Trong cơ thể cẩn có sự hợp tác giữa tất cả các bộ phận . Ở một dạng đơn giản , sự hợp tác này là nội dung nghiên cứu chính của Sinh lý học . Ở
một phạm vi rộng hơn , sự liên lạc giữa các bộ phận trong cơ thể xẩy ra
được nhờ các chất lỏng mà đặc biệt là nhờ máu . Chúng không chỉ giúp
phân bổ các chất được cung cấp từ bên ngoài mà còn thải các chất cặn bã ra khỏi cơ thể . Ngày nay , những nghiên cứu về nội tiết đã chứng minh tẩm quan trọng rất lớn của việc phân bổ các hormone từ cơ quan sản xuất ra chúng đến các cơ quan khác của cơ thể bằng con đường thể dịch . Điểm đặc trưng của tất cả các dang hợp tác này (hoặc hóa học , hoặc thể dịch ) là:
chúng được thiết lập tương đối chậm nhưng lại kéo dai trong một thời gian
đáng kể . Đồng thời , trong quá trình hoạt động của hệ thần kinh , có một cơ chế khác xảy ra , cho phép trao đổi nhanh các thông tin và chuyển chúng
thành dạng hoạt động . Đôi khi những dòng thông tin như vậy được gởi đi
qua một hành động có ý thức sẽ làm hệ cơ hoạt động . Nhưng những cơ
quan bên trong cũng chịu ảnh hưởng của hệ thần kinh . Ví dụ , nhịp tim tăng lên khi làm việc hay xúc động mạnh , déng tử co lại khi ánh sáng chiếu
vào mắt , ống vị ruột xử lý nhanh những thức ăn ứng với từng loại trong quá
trình chuyển động ,v.v.... là những trường hợp không chịu sự điểu khiển của ý thức , mà tự thích ứng dưới ảnh hưởng của hệ thần kinh tự chủ.
Hệ thần kinh tự chủ gồm hai phan chính , quan trọng ngang nhau , nhưng ở một phạm vi nào đó lại đối lập nhau . Lấy tim làm ví du , một phần
(hé giao cảm ) tạo ra những xung động làm tăng nhịp đập của tim , trong
khi phần còn lại (hệ đối giao cảm ) lại gây ra tác động làm giảm nhịp tim.
7l
Nếu có một áp lực bên ngoài , một mối nguy hiểm de dọa , phan giao cẩm của hệ thân kinh tự chủ sẽ nắm quyền kiểm soát và làm tăng hoạt động của
tim . Tim tống máu đi nhiều hơn , các cơ nhận kích thích và được đặt vào
lình trạng tự vệ , cùng lúc đó, ở những vị trí khác, lại ngừng hoạt động
trong chốc lát, ví dụ , trong hoạt động của ống ruột . Trong khi đó , ở hệ
đối giao cảm , các hoạt động khác xảy ra tùy điểu kiện cục bộ , ví dụ , hoạt
động chức năng của từng cơ quan riêng lẻ .
Nói chung , trước kia , người ta đã nghĩ rằng : xung than kinh tác động trực tiếp lên các cơ , tuyến , làm thay đổi hoạt động của chúng .
Nhưng đến năm 1904 , Elliott đã đưa ra một giải thích khác . Từ tủy của
tuyến thượng thận ( theo nghiên cứu về quá trình phát triển của phôi , tuyến này liên quan đến hệ thần kinh giao cảm ) sản xuất ra một chất , chẳng han,
adrenaline , có tác dụng làm tăng hoạt động của hệ giao cam.
Do dó , Elliott đã giả thiết rằng : xung than kinh trong sợi than kinh giao cảm sẽ làm cho adrenaline được sản xuất ở đầu tận cùng thần kinh ,
phẩn mà sau này sẽ là phương tiện vận chuyển thực sự những tác động của
kích thích .
