CC BY
3
Проф. Н. К. Шифрин (Горький)
О задачах и методах гигиенической науки на основе учения И. П. Павлова
Поставленная на объединенной сессии Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР задача перестройки гигиенической науки на основе учения И. П. Павлова получила горячий отклик среди советских гигиенистов. Связь отечественной гигиены с физиологией установилась очень давно. Франк еще в 1806 г. выдвинул в Петербургской медико-хирургической академии вопрос об организации самостоятельной кафедры физиологии с гигиеной. Пелехин в 1843 г. заявил о необходимости создания кафедры физиологической гигиены, Эрисман в 1884 г. говорил, что если «гигиена забудет, что точка отправления ее человек, то она должна потерять всякую почву под ногами».
Появление работ И. М. Сеченова и учения И. П. Павлова еще больше сблизило отечественную физиологию и гигиену, так как обе дисциплины имели общую методологическую основу — философский материализм русских революционеров-демократов. После того как И. М. Сеченов в 1867 г. провозгласил, что «организм без внешней среды, поддерживавшей его существование, невозможен», а И. П. Павлов в своей речи в 1903 г. указал новый путь развития физиологии от «вивисекционной до синтетической», в физиологии появилась общая с гигиеной центральная проблема, требующая разработки, — проблема взаимоотношения организма и внешней среды.
Первыми занялись изучением этой проблемы основоположники отечественной гигиены А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман, но вскоре к углубленной разработке ее приступили физиологи. Этому способствовали открытия И. П. Павлова и его учеников, разъяснившие сущность физиологических процессов, совершающихся в организме. Было бы ошибкой утверждать, что наша гигиеническая наука отвергала необходимость использования данных физиологии, в частности, в области гигиенического нормирования. Не следует думать, что гигиеническое нормирование базируется только на косвенных санитарных показателях, а не на физиологических данных. В качестве примера можно указать на нормирование жилой площади. Пользуясь понятиями нормального воздушного куба, объема потребной вентиляции, кратности обмена, гигиенисты исходят из «часового выделения углекислоты» легкими при газообмене.
Выделение продуктов газообмена, положенное в основу гигиенического нормирования жилой площади Петтенкофером, не могло удовлетворить его учеников. В обоснование норм жилой площади были внесены поправки, исходя из новых представлений о решающем значении сначала температурного, затем влажностного фактора в микроклимате жилищ и влияния их на теплообмен организма. В настоящее время и это физиологическое обоснование нуждается в пересмотре. Современные представления о решающей роли нервной регуляции в газообмене и теплообмене организма требуют нового физиологического толкования
и внесения поправок в гигиеническое нормирование жилой площади, широко используя данные психогигиены и др.
Таким образом, по мере развития наших знаний в области физиологии должна происходить систематическая перестройка наших представлений о гигиенических нормативах и замена их новыми. В некоторых разделах гигиенической науки и практики при отсутствии достаточно обоснованных физиологически нормативов могут применяться в качестве временных санитарные показатели. С появлением новых физиологически обоснованных нормативов временные санитарные показатели ликвидируются.
Примером может служить история гигиенического нормирования освещения в течение последних десятилетий. В области естественного освещения сначала широко применялись в качестве санитарных показателей геометрические нормы: световой коэфициент, отверстный угол, показатель глубины заложения и т. д. В настоящее время они заменены коэфициентом естественного освещения, учитывающим свето-климатн-ческие условия местности, ориентацию окон по странам света, затеняющее действие противостоящих зданий, назначение помещений, отраженный световой поток от внутренних ограждений, т. е. сумму факторов, несомненно влияющих на здоровье человека.
В области нормирования искусственного освещения в начале текущего столетия в отечественной гигиене был предложен метод определения видения и различения предметов путем сравнения заданной яркости фона к пороговому значению яркости; при этом полностью игнорировался предел работоспособности и зрительное утомление, возникающее в результате напряженной работы глаза. Это привело к созданию минимально допустимых норм. В настоящее время этот серьезный дефект в нормировании исправляется. В качестве принципа нормирования вводится не только определенный уровень видимости и различимости предметов, но и данные о работоспособности глаза при различных уровнях освещенности, учитываемые по устойчивости ясного видения. Этот принцип физиологического обоснования привел к выработке гигиенически оптимальных и рекомендуемых норм освещения.
