Od útlého dětství Joseph Lister ukázal předčasně vyspělý talent pro pozorování a kreslení, dobře ilustruje jeho kresbu z pitvy a osteologie.1 Jeho otec, Joseph Jackson Lister, byl zručný microscopist, který vyvinul achromatický objektiv, který poskytl skvělé technické předstihu pro budoucí rozvoj bakteriologie a pro které byl zvolen Kolegy z Královské Společnosti v roce 1832. Lister senior za předpokladu, že jeho syn s vynikající technologií a podporovat ho, aby rozvíjet dovednosti v oblasti mikroskopie, které byly k moci mnoho z jeho raných prací v experimentální fyziologii, stejně jako jeho pozdější klinické studie sepse a antisepse. Kromě jeho otec, dva Lister učitelů na University College London měly mít hluboký vliv na jeho budoucí kariéru: Thomas Wharton Jones, Profesor Oční Lékařství a Chirurgie, a William Sharpey, Profesor Anatomie a Fyziologie.

Wharton Jones studoval oběh a účinky zánětu pomocí průsvitné tkáně žába pásů a netopýří křídla pro jeho mikroskopické pozorování na periferní cévy,2 práce, která byla hlášena v jasné a stručné jazyk, a za předpokladu, model pro Listera později vyšetřování průtoku krve a zánět.3 Sharpey, jeden ze zakladatelů moderní fyziologie v Británii, 4 byl možná vlivnější na mladého Listera, který v pozdějším životě uznal: „Jako student na University College jsem byl velmi přitahován přednáškami doktora Sharpeyho, které mě inspirovaly láskou k fyziologii, která mě nikdy neopustila.’5 Sharpey studoval medicínu v Edinburghu, kde se stal celoživotním přítelem Edinburského chirurga profesora Jamese Syma. Mezi lety 1821 a 1823 Sharpey studoval pod Dvůr a Lisfranc v Paříži,6. a, ačkoli on získal Stipendium na Royal College of Surgeons of Edinburgh v roce 1830 se rozhodl založit svou kariéru na studiu anatomie a fyziologie. V roce 1836 byl jmenován předsedou anatomie a fyziologie na University College London a o tři roky později byl zvolen FRS. V roce 1853 Sharpey byla instrumentální při doporučování Lister Syme jako jeho chirurgické asistent v Edinburghu, kde většina Lister je experimentální, fyziologické studie bude provedena v období mezi roky 1853 a 1859, před jeho přesunu do Glasgow, aby se do Regius Židle z Chirurgie. První dvě publikace byly histologické studie kontraktilní tkáně duhovky a svalové tkáně kůže. Období intenzivního experimentování vyústilo v 11 fyziologické papíry letech 1857 a 1859, založený na rozsáhlé a rozsáhlé výzkumné činnosti, která zahrnovala studium na nervový ovládání tepen, časné fáze zánětu, struktura nervových vláken, a pozoruhodný sled experimentů na nervového řízení střeva, zejména s ohledem na činnost ‚inhibiční nebo sympatických nervů.

během svého života Lister věřil, že dokumenty o mikroskopii a fyziologii zánětu, které představil Královské společnosti v roce 1857, byly jeho nejdůležitějšími publikacemi. Jeho počáteční pozorování vaskulárních reakcí v žabí noze byla posílena studiemi na křídle teplokrevného netopýra. V roce 1905, když mu bylo 78 let, napsal: „pokud budou moje díla čtena, až budu pryč, budou to ty, na které se nejvíce myslelo“;7 a v přednášce Huxley z roku 1900 byly tyto konkrétní studie podrobně popsány ve vztahu ke své klinické práci na příčině zánětu a hnisání.8 Listerova fyziologická vyšetření byla pečlivá. Edward Sharpey-Schafer, Profesor Fyziologie na Univerzitě v Edinburghu, později zjištěno, že přesnost, že Lister přinesl jeho vyjádření za fyziologii a mikroskopická anatomie, stál jej v dobrém užitku v jeho pozdější práci v revoluční praxi z chirurgie, a ukázal hodnotu školení v fyziologie na praktické lékaře.9

