Napoleon Nikodem Cybulski herbu Prawdzic – adrenalina, fotografo-wanie krwi i hipnoza
Współczesny człowiek nie wyobraża sobie bez niej rozrywki, dla niektórych jest wręcz sednem wszelkiej aktywności. Mowa tu o adrenalinie, której współodkrywcą był wybitny polski fizjolog Nikodem Cybulski. Ten lekarz o umyśle inżyniera potrafił nadać realny kształt swoim pomysłom, czego przykładem było samodzielne skonstruowanie fotohematochrometru, aparatu do pomiaru prędkości przepływu krwi. Przeprowadził również pionierskie w skali światowej badania fal elektroencefalograficznych. Był typem zaangażowanego badacza, który chętnie przekraczał granice swojej dyscypliny, by zadawać zawsze aktualne pytania o społeczny status nauki, jak choćby w pracach „Czy państwo i społeczeństwo mają obowiązek popierać naukę?” oraz „Nauka wobec wojny”. Badania mózgu otworzyły go na nowatorskie badania umysłu. Jako pierwszy w Polsce zajmował się hipnozą i to tak kompetentnie, że można zaliczać go do prekursorów koncepcji nieświadomości wyprzedzających idee Freuda.
Wyjątki z biografii naukowca Napoleon Nikodem Cybulski herbu Prawdzic urodził się 14 września 1854 roku w Krzywonosach na Wileńszczyźnie, jako syn Józefa Napoleona i Marcjanny z Hutorowiczów. Zmarł 26 kwietnia 1919 roku w Krakowie. To polski fizjolog, współodkrywca adrenaliny, jeden z twórców endokrynologii, współodkrywca prądów czynnościowych mózgu (1890), pionier elektroencefalografii, a także publicysta. Jego równie uznany uczeń – Adolf Beck – tak pisał o swoim wielkim mistrzu w laudacji pogrzebowej: (…) wielki uczony i badacz, pracowników tych mistrz i przewodnik, nauki tej chluba; Macierzy Jagiellońskiej […] profesor znamienity, który święty obowiązek nauczycielski do ostatniego niemal tchnienia spełniał jakby z kapłana namaszczeniem; Ojczyźnie znakomity obywatel, mąż prawy i niezłomny, który przykładem swym i wzorem nie tylko rozsiewał w szerokim kręgu prawdy miłość i nauki ukochanie, który uczniom swoim nie samego tylko wiedzy wzbogacenia dostarczał, ale cnót obywatelskich był krzewicielem i czcicielem niezłomnym, czy ucząc, czy twórczemu oddając się badaniu.
W 1875 roku Nikodem Cybulski ukończył ze srebrnym medalem gimnazjum w Mińsku Litewskim, a następnie rozpoczął studiaw Akademii Wojskowo-Medycznej w Petersburgu. Był wybitnym studentem, dzięki czemu bardzo szybko zwrócił na siebie uwagę profesora fizjologii – Iwana Tarchanowa. Już jako student drugiego roku medycyny rozpoczął pracę w Zakładzie Fizjologii, czego efektem było m.in. opublikowanie w 1978 roku pracy pt. "O wpływie postawy ciała na ciśnienie, tętnoi oddychanie u zwierząt".
W 1880 roku otrzymał dyplom w dziedzinie medycyny cum eximalaude. Praca naukowa Cybulskiego spotkała się z wielkim uznaniem środowiska profesorów Akademii. Efektem tego było przyznanie młodemu badaczowi złotego medalu klasy pierwszej, ale przede wszystkim umożliwienie dalszej pracy naukowej oraz zatrudnienie na uczelni. Ponadto w roku 1881, decyzją kollegium profesorskiego, młody Cybulski otrzymał stanowisko zastępcy prosektora przy katedrze fizjologii. Lata 1877-1885 to czas jego asystentury w petersburskim Instytucie Fizjologii, który zaowocował licznymi publikacjami. W 1885 roku młody naukowiec obronił doktorat rozprawą nt. prędkości przepływu krwi, którą zbadał przy pomocy samodzielnie skonstruowanego fotohematochrometru. W Akademii Wojskowej prowadził także badania nad wpływem nerwu przeponowego na szybkość oddychania oraz na nerwy krtani i błędne. Niedługo po obronie doktoratu, jeszcze w tym samym roku przeprowadził się do Krakowa, który był wówczas częścią Cesarstwa Austro-Węgierskiego. Tam objął stanowisko kierownika Katedry Fizjologii na Uniwersytecie Jagiellońskim. W Krakowie Nikodem Cybulski dalej rozwijał swoją karierę naukową. W latach 1887-1888 i 1895-1996 pełnił funkcję dziekana Wydziału Lekarskiego, 1904-1905 – rektora, a 1905-1909 – prorektora uczelni.