В связи с творческим развитием учения И. П. Павлова перед гигиенистами возникла серьезная задача пересмотра правил и норм, установленных ГОСТ.
Разработка новых и пересмотр старых гигиенических норм требует высокой гигиенической вооруженности, отвечающей современному уровню научных знаний. Отсюда вытекает необходимость перестройки наших представлений в учении об организме, среде и взаимоотношении их между собой на основе учения И. П. Павлова. В учении об организме предстоит замена эклектических, механистических представлений новыми представлениями об организме как о целостной системе, координируемой и регулируемой центральной нервной системой.
Сила павловской концепции заключается в том, что целостная функция организма рассматривается без разделения ее на отдельные составляющие процессы. Механистическое выделение одного какого-либо показателя из общей суммы их, обусловливающих состояние организма, и попытка построить на его основе представление о состоянии функций организма приводят к неправильной оценке здоровья человека и целого коллектива. Так, например, использование антропометрических показа-, 1 телей без учета данных клинического исследования вызывает ошибочную оценку здоровья изучаемого коллектива. Такой подход ведет лишь , к механистическим представлениям, к созданию механистических теорий.
Ошибка учения Рубнера заключается в том, что он рассматривает энер--1 гетические затраты как универсальный критерий для установления количественных норм питания. При этом совершенно не учитывается качественная сторона питания и влияние социальных условий.
Ученик И. П. Павлова М. Н. Шатерников вскрыл глубокую взаимосвязь отдельных компонентов пищи и указал на неправильный подход к решению вопроса о нормах питания путем изолированного определения отдельных пищевых веществ, например, белков, без связи их с другими элементами пищи.
Механистические теории, враждебные диалектическому материализму, являются реакционными и потому, что, сводя сложнейший физиологический процесс питания к простой энергетике, к исчислению коэфи-циентов калорийности, они создают учение о так называемом равновесии в организме, которое позволяет обосновать возможность сокращения норм питания человека и снижения белка в пищевом рационе.
Работами И. П. Павлова и его учеников К. М. Быкова, И. П. Разен-кова и др. раскрывается неврогенная сущность ряда процессов, совершающихся в организме. В частности, специфически-динамическое действие пищи многие авторы до сих пор объясняют непосредственным раздражающим действием на клеточные элементы продуктов распада пищевых веществ при всасывании их и усвоении. В действительности же, как установлено Ольнянской и др. в ряде опытов, оно является в значительной мере следствием действия натуральных условных рефлексов, вырабатывающихся в организме в процессе индивидуальной жизни на сложные раздражители окружающей человека среды (обстановка, время). Ольнянская показала наличие двух фаз в специфически-динамическом действии пищи: рефлекторной, выявленной после мнимого кормления животного мясом, и химической, наблюдаемой после вкладывания мяса в желудок.
Первая фаза специфически-динамического действия пищи по своему эффекту может превышать активность вводимых в организм веществ, а потому игнорирование этого фактора может привести к серьезным ошибкам.
Коренные изменення вносит учение И. П. Павлова в представления об основном обмене. Исследования газового обмена у человека и опыты с изучением основного обмена у собаки показали, что любой индифе-рентный агент, как совпадающий во времени с раздражителем, вызывающим повышение обмена, так и примененный изолированно, может вызывать повышение обмена веществ.
Установлен также факт кортикальной регуляции основного обмена и главенствующей роли непосредственных нервных влияний на условно-рефлекторные изменения газообмена.
Приведенные факты резко изменяют наши прежние представления о зависимости основного обмена только от возраста, пола, веса и роста человека и ставят под большое сомнение возможность в дальнейшем использования таблиц Гари и Бенедикта, энергетических коэфициентов Рубнера и Этуотера, закон поверхности Рубнера и т. д.
Нами приведены примеры того, что уже в настоящий момент должно быть использовано в учении И. П. Павлова для перестройки наших представлений о процессах, совершающихся в организме. Дальнейшие исследования наших гигиенистов должны умножить число этих примеров, создав новые представления об организме с позиций учения И. П. Павлова.
В вопросе о взаимоотношениях между организмом и средой вместо ' старого представления о непосредственном влиянии факторов внешнего мира на организм на основе учения И. П. Павлова выдвинуто новое представление об опосредованном влиянии их на организм через центральную нервную систему.
