном комплексе ядер. Данные об’электриче-ских реакциях вентромедиальной области гипоталамуса при раздражении гиппокампа и нерва молочной железы представлялись как доказательство конвергенции в этой области импульсов центрального и периферического происхождения. Исследование характера центрально-периферического и нейрогор-монального взаимодействия на уровне афферентного входа в гипоталамус, как показали результаты работы Ю. А. Петрова [31], является необходимым условием для создания более определенных представлений не только о нейрофизиологических механизмах регуляции секреторных процессов в гипоталамо-гипофизарной системе, но и об аналитико-интегративной деятельности гипоталамуса в целом.
Исключительно важными оказались материалы Р. И. Коваленко [21], приведенные в кандидатской диссертации. Ею установлено, что экстракт эпифизов крупного рогатого скота представляет собой смесь низкомолекулярных (МВ 3000-1000) физиологически активных полипептидов, не обладающих антигенными свойствами. Эти эпифизарные полипептиды в опытах на крысах снижают содержание в гипофизе соматотропина, пролактина, лютропина и фоллитропина. Установлено, что по-липептидные гормоны эпифиза не только стимулируют экструзию белка из секреторных клеток молочной железы, но и модифицируют реакцию клеток в ответ на окситоцин.
В кандидатской диссертации В. И. Пруцкова [36] впервые осуществлено культивирование ги-поталамической ткани в диффузионных камерах, имплантированных крысам-реципиентам. Сопоставление результатов, полученных в модельных экспериментах и опытах на целостном организме, показало, что в лактационный период происходят значительные изменения деятельности нейросекреторных образований переднего гипоталамуса. Близко к этой работе примыкает кандидатская диссертация М. Г. Карякина [18], в которой дана подробная характеристика влияния факторов нервной и гормональной природы на импульсную активность нейронов паравентрикулярной области гипоталамуса в период лактации.
Особо следует отметить кандидатскую работу Е. А. Луцик [26], в которой впервые представлена сравнительная характеристика роли тех же факторов нервной и гуморальной природы, но уже на импульсную активность различных нейронов супраоптической области, выявленных на основе метода антидромной идентификации нейросекреторных клеток. В результате были получены доказательства существования афферентного входа от субикулума к супраоптической области гипоталамуса и установлен исключительно тормозный характер влияний субикулума на нейросекреторные клетки. Эти результаты раскрывают возможный нейрофизиологический механизм обнаруженных ранее тормозных влияний со стороны структур гиппокампальной формации на выделение ключевого гормона лактации окситоцина.
Важное место в работе лаборатории занимали исследования и по цитофизиологии секреторного процесса в молочной железе. В кандидатской диссертации С. М. Попова [32] было показано, что раздражение подвздошно-подчревного нерва у мыши сопровождается выделением в перфузат ацетил-холинопоДобного вещества и вазодилятационной реакцией сосудистой системы органа. У лактирую-щих животных их содержание оказывается значительно выше; при снижении же лактационной активности в тканях железы происходит существенное уменьшение содержания этих веществ. Холино-подобные вещества представлены в основном ацетилхолином, пропионилхолином и бутирилхолином, причем больше половины холиновых эфиров приходится на долю ацетилхолина. Позже, в докторской диссертации «Клеточные механизмы регуляции секреторного процесса в молочной железе» [33], Попов в модельных экспериментах показал, что окситоцин, ацетилхолин и катехоламины стимулируют экструзию белка из секреторных клеток. Оказалось, что клеточному секретообразованию в железе свойственен ритмический (с околочасовым периодом) характер изменения интенсивности процессов поглощения предшественников синтеза и экструзии белка. Интенсификация синтеза новой порции секреторного белка происходит только после освобождения железистого эпителия от накопленного секрета. Было также показано, что ритмические изменения в содержании тканевого «ацетилхолина» и активности холинестеразы совпадают с ритмом функционирования секреторных клеток. Полученные материалы явились обоснованием предположения, согласно которому элементы внутриклеточной холинергической системы включены в структуру пускового механизма, контролирующего завер-
шающий этап секреторного цикла (экструзию) и определяющего, таким образом, ритмичность деятельности секреторных клеток.
