První pražské období Počáteční předehrou Purkyňových zájmůa metod byly pokusy se zaznamenávánímzvukových vln z let 1808–22. Analýzyzvuku proměřováním vln „zvukovýchobrázků“ fixovaných na rezonujících skle-něných destičkách ho svedly dohromadys otcem akustiky E. F. Chladnim, který sevedle objevu kosmického původu meteo-ritů proslavil právě obdobnými tzv. Chlad-niho obrazci. Zatímco Chladni užíval jem-ný křemitý písek, Purkyně pro akustickévizualizace využíval lehčí spory plavunía o svých výzkumech informoval i J. W.Goetha – právě osobní kontakt s Goethembyl pro další Purkyňovu kariéru zásadní.

Již v r. 1818 totiž na pražské lékařskéfakultě obhájil (a 1819 vydal) dizertačnípráci Beiträge zur Kenntnis des Sehens insubjektiver Hinsicht (Příspěvky k poznánízraku ze subjektivního hlediska), význam-nou uveřejněním původních výsledkůsubjektivního pozorování a přesným po -pisem subjektivních zrakových vjemů.Ačkoli zde jmenovitě neuvedl inspiracev Goethově díle Farbenlehre, Goethe prá-ci vysoce ocenil, stejně jako řada dalšíchučenců, a dizertace tak měla významnývliv na Purkyňovo následné získání pro-fesury ve Vratislavi (Breslau v tehdejšímPrusku). Ještě předtím působil jako asis -tent-prosektor na lékařské fakultě v Praze

a poprvé zde uveřejnil práce o pozorová-ní účinku léků, které intenzivně zkoušelsám na sobě (viz článek na str. 218 tohotočísla). Začal zde rovněž s výzkumy závrati,držení těla a udržování rovnováhy. Obje-vil závislost směru zdánlivého pohybu připostrotační závrati na poloze hlavy běhemotáčení, tzv. Purkyňův zákon závrati. Sídlozávrati přitom poprvé správně umisťovaldo hlavy (chybně však do mozku). Tatozkoumání ale završil až ve Vratislavi.

Vratislavské obdobíZačátkem dubna 1823 nastoupil Purkyněna místo profesora fyziologie a patologiena univerzitě ve Vratislavi. Získání vrati-slavské profesury bylo mimořádným úspě-chem, v němž předčil některé další vážnékandidáty. Rozvinul zde pak natolik roz-sáhlou vědeckou činnost, že její šíře je ažnepřehledná. Nejprve pokračoval ve svýchpražských výzkumech a ještě v roce své-ho nástupu vydal habilitační dizertaciCommentatio de examine physiologicoorgani visus et systematis cutanei (Roz-prava o fyziologickém výzkumu smysluzrakového a soustavy kožní). Publikoval tusvůj postup objektivního vyšetřování okaa popsal tzv. Purkyňovy reflexivní obráz-ky, tj. objev obrázků plamene svíčky napřední a zadní ploše rohovky a čočky.Uvedl přitom možnosti použití měřeníreflexních obrázků ke zjištění zakřivenírohovky (princip keratometrie a oftalmo-metrie) a jejich dalšího využití v diagnos-tice, pozorování předního segmentu okav šikmém fokálním osvětlení a biomikro-skopie oka. Na tomto principu byla pozdě-ji zkonstruována tzv. Gullstrandova lampaa rohovkový mikroskop. Dále zde popsalsvětélkování oka a možnost pozorováníočního pozadí zaživa, tj. princip oftalmo-skopie (jako základ očního zrcátka po zdějizkonstruovaného H. Helmholtzem). V čás-ti věnované studiu kůže publikoval prio-ritní vyšetření kožních kapilár in vivoa možnost jejich diagnostického využitía popsal typy kreseb kožních lišt, čímždal základ jejich použití v daktyloskopii.

