Orvosi Hetilap, 1976. december (117. évfolyam, 49-52. szám)

1976-12-26 / 52. szám - HORUS - Kenéz János: A. V. Hill 90 éves

A. W. Hill 90 éves Hogyan jellemzi Kellner Dániel, aki 1936-ban megjelent könyvében úttörőként népszerűsítette •az orvosi Nobel-díjasokat az 1922-es év kitünte­tetteit? ,,Hill és Meyerhof nem találtak fel új gyógy­módokat, amelyeknek segélyével emberek ezrei­nek élete volna megmenthető, de amit tettek, az más szempontból nagy jelentőségű. Az életfolya­matok titkait fedő fátyolon ütöttek egy kicsinyke rést és munkájuk révén betekinthetünk azokba.” Mi is volt az a felfedezés, amelyért egy lon­doni angol és egy kicli német kutató Nobel-díjat kapott? Hill az általa módosított, nagyon elegáns termoelektromos metódussal tanulmányozta az izom hőtermelését, míg Meyerhof biokémiai mód­szerekkel mérte az izom oxigénfogyasztását, il­letve a szénhidrátok tejsavvá és újból glikogénné való átalakulásának törvényszerűségeit fektette le. Azt a tényt, hogy izommunka közben — mint energiaforrások — kémiai jelenségek is tekintetbe jöhetnek, már az energia megmaradása törvényé­nek felfedezői is úgy tekintették, hogy az e törvé­nyekből önként következik. H. Helmholtz (1821—1894) 27 éves korában az izolált izom hőtermelését az akkoriban igen kez­detleges műszerekkel kezdte el vizsgálni. Még a porosz hadsereg egyenruháját viselte, amikor el­ső dolgozata „Über die Erhaltung der Kraft” cím­mel megjelent. Ebben részletesen foglalkozott az energia megmaradásának elvével, amit a 40-es évek elején R. Mayer hellbronti orvos (1814— 1878) és J. Joule angol fizikus (1818—1889) fede­zett fel. Az izgalomba hozott izmon ez volt az első élettani kísérlet a keletkező hő mérésére. A mun­ka abbamaradt. Vagy 50 évvel később W. M. Fle­ischer (1873—1933) folytatta a kísérleteket. Mun­kája „The survival respiration of muscle” címmel jelent meg. Munkatársa a később Nobel-díjat nyert F. S. Hopkins (1861—1947), színhelye az ak­koriban még M. Foster vezetése alatt álló cam­­bridge-i fiziológiai intézet volt. Mi volt Fletscher és Hopkins klasszikusnak számító felfedezéseinek lényege? Kimutatták, hogy az izomban a tejsavképző­­dés szoros összefüggésben van az izom összehúzó­dásának folyamatával. Ez fényt vetett egy addig rejtélyesnek számító megfigyelésre, vagyis arra, hogy az izom oxigénmentes közegben is tud mun­kát végezni, amit addig paradox jelenségnek te­kintettek. Minthogy azonban nem képezte vita tárgyát az, hogy az izommunkához szükséges energia a táplálék oxidációjából keletkezhet, a munka és az égés közötti összefüggés csak indi­rekt módon volt elképzelhető. Fletscher és Hopkins megfigyelte, hogy az izomban tejsav keletkezik oxigén távollétében is, nyugalomban lassabban, tevékenység közben gyorsabban és a keletkezett tejsav oxigén jelen­létében ismét eltűnik. Azt azonban nem sikerült tisztázniuk, hogyan áll összefüggésben a tej­sav a munkateljesítménnyel és egyáltalán miből kelet­kezik — annak ellenére, hogy a tejsav képződé­sét izommunka közben már Du Bois Reymond (1818—1896) 1859-ben megfigyelte és leírta. Az el­ső, aki ilyen irányú megfigyeléseket tett, a nagy svéd kémikus, Berzelius (1779—1848) volt. Ő ugyanis már kimutatta, hogy a meghajszolt, majd elejtett szarvas izmaiban sok tejsav van. Ezen megfigyelés nyomán nagy szerepet tulajdonítot­tak mind a hullamerevség, mind a fáradtság ki­alakulásában a tejsavnak. A kutatásnak ebbe a fázisába kapcsolódott be Hill. Archibald Vivian Hill 1886. IX. 26-án szüle­tett Bristolban. Ösztöndíjasként került a Trinity College-ba Cambridge-be, ahol először matemati­kát, később a cambridge-i iskola kiválóságai mel­lett fiziológiát tanult. Kutatómunkáját Walter Morley Fletscher mellett kezdte, de a fiziológiai osztály élén már akkor is Langley (1852—1925) állott. 1909- ben Langley, aki Foster halála után át­vette az intézet vezetését, levélben szólította fel Hillt, hogy vizsgálja az izolált béka sartorius-iz­­mot, éspedig Fletscher és Hopkins vizsgálati ered­ményeinek felhasználásával, illetve elsősorban azt vizsgálja, hogy milyen az izolált békaizomrost hő­termelésének hatásfoka aerob és anaerob körül­mények között. Ugyancsak felhívta a figyelmét M. G. Blix (1849—1904) lundi fiziológus által konstruált készülékre. Hill kezdetben az izomrost hosszúsága és a hőtermelés foka közötti összefüg­gést igyekezett kimutatni, amit a szívizommal kapcsolatban Starling londoni fiziológus (1866— 1925) tett vizsgálat tárgyává. 1910- ben a Trinity College ösztöndíjával Né­metországban folytatta tanulmányait. Itt Bürker professzor biotermikus megfigyelésekre oktatta, Paschen pedig megajándékozta egy igen érzékeny galvanométerrel. Hill 1910-ben kezdett foglalkozni Blix termo­­galvanométerével. Ez a készülék nemcsak a ke­letkezett hőt regisztrálja, hanem arra is alkalmas, hogy a hőfejlődéshez szükséges időt is jelezze. Elősegítette a kutatást a Hill-féle termooszlop al­kalmazása. Ez az izom- és az idegműködés során fellépő csekély hőmérséklet-különbség mérésére szolgáló eszköz. Lényege nagyszámú termoelem so­ros kapcsolása. Működésének elve: különböző fé­mek összeforrasztási helyének melegítésekor po­tenciálkülönbségek keletkeznek. A Hill által tökéletesített Blix-féle termodi­­namikus hőmérő segítségével lehetővé vált 0,003 C-fok hőmérsékletváltozás regisztrálása néhány századmásodperc alatt. Hill első megfigyelése az volt, hogy az élő izomban a galvanométer muta­tójának kilengése sokkal tovább tartott, mint a kontroll kísérletben. E jelenség okát a hőtermelés késésében találta meg, vagyis a hőfejlődés elsősor­ban a pihenés fázisában keletkezett, ehhez viszont már szükséges az oxigén jelenléte. Ez a kísérlet Hill véleménye szerint egyértelmű választ ad ar­ra a kérdésre, hogy mi a tejsav szerepe az izom elernyedési fázisában. Kísérleteikhez a túlélő békaizmot használták. Mint ismeretes, a kivágott békaizom még órák, % 3175

Next