Lister byl intenzivně vědom současné pokroky ve fyziologickém výzkumu ve Francii, Německu a jiných zemích v Evropě, a on často diskutovány připomínky a výsledky s předními vyšetřovatelé jako Albert von Kölliker, Wilhelm von člověku vrátí jeho, Theodor Schwann a Rudolf Virchow. Pečlivě odkazoval na práci jiných vyšetřovatelů a jejich pozorování a hypotézy testoval řadou vlastních experimentů. Jeho základní pozorování na nervový kontrolu krevních cév, například, vedla k částečnému nesouhlasu s Eduard Pflüger, který v roce 1857 k závěru, že splanchnické nervy, dodává specifickou inhibiční vlákna do svalu střevní stěny (Hemmungs-Nervensystem).10 Lister založil sérii experimentů, aby prošetřila inervace střeva pro sebe, z nichž publikoval mnoho přesné a originální vyjádření, ve kterém on byl opatrný, aby na vědomí, vlivem ostatní. V roce 1884, například, 26 let po vydání jeho vyšetřování na funkci střevní sympatické nervy, napsal: ‚jsem se stalo, jsem přesvědčen, být první na slovo „inhibiční“ v anglický fyziologii, o radu můj starý přítel Dr Sharpey, s odkazem na rané papír, který jsem chtěl publikovat na to, co Němci termín „Hemmungs-Nervensystem“.’11

Lister je brzy fyziologické výzkumy

publikace v roce 1853 Lister je první velký výzkumný projekt se týkal mikroskopické struktury a funkce duhovky.12 V té době existovaly protichůdné názory na přítomnost nebo nepřítomnost oddělených konstrikčních a dilatačních svalových vláken v duhovce.

Lister zavázala přehled existující literatury, studoval tkáně z koně, kočku, králíka a morče kromě šesti chirurgických vzorků od pacientů během chirurgických zákroků na oku, a popsal strukturu a uspořádání duhovky. Jeho analýza pozorování od dřívějších pracovníků byla mistrovská: v jeho popisu mikroskopického vzhledu granulí v buňkách, svalové tkáně, Lister dal úvěr na jeho bývalý učitel, který uvádí: ‚Tato tendence příčné uspořádání granule byl dávno všiml Pan Wharton Jones, jako tento pán mě informoval,‘. V kontrastu, on nebyl proti tomu, dávat konstruktivní kritiku a jemně pokárala, věhlasný chirurg a fyziolog William Bowman za matoucí svalových vláken s stěny cév. Papír odhaluje důkladné a pečlivé práci, hlásil, s pokorou, že zosobňuje Lister, který uvedl, že jeho angažmá mu zabránila provádění šetření dále omlouvat za to, že nabízí výsledky z neúplné vyšetřování‘. Jeho klíčové zjištění bylo prokázat, že iris se skládá z hladkých svalových vláken uspořádaných v obou constrictor a dilatátor svaly, opravuje víra předchozí pracovníků, že neexistuje žádný zvláštní dilatátor pupillae svalů.

Listerova další studie o svalové tkáni kůže, 13 se také objevila ve čtvrtletním časopise Journal of Microscopical Science v roce 1853. Byl schopen potvrdit, Albert von Kölliker je pozorování, že v kontrastu s jinými savci—ve kterém velké hmatové chlupy (vibrissae) jsou spojeny s příčně pruhovaných svalů u lidí, hladká svalová vlákna jsou zodpovědné za erektilní funkce (horripilation) vlasů. Jeho manuální obratnost byla prokázána při popisu nové metody řezání tenkých histologických úseků relativně pevné tkáně pokožky hlavy. Takový byl mimořádnou dovednost Lister mikroskopie že by mohl jemně správné Friedrich Gustav Henle, výzkumník považován za možná největší německé histolog devatenáctého století, pro záměna malých krevních cév, pro svalová vlákna. Oba tyto histologické papíry byly ilustrované s obratným kreseb s camera lucida, které Lister potvrdil, ‚má velkou výhodu, že zaručuje správnost rozměrů‘.