Fyziologická zkoumání pokračovala ně -kolika směry a od subjektivní fyziologiesmyslů, zejména zraku, rozšiřoval Purky-ně pozornost též k fyziologii živočichůa rostlin. Nejprve r. 1825 vydal pokračo-

ziva.avcr.cz 202 živa 5/2011

Tomáš Hermann

Vědecká činnost Jana EvangelistyPurkyně a její mnohostrannýpřínos

Jan Evangelista Purkyně je asi nejvýznamnějším přírodovědcem, který vyšelz českého prostředí. Jeho vliv zasahoval souběžně jak obecný vývoj věd o živo-tě a medicíny, tak formující se českou vědu 19. stol. Riziko, že hodnocení tako-vé klíčové osobnosti stále hrozí opakováním ustrnulých klišé, nám ale nesmíbránit v pokusech vracet se k tomuto neobyčejnému příběhu neúnavného tvůr-čího badatele. Starší doba v něm spatřovala na prvním místě vědeckého veli-kána českého národního obrození, pozdější zdůrazňovala zejména jeho „pokro-kovou“ roli ve formování vědeckého světonázoru. Ačkoli v poválečné doběPurkyně plnil také roli jedné z potřebných a ideologicky pokroucených ikon,neměli bychom zapomínat, že vydávání jeho spisů spolu s bádáním o jeho díletvořilo tehdy jednu z enkláv, ve které bylo vykonáno mnoho užitečného při roz-víjení oboru dějin vědy u nás. A i z dnešní perspektivy jistě můžeme vyzdviho-vat stále aktuální inspirativní prvky jeho působení. Nejprve ale připomeňmevelkou šíři jeho badatelských aktivit a přínosu.

1 2

vání pražské dizertace. Publikoval zdeobjev fyziologické barvosleposti perifer-ních částí sítnice, popis změny poměrnésvětlosti barevných ploch při slabém osvět-lení, resp. adaptaci oka na tmu (tzv. Purky -ňův fenomén, viz článek na str. 236–237),nebo entopické jevy při otravě náprstníkema rulíkem. Také určil naprosto přesné hra-nice zorného pole poté, co r. 1806 Th. Yongurčil jen jeho přibližnou rozlohu; prvnípřístroj na měření zorného pole – peri-metr – pak předvedl až r. 1867 R. Foerster.Roku 1828 J. E. Purkyně rozlišil úplnoubarvoslepost (achromatopsie) od tří foremčástečné barvosleposti.

V letech 1824–26 Purkyně prováděl vý -zkumy následků pokusných poranění moz-ku a mozečku (viz článek na str. 229–233).V analogii ke svému dřívějšímu zákonuzávrati rozlišil dva vztahy mozečku: vztahk svalovému systému, jenž v animálnímživotě koordinuje volní pohyby, a vztahk vlastnímu mozku, jenž ve vztahu k senza -cím (vjemům) a percepcím vytváří před-stavu prostoru. Od r. 1827 se začal zabývatrovněž fyziologií lidské mluvy (jeho ozna-čení oboru) a pokračoval v tomto zájmu aždo r. 1865: dospěl k rozlišení fonačníhoústrojí (hrtanu) od rezonančních prostor;na základě pokusů na sobě samém třídil

hlásky z hlediska akustického a artikulač-ního a předpokládal možnost využití zís-kaných poznatků ke zdokonalení řečia ná pravě jejích vad. Na konci 40. let sezačal zabývat fyziologickými základy bdě-ní a spánku, hypnózou, otázkou snů, jejichklasifikací, návazností na psychickou čin-nost za bdění a vztahy k zevním smyslo-vým stimulům; naznačil přitom i podob-nost snění s některými psychózami.

Anatomie a histologie Východiskem dlouhé řady anatomickýchvýzkumů byla Purkyňova práce z r. 1825o vývoji ptačího vejce ve vaječníku: popsalbuněčné jádro v slepičím vejci jako „záro-dečný měchýřek“ (vesicula germinativa).Význačný embryolog C. E. von Baer na vrhlpozději pro tento útvar označení Purkyňůvměchýřek (vesicula Purkynjii). V navazu-jícím studiu mikroskopické stavby rostlinpak Purkyně dospěl k nové koncepci vý -zkumu spočívající ve spojení anatomiea fyziologie rostlin a spojení fyziologie sesrovnávací morfologií. Pro výzkumnoupráci svou a svých žáků získal velký slože -ný achromatický mikroskop, který umož-nil rozsáhlá pozorování mikroskopickéskladby živočišných tkání. Roku 1843pod jeho vedením zhotovili asistent A. F.

