МакКлендон, Джесси Фрэнсис

Джесси Фрэнсис МакКлендон

Джесси Фрэнсис МакКлендон (англ. Jesse Francis McClendon; 21 декабря 1880, Ланетт, Алабама — 22 ноября 1976, Харлейсвиль, Пенсильвания) — американский химик и физиолог.^[1] Известен тем, что первым выполнил внутрижелудочную рН-метрию с помощью аппаратуры собственной конструкции.^[2][3]

Биография

Джесси Фрэнсис МакКлендон женился первый раз в 1911. От этого брака у него было двое детей. В 1936 он женился вторично, на Мэрин Петерсон (англ. Maren Peterson).^[1]

Свои первые академические степени Джесси Фрэнсис МакКлендон получил в Техасском Университете: бакалавра — в 1903 году и магистра — в 1904. Затем, в 1906 году, в Пенсильванском университете — доктора философии по зоологии.^[1]

После получения степени доктора философии МакКлендон преподает биологию в колледже Рандольфа-Макона в Ашланде, штат Виргиния, затем зоологию в Университете Миссури. С 1909 по 1914 год преподаёт гистологию, анатомию и физиологию в Медицинском колледже Корнелльского университета. С 1914 году он работает в Медицинской школе Университета Миннесоты, в том числе, с 1920 по 1939 — профессором физиологической химии. Затем возвращается в Филадельфию, и с 1939 по 1949 год он профессор-исследователь физиологии в Медицинском Колледже Ганемана, а с 1950 по 1962 — биохимик-исследователь в Медицинском Центре Альберта Эйнштейна.^[1]

Биохимические исследования

Джесси Ф. МакКлендон прожил долгую жизнь, большую часть которой, кроме преподавания, активно занимался биохимией и физиологией человека и животных. МакКлендон — автор более 100 работ, в которых описываются новые решения разнообразных биохимических задач. Судя по его публикациям, он мог параллельно вести исследования в соседних областях биохимии, постоянно «выдавая на гора» новые и новые результаты. Кроме собственно постановки биохимической задачи и выполнения исследования, он создавал новые конструкции приборов, позволяющих проводить измерения тех или иных параметров.^[1]

Д. Ф. МакКлендон изучал разные аспекты биохимии морских ежей, земноводных и морских рыб. Целый ряд его работ посвящен крови земноводных, морских рыб, теплокровных и человека: определения кислотности крови, её буферных свойств, определения концентрации в крови углекислого газа и кислорода, а также созданию и использованию измерительной аппаратуры и электродов для измерения параметров крови.^[1]

МакКлендон исследует свойства желудочного и кишечного сока человека и животных, в том числе кислотность желудочного содержимого, кислотности двенадцатиперстной кишки и других разделов кишечника.^[2][3]

Несколько лет МакКлендон занимается исследованием характеристик пищевых продуктов: кислотностью, содержанием иода, различных витаминов, а также исследованием связи заболеваний зобом и количеством иода в пище.^[1]

Внутрижелудочная рН-метрия

Хотя научные интересы МакКлендона довольно разнообразны, в истории науки он остался, как основоположник измерений кислотности желудочного сока непосредственно в человеке.^[2][3]

Как писал Е. Ю. Линар в 1968 году: «История создания и применение этого метода (то есть внутрижелудочной рН-метрии) начинается с 1915 года, когда МакКлендон впервые описал определение внутрижелудочной кислотности при помощи водородного и каломельного электродов. Конструкция последнего была так хорошо продумана, что претерпела с тех пор лишь незначительные изменения».^[2][3]

рН-зонд для внутрижелудочной рН-метрии, сконструированный МакКлендоном

МакКлендон впервые исследовал изменение кислотности желудка здорового человека при даче ему различных пробных завтраков, а также у разных лиц после получения ими одинаковых завтраков. Он установил, что у всех исследуемых им лиц кислотность в желудке натощак нейтральная (рН = 7), а после пробного завтрака быстро повышается в течение 1,5 — 3-х часов, после чего остаётся стационарной до тех пор, пока пища не покинет желудок. Скорость возрастания кислотности была тем меньше, чем тяжелее оказывалась пища и чем больше белка она содержала.^[2]

Джесси Ф. МакКлендон установил, что уровень, на который поднимается кислотность, является индивидуальной характеристикой каждого человека.^[2]

Кроме исследования кислотопродуцирующей функции желудка, МакКлендон был первым, кто исследовал кислотность кишечника in vivo, для чего он делал разрез в стенке живота собаки и вводил в желудок и разные отделы кишечника собак электрод для измерения кислотности.^[4]