В коммунальной гигиене до сих пор изучается только непосредственное действие метеорологических факторов: температуры, влажности, ветра, барометрического давления на здоровье человека, и совершенно игнорируются накопившиеся в физиологии данные о влиянии всех этих
факторов на центральную нервную сислему. Особенно важное значение имеет перестройка наших представлений о сезонных изменениях физиологических функций человека в различных климатических условиях.
Иванова установила важнейшую роль экстеродептивной стимуляции в образовании сезонного цикла физиологических функций человека. Изучая изменения основного обмена у людей при переезде из средней полосы Советского Союза в Абхазию, она наблюдала у них зимой резкое повышение обмена, вызываемое признаками «весны» (удлинение дня, зеленый ландшафт, высокая температура воздуха); летом переезд не вызывал такого сдвига, а осенью он появлялся снова.
Слоним, Ольнянская, Рутенберг указывают на значение экстеро-цептивной стимуляции и в условиях Заполярья. Они наблюдали у лип, живущих в Заполярье 3—5 лет, исчезновение сезонных изменений, т. е. повышения основного обмена, обычно ясно выраженного в средней полосе и на юге СССР в течение весенне-летнего периода.
До настоящего времени в коммунальной гигиене принято считать, что гигиеническое значение зеленых насаждений сводится к регуляции микроклимата населенных мест, к пыле- и ветрозащитному их действию.
С позиций учения И. П. Павлова об анализаторах следует шире смотреть на роль зеленых насаждений. Изучению подлежит действие шелеста листьев на слуховые рецепторы, зеленого цвета на зрительные рецепторы и приятного запаха на рецепторы обоняния и т. д. («ландшафтный рефлекс»). Такое же психологическое значение имеет планировка населенных мест и жилищ, архитектурное оформление здания, внутреннее убранство жилищ, отделка помещений, пейзаж населенных мест и т. д.
Учение И. П. Павлова, вскрыв материалистическую природу психогигиенического действия факторов окружающей среды, расширяет область явлений, изучаемых гигиеной.
Участие кортикальных механизмов в процессах взаимодействия организма и среды дает возможность подвести физиологическую базу под активное вмешательство гигиениста в преобразование окружающей среды.
И. П. Павлов считал, что процесс адаптации организма надо оценивать в смысле, с одной стороны, влияния действительности на организм, с другой стороны,— реального воздействия организма на внешний мир. Это положение И. П. Павлова является физиологическим обоснованием известного положения диалектического материализма: обстоятельства в такой же мере творят людей, в какой люди творят обстоятельства. Для полноценного участия в преобразовании внешней среды гигиенист должен тщательно изучать ее.
В области проблемы о влиянии среды перестройка на основе учения И. П. Павлова сводится к тому, что вместо старого представления о факторах среды как только о безусловных раздражителях возникает новое представление о среде как о сочетании безусловных и условных раздражителей организма. И. П. Павлов показал, что всякий ранее индиферентный, безразличный для организма элемент внешней среды при подкреплении его безусловным раздражителем перестает быть индиферентным и становится фактором, влияющим на организм. Примером может служить образование условных рефлексов на время.
В основе суточного ритма покоя и активности человека лежат безусловные рефлекторные отношения, но и в коре головного мозга может происходить сочетание таких условных раздражителей, как свет, с основными функциями организма: легочным дыханием, терморегуляцией, обменом веществ. Тогда покой и активность начинают подчиняться влиянию условных раздражителей. Опыты Щербаковой показали, что
изменение режима освещения вызывает у подопытных обезьян полное извращение кривой двигательной активности, частоты дыхания, температуры тела и кислотности мочи.
Другим примером превращения индиферентных элементов среды в активно действующие факторы являются опыты с повышением обмена у собаки, которой до выработки условного рефлекса на спину был подвешен груз. После выработки условного рефлекса один только вид камеры без груза вызывал повышение обмена. Здесь, очевидно, имеет место образование натуральных условных рефлексов. Таким образом, исходя из закона об условных рефлексах, гигиенист может ряд индиферентных факторов внешней среды перевести в активные и этим способствовать улучшению здоровья населения. Отсюда, однако, вовсе не следует, что он должен ограничиться изучением и использованием только условных раздражителей и отказаться от изучения безусловных раздражителей. Можно вызвать серьезные нарушения высшей нервной деятельности даже шопофной речью, если она становится условным раздражителем. Но для того, чтобы индиферентный фактор стал условным раздражителем, приобрел силу, он должен многократно сочетаться с безусловным раздражителем.