Oschatz a ústavní mechanik Rösselt prv-ní mikrotom pro zdokonalení mikrosko-pické techniky (vylepšenou formu zavedlposléze v r. 1856 H. Welcker).

V sérii histologických výzkumů, zejmé-na v letech 1832–45, Purkyně studovalstrukturu, význam a funkce tkání (některéjím ob jevené se po něm nazývají). Jakoprvní záměrně fixoval živočišné tkáně,přinášel novinky do barvicí techniky a prv-ní podrobil histologické preparáty trávi-cím pochodům. Řada jeho objevů je při-tom uložena v dizertacích žáků, které prototvoří integrální součást Purkyňových prací.Nejznámější z nich je objev řasinkovéhoepitelu zažívacího ústrojí u savců, kterýpublikoval r. 1833 spolu se svým asisten-tem G. G. Valentinem v práci o stálém po -hybu mihavém – řasinkovém pohybu (Dephaenomeno generali et fundamentali mo -tus vibratorii continui…). Řasinkový po -hyb (rychlé kmitnutí jedním směrem a po -malý návrat), známý již u bezobratlýcha nižších obratlovců, byl tedy nyní pozoro -ván i u vyšších obratlovců. Později popsa-li řasinkový epitel v dýchacím a pohlavnímústrojí a v dutinách centrálního nervovéhosystému. Vysvětlili jeho fyziologický vý -znam (míhavý pohyb tekutiny nebo částe -ček jedním směrem) a popsali jeho auto-

živa 5/2011 203 ziva.avcr.cz

5 6

3 4

1 Pražská dizertace o vidění ze subjek-tivního hlediska (1819) zajistila mladé-mu J. E. Purkyňovi věhlas i osobní přízeňJ. W. Goetha. Je to klasický spis z dějinnaší vědy a český překlad vyšel až 150let po jejím vzniku (1969).2 Čestný doktorát Lékařské fakultyVídeňské univerzity pro J. E. Purkyně ze srpna 1865. Foto z Archivu UK v Praze3 Rozhodující část Purkyňovy vědeckéčinnosti je spjata s působením na univer-zitě v tehdy pruské Vratislavi (Breslau)ve Slezsku v letech 1823–50 v roli profesora fyziologie a patologie.4 Areál vratislavské lékařské fakultyv době Purkyňova působení. V jeho centru je porodnice, prostory prosluléhofyziologického ústavu v pravé (jižní) části poblíž kostela. Foto z Archivu UK v Praze5 a 6 Ilustrace k výzkumu typů kresebkožních lišt, pozorování kožních kapilára titulní list vratislavské habilitačnídizertace Rozprava o fyziologickémvýzkumu smyslu zrakového a soustavykožní (1823)

nomii vzhledem k vůli, nervovému systé-mu a neporušenosti příslušného orgánu.

V letech 1835–37 podnikl Purkyně roz-sáhlé výzkumy trávení in vitro. Popsalmikroskopickou strukturu žaludeční sliz-nice, dokázal, že žaludeční pohyby a hy -drostatický tlak urychlují trávení, a určiloptimum koncentrace kyseliny chlorovo-díkové pro peptické trávení. Zjistil rovněž,že extrakty pankreatu a střevní sliznicemají schopnost trávit bílkoviny (doporučo -val užití sušené žaludeční sliznice k léče-ní poruch trávení).