Важное значение для исследований механизмов секретообразования на клеточном уровне имела кандидатская диссертация С. Г. Коваленко [22], в которой была сформулирована гипотеза, согласно которой элементы клеточной холинергической системы оказываются включенными в структуру триггерного механизма, контролирующего завершающий этап секреторного цикла и определяющего ритмичность деятельности секреторных клеток. На экспериментальную проверку и конкретизацию отдельных положений гипотезы об участии лейкоцитарных факторов в механизмах торможения образования секрета в молочной железе была направлена кандидатская диссертация С. В. Слепенкова [40]. В опытах на лактирующих мышах им показано, что миелопероксидаза тормозит ритмическую активность секреторных клеток и блокирует последовательную смену отдельных стадий секреторного цикла на этапе выведения синтезированного продукта. Изучение роли перикисного окисления и существенное дополнение представлений о клеточных механизмах регуляции секреторного процесса было осуществлено в работе А. А. Молчанова [29].
Идеи кандидатской диссертации В. Г. Скопичева [38] получили дальнейшее углубленное развитие в его докторской работе «Механизмы интеграции клеток в альвеолярном отделе молочной железы» [39]. В ней выдвинуто представление, согласно которому конечный результат системных регулирующих влияний в железе определяется характером межклеточных взаимоотношений, складывающихся в ходе формирования альвеол органа. Было показано, что в альвеоле железы происходит сопряжение процессов выведения молока и инициации нового секреторного цикла за счет взаимодействия между миоэпителиальными и секреторными клетками. Обнаружено, что в альвеолах передача влияний с миоэпителиальных на секреторные клетки наряду с механическим воздействием может осуществляться с участием физиологически активных веществ холинергической природы. Реакция секреторных клеток, непосредственно контактирующих с миоэпителиальными, передается остальным клеткам альвеолы за счет функционирования высокопроницаемых щелевых контактов. Наряду с интенсификацией трансмембранного и трансэпителиального транспорта выявлена активация щелочной фосфатазы, увеличение содержания цитоплазматической РНК и возрастание белок-синтетической активности. Локализация фермента синтеза ацетилхолина - холинацетилтрансферазы в структурах альвеолярного отдела молочной железы впервые выявлена в диссертации Г. Б. Балакиной [2].
В кандидатской работе Ю. А. Толкунова [42] были осуществлены исследования, которые позволили в значительной мере приблизиться к пониманию того, каким образом нейромедиаторы и гормоны оказывают влияние на процессы транспорта ионов в секреторных клетках молочной железы. Применение микроэлектродной техники для внутриклеточной регистрации мембранного потенциала секреторных клеток в этой работе было основано на понимании того, что секреторная клетка существует и функционирует не изолированно, а оказывается включенной в состав целостной системы взаимосвязанных структурных компонентов. Было, в частности, показано, что средний уровень мембранного потенциала клеток находится в соответствии с функциональным состоянием железистого эпителия альвеол и ритмически изменяется при последовательной смене этапов секреторного цикла.
