К статье МЕДИЦИНА
В 20 в. медицина претерпела значительные изменения. Во-первых, в центре внимания медиков оказались уже не инфекционные, а хронические и дегенеративные заболеваниям. Во-вторых, гораздо большее значение приобрели научные исследования, особенно фундаментальные, позволяющие глубже понять, как функционирует организм и что приводит к болезни.
Большой размах лабораторных и клинических исследований повлиял и на характер деятельности врачей. Благодаря долгосрочным грантам многие из них целиком посвятили себя научной работе. Изменились также программы медицинского образования: введено изучение химии, физики, электроники, ядерной физики и генетики, и это неудивительно, поскольку, например, в физиологических исследованиях стали широко использоваться радиоактивные вещества.
Развитие коммуникаций ускорило обмен новейшими научными данными. Такому прогрессу значительно способствовали фармацевтические компании, многие из которых выросли в крупные корпорации с капиталом, исчисляемым многими миллионами долларов, со своими исследовательскими и издательскими центрами. Если раньше медицина была обязана своим развитием в основном врачам-одиночкам, то в 20 в. установлению широких контактов медиков помогают совместные исследовательские программы и крупномасштабные лабораторные проекты.
Кроме того, для 20 в. характерно интенсивное развитие системы здравоохранения, производственной медицины, а также врачебных ассоциаций и медицинских страховых компаний. Наконец, заметный сдвиг произошел в изучении психических заболеваний человека.
В 1899 Йозеф фон Меринг и Оскар Минковский экспериментально доказали связь между поджелудочной железой и сахарным диабетом. Опираясь на эти данные, многие ученые пытались выделить из поджелудочной железы соответствующее специфическое вещество. В 1922 Ф.Бантингу и Ч.Бесту удалось получить гормон инсулин; это было выдающееся достижение, позволившее контролировать нарушения углеводного обмена (сахарный диабет). Инсулин в кристаллическом виде впервые получил в 1926 Дж.Абель, который также определил его молекулярную структуру и гормональное действие. Спустя некоторое время (в 1936) был получен комплекс инсулина с протамином, который дольше сохраняется в организме и потому увеличивает срок действия инсулина. Затем появились и другие формы инсулина длительного действия. Велись также поиски антидиабетических средств для приема внутрь; в настоящее время созданы высокоэффективные препараты в виде таблеток. Тем не менее остаются проблемы, связанные с осложнениями диабета. Открытие и применение инсулина стимулировало развитие гормонотерапии.
Проведенные в 20-е годы исследования позволили выяснить природу пернициозной анемии. У.Касл показал, что причина этого заболевания - недостаточность "экзогенного пищевого фактора", а именно витамина B12, всасывание которого у больных нарушено из-за отсутствия внутреннего тканевого фактора. Эти данные стимулировали изучение других аномалий крови.
В 1920-х годах продолжались поиски новых методов лечения инфекционных заболеваний, в особенности менингококкового менингита и пневмококкоковой пневмонии. В 1906 была получена и использована эффективная сыворотка против менингита. В 1915 О.Эйвери опубликовал данные изучения пневмококков, а в 1929 А.Дошез сообщил о создании антипневмококковой сыворотки. Благодаря усилиям У.Парка по использованию лошадиной и кроличьей антисывороток удалось значительно снизить смертность от пневмококковой пневмонии. Во время Первой мировой войны проведенная в американской армии вакцинация против сыпного тифа впервые предотвратила его распространение в войсках. Впоследствии была доказана неоценимая роль дифтерийного анатоксина как средства предупреждения дифтерии.
В 1907 П.Эрлиху удалось подобрать специфическое химическое вещество, эффективное против определенного микроорганизма; тем самым он заложил фундамент современной химиотерапии. В течение многих лет ученый испытывал различные соединения, пытаясь найти средство от сифилиса. 606-я попытка увенчалась успехом: вещество "606", или арсфенамин, действительно излечивало сифилис. В 1920-х годах для лечения этого заболевания применяли висмут. В 1932 Г.Домагк, фармаколог компании "И.Г.Фарбениндустри", показал, что мышей и других животных может спасти от стрептококковой инфекции пронтозил - азокраситель, в состав которого входит сульфаниламидная группа. Эти эксперименты послужили основой для последующей разработки сульфаниламидных препаратов - первых химиотерапевтических средств с антибактериальным действием. Э.Фурно во Франции получил в 1936 сульфаниламид путем расщепления пронтозила. Английский химик Л.Уитби в 1938 синтезировал сульфапиридин, который оказался эффективным средством от пневмококковой пневмонии, но в 1939 ему на смену пришел улучшенный вариант, сульфатиазол, в течение нескольких лет остававшийся основным лекарством при многих бактериальных инфекциях. До сих пор сульфатиазол - одно из лучших средств лечения менингококкового менингита.