histologie a funkce plain (volné) svalové byly předmětem Lister je třetí papír, na chvíli struktury mimovolní svalové vlákno,14 který se objevil ve stejném časopise v roce 1857. Práce byla navržena tak, aby otestovala köllikerova pozorování struktury jednotlivých svalových vláken. Lister potvrdil pozorování v úpatí žáby a rozšířil je na sval ve stěně tepen, práci, kterou vykonával paralelně ve studiu zánětlivých reakcí. Uvádí se, že svalová vlákna cév byly podobné těm, které Kölliker našel v prase střeva, ale jsou spirálovitě stočené a individuálně kolem cév v rámci střední vrstva stěny.

krátký report15 1858 dotčený tok lymfy a emulgované tuky (střevní míza), v okruží o myší střeva. Studie měla dva cíle: definovat charakter proudění v lymfatických cév, a vyšetřovat běžně konají přesvědčení, že lacteals ve střevní stěně, může absorbovat pevné látky z lumen. Po anaesthetizing myš s chloroformem otevřel břicho a stáhl smyčku střeva na skleněné desce pod mikroskopem a viděl, mezenterických lymfatických teče stálý proud, bez viditelné stahy lymfatických cév. Poznamenal svalových vláken ve stěnách cév, což obsažené ventily, ale ani zpráva rytmické kontraktilní aktivitu (je možné, že anestezie chloroformem, že byl zaměstnán podává k potlačení hnutí v lymfatickém stěny). Ve druhé části této studie Lister krmil myši indigem, barevnou látkou sestávající z nestravitelných molekul na bázi tuku. Zjistil, že indigo nebylo absorbováno střevem, a vyjádřil “ velké pochybnosti o možnosti absorpce pevné látky laktáty.“

Lister publikoval v roce 1858 sedm článků o výsledcích experimentálních fyziologických výzkumů o původu a mechanismu zánětu. Dvě z nich se týkaly nervové kontroly krevních cév16 a raných stadií zánětu.17 odkazovali na experimenty, které byly plánovány k prozkoumání současného sporu mezi fyziology, týkajícího se původu kontroly kalibru krevních cév sympatickým nervovým systémem. Sérii experimentů, ve kterých byl pozorován průměru cév v žábu web s oční mikrometr před a po ablaci části centrálního nervového systému, a před a po rozdělení sedacího nervu, ho vedla k závěru,—v nesouhlasu s Wharton Jones2—cévní tonus v nohou byl pod kontrolou míchy a prodloužené míchy. Tyto experimenty byly pozoruhodné pro jemnost techniky a logiku jejich plánování.

progrese zánětu k hnisání—a často i smrti-byla po operaci běžnou a velmi obávanou událostí a dala podnět Listerovým studiím o zánětu a toku tkáňové tekutiny. Jeho experimenty v raných stádiích zánětu byly provedeny na webu žabí nohy a netopýřího křídla a rozvíjely práci Whartona Jonese. Lister provádí vyšetření erytrocytů přilnavost, zkoumání krve z jeho vlastní zanícené distální falangy a její srovnání s krví z normální prst, a rozdělil jeho zpráva do čtyř sekcí:

(i), agregace červených krvinek při vyjmutí z těla (srážení krve),

(ii) struktura a funkce cév,

(iii) účinky dráždivých látek na krevní cévy a

(iv) účinky dráždivých tkání.

