24.1.5.1. Экспериментальные методы
Острые опыты. Острые опыты на наркотизированных животных продолжают применять для решения аналитических задач. Для этих же целей используют опыты на изолированных in vitro органах, тканях и клетках. Например, мембранное пищеварение было открыто и детально исследовано в острых опытах на изолированных отрезках тонкой кишки крыс, однако перенос результатов таких опытов на деятельность целого организма ограничен.
Методы хронического эксперимента. Принцип хронического эксперимента заключается в хирургической (оперативной) подготовке животных. Например, накладывают фистулу (искусственно созданное отверстие или канал для сообщения просвета органа или выводного протока с внешней средой) того или иного отдела пищеварительного тракта или выводных протоков пищеварительных желез. Опыты ставят на выздоровевших после операции животных.
В.А. Басов (1842) успешно произвел операцию наложения фистулы желудка у собак. При дальнейшем усовершенствовании этой операции в желудочном свище фиксировали трубку, которую вне опыта закрывали пробкой.
В лаборатории И.П. Павлова была выполнена операция эзофаготомии (перерезка пищевода). После заживления раны производили «мнимое кормление» собаки: она ела, но пища выпадала из отверстия пищевода, а из открытой желудочной фистулы изливался сок (рис. 24.5, в). Сок в чистом виде получали у собак с изолированными выкроенными в хирургических операциях из различных частей желудка желудочками. Желудочек, выкроенный по методу Павлова, в отличие от желудочка Гейденгайна, имеет сохраненную вагусную иннервацию и более полно отражает секрецию в большом желудке, где идет пищеварительный процесс (рис. 24.5, а, б). Применяют методы хирургической изоляции петли тонкой кишки с выведением в кожную рану одного дистального (операция Тири) или двух (операция Тири–Веяла) ее концов, из которых собирают кишечный сок или куда вводят растворы для изучения их всасывания.
Широкое распространение получили операции выведения наружу и вживления в кожную рану выводных протоков слюнных и поджелудочной желез, желчного выводного протока. Разработаны методы, предотвращающие потерю пищеварительных секретов вне экспериментов.
Фистульная методика позволяет в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальные кровоснабжение и иннервацию. Из фистулы собирают чистые пищеварительные соки, изучают их состав и свойства натощак, после кормления животных или иной стимуляции секреции (рис. 24.5, г). На фистульных животных изучают моторную и секреторную функции органов пищеварения, процессы гидролиза и всасывания питательных веществ в различных отделах пищеварительного тракта на практически здоровых животных в почти естественных условиях хронических экспериментов. В 1904 году И.П. Павлову за работы в области физиологии пищеварения была присуждена Нобелевская премия.
Рис. 24.5. Экспериментально-хирургический подход в изучении функций пищеварительной системы (по И.П. Павлову): а — собака с изолированным маленьким желудочком; б — схема операции изолированного желудочка: АС — линия разреза; В — фундальная часть желудка, из которой выкраивают изолированный желудочек. Ветви блуждающих нервов не повреждены. Справа — изолированный желудочек; АА — брюшная стенка; в — опыт мнимого кормления (собака с фистулой желудка и эзофагостомой; концы перерезанного пищевода выведены наружу; вверху справа — канюля); г — фистула слюнной железы
В экспериментах по изучению процесса всасывания используется метод забора крови, оттекающей от пищеварительных органов (ангиостомическая методика). Благодаря изобретению полимерных катетеров и применению антикоагулянтов в последнее время катетеры «вживляют» в кровеносные сосуды и через них получают кровь для анализа длительное время (вне опыта катетеры герметически закрываются). Для исследования всасывания можно собирать оттекающую от желудка и тонкой кишки лимфу, в которой определяются всосавшиеся вещества.
Широко применяются и рентгенологические методы, в том числе рентгенокинематография.