В 1928 Александр Флеминг открыл пенициллин, который стал первым используемым в медицине антибиотиком. Этому открытию суждено было в корне изменить подход к лечению инфекционных болезней. Х.Флори и Э.Чейн впервые показали, насколько эффективным может быть пенициллин при инфекциях. Во время Второй мировой войны правительство США при участии университетских лабораторий и химических фирм наладило производство, очистку и концентрирование пенициллина в больших масштабах. Пенициллин стал лучшим средством лечения пневмококковой пневмонии и гонококковой инфекции. В 1943 Дж.Махони показал его эффективность при сифилисе. Невозможно в полной мере оценить ту роль, которую открытие пенициллина сыграло в истории человечества. Например, он оказался полезным для предупреждения стрептококковых инфекций, став мощным профилактическим средством в борьбе с атаками ревматизма и скарлатиной. Теперь уже редки весьма распространенные до появления антибиотиков инфекции среднего уха и мастоидиты.
В 1943 А.Шатц, Э.Бьюжи и З.Ваксман выделили стрептомицин, первый антибиотик, который оказался действенным при туберкулезе и в корне изменил подход к лечению этого заболевания. К стрептомицину вскоре присоединились и другие средства - пара-аминосалициловая кислота и изониазид. Появилась обширная медицинская литература по их применению при туберкулезе. Под эгидой различных ведомств и организаций проводились конференции, где обсуждались оптимальные сочетания и дозировки этих препаратов, их токсичность и эффективность. Именно эти конференции обозначили тот переломный момент, когда совместные обсуждения проблем пришли на смену усилиям врачей-одиночек, типичным для 19 в. За стрептомицином последовало выделение и других антибиотиков. Некоторые из них, в частности хлорамфеникол (левомицетин) и тетрациклины, были получены из почвенных грибов. Следует отметить, что лабораторным путем были выделены и многие другие эффективные антибиотики, но часть из них оказалась непригодна из-за токсичности для животных или человека. Выяснилось также, что ряд антибиотиков (актиномицин D, блеомицин и др.) замедляет рост злокачественных опухолей, и несмотря на их довольно серьезное побочное действие, они нашли клиническое применение (обычно в сочетании с другими противоопухолевыми средствами).
После окончания Второй мировой войны наблюдался расцвет медицинских исследований. Было сделано много важнейших открытий. Ранее методом бомбардировки в циклотроне уже получали в небольших количествах радиоактивные вещества и использовали их для научной работы. Теперь они стали доступны в больших количествах. Один из радиоизотопов йода, I131, стали применять для лечения токсического диффузного зоба и рака щитовидной железы. Радиоактивный фосфор, Р32, используют для лечения полицитемии (избытка эритроцитов в крови), а радиоактивный натрий - для лечения некоторых форм острого лейкоза.
Радиоактивные изотопы применяются также в фундаментальных физиологических исследованиях; например, I131 для изучения функции щитовидной железы, а радиоактивные витамин В12 и железо для изучения эритроцитов и анемии.
Большое внимание стали уделять исследованию витаминов, особенно группы В. Было выделено по крайней мере 12 веществ, относящихся к этой группе витаминов. Часть из них имеет особое значение в поддержании функций нервной системы и системы кровообращения. В 1913 К.Функ выделил витамин В1 (тиамин гидрохлорид), который оказался эффективным средством профилактики и лечения бери-бери. В 1936 Р.Уильямс расшифровал структуру этого соединения и синтезировал его. Позднее было показано, что недостаточность витамина В1 играет роль в развитии и других заболеваний человека, прежде всего неврита.
Успехи в лечении многих инфекционных болезней привели к увеличению продолжительности жизни. Но одновременно возросла и значимость т.н. дегенеративных болезней, например атеросклероза (поражения кровеносных сосудов). Такие болезни угрожают теперь не только пожилым, но и вполне активным людям среднего возраста. Серьезной проблемой стал тромбоз коронарной артерии - как по частоте этого заболевания, так и по тяжести последствий. С повышением уровня жизни увеличилась смертность от болезней, связанных с закупоркой коронарной артерии и сосудов мозга. Посмертные исследования американских солдат, убитых в корейской войне, показали, что атеросклеротические поражения сосудов имеются даже у молодых людей.
Раньше считалось, что развитие атеросклероза прямо связано с высоким общим уровнем холестерина в крови. Но зависимость оказалась не столь простой. Переносчиками холестерина в крови служат липопротеины, из которых наибольшее значение, по-видимому, имеют две из четырех разновидностей: липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Высокий уровень холестерина, связанного с ЛПНП, действительно повышает вероятность сосудистых заболеваний. В то же время, как ни удивителен этот факт, при высоком содержании холестерина, связанного с ЛПВП, риск подобных заболеваний уменьшается. По всей вероятности, эта фракция холестерина выводится из организма, за счет чего уменьшается и общий его уровень.
Сравнительно недавно были получены препараты, которые снижают содержание холестерина в крови (путем торможения его синтеза в организме) и хорошо переносятся. В их числе - ловастатин (мевакор), впервые выделенный из плесневого гриба, и флувастатин (лескол), первый из препаратов этого ряда, синтезированный химически.