je prokázáno, že kapilární tok v žábu web byla řízena konstrikce nebo dilatace tepen a byla ovlivněna místní podráždění, poranění, či reflexní aktivitu centrálního nervového systému. Ve svých pozorováních byl pevný, že stěny kapilár postrádají svalová vlákna, ale jsou vysoce elastické a schopné velkých variací kapacity určených arteriálním průtokem do cévního řečiště. Cévní reakce na trauma a různé dráždivé látky byly ilustrované s vynikající kamera lucida kresby, které je znázorněno cévní městnání a přetížení v počáteční nervózní reakce na poranění. Poukázal na to, že počáteční vaskulární změny byly výsledkem reflexů nervovým systémem následovaných vaskulárními změnami sekundárními k místnímu poškození tkáně. Rickman Godlee napsal o této knize, že to zaujme čtenáře krásu a jednoduchost experimentů popsal, originalitu myšlenek, a solidnost uvažování.’18 V dopise ze dne 10. dubna 1859 Lister citoval významný neurofyziolog Brown-Séquardův, kdo mluvil o ‚krásné výzkumy Pane Listere, a dal mi plnou úvěru, kterým se stanoví náležitosti týkající se zánětu.’19

V závěru papír, Lister související s jeho experimentální pozorování klinických situací, jako je poškození kůže z vroucí vody a trauma z chirurgické řezy. Ačkoli role infekce ještě nebyla objevena, tyto rané studie zánětu měly zásadní význam pro Listerovu budoucí klinickou práci na hojení ran a účincích infekce na tkáně. Godlee, uvádí, že ‚kniha byla dobře přijata doma a na kontinentu a jeho závěry, s sotva výjimku, stál ve zkoušce času.’20

na základě pozorování, že zánětlivý proces v některých formách septikémii ovlivňuje výstelku krevních cév, což vede k srážení krve uvnitř cév, Lister později se vrátil k tématu, pro jeho Croonian Přednášce v Královské Společnosti v 1863.21 Předchozí teorie navrhl, že krev zůstane tekutina v cévách, protože přítomnost malého množství amoniaku. Lister dokázal tyto teorie špatně, a z experimentů s použitím délky zvířecí krční žíly dospěl k závěru, že poškození výstelky krevních cév bylo důležitou příčinou intravaskulární koagulace. Neměl znalosti o koagulační kaskádě,ale jeho pozorování na nemocných krevních cévách přispělo k současnému pochopení srážení.

Lister hluboký zájem v nervovém řízení krevních cév, vedl ho do šetření nervového řízení střeva, která uzavřela s pozoruhodnou závěr o způsobu působení sympatických nervů na střevní motorickou aktivitu, která nebyla potvrzena histologicky století. Jeho vyšetřování, zveřejněné v Proceedings of the Royal Society, byly v podobě dopisu adresovaného Dr. Sharpey, Tajemník Společnosti.22 Lister je zájem ve střevech, v době, kdy on dělal rozsáhlé práce na funkci krevních cév, při zánětech, byl stimulován Pflüger je návrh, že splanchnické nervy dodávané svalových vrstev střeva, a obsažené specifické inhibiční vlákna, Hemmungs-Nervensystem.10 Byl to Sharpey, kdo nejprve navrhl, aby tato věta mohla být přeložena jako „inhibiční nervový systém“.11 Pflüger navrhl myšlenku specifických inhibičních nervů, ale Lister nesouhlasil: věřil, že stejná nervová vlákna jsou zodpovědná za zvýšenou i sníženou svalovou aktivitu v závislosti na síle aplikovaného podnětu. Tento názor pocházel ze studií z cév do zanícené tkáně, ve kterém Lister pozoroval, že tepny v žabí nohy zúžené po aplikaci mírné stimulační a uvolněně se silnější stimulaci, působí—věřil, že—přes stejné nervy.

i Přes to nesprávné hypotézy, experimenty kombinující mechanické a elektrické nervové stimulace provádí v červnu a červenci 1858 Lister udělal důležitý závěr týkající se způsobu chování splanchnické nervy. Vybral králíky, s jejich velmi aktivní střevní pohyby, pro experimenty bez chloroform anestezie, aby se zabránilo jeho tlumivý účinek na střevní reflexy. V prvním experimentu délky tenkého střeva nesměl vyčnívat přes řez v živočišné boku, a elektrody byly aplikovány na viscerální nervy na jejich původ z míchy. Elektrická stimulace způsobila úplnou relaxaci střeva, ale lokální stimulace střeva způsobila malou lokalizovanou kontrakci, která se nerozšířila do sousedního střeva. Lister k závěru: ‚toto pozorování má zásadní význam, protože to dokazuje, že inhibiční vliv nemá, působí přímo na svalové tkáně, ale na nervový aparát, o který jeho stahy jsou za běžných okolností vyvolalo.‘

