Desde a infância Joseph Lister, mostrou um talento precoce para a observação e desenho, bem ilustrado pelo seu desenho de dissecções e osteologia.1 Seu pai, Joseph Jackson Lister, era um microscopista habilidoso que desenvolveu a lente acromática, que forneceu o grande avanço técnico para o desenvolvimento futuro da bacteriologia e para o qual foi eleito membro da Royal Society em 1832. Lister senior forneceu ao seu filho uma excelente tecnologia e encorajou-o a desenvolver as habilidades em microscopia que foram para alimentar grande parte de seu trabalho inicial em fisiologia experimental, bem como seus estudos clínicos posteriores sobre sépsis e anti-sépsis. Além de seu pai, dois dos professores de Lister na University College London tiveram uma profunda influência em sua futura carreira: Thomas Wharton Jones, Professor de Medicina oftálmica e cirurgia, e William Sharpey, Professor de anatomia e Fisiologia.Wharton Jones tinha estudado a circulação e os efeitos da inflamação usando os tecidos translúcidos das teias de rã e asas de morcego para as suas observações microscópicas nos vasos sanguíneos periféricos,2 trabalho que foi relatado em linguagem clara e concisa e forneceu um modelo para as investigações posteriores de Lister sobre o fluxo sanguíneo e a inflamação.3 Sharpey,um dos fundadores da fisiologia moderna na Grã-Bretanha, 4 foi possivelmente mais influente no jovem Lister, que mais tarde reconheceu: “Como estudante na Universidade, senti-me muito atraído pelas palestras do Dr. Sharpey, que me inspiraram com um amor pela fisiologia que nunca me deixou.Sharpey estudou medicina em Edimburgo, onde se tornou um amigo de longa data do cirurgião de Edimburgo, Professor James Syme. Entre 1821 e 1823 Sharpey havia estudado com Dupuytren e Lisfranc, em Paris,6 e embora ele ganhou a Comunhão do Royal College of Surgeons of Edinburgh em 1830, ele decidiu basear sua carreira no estudo de anatomia e fisiologia. Em 1836 foi nomeado para a Cátedra de anatomia e Fisiologia na University College London e três anos depois foi eleito FRS. Em 1853 Sharpey foi fundamental para recomendar Lister a Syme como seu assistente cirúrgico em Edimburgo, onde a maioria dos estudos fisiológicos experimentais de Lister seriam realizados nos anos entre 1853 e 1859, antes de sua mudança para Glasgow para assumir a cadeira de Cirurgia de Regius. As duas primeiras publicações foram estudos histológicos do tecido contráctil da íris e do tecido muscular da pele. Um período de intensa experimentação resultou em 11 fisiológicas documentos, entre 1857 e 1859, com base em uma extensa e vasta actividade de investigação, que incluiu estudos sobre o controle nervoso do artérias, as fases iniciais da inflamação, a estrutura das fibras do nervo óptico, e uma notável sequência de experiências sobre o controle nervoso do intestino, com particular referência para a ação de “inibidores” ou nervos simpáticos.ao longo de sua vida Lister acreditava que os artigos sobre microscopia e fisiologia da inflamação que ele apresentou à Royal Society em 1857 eram suas publicações mais importantes. Suas observações iniciais sobre as respostas vasculares no pé da rà foram reforçadas por estudos na asa do morcego de sangue quente. Em 1905, quando tinha 78 anos de idade, escreveu: “se as minhas obras forem lidas quando eu partir, estas serão as mais bem pensadas”.;7 e na palestra de Huxley de 1900 foram estes estudos particulares que ele detalhou em relação ao seu trabalho clínico sobre a causa da inflamação e supuração.8 as investigações fisiológicas do Lister foram meticulosas. Edward Sharpey-Schafer, Professor de Fisiologia na Universidade de Edimburgo, posteriormente observou-se que a precisão que Lister trouxe para suas observações em fisiologia e anatomia microscópica tinha, colocou-a no bom lugar na sua obra posterior em revolucionar a prática da cirurgia, e mostrou o valor de uma acção de formação em fisiologia à prática do cirurgião.Lister estava ciente dos avanços contemporâneos na pesquisa fisiológica na França, Alemanha e outros países da Europa, e frequentemente discutia observações e resultados com investigadores como Albert von Kölliker, Wilhelm von Wittich, Theodor Schwann e Rudolf Virchow. Ele foi meticuloso em se referir ao trabalho de outros investigadores, e ele testou suas observações e hipóteses com uma série de experimentos próprios. Seu fundamental observações sobre o controle nervoso dos vasos sanguíneos, por exemplo, levou a uma parcial desacordo com Eduard Pflüger, que, em 1857, havia concluído que o esplâncnica nervos fornecido específico inibidor das fibras musculares da parede do intestino (Hemmungs-Nervensystem).10 Lister estabeleceu uma série de experimentos para investigar a inervação do intestino para si mesmo, a partir do qual ele publicou muitas observações precisas e originais, e em que ele teve o cuidado de reconhecer a influência dos outros. Em 1884, por exemplo, 26 anos após a publicação de suas investigações sobre a função intestinal nervos simpáticos, ele escreveu: “aconteceu de eu, acredito, ser o primeiro a usar a palavra “inibidor”, em inglês, fisiologia, pelos conselhos de meu velho amigo Dr. Sharpey, com referência a um início de papel, eu estava prestes a publicar sobre o que os Alemães termo “Hemmungs-Nervensystem”.”11