Mười năm sau , Dale lại cho xuất bản những nghiên cứu tổng thể về
một chất khác - acetylcholine - được tìm ra do sự phù hợp tương ứng với
tác động của hệ giao cảm . Tuy nhiên , vào thời điểm đó , do không gặp
được acetylcholine trong cơ thể nên không đủ cơ sở để giải thích tại sao
xung thần kinh lại được dẫn truyền một cách bình thường .
Quan niệm: cho ring : "Kích thích được tạo ra do sự giải phóng một chất nào đó” là một quan niệm không phải hoàn toàn mới . Nhưng chính
3
nhờ Loewi mà lan dau tiên quan niệm này được chứng minh bằng thực
nghiệm . Ông đã sử dụng tim với thân tế bào thần kinh của nó được tách ra
từ cóc hay ếch nối ngăn tim với một lọ thủy tinh bên trong có chứa một lượng nhỏ dịch dinh dưỡng . Nếu kích thích thân tế bào thần kinh bằng điện, tan số và cường độ của nhịp tim sẽ thay đổi , cụ thể là thay đổi trong sợi trục thin kinh của cả hai hệ giao cảm và đối giao cảm . Nếu sau kích thích
như vậy , Loewi truyền dịch đã được bdm vào trong tim nầy sang một quả tim khác được chuẩn bị tương tự , ông thấy ring : chính những chất dịch này có khả năng tạo ra những thay đổi trong hoạt động của một cơ quan , tương ứng với những thay đổi đã được tạo ra trước đó bởi sự kích thích thần kinh .
Tuy đơn giản nhưng thí nghiệm tài tình này đã chứng minh ring: những tác
nhân kích thích thân kinh có thể làm giải phóng những chất có tác dụng đặc
trưng đối với kích thích than kinh và hơn nữa , qua việc quan sát cho thấy rõ rằng chính các kích thích được truyền đến cơ quan bằng hóa chất .
Lúc này , một nhiệm vụ khó khăn được đặt ra là phải nghiên cứu để xác định bản chất của các chất hóa học khác nhau có liên quan đến sự kích thích hai loại dây thần kinh khác nhau . Diéu này đường như chẳng có hy vọng khi ta xét lượng chất được tạo ra quá ít ỏi đến không thể tin được . Chỉ
với mỗi phương pháp hóa học thì không thể đủ và Loewi đã tiến hành một
phương pháp mới bằng cách phân tích những hoạt động của cơ thể sống dưới điểu kiện thay đổi . Ông thấy rằng tác động của chất giao cảm tuyệt đối ứng với adrenaline . Đối với những chất đối giao cảm , vấn dé trở nên
phức tạp hơn vì chúng phân hóa rất nhanh trong máu và mô . Diéu này
khẳng định thêm rằng : sợi thin kinh đối giao cảm tác động một cách cục
73
bộ trong khi sợi thần kinh giao cảm lại lan rộng hơn . Loewi và Navratil đã phát hiện ra rằng : nếu ta thêm physostigmine cơ bản ở thực vật vào thì có
thể ngăn chặn sự phân giải của chất đối giao cảm . Chính khám phá này đã giúp phát hiện ra các chất dé dang hơn rất nhiều . Sau công trình có giá trị
này , Loewi đã chứng minh rằng chất đối giao cảm déng nhất với
acetylcholine .
Công trình của Loewi vẫn đứng vững hoàn toàn sau những nghiên cứu kiểm chứng lại . Người ta có thể chỉ ra rằng :hai chất được để cập ở
trên không phải chỉ giới hạn trong hệ thần kinh tim . Nhiều nhà khoa học ,
đáng chú ý nhất là Cannon , sau những kiểm chứng tổng thể đã phát hiện ra
rằng : Adrenaline hay một chất rất tương tự , xuất hiện sau sự kích thích
một kênh giao cảm khác. Ngoài ra , Engelbast , một đồng nghiệp của
Lowie cũng đã chứng minh sự tổn tại của Adrenaline trong buồng trước của
mất khi có ánh sáng chiếu vào , làm co déng tử . Dale và cộng sự của ông
cũng đã quan sát tương tự ở các cơ quan khác . Hơn nữa, sau khi Dale và
Dudley có thể tách ra một lượng nhỏ acetylcholine từ cơ thể thì vai trò của
chất này đã được công nhận .
