El origen celular, las conexiones de fibras y la importancia funcional del haz del prosencéfalo medial siempre se han considerado problemas neuroanatómicos difíciles, y muchos estudiosos se sienten intimidados por esto. Sin embargo, Cai Qiao perseveró en realizar análisis e investigaciones detalladas al respecto, expresó sus propias opiniones y aclaró el concepto vago de este sistema de conexión de fibra óptica durante muchos años.
A lo largo de los años, los científicos que estudian las vías de los neurotransmisores centrales y los mecanismos neuronales del dolor han reconocido cada vez más el papel del tegmento del mesencéfalo, el área central de la materia gris y el haz del prosencéfalo medial en el proceso de modulación del dolor y han nombrado un lugar en él. el mesencéfalo que Cai Qiao describió como "el área de Cai". Cai Qiao fue nombrado profesor de la Universidad de Fudan en el otoño de 1925. Fue la primera persona en ofrecer cursos especializados de fisiología en una universidad integral de China. En aquella época las universidades enseñaban generalmente en inglés. Considera que utilizar lenguas extranjeras como medio de enseñanza no es conveniente para que los estudiantes absorban y dominen los conocimientos aprendidos, ni tampoco para la popularización y promoción del conocimiento científico. Así que insistió en enseñar en chino, editó folletos en chino y compiló el primer libro de texto universitario de fisiología de China, "Fisiología" (publicado por Commercial Press en 1929, 50 capítulos y 700.000 palabras; más tarde se cambió el nombre de la versión revisada). Este libro fue utilizado como material didáctico por la Escuela de Salud de Yan'an. Muchos de sus alumnos se convirtieron más tarde en líderes académicos.
65438-0929 Cai Qiao y el profesor asistente Xu estudiaron la relación entre la glándula tiroides y el metabolismo del calcio y determinaron que la razón principal de las contracciones musculares e incluso de la muerte después de la paratiroidectomía es la caída severa de la concentración de calcio en la sangre. En el otoño de 1930, Cai Qiao viajó al extranjero por segunda vez. Con el apoyo de la Fundación Rockefeller, viajó al Reino Unido y Alemania para continuar sus estudios. Primero estudió el metabolismo del glucógeno hepático en la Universidad de Londres con el profesor C. Lovatt Evans, y observó los efectos de anestésicos como el éter y el abarbital, el proceso de recuperación del glucógeno hepático después de la decapitación y extirpación del cerebro de animales, y los efectos de Epinefrina en gatos. Efectos sobre la distribución de glucógeno hepático. * * * Publicó tres artículos; luego, por sugerencia del profesor E.D. Adrian, fue a la Universidad de Cambridge para estudiar el efecto de los anestésicos (principalmente la cocaína) sobre la conducción del potencial de acción de fibras nerviosas individuales en los dedos de las ranas. en el artículo "El efecto de los anestésicos sobre la conducción del potencial de acción" El efecto de los anestésicos sobre la conducción nerviosa en un solo órgano terminal. Este artículo, junto con tres artículos anteriores, fue publicado en el Journal of Physiology, publicado en Londres en 1931. En este artículo, Cai Qiao informó que utilizó un osciloscopio Matthews para registrar las características de los impulsos nerviosos transmitidos a lo largo de una sola fibra nerviosa tirando de los receptores al final del dedo medio de la rana, es decir, el cambio de intensidad del receptor. La estimulación se expresa como la frecuencia de los impulsos nerviosos. Sin embargo, cuando el estímulo sigue siendo de alta intensidad, la frecuencia del impulso disminuirá gradualmente pronto, pero la amplitud del potencial de acción permanece básicamente sin cambios.