Lister’s early physiological researches

the publication in 1853 of Lister’s first major research project concerned the microscopic structure and function of the iris.Nessa altura, houve pontos de vista opostos sobre a presença ou ausência de fibras musculares constritoras e dilatadoras separadas na íris.

Lister realizou uma visão geral da literatura existente, estudou tecidos do cavalo, gato, coelho e cobaia, além de seis amostras cirúrgicas colhidas de pacientes durante procedimentos cirúrgicos no olho, e descreveu a estrutura e disposição da íris. Sua análise das observações dos trabalhadores anteriores foi magistral: na sua descrição da aparência microscópica dos grânulos dentro das células musculares, Lister deu crédito ao seu antigo professor, afirmando: “esta tendência para a disposição transversal dos grânulos foi há muito notada pelo Sr. Wharton Jones, como este senhor me informou”. Em contraste, ele não era avesso a dar críticas construtivas e gentilmente criticou o eminente cirurgião e fisiologista William Bowman por confundir fibras musculares com as paredes dos vasos sanguíneos. O artigo revela um trabalho minucioso e meticuloso, relatado com uma humildade que tipificou Lister, que afirmou que seus compromissos o impediram de levar a investigação mais longe, desculpando-se por oferecer os resultados de uma “investigação incompleta”. Sua principal descoberta foi demonstrar que a íris é composta de fibras musculares lisas dispostas em ambos os músculos constrictor e dilatador, corrigindo a crença de trabalhadores anteriores de que não havia nenhum músculo dilatador específico pupillae.

Lister’s next study, on the muscular tissue of the skin,13 also appeared in Quarterly Journal of Microscopical Science in 1853. Ele foi capaz de confirmar as observações de Albert von Kölliker que, em contraste com outros mamíferos—nos quais os grandes pelos táteis (as vibrissas) estão associados com músculo estriado—em humanos, fibras musculares lisas são responsáveis pela função eréctil (horripilação) do cabelo. His manual dexterity was demonstrated in describing a new method of cutting thin histological sections of the relatively firm tissue of the scalp. Tal foi a extraordinária habilidade da microscopia de Lister que ele poderia corrigir gentilmente Friedrich Gustav Henle, um pesquisador considerado como talvez o maior histologista alemão do século XIX, por confundir pequenos vasos sanguíneos com fibras musculares. Ambos os artigos histológicos foram ilustrados com desenhos habilidosos feitos com a câmera lucida, que, afirmou Lister, “tem a grande vantagem de garantir a correção das proporções”.