Dale và cộng sự của ông đã giúp chúng ta hiểu biết thêm về sự dẫn
truyền hóa học các kích thích . Trong những nghiên cứu trước đây của ông về acetylcholine , Dale đã nhận thấy nó có tác động lên hạch thần kinh
hoặc hạch thần kinh tự chủ và tại đây xảy ra sự chuyển đổi . Sau này , ông
tự hỏi tại sao xung động có thể được truyền từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác nhờ acetylcholine . Feldberg và Gaddum , bằng cách sử
dụng phương pháp của nhà bác học người Nga Kibjakov , đã có thể chứng
74
minh với Dale rằng : acetylcholine xuất hiện ở hạch thần kinh sau khi kích thích đây thần kinh nối . Phương pháp được sử dụng này rất nhạy , ngay cả đối với lượng Acetylcholine được sản xuất ra chỉ là 1/100.000 miligram
trong một phút dưới điểu kiện phù hợp . Tuy nhiên , như một chất dẫn truyền , vai trò của acetylcholine không giới hạn ở hệ thần kinh tự chủ và
Dale cùng với học trò đã chứng minh rằng : trong đây thắn kinh vận động , acetylcholine có vai trò tạo ra sự co cơ . Một mặt đã khẳng định được có sự
xuất hiện một chất ở điểm tiếp hợp , gắn với sự dẫn truyền xung thân kinh ,
mat khác , cũng đã chứng minh được ring : dưới điểu kiện thí nghiệm thích hợp , một lượng rất nhỏ acetylcholine sẽ gây ra miột sự co cơ tương ứng .
Những khám phá vé sự dẫn truyền hóa học những kích thích thin kinh thể hiện một cuộc cách mang , mở đầu cho việc hiểu biết về tác động của hàng loạt các chất khác nhau trong cơ thể . Chúng ta đã có thể giải
thích một cách rất đơn giản về sự tương hợp rất lạ , một mặt giữa tác động
của adrenaline và acetylcholine , mặt khác giữa hệ đối giao cảm và hệ giao cắm ; và ta cũng có thể áp dụng để giải thích đối với những chất khác có tác dụng ít nhiều tương tự . Nhưng lúc này lại có những quan điểm khác
nhau về tác động của những chất khác như : atropin và physostigmine .
Đương nhiên, những thông tin thu được có ý nghĩa rất lớn giải thích những
quá trình sinh lý của hệ thân kinh . Dưới ánh sáng của sự dẫn truyền hóa
học ở hệ thin kinh , người ta đã hiểu rõ thêm vé hiên tượng tăng cường hoặc ức chế . Một số nghiên cứu được thực hiện trong suốt những năm trước đó đã mang lại hiệu quả thực tế có giá trị trong việc chữa trị một số
bệnh . Tuy nhiên , tâm quan trọng của bất kỳ một khám phá nào không
75
thải chỉ ở chỗ nó làm sáng tỏ những diéu trước đó chưa được hiểu rõ mà nó
còn đặt ra những vấn để rất mới và định hướng cho những nghiên cứu trong
các ngành khác . Hiện nay , các công trình to lớn được tiến hành tại các
phòng thí nghiệm khác nhau đã chứng minh một cách rất thuyết phục ring những kiến thức mới liên quan đến sự dẫn truyền kích thích than kinh đã có
kết quả đáng khích lệ biết bao !
Qua những khám phá khác nhau đã kích thích những nghiên cứu ở vô
số các lĩnh vực khác trên toàn thế giới , đặc biệt ngành dược đã chịu ảnh hưởng một cách rit đáng kể , Sinh lý học và Y học càng được nâng lên ở một mức độ cao hơn , một ln nữa cho thấy được tính quốc tế của khoa học.
VI.GIẢI NOBEL Y HỌC ~ SINH LY HỌC NĂM 1944