Buněčná teorie a fyziologický ústav Za jakýsi pomyslný vrchol vratislavskéhoobdobí a vůbec Purkyňovy vědecké činnos -ti můžeme považovat konec 30. let. Tehdyzkoumal a popsal několik typů nervovýchbuněk (viz článek na str. 227–228). Vel-ké buňky kůry mozečku nesou jeho jméno(Purkyňovy buňky). Roku 1837 pak samo-statně dospěl ke své formulaci buněčnéteorie (viz také článek na str. 212–214),jejíž hlavní myšlenku vyslovil na sjezduněmeckých přírodovědců a lékařů v Prazev rámci přednášky o skladbě žláz. „Zrnéč-ka“ (Körnchen) jsou podle ní základnímijednotkami skladby zvířecího těla, analo-gickými k rostlinným buňkám. Po delšímúsilí se mu podařilo v r. 1839 zorganizovata institucionálně zakotvit světově prvnístálý samostatný fyziologický ústav přiuniverzitě ve Vratislavi. Jeho ústav se i díkyčinnosti četných žáků stal vzorem proostatní evropské univerzity. Pojetí fyzio-logie jako experimentální přírodní vědya zdůraznění významu samostatných fy -ziologických ústavů někteří považují zanejvětší Purkyňovu zásluhu v jeho vědnímoboru.

Zřízení ústavu stimulovalo další vý -zkumnou práci. V ní má významné místovýzkum struktury a vlastností svalovýchvláken v srdci, jejichž průběh sledovals ohledem na analýzu mechanického účin-ku jejich zkrácení (viz také str. 234–235).Pod endokardem objevil zvláštní druhsrdeční tkáně, jež tvoří součást převodníhosystému srdečního, prostředkující rychlou

distribuci elektrického vzruchu na buňkysvaloviny srdečních komor (Purkyňovavlákna). Rovněž objevil, že nervová vláknanejsou dutá, ale že v jejich nitru je osovýválec (Purkyňův osový válec; cilindri axis,nověji axon). Následně v letech 1840–44sledoval průběh svalových vláken v ne -těhotné a těhotné děloze s ohledem namechanický účinek jejich stahu a r. 1845podnikl srovnávací studium počtu a prů-měru nervových vláken v kořenech míš-ních a mozkových nervů (člověk, skot,ovce a další druhy). Práce představovalajeden z prvních výzkumů v oboru kvanti-tativní neurobiologie. Purkyně jako prvníužíval termín protoplazma pro živou hmo-tu zárodku; dříve r. 1835 F. Dujardin v po -dobném smyslu použil termínu sarcode,H. von Mohl pak r. 1846 přenesl termínprotoplazma na tekutý obsah rostlinnébuňky.

Druhé pražské obdobíAčkoli Purkyňovým nejvlastnějším zájmembyla fyziologie, jeho další zájmy byly kul-turní v nejširším smyslu. Psal o důležitos-ti zřízení železnice v Čechách, v Lešně pá -tral po Komenského rukopisech a dalšíchbohemikách, překládal německou poeziido češtiny a českou do polštiny, intenziv-ní vědecké a kulturní styky udržoval pocelou dobu s domácím prostředím. Dlou-ho usiloval o svůj návrat ať do Prahy nebodo Vídně. Podařilo se mu to r. 1850, kdyv Praze nastoupil jako profesor fyziologiena lékařské fakultě. V následující době sezasloužil o vznik a vývoj jazykově česképřírodovědy a medicíny. Ve výzkumnépráci se zabýval hlavně problémy v zoo-logii a smyslovou fyziologií (otázka vní-mání směru zvuku), též antropologií (kra-niometrie) atd. Těžiště jeho působení alejiž tkvělo v práci organizační a spolkové,kde figuroval jako nepochybná autoritaa jakási živoucí ikona.

