Development of ideas about the physiology of metabolism

封面

如何引用文章

全文:

详细

The article is devoted to the history of the development of metabolic physiology, starting from the study of the general principles of metabolism in the early modern period to research in recent decades. In studying the history of medical and biological disciplines, an important part is the identification of the stages of their formation and development. In this regard, it seems important to make a historical-scientific review of the development of ideas about metabolic physiology, showing the contribution of researchers from different regions. It will be useful for teaching historical-scientific and special disciplines, as well as for researchers studying the history of physiology. The purpose of the article: to analyze the development of ideas about the physiology of metabolism in Modern and Contemporary times. Research materials. In preparing this text, articles in publications included in the RSCI and PubMed were used. The depth of the search for publications was 20 years, and a number of earlier works relevant to the research topic were also included in the review. Research results. The results on the development of ideas about the physiology of metabolism were summarized. The first experiments began in the early modern period. For this purpose, calorimeters were designed to measure the amount of heat generated. The data obtained prompted scientists to study the chemical composition of body tissues, the composition of food substances entering the body, and the end products of decay released. On this basis, nutrition standards were developed in the second half of the 19th century. During the 20th century, the protein nature of enzymes was established, the mechanism of regulation of blood glucose levels was studied, the role of B vitamins in metabolism was clarified, etc. The contribution of Russian physiologists to the development of metabolic physiology is shown (Bidder G., Shmidt A., Sechenov I.M., Mikhailov V.P., Babskii E.B., Savitskii N.N.). The history of the development of metabolic physiology can be considered when studying special issues within the university disciplines «Normal Physiology», «History of Medicine», «History of Biology».

作者简介

Anna Subotyalova

Novosibirsk State Pedagogical University

Email: subotyalov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8235-4395
SPIN 代码: 8681-6985
Novosibirsk, Russian Federation

Mikhail Subotyalov

Novosibirsk State Pedagogical University; Novosibirsk State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: subotyalov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8633-1254
SPIN 代码: 9170-4604
Novosibirsk, Russian Federation