рН-зонд МакКлендона

Для выполнения внутрижелудочной рН-метрии МакКлендоном был разработан «электрод для введения в желудок» (название автора, хотя фактически это был первый одноэлектродный рН-зонд), изображение которого из статьи МакКлендона 1915 года дано на рисунке. Основу рН-зонда составляла резиновая трубка L длиной 60 см с внутренним отверстием 3 см. К потенциометру (на рисунке отсутствует) от рН-зонда подходили два медных провода, M и N, в шёлковой оплетке, которые вместе с трубкой были покрыты резиновым клеем и высушены. Нижняя, рабочая часть зонда, сформирована внутри стеклянной трубки J, вставленной одним концом в резиновую. Один провод, М, выходит за пределы резиновой трубки в месте соединения её со стеклянной, а другой, N, — через отверстие Е. Провод N соединяется с платиновой проволокой, которая вплавлена в нижний конец стеклянной трубки. Нижний конец стеклянной трубки А и медно-платиновый переход покрыт сургучом. Капля чистой ртути залита в нижний конец стеклянной трубки так, чтобы контакт с платиновой проволокой был на уровне В. Выше ртути размещено немного каломели, залитой концентрированным раствором хлористого калия С. Оставшаяся часть стеклянной трубки заполнена влажными кристаллами хлористого калия, D. Отверстие Е закрыто замоченной в растворе хлористого калия ватой. Сформированный таким образом каломельный электрод отделён от другой части трубки стеклянной перемычкой F. Выше F на уровне G имеются несколько отверстий и на уровне этих отверстий через просвет трубки проходит тонкая, покрытая платиной, проволока которая прикрепляется с помощью пайки к выпуклости (к которой также припаивается провод М) внутри короткого куска трубки на уровне I. Резиновая трубка ведёт к генератору водорода и тонкая струя водорода попадает через резиновую трубку в стеклянную и выходит наружу через отверстия G, превращая, таким образом, платиновую проволоку от Н до F в водородный электрод.^[5]

Эксперименты МакКлендона

Джесси Ф. МакКлендон был выдающимся экспериментатором. При этом его не останавливало, что объектом его экспериментов был живой человек. Первый, весьма громоздкий рН-зонд, в который постоянно подводился водород, он проглатывал, вплоть до двенадцатиперстной кишки, сам. В статье 1920 года он описывает (в соавторстве с F. J. Myers), как исследовалось содержимое двенадцатиперстной кишки соавтора этой работы.^[6] Известен его эксперимент, когда студент-доброволец в течение 13 недель питался только одними гамбургерами и водой. С годами было подтверждено, что участие в эксперименте не повлияло на здоровье этого студента.^[7]

Библиография

• McClendon J. F. New hydrogen electrodes and rapid methods of determining hydrogen ion concentrations. — Amer. J. Physoil., 1915, 38, 2, 180.
• McClendon J. F. A direct reading potenciometer for measuring hydrogen ion concentration. — Amer. J. Physoil., 1915, 38, 2, 186.
• McClendon J. F. Acidity curves in the stomachs and duodenums of adults and infants plotted with the acid of imported methods of measuring hydrogen ion concentration. — Amer. J. Physoil., 1915, 38, 2, 191.
• McClendon J. F., Sheldon A., Ben Karpman. The hydrogen ion concentrations of the contents of the small intenstine. — J. of Biological Chemistry, Feb 19, 1918. XXXIV, No 1.
• Myers F. J., McClendon J. F. Note of the hydrogen ion concentration of the human duodenum. — J. of Biological Chemistry, 1920 41: 187—190.
• McClendon J. F. The distribution of iodine with special reference to goiter. — Physiol Rev, Apr 1927; 7: 189—258.

Источники

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Jesse F. McClendon papers, 1910s-1960s. University of Minnesota Archives  (англ.)
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Линар Е. Ю. Кислотообразовательная функция желудка в норме и патологии. — Рига: Зинанте, 1968, 438 с.
3. ↑ ^{1 2 3 4} Рапопорт С. И. и др. рН-метрия пищевода и желудка при заболеваниях верхних отделов пищеварительного тракта / Под ред. академика РАМН Ф. И. Комарова. — М.: ИД МЕДПРАКТИКА-М, 2005, 208 с.
4. ↑ McClendon J. F., Sheldon A., Ben Karpman. The hydrogen ion concentrations of the contents of the small intenstine. — J. of Biological Chemistry, Feb 19, 1918. XXXIV, No 1.  (англ.)
5. ↑ McClendon J. F. New hydrogen electrodes and rapid methods of determining hydrogen ion concentrations. — Amer. J. Physoil., 1915, 38, 2, 180.  (англ.)
6. ↑ Myers F. J., McClendon J. F. Note of the hydrogen ion concentration of the human duodenum. — J. of Biological Chemistry, 1920 41: 187—190.
7. ↑ An unusual hamburger experiment is part of the University of Minnesota’s dietary research annals. Medical bulletin. University of Minnesota. Winter 2008.  (англ.)