Este registro de los impulsos nerviosos normales antes de la anestesia se utilizó más tarde como base para la actividad eléctrica del receptor en el "Libro revisado de C. L. Evans" de Ernst Henry Starling y en la "Fisiología experimental" de C.G. Harris. Se citan ejemplos típicos de respuestas fisiológicas. Cai Qiao se convirtió en miembro de la Sociedad Británica de Fisiología en 1935 después de ser recomendado por Evans. En el invierno de 1931, fue a la Universidad de Frankfurt en Alemania para continuar sus estudios y visitó los laboratorios de los famosos profesores Miyahov y Rein Wobble. También visité el laboratorio de fisiología vegetal del profesor Gustav Georg Embden. Al mismo tiempo, escribió un artículo científico sobre los efectos de la anestesia en la conducción en fibras nerviosas individuales, que se publicó en el British Journal of Physiology en 1932. En la primavera de 1932, Cai Qiao regresó a China. Durante y después de la victoria de la Guerra Antijaponesa, Cai Qiao participó directamente y dirigió investigaciones experimentales principalmente en el campo de la fisiología de la sangre. Estudió los mecanismos de fragilidad, hemólisis y resistencia a la hemólisis de los glóbulos rojos, y profundizó en la relación, los factores que influyen y los mecanismos entre el bazo y la fragilidad osmótica de los glóbulos rojos. Se descubrió que el colesterol es la principal sustancia antihemolítica en el plasma normal y que existe un "factor anticolesterol" en el suero hemolítico inmune que puede contrarrestar el efecto antihemolítico del colesterol. Se encontró que, además de la histamina liberada por la desintegración de las plaquetas, los vasoconstrictores séricos contienen sustancias no histaminas.
Investigación sobre la relación entre el bazo y la fragilidad osmótica de los glóbulos rojos y sus factores y mecanismos que influyen: Es bien sabido que después de la esplenectomía en humanos y otros mamíferos, la fragilidad osmótica de los glóbulos rojos se reduce significativamente. Cai Qiao y sus estudiantes exploraron sucesivamente varios factores que afectan la fragilidad de los glóbulos rojos y descubrieron que la causa del estancamiento del flujo sanguíneo en el bazo es en realidad un aumento en la fragilidad de los glóbulos rojos. Al principio, pensaron que la causa era una acumulación de ácido láctico y otras sustancias en los glóbulos rojos que podrían afectar la fragilidad. Más tarde descubrieron que cuando el flujo sanguíneo en el bazo estaba estancado, la destrucción de las plaquetas se aceleraba y creyeron que esta podría ser una razón más importante para la mayor fragilidad de los glóbulos rojos. El mecanismo es que cuando se destruyen las plaquetas, se liberan "autohemolisina" y "autotrombina", que pueden reducir la resistencia osmótica de los glóbulos rojos y provocar hemólisis.
Investigación sobre sustancias hemolíticas y antihemolíticas Basándose en la investigación sobre la fragilidad osmótica de los glóbulos rojos, Cai Qiao estudió más a fondo los componentes antihemolíticos del plasma. Se sabe que el plasma tiene un fuerte efecto antihemolítico, pero actualmente no existe consenso sobre la composición química de la que proviene este efecto. El grupo experimental dirigido por Cai Qiao observó por primera vez que el colesterol en plasma tiene una fuerte resistencia a la hemólisis causada por las saponinas. La lecitina tiene un efecto hemolítico cuando se usa sola, pero si está presente junto con el colesterol, puede mejorar la capacidad antihemolítica de este último. El colesterol tiene un efecto antihemolítico sobre muchas otras sustancias hemolíticas, como la digitonina, las sales biliares crudas, el taurocolato de sodio, el glicinato de sodio, el jabón, el ácido esteárico, etc. , por lo que creen que el colesterol es la principal sustancia antihemolítica del plasma normal. En diversos pacientes y animales existe una correlación positiva entre el contenido de colesterol en plasma y el efecto antihemolítico del plasma. La razón por la que el colesterol puede resistir las sustancias hemolíticas mencionadas anteriormente puede ser que el colesterol neutraliza o se combina con estas sustancias para formar otro compuesto sin actividad hemolítica. En cuanto a cómo la lecitina potencia el efecto antihemolítico del colesterol, es posible que la primera promueva el segundo. El colesterol también tiene un efecto antagonista sobre la "hemolisina natural" en el suero (por ejemplo, el suero de perro puede disolver los glóbulos rojos de conejo), al igual que la lecitina. Según los análisis, los efectos antihemolíticos del colesterol y la lecitina se deben a sus efectos inhibidores sobre el complemento. La situación es más complicada en el caso de los sueros hemolíticos inmunes, para los cuales el colesterol no tiene ningún efecto antihemolítico. Más tarde se descubrió que esto se debía a que el suero inmunológico contenía un "factor anticolesterol" que no sólo contrarrestaba el efecto antihemolítico del colesterol, sino que también tenía propiedades hemolíticas. Este factor es producido por la reacción antígeno-anticuerpo.