Prvním jeho krokem bylo založení fy -ziologického ústavu (ve Spálené ulici) připražské univerzitě hned následující rok posvém příchodu a po vzoru ústavu vrati-slavského. I pražský ústav byl líhní nové

generace přírodovědců, českých i němec-kých. Vyšli odtud jako Purkyňovi žáci např.význační botanikové Julius Sachs a Ladi-slav Čelakovský. Od r. 1853 začal Purky-ně vydávat první český ryze přírodovědnýčasopis Živa, rovněž ve spolupráci s mla-dými přírodovědci. Později z jeho iniciati -vy začal vycházet i Časopis lékařů českýcha na ustavující schůzi Spolku českýchlékařů v Praze byl Purkyně zvolen prvnímpředsedou. Na sklonku života ve spiseAustria polyglotta (1867) formuloval vizia návrh společné tvůrčí koexistence vícenárodních celků v rámci jedné monarchiejako reakci na dualismus rakousko-uher-ského narovnání, jež bylo ranou pro čes-ké snahy.

J. E. Purkyně dnesJak jsme stručně ukázali, Purkyňova vě -decká práce byla neobvykle rozsáhlá. Jepředmětem jednotlivých analýz, jak Pur-kyně obohatil řadu biologických a medi-cínských oborů o množství metod, obje-vů a poznatků. A také Purkyňova osobnostjako určitý typ vědce a excentrickéhopolyhistora 19. stol. stojí za zvláštní pozor-nost. Ostatně v dějinách vědy se vždy pro-línají dvě vnitřně napjaté perspektivy: za -chycení a popis přínosu pro vývoj danédisciplíny k její dnešní moderní podoběa na druhé straně více historická optikadobově podmíněného zakotvení, kontextua třeba i nenaplněných tendencí. Pro nášdnešní přístup k Purkyňovi jsou obě per-spektivy nezbytné tím spíše, že jeho dílopřes svou rozsáhlost je také dosti atomi-zované a často má podobu nápadů a nedo-tažených projektů. Možná většinu jehopoznatků a objevů do systematické vědec-ké podoby dovedli jiní. Z tohoto hlediskamůžeme schematicky vyzdvihnout čtyřiobecnější základní pole či témata, kterájsou po mém soudu z dnešního pohledustále velmi živá a inspirativní pro dějinyvědy i dějiny idejí: � Jednak je to Purkyňova tematizace sub-jektivní empirie, která se i jeho zásluhouve fyziologii 19. stol. stala jedním z pro-středků poznání životních jevů. Jak jsme

ziva.avcr.cz 204 živa 5/2011

7 8 9

viděli, svou svéráznou metodu sebepozo-rování a exaktního popisu, pro niž raziltermín (hé)autognosie, Purkyně rozvinuljiž od své slavné první doktorské práce,což mu zajistilo věhlas a otevřelo širokouškálu pomezních oborů týkajících se fy -ziologie vnímání a smyslů. Metoda vy -cházela z inspirací hluboce zakotvenýchv pokantovské filozofické tematizaci sub-jektu a rodící se naturfilozofie s ambicíhledat nový základ pro pochopení života.Přitom zaznamenala významné pokračo-

vání. V pražském prostředí na ni svýmivýzkumy přímo navazoval Ernst Macha pražský německý fyziolog Armin Tscher-mak pro ni použil termín exaktní subjek-tivismus. Machovým prostřednictvím takPurkyňův originální počátek znamenádůležitý skrytý vklad pro vědu 20. stol. � Unikátním Purkyňovým přínosem jejeho podíl na formulaci buněčné teorie,jenž zase reprezentuje širokou oblast jehominuciózních objektivních anatomickýcha histologických výzkumů. Ačkoli teoriipodrobně nezformuloval, dospěl k ní samo-statně na základě svých objevných pozo-rování gangliových buněk. Systematickyteorii zformuloval r. 1838 M. Schleiden narostlinném materiálu a o rok později jizobecnil T. Schwann. Purkyně akceptovalSchwannovu prioritu, ale zdůrazňoval svůjpodíl a zejména terminologické rozlišení„Zellenlehre“ a „Körnchentheorie“, neboťoznačení zrníčkové struktury živočišnétkáně lépe odpovídalo empirii. Purkyňůvpřínos je zde důležitou kapitolou i k obec-nějšímu tématu vzniku vědeckých teoriív biologii, opět se týkající jednoho klíčo-vého momentu moderní vědy. � Pevnou součástí Purkyňovy vědecképráce bylo koncepční a organizační úsilí,doprovázené tázáním po smyslu vědyv novodobé společnosti. V nejobecnějšírovině ji stavěl jako třetí autonomní výrazlidského konání a prožívání vedle spole-čenského organizování (stát a právo) a ná -boženství (včetně umění). Ustavení fyzio-logického ústavu nebylo jen utilitárnímvědeckým zařízením, ale bylo též meto-dickým výrazem takových úvah. Nejsyste-matičtěji je pak zpracoval ve spise Aka-