W przywołanej już publikacji autorstwa A. Becka czytamy o początkach działalności Nikodema Cybulskiego na Uniwersytecie Jagiellońskim:
Z niezwykłą energią zabrał się do znojnego dzieła nauczyciela, rozpoczął pracę nad wychowaniem szeregu pokoleń lekarzy, otoczył się od razu licznem gronem pracowników, którzy pod Jego przewodnictwem uprawiać zaczęli niwę nauki, a sam z podziwu godną wytrwałością, która miała go już nie opuścić do ostatnich chwil życia, poświęcił całe swe jestestwo umiłowaniu pracy naukowej, szukaniu prawdy w biologii. […] Cybulski przez szereg lat nie tylko opracowywał i zdobyczami zasilał różnorodne działy fizyologii, ale nawet i pokrewne nauki, jak: anatomię mikroskopową, patologię doświadczalną i inne przez znaczne prace wzbogacał.
Napoleon Nikodem Cybulski zmarł w swym gabinecie w Zakładzie Fizjologii UJ w wyniku udaru mózgu. Jest uważany za założyciela krakowskiej szkoły fizjologicznej. Został odznaczony pośmiertnie Krzyżem Komandorskim Orderu PoloniaRestituta (1936).
Najważniejsze dokonania naukowe
Niewątpliwie jednym z niezwykle ważnych odkryć Cybulskiego jest nowatorska metoda badania prędkości ruchu krwi w naczyniach krwionośnych za pomocą samodzielnie skonstruowanego fotohemotachometru(1884). Z tego wynalazku korzystał nie tylko sam Cybulski, ale także inni fizjologowie badający krążenie krwi. Należeli do nich współpracownicy oraz uczniowie Cybulskiego, wśród nich m.in. Adolf Beck. Na czym polegała istota wynalazku? Metoda ta wykorzystywała tzw. rurkę Pitota. Pozwalała na oznaczenie średniej prędkości przepływu krwi w tętnicach i żyłach oraz szybkość zmienną w czasie każdej z faz czynności serca. Ponadto wprowadziła po raz pierwszy do fizjologii fotografowanie ruchu jako sposób graficznego rejestrowania. Fotografia, zastosowana po raz pierwszy w tym zakresie przez Cybulskiego, znalazła liczne wykorzystania w badaniach fizjologicznych. Sam Cybulski używał metody fotografii w manometrze podczas badania ciśnienia krwi w żyłach. Zmierzył i opisał prędkość przepływu krwi w tętnicach udowych i szyjnych. Odkrył, że wzrost ciśnienia wewnątrzczaszkowego powoduje zaburzenia przepływu krwi do mózgu. Za pomocą skonstruowanego przez Cybulskiego fotohemotachometru Andrzej Klisiecki przeprowadził w latach 30. i 40. badania nad zmianami ciśnienia tętniczego krwi w zależności od faz akcji skurczowej serca.
Wśród innych doniosłych osiągnięć naukowych Cybulskiego było wyizolowanie w 1895 roku aktywnego czynnika z tkanki nadnerczy, tzw. nadnerczyny, nazwanej później adrenaliną. Badacz wykazał, że krew wypływająca z żyły nadnercza tak samo działa na ustrój, jak wyciąg gruczołu, przez co niezbicie dowiódł, że substancja czynna nadnercza istotnie wydziela się do krwiobiegu. Podejście to było całkowicie nowe, ponieważ wówczas powszechnie przypisywano większość czynności organizmu i narządów wyłącznie wpływowi układu nerwowego.