Estudio sobre sustancias vasoconstrictoras en suero El suero animal contiene muchas sustancias vasoconstrictoras. El suero normal no solo puede contraer el músculo liso de la pared de los vasos sanguíneos (perfusión vascular de oreja de conejo), sino también fortalecer la contracción de los músculos lisos del estómago, los intestinos, el útero, etc., y mejorar la contracción del corazón aislado. Esto era similar al papel de la "serotonina" reportado en la literatura en ese momento, pero su naturaleza química no estaba clara.
Utilizaron una centrifugación lenta para eliminar las plaquetas de la superficie del plasma fresco, de modo que el suero generado básicamente perdió su vasoconstricción y otras funciones. Por lo tanto, creían que las sustancias del suero que contraen los vasos sanguíneos (incluida la mejora de la contracción de otros vasos sanguíneos) son suaves. músculos) provienen principalmente de las plaquetas. Después de la incubación con histamina, el suero normal aún mantiene un fuerte efecto vasoconstrictor, lo que indica que su principal componente químico no es la histamina. Secaron el suero en un baño de agua tibia y lo extrajeron con éter. El extracto aún puede promover la contracción de otros músculos lisos, pero no tiene ningún efecto sobre los vasos sanguíneos de la oreja de conejo. 65438-0943, Cai Qiao visitó los Estados Unidos por invitación del Consejo de Estado para dar conferencias. Continuó estudiando la química de la contracción del músculo liso sérico en colaboración con dos científicos estadounidenses en el Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Columbia. Después de secar el suero con sulfato de sodio anhidro a temperatura ambiente, el extracto etéreo seguía siendo similar al suero normal y podía contraer varios músculos lisos, incluidos los vasos sanguíneos de las orejas de conejo. Por lo tanto, se especuló que había más de una sustancia en el suero. que podría contraer los músculos lisos.
En vísperas de la victoria de la Guerra Antijaponesa, Cai Qiao guió a un joven trabajador a explorar la sensibilidad a la luz de las arterias de las orejas de conejo, el mecanismo de agregación celular causado por el frío y el mecanismo hemostático después. lesión de los vasos sanguíneos. La investigación sobre este último tema continuó hasta algún tiempo después de regresar a Nanjing después de la victoria de la Guerra Antijaponesa. En el estudio se observó que cuando las arterias y las venas sangran debido a la punción, sus reacciones son diferentes: la arteria se encoge primero y luego el lugar de la punción es bloqueado por un coágulo de sangre; la vena no se encoge, solo la embolia de plaquetas y el coágulo de sangre; formación. En cuanto a la punción capilar, por un lado, se manifiesta como una reacción de contracción, y por otro, como una adhesión de la pared del vaso sanguíneo.
Desde 1938, Cai Qiao ha utilizado sus vacaciones de verano para reclutar a algunos destacados estudiantes de medicina en fisiología y a sus asistentes para realizar diversos estándares fisiológicos para el pueblo chino, como la capacidad vital, el recuento de células sanguíneas y la concentración de hemoglobina. tasa de crecimiento, cierta sensibilidad sensorial (incluida la medición del campo visual), distribución del tipo de sangre (principalmente tipo de sangre MN), tasa metabólica basal, etc. En el verano de 1948, la Asociación Médica Estadounidense para China envió a su presidente, el profesor Gregerson, actual director del Departamento de Fisiología de la Universidad de Columbia, a China para impartir una clase de investigación de un mes de duración basada en el laboratorio dirigido por Cai. Qiao de la Universidad Central de Nanjing. Más de 20 miembros del personal docente e investigador de alto nivel de facultades de medicina y hospitales importantes de todo el país participaron para aprender tecnologías relevantes y midieron el volumen de plasma, el volumen sanguíneo total, el volumen de líquido corporal disponible y las proteínas plasmáticas de docenas de jóvenes en mi país. El informe científico de este grupo de investigación, "Más observaciones sobre el mecanismo hemostático de los capilares en sapos", se publicó en el Chinese Journal of Physiology (Chinese Journal of Physiology) 1949, volumen 17, 3, páginas 191 ~ 200.
