Pan od adrenaliny

Trudno opisać postać i dokonania naukowca światowego formatu, choć nieco zapomnianego, nie popadając w patos i zachwyt nad wielkością jego dokonań. Zmarły 98 lat temu (26 kwietnia 1919 roku) Napoleon Nikodem Cybulski, twórca polskiej szkoły fizjologicznej, dzięki prowadzonym u schyłku XIX wieku badaniom nad produkowaniem związków biologicznych w rdzeniu nadnerczy stanął w szeregu czołowych odkrywców, dając początek endokrynologii.

Napoleon Nikodem Cybulski

Cybulski urodził się 14 września 1854 roku w Krzywonosach (obecnie zachodnia Białoruś). Był synem Józefa Napoleona i Marcjanny z Hutorowiczów. Po ukończeniu gimnazjum w Mińsku w 1875 roku wstąpił do petersburskiej Cesarskiej Akademii Medyko-Chirurgicznej, najstarszej uczelni medycznej w Rosji. Fizjologią zainteresował się w czasie studiów. Widząc jego zaangażowanie, wybitny rosyjski profesor fizjologii gruzińskiego pochodzenia Iwan Romanowicz Tarchanow (Tarchniszwili) zaproponował mu posadę asystenta, na której pozostał do końca studiów. Znajomość z Tarchanowem, współodkrywcą odruchu skórno-galwanicznego, do dziś wykorzystywanego do wykrywania kłamstw, przerodziła się w długoletnią przyjaźń, a nawet doprowadziła do przeprowadzki profesora do Galicji, do Nawojowej Góry pod Krzeszowicami.

Okres studiów Cybulskiego to początek jego badań i pierwszych sukcesów. Jako student trzeciego roku za pracę konkursową O wpływie postawy ciała na boczne ciśnienie, puls i oddychanie zwierząt uzyskał złoty medal. Cybulski podkreślał w niej znaczenie czynników regulacyjnych w układzie krwionośnym na długo przed odkryciem roli pressoreceptorów.

W Petersburgu został w 1881 roku zastępcą prosektora przy Katedrze Fizjologii i pozostał na tym stanowisku do czasu powołania go do Krakowa. Prowadził badania nad konstrukcją aparatu do określania szybkości przepływu krwi w naczyniach krwionośnych: ich efektem było ogłoszenie pracy Badania nad szybkością ruchu krwi za pomocą fotohemotachometru, która dała mu stopień doktora medycyny. Wprowadzenie metody fotograficznej do rejestracji wahań ciśnienia było istotnym krokiem w ulepszaniu metod badań fizjologicznych – umożliwiło poznanie zmiennej szybkości krwioobiegu podczas akcji serca. Dzięki temu Cybulski określił zmiany szybkości przepływu krwi w odniesieniu do faz pracy serca i rytmu oddechowego: przy pomocy skonstruowanego przez siebie urządzenia dokonał jednego z pierwszych na świecie pomiarów szybkości linearnego przepływu krwi w tętnicy szyjnej i udowej. Koncepcja badania wyprzedziła używane we współczesnej neurologii przepływowe badanie dopplerowskie tętnic dogłowowych.

Wszystko to sprawiło, że gdy w 1885 roku zwolniła się w Uniwersytecie Jagiellońskim Katedra Fizjologii (po zmarłym Gustawie Piotrowskim), po uzyskaniu bardzo pozytywnych opinii ze strony Iwana Tarchanova oraz „ojca” rosyjskiej fizjologii Iwana Sieczenowa, Cybulski został powołany na wakującą posadę. Wszyscy zgodnie podkreślali pracowitość, ambicję i wysokie morale Cybulskiego, miał już także wyrobioną opinię doskonałego eksperymentatora.

Słabe wyposażenie pracowni znajdującej się w drugim podwórzu dawnego kolegium fizycznego przy ul św. Anny 6 wymagało doposażenia. Zmusiło to Cybulskiego w pierwszych latach po przybyciu do Krakowa do działań na rzecz pozyskania funduszy: między innymi popularyzował swoją dziedzinę poprzez wykłady otwarte, uzyskując tą drogą prywatnych sponsorów. Warunki pracy zdecydowanie się zmieniły, gdy do jego dyspozycji oddano piętro nowo wybudowanego w latach 1892–1895 gmachu Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego przy ul. Grzegórzeckiej. Cybulski stworzył tam nowoczesny Zakład Fizjologii, funkcjonujący do dnia dzisiejszego.

W Krakowie szybko wykrystalizowały się główne kierunki badań Cybulskiego, które prowadził wspólnie ze swoimi asystentami: Władysławem Szymonowiczem oraz Adolfem Beckiem – obaj później objęli katedry w Uniwersytecie Lwowskim, na nowo utworzonym Wydziale Lekarskim. Szymonowicz, który zajmował się pracownią histologiczną, prowadził z Cybulskim badania nad czynnością nadnerczy. Efektem tych prac było przełomowe odkrycie, którego dokonano w Krakowie w 1894 roku – rozpoznanie roli nadnerczy w utrzymaniu wysokiego ciśnienia krwi tętniczej. Badacze, podając wyciąg z usuniętego wcześniej nadnercza, którego składu chemicznego nie znali, a który określili mianem nadnerczyny, uznali, że to ona odpowiada za wytwarzanie oraz wprowadzanie do krwioobiegu wielu aktywnych substancji, między innymi dopaminy i noradrenaliny, które w wyniku przemian metabolicznych dają adrenalinę. W 1895 roku opisali swoje doświadczenia, a streszczenie wysłali do jednego z najbardziej poczytnych periodyków dla specjalistów „Zentralblatt fűr Physiologie”.