В докторской диссертации Ю. А. Толкунова «Механизмы регуляции функций альвеолярного отдела молочной железы» [43] впервые проведено комплексное изучение секреторных и миоэпителиальных клеток. Определены величины мембранного потенциала и трансэпителиальной разности потенциалов в альвеолах железы мышей и трансэпителиальной разности потенциалов в железе коз. Показано, что гиперполяризационные реакции плазматической мембраны секреторных клеток при действии ацетилхолина и окситоцина являются комплексными. Катехоламины через Р-адренорецепторы оказывают тормозное влияние на развитие реакций секреторных и миоэпителиальных клеток в ответ на действие окситоцина и ацетилхолина. В этом случае происходит кальцийзависимое увеличение проницаемости плазматической мембраны для ионов калия и развитие гиперполяризации. Установлено, что действие окситоцина и ацетилхолина сопровождается возрастанием активности ионов калия в полости альвеол молочной железы. Развитие гиперполяризационной фазы реакций при действии р-агопнета обусловлено возрастанием проницаемости плазматической мембраны секреторных клеток для ионов хлора. Развитие фазы деполяризации при а- и р-адреномиметических воздействиях зависит от активности натрий/калиевого ионного насоса в базально-латеральной плазматической мембране секреторных клеток, а- и р-адреномиметическое влияние катехоламинов сопровождается снижением активности ионов калия в полости альвеол. В работе обосновано положение о том, что для характеристики адекватности доильных стимулов необходима комплексная оценка физиологических реакций в
молочной железе, в частности, по показателям скорости нарастания и спада трансэпителиальной разности потенциалов, которые имеют достоверные различия при действии окситоцина и катехоламинов. Результаты исследований опровергли гипотезу относительно экзоцитоза гиперосмотического содержимого секреторных везикул и влиянии этого процесса на развитие электрических реакций в альвеолах железы.
В кандидатской диссертации А. Г. Маркова [27] посредством метода внутриклеточной регистрации впервые показано, что изменение мембранного потенциала секреторных клеток связано с взаимодействием катехоламинов с двумя типами адренорецепторов: активация ß-адренорецепторов ведет к развитию гиперполяризационной реакции, а-адренорецепторов - к деполяризационной. Эти результаты свидетельствуют о том, что на уровне секреторных клеток катехоламины могут вызывать разнонаправленные изменения мембранного потенциала. Установлено, что катехоламины оказывают влияние также на ответную реакцию клеток при действии ацетилхолина и окситоцина. В его же докторской диссертации «Механизмы образования секрета в молочной железе» [28] были обобщены результаты изучения у разных видов животных пусковых, модулирующих и местных механизмов регуляции образования секрета. Впервые на животных с незначительной по объему емкостной системой (лабораторных мышей) проведено длительное исследование процесса вскармливания детенышей, в результате чего показано, что этот процесс занимает у самки большую часть суток и состоит из повторяющихся периодов (от 30 до 60 мин) кормления. Выяснено, что при кормлении детенышей происходит регулярное кратковременное повышение уровня окситоцина в крови матери с интервалом в 4—5 мин в течение этого периода. Возрастание интервала между кормлениями сопровождается снижением синтеза белков в секреторных клетках.
В молочной железе животных с незначительной по объему емкостной системой длительный перерыв между кормлениями (до 20 ч) не вызывает нарушения целостности секреторного эпителия альвеол. Показано, что блокатор механоактивируемых ионных каналов (ионы гадолиния, GcT+) угнетает развитие реакций секреторных и миоэпителиальных клеток альвеол железы. Следовательно, ме-ханоактивируемые ионные каналы могут участвовать в регуляции ионной проницаемости плазматических мембран секреторных и миоэпителиальных клеток, в образовании и выведении секрета в молочной железе.
В заключение необходимо отметить, что после кончины Иосифа Ивановича Грачева в составе Физиологического института им. А. А. Ухтомского СПбГУ за счет перераспределения численности лабораторий кортико-висцеральной физиологии и нейроэндокринологии была образована лаборатория физиологии секреторных процессов, руководителем которой стал доктор биологических наук профессор Н. П. Алексеев. В состав этой лаборатории вошло большинство сотрудников, которые составляли ядро научного коллектива профессора Грачева. Уже именно из этой лаборатории вышли кандидатские и докторские диссертации, тематика которых связана с изучением механизмов лактационного процесса.
Как свидетельствует анализ работ, выполненных в научном коллективе Иосифа Ивановича Грачева, многие из них являются фундаментом для современных представлений об одной из важнейших функций организма, направленной на воспроизведение и вскармливание потомства. Актуальность разработок и новизна полученных результатов до сих пор по многим позициям остается пока недостижимой для современных исследований. Хотелось бы надеяться, что книги, созданные в научном коллективе Иосифа Ивановича, будут непременно востребованными в нашей стране и за ее пределами. Приведенный здесь, далеко не полный анализ работ лактационного направления нынешней кафедры общей физиологии является еще одним свидетельством университетской глубины научного поиска и соответствующих достижений.