a histologia e função do músculo liso (não Lister) foram o tema do terceiro artigo de Lister, sobre a estrutura mínima da fibra muscular involuntária, 14 que apareceu no mesmo jornal em 1857. O trabalho foi projetado para testar as observações de Kölliker sobre a estrutura de fibras musculares individuais. Lister confirmou as observações no pé da rã e estendeu-as ao músculo na parede das artérias, trabalho que ele estava realizando em paralelo em seu estudo de respostas inflamatórias. Ele informou que as fibras musculares dos vasos sanguíneos foram semelhantes aos que Kölliker tinha encontrado no intestino de porco, mas eles foram enrolada em forma de espiral e, individualmente, ao redor dos vasos dentro da camada intermédia da parede.um breve relatório 15 de 1858 dizia respeito ao fluxo de gorduras linfáticas e emulsionadas (chyle) no mesentério do intestino do rato. O estudo tinha dois objetivos: definir o caráter do fluxo nos linfáticos, e investigar a crença comum de que lactos na parede do intestino poderiam absorver matéria sólida do lúmen. Depois de anestesiar um rato com clorofórmio, ele abriu o abdômen e retirou um laço de intestino para uma placa de vidro sob um microscópio e viu linfáticos mesentéricos fluindo em um fluxo constante, sem contrações visíveis dos vasos linfáticos. Ele notou fibras musculares nas paredes dos vasos, que continham válvulas, mas não relatou atividade contráctil rítmica (é possível que a anestesia com clorofórmio que ele empregou tenha servido para inibir os movimentos nas paredes linfáticas). Na segunda parte deste estudo, Lister alimentou ratinhos com Anil, uma substância colorida constituída por moléculas indigestíveis à base de gordura. Ele descobriu que o índigo não era absorvido pelo intestino, e expressou ” grande dúvida sobre a possibilidade de absorção de matéria sólida pelos lacteos.”

Lister publicou sete artigos em 1858 sobre os resultados de investigações fisiológicas experimentais sobre a origem e o mecanismo da inflamação. Dois deles diziam respeito ao controlo nervoso dos vasos sanguíneos16 e às fases iniciais da inflamação.17 eles se referiam a experimentos que foram planejados para investigar uma disputa contemporânea entre fisiologistas, sobre a origem do controle do calibre dos vasos sanguíneos pelo sistema nervoso simpático. Uma série de experimentos, em que observou-se o diâmetro dos vasos sanguíneos no sapo web com uma ocular micrométrica, antes e depois da ablação de partes do sistema nervoso central, e antes e após a divisão do nervo ciático, o levou a concluir—em desacordo com a Wharton Jones2—que tono vascular na perna estava sob o controle da medula espinhal e medula oblongata. Estas experiências foram notáveis pela delicadeza da técnica e pela lógica do seu planeamento.

a progressão da inflamação para supuração—e, muitas vezes, morte—foi um evento comum e muito temido após a cirurgia, e deu ímpeto aos estudos de Lister sobre inflamação e fluxo de fluido de tecido. Suas experiências nos estágios iniciais da inflamação foram feitas na teia do pé de sapo e da asa do morcego, desenvolvendo o trabalho de Wharton Jones. Lister realizou investigações sobre a aderência eritrocitária, examinando o sangue tirado de sua própria falange distal inflamada e comparando-o com o sangue de um dedo normal, e dividiu seu relatório em quatro seções:

(i) a agregação de células vermelhas do sangue, quando removido do corpo (coagulação),