Cybulski objaśnia to stanowisko w swoim dziele pt. "O funkcji nadnercza" z 1895 roku:
"Z doświadczeń tych można wnosić, że ustrój rzeczywiście ma wpływ na czynności odżywcze rozmaitych tkanek, bezpośrednio za pomocą czynności osobnych gruczołów, wśród których, jak przytoczone doświadczenia świadczą, wybitną rolę odgrywają wszystkie te zagadkowe narządy, których roli dotychczas zupełnie nie mogliśmy sobie wytłumaczyć, jak gruczoł tarczykowy, nadnercze, a może i grasica".
Rola adrenaliny w organizmie jest ogromna – podnosi poziom cukru we krwi, powoduje rozkład glikogenu mięśniowego do kwasu mlekowego, mobilizuje tłuszcz tkanki tłuszczowej, wywołuje skurcz naczyń tętniczych, z wyjątkiem naczyń wieńcowych serca, które rozszerza. W medycynie jest również stosowana jako lek na astmę, wstrząsy i ostre odczyny alergiczne.
Cybulski to pionier polskiej elektroencefalografii i endokrynologii. Jako jeden z pierwszych w 1890 roku otrzymał zapis EEG kory mózgowej. Wraz z Adolfem Beckiem (1863-1942) przeprowadził pionierskie w skali światowej badania fal elektroencefalograficznych. Pod nadzorem Cybulskiego Adolf Beck badał aktywność kory mózgowej w odpowiedzi na stymulację nerwów obwodowych u psów i małp. Elektrody umieszczono na czaszce, aby zarejestrować zmiany w potencjale elektrycznym. Poprzez dalsze analizy potencjalnych zmian naukowcy nakreślili obszary czuciowe kory mózgowej. Pokazali także, że amplituda sygnału zależy od siły i rodzaju bodźca czuciowego oraz od głębokości znieczulenia. Ich badania nad mapowaniem mózgu i stymulacją nerwów były absolutnie innowacyjne. Również we współpracy z Beckiem Cybulski wykazał, że każde odczucie smaku w języku było spowodowane odrębnym rodzajem receptora. W 1914 roku za pomocą galwanometru strunowego zarejestrował stałe fale wychodzące z mózgu. Te pierwsze eksperymenty, prowadzonena odsłoniętych mózgach zwierząt, doprowadziły do badań nad falami mózgowymi u człowieka i przyczyniły się do rozwoju elektroencefalografii (EEG). Współcześnie osiągnięcia Cybulskiego są wykorzystywane w medycynie m.in. przy rozpoznawaniu ognisk padaczki i guzów mózgu.
Cybulski badał także aktywność bioelektryczną mięśni. Użył stymulacji elektrycznej do zbadania ścieżki prądu elektrycznego przez mięśnie, prowadząc badania przy użyciu kondensatora własnej konstrukcji. Jego budowa pozwoliła mu bardzo konsekwentnie i dokładnie przeprowadzić proces elektrycznego podrażniania. Cybulski opisał „prąd spoczynkowy” jako różnicę potencjałów między wnętrzem, a zewnętrzem komórek mięśniowych, wywołanych przez dwie różne grupy jonów. Dzisiaj prąd spoczynkowy Cybulskiego nazywany jest potencjałem spoczynkowym. Wyjaśniając, że różnica potencjałów spoczynkowych jest normalnym stanem wszystkich komórek mięśniowych, odrzucił pomysł Hermanna, że wynika ona z uszkodzenia komórek. Co więcej, jako pierwszy ogłosił, że podział na dwie grupy jonów spowodowany jest różną przepuszczalnością membran dla różnych jonów – dodatnich i ujemnych. To był nowy pomysł, który uzupełnił i rozszerzył eksperymenty du Bois-Reymonda i innych. Cybulski zastosował metody teoretyczne i eksperymentalne na sztucznym modelu mięśnia. Podejrzewał, że ruch jonowy spowodował „prąd czynny” – innymi słowy, że sygnały elektryczne są spowodowane przez sygnały chemiczne. Aby to udowodnić, skonstruował model mięśnia z błony jelita. Używając roztworów o różnych stężeniach jonów po obu stronach membrany, uzyskał różne prądy spoczynkowe. Cybulski doszedł do wniosku, że potencjał spoczynkowy jest spowodowany przez jony ujemne wewnątrz i jony dodatnie poza błoną mięśniową, oraz że prąd czynny jest efektem dodatniego ruchu jonów z zewnątrz do wnętrza. Wskazał również, że temperatura miała znaczący wpływ na proces. Cybulski badał także prąd czynny w mięśniach w odniesieniu do siły i charakteru stymulacji za pomocą dwóch elektrod przyczepionych do tkanki mięśniowej, a także wpływ odległości między dwiema elektrodami stymulującymi na prąd czynny. Później jego obserwacje przekształciły się w elektromiografię i badanie przewodnictwa nerwowego.