ve druhém experimentu zkoumal účinky devaskularizace ligací cév zásobujících segment střeva, což vedlo ke zvýšené peristaltice. Stimulace sympatických nervů opět způsobila uvolnění střeva. Lister opět dospěl k závěru, že střevní aktivita byla řízena nervy ve střevní stěně, které byly stimulovány ztrátou krevního zásobení.

v závěrečném experimentu odstranil jemné nervy do segmentu střeva, aniž by poškodil přívod krve. Sympatická nervová stimulace teď neměla žádný vliv na denervated segmentu střeva, který pokračoval smlouvy spontánně, což Lister na závěr:

kromě těchto experimentů, jeho histologické vyšetření střevní stěny odhalil přítomnost plexus neuronů, což potvrzuje Jiří Meissner pozorování z předchozího roku (1857),23 a uzavřené s pozoruhodný závěr: ‚zdá se, že střeva mají vnitřní gangliových přístroj, který je ve všech případech nezbytné, aby peristaltické pohyby, a, zatímco schopný samostatné činnosti, mohou být stimulovány nebo zkontrolovat jiných částí nervového systému.’Je zvláštní, že Lister popřel existenci inhibiční sympatické nervy a dospěl k závěru, že říká:

Jeho mysl se zdálo být uzavřené pro konkrétní inhibiční funkce sympatického nervového systému, ale domníval se, že vnější nervy řízené střevní motorickou aktivitu nepřímo prostřednictvím jejich vliv na intramurální pleteně neuronů. Tento závěr byl obecně ignorován a víra přetrvávala, že inhibiční sympatické nervy způsobily relaxaci přímým účinkem na svalová vlákna střeva.

To nebylo až do vývoje histochemické techniky v polovině dvacátého století, že Lister je víra v účinek vnější nervy na intramurální pleteně byla potvrzena, o. K. A. Norberg v 1964.24 Techniky, jako je formalín-indukované fluorescence v adrenergní sympatické nervy konečně demonstroval synaptické vztah s vnitřní instinkt neurony (viz obrázek 1). Kromě toho, histochemické a fyziologické vyšetření střev, vyříznutý z pacientů, kteří se narodili s podmínkou, známý jako kongenitální aganglionosis (hirschsprungova choroba), v němž vnitřní ganglií ve stěně střeva nejsou přítomny od narození, ukázaly, že koordinované stahy a relaxace nevyskytují v takové gut a to i navzdory často husté svalové inervace pomocí sympatických a parasympatických nervů. Výsledkem je, že pacienti s tímto stavem trpí chronickou střevní obstrukcí, 25 něco, co by v zásadě mohlo být předpovězeno z Listerovy série experimentů.

Závěry

V této práci byl učiněn pokus objasnit Lister je dovednost jako microscopist a experimentální fyziolog v době, kdy technologie k dispozici aby fyziologové byl v plenkách, a ukázat, jak mikroskopie za předpokladu, klíčovou součástí vědecký základ pro jeho budoucí klinické práce na zánět a sepse. Mnoho závěrů, které Lister vyvodil z pečlivé rané práce, za pomoci jeho akutních pozorovacích schopností, obstály ve zkoušce času. Proslulý patolog Cuthbert Dukes neměl pochyb o tom, jako postavy této rané práce, které tvořily základ pozdějších studiích infekce a zavedení antiseptické chirurgie, když napsal: ‚Lister papíry mohou být studovány s velký zisk těm, kteří by se věnovali experimentální práce. Ve svých dokumentech se ukazuje, že byl induktivním filozofem s géniem, který okamžitě viděl přesný experiment nezbytný k objasnění pochybného bodu.“26

poznámky pod čarou