Работая в любой области гигиены, гигиенист обязан учитывать интересы человека и коллектива прежде всего. Значит ли это, что предметом любого гигиенического исследования должно быть установление связей среды с человеком и реакции организма на влияние среды? Есть такие области исследования, в которых эти связи не видны по двум причинам: либо они уже давно установлены, либо их. в настоящее время еще трудно установить. Значит ли это, что такие работы не имеют гигиенической направленности? Конечно, нет. И. М. Сеченов и И. П. Павлов, создавшие учение об единстве внутренней и внешней среды человека, далеко не в каждой работе трактовали эти связи организма и среды. Но никто никогда не упрекал их в «непоследовательности». Точно так же никто не будет упрекать клиницистов в том, что они применяют тканевую терапию Румянцева и другие вмешательства, которые в настоящее время еще не могут быть объяснены с точки зрения учения И. П. Павлова.
В гигиенической науке имеется ряд вопросов, относящихся к санитарному изучению водоемов, почвы, воздуха, в которых изучение среды будет протекать еще некоторое время без показа ясной связи ее с человеком, но отвергать эти работы никак нельзя, если они не носят чисто природоведческого характера и имеют гигиеническую направленность.
Перестройка гигиенической науки на основе учения И. П. Павлова требует прежде всего изменения методики научных исследований. И. П. Павлов придавал огромное значение методу в научном исследовании. Он считал, что «для натуралиста все в методе». Научный метод И. П. Павлова состоял в постоянном сочетании анализа и синтеза. В период, когда он начинал работать, в физиологии господствовало физико-химическое направление, когда физиологи стремились свести все жизненные явления к физике и химии. И. П. Павлов по справедливости считается создателем синтетического метода в физиологии. Он решительно отвергал «простое резание животного в остром опыте». Особенно большое значение он придавал изучению, накоплению и сопоставлению фактов, без которых «теории» являются «простыми потугами». И в гигиенической н&уке переход на позиции учения И. П. Павлова требует использования синтетической, или комплексной, методики научного исследования, включая и физиологическую.
К сожалению, использование физиологической методики в гигиеническом исследовании связано еще с большими затруднениями. Объясняется это тем, что физиологическая методика не имеет гигиенической направленности. Большинство физиологических методик рассчитано на
экспериментирование с животными. В гигиенической же науке объектом исследования является человек в его связи с окружающей средой; поэтому, подобно клинико-физиологической, необходимо создание гигиено-фнзиологической методики.
Можно ли для гигиенического исследования использовать готовую клинико-физиологическую методику? Только в очень малой степени. Большинство клинико-физиологических методик рассчитано на исследование больного человека и даже не в амбулатории, а в условиях стационара. Поэтому в огромном большинстве случаев все они относятся к так называемым «макрометодам». Гигиеническая же методика должна быть рассчитана на изучение реакций здорового человека. Поэтому для этих целей скорее пригодны так называемые «микрометоды», позволяющие брать материал для исследования в очень малых объемах и определять в них вещества, содержащиеся в малых концентрациях. «Микрометоды» не пользуются популярностью среди клиницистов, но они должны быть разработаны гигиенистами применительно к характеру исследования.
При перестройке методики гигиенического исследования необходимо шире применять павловский метод «хронического опыта», т. е. изучать реакции и сдвиги в организме без отрыва от привычной обстановки труда и быта, в условиях, когда не нарушаются сложившиеся натуральные ситуационные условные рефлексы. Это требование приводит нас к необходимости разработки метода естественного гигиенического эксперимента, применяемого на производстве и в жилище, в школе и детских учреждениях. Создание экспериментальных гигиенических установок на предприятиях и объектах опытного жилищного строительства, в которых можно проверить целесообразность разработанных гигиенистами предложений, приводит к необходимости привлечь инженеров-строителей к •проведению опытных оздоровительных мероприятий. Еще большее значение для успешного проведения естественного гигиенического эксперимента в школе имеет участие педагога.