Cybulski zainicjował w Polsce badania nad hipnotyzmem. Niektóre tezy zawarte w jego książce "O hypnotyzmie ze stanowiska fizyjologicznego" pozwalają zaliczać go do prekursorów koncepcji nieświadomości wyprzedzających idee Freuda.
Oprócz medycyny badacz interesował się również zagadnieniami społecznymi, publikując na ten temat książki i artykuły, m.in: "Czy państwo i społeczeństwo mają obowiązek popierać naukę?"(1895), "W sprawie organizacyi gospodarstw włościańskich" (1896), "Nauka wobec wojny" (1918). Był zdecydowanym zwolennikiem dopuszczenia kobiet do studiów medycznych. Wraz z Odonem Bujwidem oraz Kazimierą Bujwidową założył w 1891 roku pierwsze w Krakowie gimnazjum żeńskie. W 1916 roku zakupił dwór w Nawojowej Górze. W roku 1918 otrzymał Nagrodę Fundacji Erazma i Anny Jerzmanowskich przyznaną przez Polską Akademię Umiejętności.
Profesor, nauczyciel, społecznik
Napoleon Cybulski starał się zaszczepiać zapał i miłość do nauki swoim uczniom i współpracownikom. W wielu publikacjach na temat tego badacza podkreśla się wielokrotnie, że był dobrymi życzliwym człowiekiem, a przede wszystkim – doskonałym nauczycielem i profesorem.
Najlepiej pisze na ten temat jego uczeń i kontynuator badań –Adolf Beck:
Wykład Jego, urozmaicony bardzo licznemi demonstracyami i doświadczeniami, był zawsze jasny, zwięzły; słowa żywe, twierdzenia logiczne, wywodzone ze spostrzeżeń i faktów, przykuwały słuchacza, zmuszając go do ciągłej uwagi i do ćwiczenia w indukcyjnem myśleniu. O wykładzie Cybulskiego można było bez przesady powiedzieć, że spełniał znakomicie zadanie, jakiedu Bois-Reymond zakreślił wykładowi fizyologii, który powinien nie tylko podawać sumę wiadomości, ale być także dla ucznia szkołą jego umysłu.
Wielki nacisk kładł na uczenie studentów samodzielności. Praktyczne ćwiczenia i doświadczenia były nieodzownym, stałym elementem zajęć, które prowadził. Był zwolennikiem twierdzenia, że tylko przez obserwację można nauczyć się anatomii i fizjologii, a także poznać tajniki organizmu. Charakteryzowała go pokora i entuzjazm. Jest duchowym i naukowym ojcem wybitnych fizjologów, którzy rozpoczęli karierę w innych polskich ośrodkach akademickich. Był także członkiem rady miejskiej Krakowa. Prowadził gabinet chirurgii stomatologicznej. Zmarł 26 kwietnia 1919 roku w swoim gabinecie w Krakowie.
Wybrane prace
• O metodach badania fizyologicznego (1885)
• Nowy przyrząd do badania prędkości ruchu krwi (fotohaemotachometr) i jego zastosowanie (1886)
• O hypnotyzmie ze stanowiska fizyjologicznego (1887)
• Nowy manometr do oznaczania parcia w żyłach za pomocą fotografii (1888)
• O ucisku mózgu (1890)
• Dalsze zjawiska nad zjawiskami elektrycznymi w korze mózgowej małpy i psa (1891)
• Nowa modyfikacja kalorymetru (1894)
• O funkcji nadnercza (1895)
• Próba nowej teroyi zjawisk elektrycznych w tkankach zwierzęcych (1898)
• Kilka słów w sprawie jadów w jelicie prawidłowem (1907)
• Wpływ błon i przegród na siły elektromotoryczne (1909)
• Fizyologia człowieka (1915)
• O termodynamice mięśniowej (1916)
• Elektryczność zwierzęca