Авторы считают своим долгом выразить благодарность заведующей Л. Б. Кучер и сотрудникам архива Санкт-Петербургского государственного университета за предоставленную возможность познакомиться с содержанием документов, хранящихся в личном деле профессора И. И. Грачева.
Summary
Tolkunov Ju. A., Nozdrachev A. D. Professor Joseph Ivanovich Grachev scientific school.
The article describes the life and the career of the professor I. I. Grachev, scientific achievements of his collaborators. The content of candidate and doctor degrees (1949-2000) is analysed in this work. The
main achievements of these works have created a basis of the original, experimentally proved theory of lacto-genesis not having analog in the world science.
Литература
1. Алексеев H. П. Электрофизиологическое исследование механорецепторов: Автореф. докт. дис. Л., 1980. 47 с. 2. Балакина Г. Б. О регуляции функций альвеол молочной железы: Автореф. канд. дис. JJ., 1983. 22 с. 3. Беззубцев В. С. Исследование периферических механизмов безусловного рефлекса выведения молока у жвачных животных: Автореф. канд. дис. Л., 1990. 16 с. 4. Веллинг В. А. Электрофизиологическое исследование механорецепторов кожи, ареолы и соска молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1975. 22 с. 5. Верещагин С. М., Лапицкий В. П. Сравнительная физиология нервной системы беспозвоночных. Л., 1982. 6. Владимирова А. Д. О рефлекторной регуляции кровоснабжения молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1953. 22 с. 7. Головань В. Т. О роли пролактина, тироксина и инсулина в регуляции секреции молока у коз: Автореф. канд. дис. Л., 1969. 17 с. 8. Гостев А. В. Некоторые структурные и функциональные особенности сосудистой системы молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1968. 16 с. 9. Гоцуленко Б. Р. О роли пролактина, гонадотропина и половых гормонов в регуляции секреции молока у коз: Автореф. канд. дис. Л., 1969. 20 с. 10. Грачев И. И. О рецепции молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1950. 17 с. 11. Грачев И. И. Рефлекторная регуляция функции молочной железы: Автореф. докт. дис. Л., 1962. 44 с. 12: Грачев И. И. Рефлекторная регуляция лактации. Л., 1964. 13, Грачев И. И, Алексеев Н. П Роль рецепторов в регуляции лактации. Л., 1980. 14. Грачев И. И., Галанцев В. П. Физиология лактации. Общая и сравнительная. Серия: Руководство по физиологии. Л., 1973. 15. Грачев И. И., Галанцев В. П. Физиология лактации сельскохозяйственных животных. М., 1974. 16. Грачев И. И., Попов С. М., Скопичев В. Г. Цитофизиология секреции молока. Л., 1976. 17. Даринская В. С. Исследование афферентной и эфферентной иннервации паренхимы молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1978. 19 с. 18. Карякин М. Г. Электрофизиологическое исследование нейронов паравентрикулярного ядра гипоталамуса в период лактации: Автореф. канд. дис. Л., 1984. 22 с. 19. Кислякова Л. П. Динамика кровообращения и кислородного снабжения тканей молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1980. 23 с. 20. Кислякова Л. П. Динамика формирования водно-солевого состава молока: Автореф. докт. дис. СПб., 1996. 33 с. 21. Коваленко Р. И. О роли полипептидов эпифиза в регуляции секреторных процессов в системе гипофиз-молочная железа: Автореф. канд. дис. Л., 1981. 24 с. 22. Коваленко С. Г. О ритмических процессах в секреторных клетках молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1979. 23 с. 23. Константинов А. И., Соколов В. А., Быков К. А. Основы сравнительной физиологии сенсорных систем. Л., 1980. 