(ii) a estrutura e a função dos vasos sanguíneos,

(iii) os efeitos de substâncias irritantes em vasos sanguíneos, e

(iv) os efeitos de substâncias irritantes aos tecidos.ele demonstrou que o fluxo capilar na teia da rà era governado pela constrição ou dilatação das artérias e foi afetado por irritação local, trauma ou atividade reflexa através do sistema nervoso central. Foi firme nas suas observações de que as paredes dos capilares eram desprovidas de fibras musculares, mas altamente elásticas e capazes de grandes variações de capacidade determinadas pelo fluxo arterial para a cama vascular. As reações vasculares ao trauma e vários irritantes foram ilustradas com magníficos desenhos da câmera lucida que ilustravam estase vascular e congestão em uma resposta nervosa inicial à lesão. Ele apontou que as alterações vasculares iniciais foram o resultado de reflexos através do sistema nervoso, seguidos por alterações vasculares secundárias aos danos nos tecidos locais. Rickman Godlee escreveu sobre este artigo que ” impressiona o leitor pela beleza e simplicidade das experiências descritas, a originalidade dos pensamentos e a solidez do raciocínio.18 numa carta datada de 10 de abril de 1859, Lister citou o eminente neurofisiologista Brown-Séquard, que tinha falado das belas pesquisas do Sr. Lister, e deu-me todo o crédito de estabelecer o essencial em relação à inflamação.”19

In the conclusion of the paper, Lister related his experimental observations to clinical situations such as skin damage from boiling water and trauma from surgical incisions. Embora o papel da infecção ainda não tinha sido descoberto, estes primeiros estudos de inflamação foram de importância fundamental para o trabalho clínico futuro de Lister sobre a cura de feridas e os efeitos da infecção nos tecidos. Godlee relatou que ” o artigo foi bem recebido em casa e no continente e suas conclusões, com quase nenhuma exceção, resistiram ao teste do tempo.’20

na sequência de uma observação de que o processo inflamatório em algumas formas de septicemia afecta o revestimento dos vasos sanguíneos, levando à coagulação do sangue dentro dos vasos sanguíneos, Lister, mais tarde, voltou ao assunto para a sua Croonian Palestra na Royal Society em 1863.21 teorias Anteriores tinham sugerido que o sangue continua líquido nos vasos devido a presença de uma pequena quantidade de amônia. Lister provou que essas teorias estavam erradas, e a partir de experimentos usando comprimentos de veia jugular animal, ele concluiu que os danos no revestimento dos vasos sanguíneos era uma importante causa de coagulação intravascular. Ele não tinha conhecimento da cascata de coagulação, mas suas observações sobre vasos sanguíneos doentes contribuíram para a compreensão atual da coagulação.

Lister profundo interesse no controle nervoso dos vasos sanguíneos levou a uma investigação do controle nervoso do intestino, que concluiu com um notável inferência sobre o modo de ação dos nervos simpáticos no intestino atividade motora, o que não foi confirmado histologicamente por um século. Suas investigações, publicadas em actas da Royal Society, foram na forma de uma carta dirigida ao Dr. Sharpey, o Secretário da sociedade.22 o interesse de Lister no intestino, numa altura em que estava a fazer um extenso trabalho sobre a função dos vasos sanguíneos em inflamação, tinha sido estimulado pela sugestão de Pflüger de que os nervos esplâncnicos forneciam as camadas musculares do intestino e continham fibras inibitórias específicas, o Hemmungs-Nervensystem.10 foi Sharpey quem primeiro sugeriu que esta frase poderia ser traduzida como “sistema nervoso inibitório”.11 Pflüger propôs a ideia de nervos inibitórios específicos, mas Lister discordou: ele acreditava que as mesmas fibras nervosas eram responsáveis pelo aumento e diminuição da atividade muscular, dependendo da força do estímulo aplicado. Esta visão surgiu a partir de estudos de vasos sanguíneos em tecidos inflamados em que Lister tinha observado que as artérias do sapo pé apertado após a aplicação de um leve estímulo e descontraído, com forte estímulo, ação—acreditava—se através da mesma nervos.

apesar desta hipótese incorreta, em experimentos que combinaram a estimulação mecânica e elétrica do nervo realizada em junho e julho de 1858 Lister fez uma inferência importante sobre o modo de ação dos nervos esplâncnicos. Escolheu coelhos, com os seus movimentos intestinais muito activos, para experiências sem anestesia com clorofórmio para evitar o seu efeito depressivo nos reflexos intestinais. No primeiro experimento, um comprimento de intestino delgado foi permitido para se projetar através de uma incisão no flanco do animal, e eletrodos foram aplicados aos nervos viscerais em sua origem a partir da medula espinhal. A estimulação eléctrica causou um relaxamento completo do intestino, mas a estimulação local do intestino causou uma pequena contracção localizada que não se espalhou para o intestino adjacente. Lister concluiu :” esta observação é de importância fundamental, uma vez que prova que a influência inibitória não opera diretamente sobre o tecido muscular, mas sobre o aparelho nervoso pelo qual suas contrações são, em circunstâncias ordinárias, induzidas.”