参考

  1. Eknoyan G. Santorio Sanctorius (1561–1636) — founding father of metabolic balance studies. American Journal of Nephrology. 1999;19(2):226. doi: 10.1159/000013455
  2. Manz F. History of nutrition and acid-base physiology. European Journal of Nutrition. 2001;40(5):189. doi: 10.1007/s394-001-8346-7
  3. Kenny GP, Notley SR, Gagnon D. Direct calorimetry: a brief historical review of its use in the study of human metabolism and thermoregulation. European Journal of Applied Physiology. 2017:117(9):1765. doi: 10.1007/s00421-017-3670-5
  4. Mikulinskii SR (Ed.). History of biology from ancient times to the beginning of the 20th century. Moscow: Nauka; 1972. 564 p. (In Russian).
  5. Gibbons GF. From gallstones to genes: two hundred years of sterol research. A tribute to George J. Schroepfer Jr. Lipids. 2002;37(12):1153. doi: 10.1007/s11745-002-1015‑y
  6. Manchester KL. Louis Pasteur (1822–1895) — chance and the prepared mind. Trends in Biotechnology. 1995;13(12):511. doi: 10.1016/S0167-7799 (00) 89014–9
  7. Nozdrachev AD, Paltsev MA. The founder of Russian physiology to the 190th anniversary of the birth of Ivan M. Sechenov. Vestnik Rossijskoj Akademii Nauk, 2019;89(8):860. doi: 10.31857/S0869-5873898860-873 (In Russian).
  8. Rössner S. Max Rubner (1854–1932). Obesity Reviews. 2013;14(5):432. doi: 10.1111/obr.12023
  9. Karczmar AG. The Otto Loewi Lecture. Loewi’s discovery and the XXI century. Progress in Brain Research. 1996;109:1(xvii). doi: 10.1016/S0079-6123 (08) 62084-1
  10. Manchester KL. Arthur Harden: an unwitting pioneer of metabolic control analysis. Trends in Biochemical Sciences. 2000;25(2):89. doi: 10.1016/s0968-0004 (99) 01528-5
  11. Blackstone NW. Charles Manning Child (1869–1954): the past, present, and future of metabolic signaling. Journal of experimental zoology. Part B, Molecular and developmental evolution. 2006;306(1):1. doi: 10.1002/jez.b.21085
  12. Dean RT. Henry Drysdale Dakin (1880–1952): early studies on radical and 2‑electron oxidation of amino acids, proteins and fatty acids. Redox Report. 1999;4(5):189. doi: 10.1179/135100099101534909
  13. Shampo MA, Kyle RA. Otto Meyerhof — Nobel Prize for studies of muscle metabolism. Mayo Clinic Proceedings. 1999;74(1):67. doi: 10.4065/74.1.67
  14. Sarett HP. 1940s studies of nicotinic acid metabolism and the relationship of B-vitamin utilization to protein level in the diet. FASEB Journal. 1992;6(7):2487. doi: 10.1096/fasebj.6.7.1563600
  15. El’-Taravi YaA, Erikenova DK, Odarchenko AS, Magerramova ST, Shestakova MV. Nobel prize winners in metabolism history and diabetology. Diabetes mellitus. 2023;26(4):375. (In Russian). doi: 10.14341/DM13032
  16. Reutov VP. Physiologists Evgeniy Borisovich Babski (1902–1973). Progress in physiological science. 2012;43(2):83. (In Russian).
  17. Kuchmin AN, Shulenin SN, Borisov IM. Academician N.N. Savitsky: verge of talent. Bulletin of the Russian military medical academy. 2016;2(54):268. (In Russian).
  18. Blumenthal SA. Earl Sutherland (1915–1974) and the discovery of cyclic AMP. Perspectives in Biology and Medicine. 2012;55(2):236. doi: 10.1353/pbm.2012.0017.
  19. Catterall WA, Scott JD. Retrospective. Edwin G. Krebs (1918–2009). Science. 2010;327(5965):537. doi: 10.1126/science.1186913
  20. Suematsu M, Aiso S. Professor Toshio Ito: a clairvoyant in pericyte biology. The Keio Journal of Medicine. 2010;50(2):66. doi: 10.2302/kjm.50.66
  21. Palmer LG. Epithelial transport in The Journal of General Physiology. Journal of General Physiology. 2017;149(10):897. doi: 10.1085/jgp.201711828
  22. Iversen L. Julius Axelrod: 20 May 1912—29 December 2004. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 2006;52:1. doi: 10.1098/rsbm.2006.0002
  23. Gancedo C. Alberto Sols, teacher and mentor of Spanish biochemists (1917–1989). IUBMB Life. 2021;64(6):545. doi: 10.1002/iub
  24. Stojilkovic SS, Zivadinović D, Hegedis A, Marjanović M. Radoslav K. Andjus (1926–2003): a brief summary of his life and work. Annals of the New York Academy of Sciences. 2005;1048:1. doi: 10.1196/annals.1342.002
  25. Chalovich JM. Michael Bárány: a recollection. Journal of Muscle Research and Cell Motility. 2012;33(6):373. doi: 10.1007/s10974-012-9295-8
  26. Purchase R, Hanson JR. Sir John Cornforth AC CBE FRS: his biosynthetic work. Science Progress. 2015;98(Pt 3):230. doi: 10.3184/003685015X14365489399849
  27. Sugden MC. In appreciation of Sir Philip Randle: the glucose-fatty acid cycle. British Journal of Nutrition. 2007;97(5):809. doi: 10.1017/S0007114507659054
  28. Narumiya S, Shimizu T, Yamamoto S. In Memoriam: Osamu Hayaishi (1920–2015). Journal of Lipid Research. 2016;57(4):517. doi: 10.1194/jlr.E067579
  29. Wilkinson K, Hershko A. Irwin Allan Rose (1926–2015). Nature. 2015;523(7562):532. doi: 10.1038/523532a
  30. Greenhaff P, Harris R. Muscle metabolism and fatigue — in memory of Eric Hultman (10 October 1925—9 March 2011). The Journal of Physiology. 2013;591(18):4403. doi: 10.1113/jphysiol.2013.261354
  31. Endo M. Obituary: Setsuro Ebashi (1922–2006). Nature. 2006;442(7106):996. doi: 10.1038/442996a
  32. Evans RD, Stubbs M, Gibbons GF, Newsholme EA. The life and work of Dermot Hedley («Derek») Williamson (1929–1998). Biochemical Society Transactions. 2001;29(Pt 2):237. doi: 10.1042/0300-5127:0290237
  33. Simon S. Günter Blobel (1936–2018). Nature. 2018;556(7699):32. doi: 10.1038/d41586-018-03849-3
  34. Müller M, Sedwick C. Miklós Müller: The deep history of eukaryotic metabolism. Journal of Cell Biology. 2014;207(5):574. doi: 10.1083/jcb.2075pi
  35. Somero GN, Suarez RK. Peter Hochachka: adventures in biochemical adaptation. Annual Review of Physiology. 2005;67:25. doi: 10.1146/annurev.physiol.67.041904
  36. Goldberg A. Alfred Goldberg. Current Biology. 2014;24(17): R780. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.08.014
  37. Francis GA, Heinecke JW. Advances in high density lipoprotein formation and metabolism: a tribute to John F. Oram (1945–2010). Biochimica et Biophysica Acta. 2012;1821(3):343. doi: 10.1016/j.bbalip.2012.02.006
  38. Cornish-Bowden A. Reinhart Heinrich (1946–2006): an annotated bibliography. Journal of Theoretical Biology. 2008;252(3):379. doi: 10.1016/j.jtbi.2007.11.011
  39. Driedzic WR, Shick JM, Somero GN. Bruce D. Sidell (20 March 1948—8 February 2011). Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 2011;160(3):440. doi: 10.1016/j.cbpa.2011.06.025
  40. Fukuba Y, Whipp BJ. Professor Takayoshi Yoshida 1950–2007: an obituary. European Journal of Applied Physiology. 2008;103(6):615. doi: 10.1007/s00421-008-0790‑y
  41. Watts AG, Grill HJ. Tim Bartness (1953–2015). American Journal of Physiology Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2016;310(5): R385. doi: 10.1152/ajpregu.00036.2016
  42. O’Donnell MA. Erika Pearce: Fitting metabolism and immunity together, to a T. Journal of Cell Biology. 2018;217(7):2223. doi: 10.1083/jcb.201806055

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».