24. Константинов В. Л. О роли гипофизарных гормонов в секреции молока у коз: Автореф. канд. дис. Л., 1972. 20 с. 25.Лобачева Т. А. О регуляции моторной функции лимфатических сосудов молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1980. 25 с. 26. Луцик Е. А. Электрофизиологический анализ функциональной организации супраоптической области гипоталамуса крысы: Автореф. канд. дис. Л., 1988. 22 с. 21. Марков А. Г. Действие катехоламинов на секреторные клетки и сократительную реакцию альвеол молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1981. 19 с. 28. Марков А. Г. Механизмы образования секрета в молочной железе: Автореф. докт. дис. СПб., 2000. 32 с. 29. Молчанов А. А. Об участии процессов пе-рикисного окисления в регуляции секреции в молочной железе: Автореф. канд. дис. Л., 1989. 17 с. 30. Нгуен Ман Бинь О роли гипоталамуса в регуляции взаимодействия пищеварительной системы и молочной железы у жвачных: Автореф. канд. дис. Л., 1970. 18 с. 31. Петров Ю. А. Роль гиппокампа, миндалины и эпифиза в деятельности гипоталамуса: Автореф. канд. дис. Л., 1982. 20 с. 32. Попов С. М. Исследование холинэргической системы молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1972. 20 с. 33. Попов С. М. Клеточные механизмы регуляции секреторного процесса. Л., 1989. М. Попов С. М. Клеточные механизмы регуляции секреторного процесса в молочной железе: Автореф. докт. дис. СПб., 1994. 32 с. 35. Протасов Б. И. О роли холинэргических и адренэргических веществ в регуляции секреции молока у коз: Автореф. канд. дис. Л., 1969. 16 с. 36. Пруцков В. И. Исследование нейросекреторных образований гипоталамуса в связи с лактацией: Автореф. канд. дис. Л., 1983. 20 с. 37. Пруцкова Н. П. Исследование лимбико-гипоталамических взаимоотношений в связи с регуляцией лактации: Автореф. канд. дис. Л., 1979. 23 с. 38. Скопичев В. Г. О холинергической и адренергической иннервации молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1973. 16 с. 39. Скопичев В. Г. Механизмы интеграции клеток в альвеолярном отделе молочной железы: Автореф. докт. дис. СПб., 1994. 30 с. 40. Сле-пенков С. В. О роли пероксидазы нейтрофилов в торможении секреторного процесса в молочной железе: Автореф. канд. дис. Л., 1980. 19 с. 41. Сруков М. Н. О механизмах регуляции сосудистой системы молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1964. 19 с. 42. Толкунов Ю. А. Исследование мембран-
ного потенциала секреторных клеток молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1975. 15 с. 43. Толкунов Ю. А. Механизмы регуляции функций альвеолярного отдела молочной железы: Автореф. докт. дис. Л., 1993. 33 с. 44. Толкунов Ю. А., Марков А. Г. Физиология альвеолы молочной железы. СПб., 2005. 45. Узбеков В. В. О регуляции взаимодействия молочной железы и половой системы у коз: Автореф. канд. дис. Л., 1974. 23 с. 46. Хатажукова Э. И. Электрофизиологическое исследование одиночных рецепторов паренхимы молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1979. 26 с. 47. Чернышева М. П. О представительстве молочной железы в структурах гипоталамуса и миндалины: Автореф. канд. дис. Л., 1971. 26 с. 48. Шерешков В. И. Исследование афферентной сигнализации и двигательной функции молочной железы: Автореф. канд. дис. Л., 1975. 17 с. 49. Шерешков В. И. Функциональная организация и регуляция молоковыведения: Автореф. докт. дис. СПб., 1999. 33 с. 50. Ши Чжунь-Юань О механизмах взаимодействия молочной железы и пищеварительной системы: Автореф. канд. дис. Л., 1963. 17 с.
Статья поступила в редакцию 29 сентября 2005 г.