na segunda experiência, ele examinou os efeitos da devascularização ligando os vasos que fornecem um segmento do intestino, um procedimento que resultou em aumento da peristaltis. A estimulação dos nervos simpatizantes novamente causou um relaxamento do intestino. Lister novamente concluiu que a atividade intestinal era controlada por nervos na parede intestinal que tinham sido estimulados pela perda de suprimento sanguíneo.na experiência final, ele removeu os nervos finos para um segmento do intestino sem danificar o suprimento sanguíneo. Simpático estimulação do nervo agora não teve nenhum efeito sobre o denervated segmento do intestino, que continuou a contrair-se espontaneamente, permitindo Lister para concluir:

além desses experimentos, o seu exame histológico da parede do intestino revelou a presença de um plexo de neurônios, confirmando George Meissner de observação do ano anterior (1857),23 e concluiu com a notável de inferência: ‘parece que os intestinos possuem uma intrínseca ganglionares aparelho que é em todos os casos, essencial para o peristáltica movimentos, e, enquanto capaz de ação independente, é passível de ser estimulada ou verificado por outras partes do sistema nervoso.’Curiosamente, Lister negou a existência de inibidores nervos simpáticos e concluiu dizendo:

sua mente parecia estar fechada à função inibitória específica do sistema nervoso simpático, mas ele inferiu que os nervos extrínsecos controlavam a atividade motora intestinal indiretamente através de seu efeito no plexo intramural dos neurônios. Esta conclusão foi geralmente ignorada, e a crença persistiu que os nervos simpatizantes inibitórios causaram relaxamento por um efeito direto sobre as fibras musculares do intestino.

não foi até o desenvolvimento de técnicas de histoquímica em meados do século xx que Lister crença no efeito de extrínsecas nervos no intramuros do plexo foi confirmado, por K. A. Norberg em 1964.24 Técnicas, tais como a formalina-fluorescência induzida em adrenérgicos nervos simpáticos finalmente demonstrou o synaptic relação intrínseca com intestino neurônios (veja a figura 1). Além disso, histoquímicos e fisiológicas investigações do intestino ressecado de pacientes nascidos com a doença conhecida como congênita aganglionosis (doença de Hirschsprung), em que a intrínseca gânglios na parede do intestino estão ausentes desde o nascimento, mostrou que a coordenada de contrações e relaxamentos não ocorrem em tais intestino, apesar de muitas vezes densa inervação muscular pelo simpático e parassimpático nervos. Como resultado, pacientes com a doença sofrem de obstrução intestinal crônica, 25 algo que, em princípio, poderia ter sido previsto a partir da série de experimentos de Lister.

Edward R. Howard, 1969; previously unpublished.)

Conclusões

neste trabalho foi feita uma tentativa para elucidar Lister sua habilidade como um microscopista e experimental fisiologista em um momento em que a tecnologia disponível para fisiologistas estava em sua infância, e para mostrar como a microscopia fornecido um componente crucial da base científica para o seu futuro trabalho clínico na inflamação e sepse. Muitas das conclusões que Lister tirou do meticuloso trabalho inicial, auxiliadas por seus poderes agudos de observação, resistiram ao teste do tempo. O renomado patologista Cuthbert Duques tinha qualquer dúvida quanto à estatura deste trabalho inicial, que formaram a base dos estudos posteriores sobre a infecção e a introdução de anti-séptico cirurgia, quando ele escreveu: “Lister papéis podem ser estudadas com grande lucro por aqueles que se dedicam ao trabalho experimental. Ao longo de seus trabalhos, ele se mostra um filósofo indutivo com um gênio por ver imediatamente a experiência precisa necessária para esclarecer um ponto duvidoso.”26

notas