Ponieważ był to okres intensywnych badań nad wydzielaniem wewnętrznym, wiele ośrodków prowadziło doświadczenia w tym kierunku – między innymi Edward Sharpey-Schafer z Londynu, który wspólnie z Georgem Oliverem wyniki swoich badań opublikował w „Proccedings of the Physiologica Society” w 1894 i 1895 roku. Wyniki były zgodne z opublikowanymi przez polskich badaczy, naukowcy różnili się jednak w ich interpretacji. Brytyjczycy twierdzili, że głównym miejscem działania adrenaliny są naczynia obwodowe, a podwyższenie ciśnienia jest efektem skurczu mięśniówki, natomiast Cybulski z Szymonowiczem uznali, że nadnerczyna działa pobudzająco na ośrodki naczyniowo-ruchowe w rdzeniu przedłużonym. Chociaż to przypuszczenie się nie potwierdziło, to jednak uzupełnienie badań nad obecnością adrenaliny w krwi żylnej przeprowadzonych wyłącznie przez nich daje im jedno z najważniejszych miejsc wśród pionierów światowej endokrynologii.

Cybulski prowadził także prekursorskie badania z zakresu neurofizjologii i fizjologii trawienia. Już w 1888 roku wspólnie z Adolfem Beckiem opublikował pracę Badania poczucia smaku osoby pozbawionej języka. Ze słynnym chirurgiem Janem Mikuliczem-Radeckim opracował zagadnienie O fizjologicznym zachowaniu się przełyku i mechanizmie połykania, a w 1907 roku ogłosił – wspólnie ze swoim mistrzem i przyjacielem Tarchanowem – w „Lwowskiem Tygodniku Lekarskim” pracę zatytułowaną Kilka słów w sprawie jadów w jelicie prawidłowym. Autorzy dowodzili w niej, że treść jelita cienkiego może być bardziej toksyczna niż jelita grubego i tłumaczyli to dużą ilością soków trawiennych w tym pierwszym.

Cybulski interesował się również problematyką wytwarzania ciepła w mięśniach podczas ich działania. W 1890 roku ogłosił w biuletynie Akademii Umiejętności konstrukcję przyrządu do jego mierzenia. Stworzył tym samym pierwotną formę mikrokalorymetru. Urządzenie zademonstrował na zjeździe lekarzy w Rzymie w 1894 roku, w kolejnych latach go modyfikował, ale pracę O termodynamice mięśniowej ogłosił dopiero w 1916 roku, kiedy z powodu choroby musiał ograniczyć swoją aktywność zawodową. Zajmując się elektrofizjologią mięśni wielokrotnie konstruował modele fizyczne, które imitowały zjawiska elektryczne zachodzące w mięśniach. Jednym z wyzwań, które sobie postawił, było znalezienie alternatywy dla stosowanej w pobudzaniu mięśni i nerwów cewki indukcyjnej Du Bois Reymonda. Użył do tego celu kondensatora, co umożliwiło bardziej precyzyjne niż dotychczas określanie warunków fizycznych pobudzenia i tym samym dokładniejsze badania.

Przełomowe doświadczenia przeprowadził Cybulski, wspólnie z Adolfem Beckiem, także w dziedzinie elektrofizjologii. Odkryli elektryczną aktywność mózgu, a badania dotyczyły spontanicznych i wywołanych zjawisk elektrycznych w korze mózgowej i w rdzeniu kręgowym. Niezależnie od odkrycia Richarda Catona, dokonali w 1890 roku pionierskiego pomiaru aktywności elektrycznej mózgu, co do dziś wykorzystywane jest w pracowniach elektroencefalograficznych (EEG). Udowodnili, że pomiędzy dwiema elektrodami położonymi w różnych okolicach kory mózgowej można za pomocą galwanometru rejestrować zmieniające się różnice potencjału elektrycznego. Dzięki temu opisali lokalizację okolic czuciowych w korze mózgowej zwierząt (psów i małp). Analizowali również zależność powstających w tkance mózgowej prądów – od znieczulenia i od stanu zmęczenia. Cybulski był pierwszym, który podjął w Krakowie badania nad hipnotyzmem, tłumaczył i pisał podręczniki, popularyzował naukę. Za swoje odkrycia był trzykrotnie zgłoszony do Nagrody Nobla (1911, 1914, 1918).

Cybulski był dwukrotnie dziekanem Wydziału Lekarskiego UJ, a w roku akademickim 1904/1905 pełnił funkcję rektora. Już w 1887 roku został członkiem korespondentem Akademii Umiejętności, a cztery lata później jej członkiem czynnym. Swoje prace ogłaszał prawie wyłącznie w rocznikach Akademii Umiejętności i polskich czasopismach lekarskich, w związku z czym jego dokonania nie były powszechnie znane. Prowadził również gabinet stomatologiczny w Krakowie – doświadczenie w tej dziedzinie zdobył jeszcze w Petersburgu, gdzie wykładał w nowo utworzonej wówczas szkole dentystycznej.

Cybulski miał także ogromne zacięcie społecznikowskie, wspierał edukację kobiet, był zwolennikiem dopuszczenia ich do studiów uniwersyteckich. Wykładał na Wyższych Kursach dla Kobiet przy Muzeum Techniczno-Przemysłowym Adriana Baranieckiego w Krakowie oraz był współzałożycielem (w 1896 roku) pierwszej w Galicji Prywatnej Szkoły Żeńskiej z programem gimnazjalnym, gdzie udzielał bezpłatnych porad lekarskich.

Skromny, serdeczny, potępiał wszelkie czyny nieetyczne. Chętnie dzielił się swoimi pomysłami; tworząc krakowską szkołę fizjologiczną skupił wokół siebie dużą grupę młodych lekarzy.