Знаменитые эксперименты по катетеризации сердца, проведенные А.Курнаном, Д.Ричардсом и В.Форсманом, стимулировали развитие этой области исследований. В настоящее время катетеризация применяется в большинстве медицинских центров для изучения физиологии сердца и дыхательной функции. Она позволила лучше понять работу сердца в норме и при патологии, а также способствовала более точной диагностике как приобретенных, так и врожденных пороков сердца. Теперь стандартным подходом к лечению этих пороков стала операция на открытом сердце. Подобные операции были бы невозможны без точного диагноза, антибиотиков, банков крови, а также современных средств и методов анестезии.
В банках теперь хранят не только кровь, но и другие ткани (кости, глаза, крупные кровеносные сосуды). Было установлено, что для замены поврежденных кровеносных сосудов можно применять полиэфирное волокно (дакрон). Однако до сих пор ни один синтетический материал не позволяет полностью воспроизвести свойства естественной сосудистой стенки, поэтому для замены закупоренных участков сосуда предпочитают использовать кусочки подкожной вены из ноги пациента.
Одним из наиболее значительных событий медицины 20 в. стало выяснение взаимосвязи между гипофизом и корой надпочечников. Адренокортикотропному гормону (АКТГ), а также гормонам коры надпочечников (особенно кортизону) посвящено множество книг и статей. Ф.Хенч первым применил стероидные гормоны в клинической практике, использовав их для лечения ревматоидного артрита. Э.Кендалл и Т.Рейхштейн подробно исследовали химию стероидов и в 1950 вместе с Хенчем были удостоены Нобелевской премии.
Другим важным научным направлением стало изучение т.н. коллагеновых болезней (болезней соединительной ткани). Эти заболевания, различные по своим проявлениям, имеют одну общую черту - все они связаны с фибриноидными изменениями соединительной ткани, выраженность которых значительно снижают стероиды. Были проведены новые многочисленные исследования суставного ревматизма, ревматоидного артрита, системной красной волчанки, дерматомиозита и узелкового полиартериита.
Много внимания привлекли к себе и гранулематозные заболевания, характеризующиеся единой гистологической картиной. Подробно изучался саркоидоз (хроническое заболевание неизвестного происхождения, впервые открытое Ц.Беком в 1899), особенно его этиология и связь с туберкулезом. К гранулематозным заболеваниям относятся также гистоплазмоз и кокцидиодомикоз, вызываемые грибками. Раньше оба эти заболевания встречались лишь в отдельных местностях, но затем - когда люди стали больше перемещаться, а популяции смешиваться - распространились по всему миру. Обнаружились новые болезни (по крайней мере, никаких письменных свидетельств о них не было), подчас приводящие к катастрофическим последствиям. Одна из них - бактериальная легочная инфекция, т.н. болезнь легионеров, другая - синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), распространившийся по всему Земному шару.
В начале 20 в. психиатрия в основном ограничивалась описанием и классификацией психических заболеваний. Психоанализ, предложенный Фрейдом, несмотря на неприятие определенными группами, в среде специалистов в целом получил одобрение. В 1933 М.Закелю удалось изменить отношение врачей к лечению депрессий и психозов: он ввел метод инсулиновой шоковой терапии при стойких депрессивных состояниях. За инсулином последовал препарат метразол (пентетразол), а за ним - лечение электрошоком. Затем появились транквилизаторы, которые оказались весьма полезны при ряде психических заболеваний. К сожалению, эти лекарства довольно часто применяли неразборчиво; возникали нежелательные побочные эффекты на кровь, печень и нервную систему.
Важнейшим этапом в профилактике и лечении полиомиелита явилось создание Солком вакцины на основе убитого вируса. В США эту вакцину стали применять в общенациональном масштабе. Через некоторое время ее заменила вакцина Сейбина (на основе живого вируса), которая, во-первых, эффективна и при употреблении внутрь, а, во-вторых, обеспечивает лучшую защиту от полиомиелита, чем вакцина Солка.
Одной из самых актуальных проблем медицины остается лечение рака. Хотя было затрачено много усилий на совершенствование хирургических методов удаления опухолей и разработку новых средств химиотерапии, в целом достигнутые результаты оставляют желать лучшего. Только сейчас начинают по-настоящему понимать биологию раковой клетки и общие характеристики злокачественных новообразований.
Особенно важным оказывается изучение фундаментальных биологических процессов с использованием подходов и методов, относящихся к традиционно разным наукам. В этом смысле 20 век можно рассматривать как век взаимодействия различных дисциплин при решении одной и той же задачи. Медицине, в частности, потребовалось объединить усилия биохимиков, молекулярных биологов, иммунологов, генетиков и вирусологов. Лишь благодаря этому удалось достичь выдающихся успехов в понимании фундаментальных механизмов функционирования клетки и клеточных органелл, в уяснении природы ряда патологических процессов и в достижении многих чисто практических результатов, имеющих огромное значение (например, в сфере биотехнологии). Современная технология позволила человеку проникнуть в ранее недоступные глубины материи с помощью электронных микроскопов, спектрофотометров и новейших средств получения изображений, в том числе компьютерной томографии, позитронной эмиссионной томографии, ультразвуковой диагностики, цифровой радиографии и магнитно-резонансной томографии.