Совершенно естественно, что основным методом физиологических исследований остается метод условных рефлексов, хотя применительно к человеку он разработан еще недостаточно. Вся сумма органолептических изменений пищевых продуктов, воды, почвы и других элементов среды изучается системой синтез-анализаторов, расположенных в больших полушариях головного мозга. Примером может служить разработанная пятибалльная шкала оценки запаха воды нашими осморецепторами и другими анализаторами, по которой определяется пороговая концентрация вещества, загрязняющего воду, интенсивность и стабильность запаха. Но участие системы синтез-анализаторов в научном исследовании надо понимать более широко, включая все химические, физические и биологические методы исследования. Эксперимент на подопытных животных также должен быть включен в методику гигиенического исследования.
Надо отметить успешное внедрение биологического эксперимента в гигиеническое исследование загрязнений атмосферного воздуха, где до последнего времени использовались только методы физического и химического анализа аэрозолей. Но правильная постановка биологического эксперимента требует выполнения очень важного условия, а именно, чтобы экспериментирование производилось на организме теплокровных; это дает возможность изучать прежде всего изменения в реакциях их нервной системы на определенный раздражитель. Токсикология как промышленная, так и коммунальная должна окончательно отказаться от старых органо-локалистических позиций в постановке опытов и трактовке результатов исследований и перейти к павловским методам экспериментирования.
Учение о синтез-анализаторах, положенное в основу перестройки
методики гигиенического исследования, ни в какой мере не отвергает применения химических, физических и бактериологических методов исследования, которыми до настоящего времени широко пользовались гигиенисты. Изучение безусловных раздражителей центральной нервной системы требует от гигиениста детального ознакомления с природными физико-химическими факторами внешней среды. Он должен изучить их силу, характер, качество, чтобы представить их действие на организм, с одной стороны, и реакцию на них организма — с другой. Физические, химические и бактериологические методы исследования приобретают особое значение в связи с поставленной перед гигиеной задачей изучения факторов внешней среды малой интенсивности, т. е. изучения микроэлементов в пище и в воде, промышленных аэрозолей в атмосферном воздухе, различных компонентов микроклимата в быту и на производстве.
Однако на этом этапе гигиенического исследования не следует останавливаться; необходимо проследить также влияние на организм и прежде всего на центральную нервную систему указанных внешних факторов малой интенсивности. Важно изучить воздействие их на работоспособность, снижение производительности труда, развитие утомления, зависящих в значительной степени от нарушений высшей нервной деятельности.
Использование метода условных рефлексов в гигиеническом исследовании ни в какой мере не преуменьшает значения и санитарно-стати-стических методов. Поскольку основным объектом изучения гигиены являются сложные взаимоотношения между коллективом и средой и реакции коллектива на воздействие факторов внешней среды, без использования санитарно-статистических методов исследования невозможно учесть влияние различных вредностей на специфические показатели здоровья отдельных групп населения — показатели заболеваемости, физического развития, детской смертности, доживаемости и др.
Нельзя согласиться с мнением, высказываемым некоторыми гигиенистами, что метод санитарной статистики есть только метод констатации прошлого. С помощью блестяще разработанного в трудах Эрисмана, Осипова, Куркина и других отечественных гигиенистов санитарно-стати-стического метода определялись показатели массового здоровья в настоящем и тенденции его развития в будущем. Совершенно очевидно, что такие вопросы, как гигиеническая оценка населенных мест, жилища, физическое развитие детей, промышленный травматизм, профессиональные заболевания и отравления и др., не могут изучаться без помощи массовых наблюдений, их тщательного собирания и обработки, статистического анализа и обобщения. Даже результаты естественного гигиенического эксперимента нельзя анализировать без статистического обобщения полученных при этом данных.
И. П. Павлов четко отграничивал патологические процессы от нормальной деятельности здорового организма, которую он называл «деятельностью оборонительных приборов тела» или «защитно-физиологической деятельностью» в отличие от «патологической». Эта физиологическая деятельность и является предметом изучения гигиены.
Учение И. П. Павлова не только определяет объект и методы его изучения в гигиенической науке, но и указывает пути проверки правильности полученных результатов. Подобно тому как И. П. Павлов считал, что помощь физиологии клинике возможна только при одном строгом условии, при постоянной проверке физиологических данных клиническим наблюдением, гигиеническая наука, вырабатывая новые нормативы, новые санитарные правила, должна проверять их эффективность на практике. Реализация великого сталинского плана преобразования природы ставит перед гигиенистами задачу поднять гигиеническую науку и санитарную практику на уровень, достойный великой эпохи коммунизма.
-{X # Чх