demia, který publikoval na pokračovánív letech 1861–63. Vyslovil zde požadav-ky na úlohu vědy, vzdělávání a konkrétníformy vědecké organizace v české společ-nosti. Spis je přitom neobyčejně bohatýma pozoruhodným pramenem ke koncepč-nímu uvažování o vědě v 19. stol., a tov evropském kontextu. Jeho dnešní četbanás opět může vést jak k pronikání do do -bového myšlení, tak k reflexím pozdějšíhovývoje, konkrétnímu převzetí Purkyňovýchnávrhů a jejich realizací. � Výrazem a spojením všech tří výše uve-dených oblastí je Purkyňův unikátní ano-nymně vydaný text Útržky ze zápisníkuzemřelého přírodovědce (1850). Je to jaké-si Purkyňovo životní vyznání. V dřívějšíchdobách si životopisci příliš nevěděli rady,jak jej vykládat. Purkyně zde vystupujejednoznačně až exaltovaně jako zapálenýnaturfilozof rýsující hypotézu živé pla netya „zeměducha“, jenž promlouvá životnímiprojevy a smysly, které jako jediné spoju-jí naše nitro s vnějším světem (viz článekna str. 206–208). Nedlouhý spisek je klíčemk duchovním, hodnotovým a filozofickýmrámcům, v nichž byly zakotveny všechnyPurkyňovy exaktní vědecké práce. Origi-nálně tak reprezentuje duchovní obzorstředoevropské romantické vědy. Mám zato,že poté, co se spis dlouho nacházel kdesina okraji zájmu téměř jako jisté tabu, před-stavuje z dnešního pohledu paradoxněten nejlepší vstup k Purkyňově osobnostii vědeckému dílu, přístupný navíc nejenspecialistům v historii jednotlivých oborů.

Práce vznikla s podporou grantu GA ČRP410/10/P550.

živa 5/2011 205 ziva.avcr.cz

10

7 Fyziologický ústav v Praze byl umístěn v 1. patře domu č. 74 ve Spálené ulici a ve své době byl jednímz nejlépe vybavených ústavů v Evropě.Nacházela se v něm posluchárna, sekční místnost, chemická laboratoř,mikro skopická pracovna, fyzikální kabinet, místnost pro sbírky i Purkyňův byt.8 Titulní list spisu Akademia, kterývycházel původně na pokračování v Živě v letech 1861–63. Purkyně zdezformuloval požadavky na organizacivědecké práce a její místo v duchovnímprostoru moderní společnosti. Ideově sek němu hlásili i zakladatelé Českosloven-ské akademie věd v 50. letech 20. stol.,zejména akademik Ivan Málek, kterýpředmluvou a poznámkami opatřil jeho nové vydání v r. 1962.9 V rámci svých zkoumání prostorové-ho vnímání a pohybu Purkyně konstruo-val a stále zdokonaloval phorolyt (1840)a kinesiskop pro vnímání pohybu a možnosti jeho znázornění; znamenalmimo jiné předzvěst kinematografie.10 Útržky ze zápisníku zemřelého přírodovědce vyšly v Nakladatelství Academia (2010) v nově upravenéma úplném překladu. Obsahují také souboresejí a statí přírodovědců a historiků, který přibližuje Purkyňův text.11 Zadní stěna jednoho z Purkyněm konstruovaných kinesiskopů (viz takéobr. 9). Originál je uložen v Národnímtechnickém muzeu v Praze. Obr. z archivuautora a redakce, není-li uvedeno jinak

11