Tras la victoria de la Guerra Antijaponesa, la Facultad de Medicina de la Universidad Central fue desmovilizada. Cai Qiao una vez más dirigió la enseñanza y la investigación de la fisiología restauradora, continuó estudiando el mecanismo de la hemostasia automática después de una lesión de vasos pequeños y publicó numerosos artículos en revistas de fisiología británicas y chinas. En agosto de 1947, fue al Reino Unido para asistir a la Conferencia de Oxford de la Sociedad Internacional de Ciencias Fisiológicas, y en la reunión informó sobre los resultados de la investigación científica sobre el mecanismo de hemorragia automática mencionado anteriormente, que atrajo la atención de colegas internacionales. y todavía fue citado por estudiosos extranjeros hasta principios de 1980.
La fisiología del trabajo militar, la medicina aeroespacial y la medicina de navegación de China se establecieron en 1952. La Facultad de Medicina de la Universidad de Nanjing se reorganizó en la Quinta Universidad Médica Militar, con él como presidente. En respuesta a la necesidad de construir una fuerza aérea y una marina fuertes, Cai Qiao fundó la fisiología ambiental con características chinas: fisiología del trabajo militar, medicina aeroespacial y medicina de navegación. Estableció un laboratorio de fisiología de la aviación en Nanjing para realizar investigaciones. En 1951, compiló y publicó "Introducción a la medicina de la aviación" y de 1953 a 1955 escribió un informe preliminar sobre el "Resumen de la investigación sobre fisiología de la aviación". De 1943 a 1954 fue trasladado a la Academia de Ciencias Médicas Militares y se desempeñó como vicepresidente, investigador de primer nivel, director del comité académico de la academia y presidente del Comité de Ciencia y Tecnología Médica Militar. De 65438 a 0957, la Academia de Ciencias Médicas Militares estableció formalmente el Instituto de Fisiología del Trabajo Militar, con Cai Qiao como director. En el segundo año después de su transferencia a la Academia de Ciencias Médicas Militares, dirigió muchos temas de investigación fisiológica que tenían importancia tanto teórica como operativa militar, como la combinación de la investigación de la fisiología del sueño con la disposición racional de los sistemas de trabajo y descanso para los soldados del ejército y el aire. pilotos de fuerza, proporcionando al Ejército Proporcionar diversas bases científicas para la selección, entrenamiento y establecimiento de estándares de eliminación para aviadores y aviadores.
Concede gran importancia a la investigación real de las tropas y dirige personalmente a los investigadores científicos a las tropas voladoras y a las investigaciones in situ para experimentar la vida. No sólo concede gran importancia a la profundidad teórica de diversos estudios, sino que también concede gran importancia al valor práctico de los resultados. Por lo tanto, a menudo exige a los investigadores científicos que refinen el contenido de sus resultados y simplifiquen sus métodos para facilitar su uso por parte de las tropas. Finalmente, se formó un conjunto de métodos de inspección prácticos y se proporcionó a los departamentos pertinentes de la Fuerza Aérea para su uso de prueba, y se capacitó al personal técnico para el uso de prueba de estos métodos.
Bajo el liderazgo de Cai Qiao, en 1953 se construyó la primera cabina de hormigón de baja presión para humanos de mi país. A finales de la década de 1960, se desarrollaron una serie de equipos a gran escala, como cámaras de descompresión a gran altitud, cámaras de descompresión por explosión, centrífugas aceleradas para animales y humanos, dispositivos salvavidas de eyección desde el suelo, dispositivos de simulación de ingravidez, cámaras presurizadas de buceo para investigaciones médicas marítimas y Paulatinamente se fueron construyendo cámaras de alta y baja temperatura. Para comprender las reacciones fisiológicas de las personas, los límites de tolerancia, los métodos de entrenamiento y las medidas de protección en condiciones especiales como la aviación y la navegación, como baja presión, alta presión, hipoxia, sobrepeso, ingravidez, ilusión de vuelo, eyección, vibración, alta temperatura, baja temperatura, espera de buceo profundo. La investigación no sólo proporcionó importantes datos fisiológicos en diversos aspectos, sino que también propuso una serie de sistemas de protección y requisitos de equipos adecuados para las condiciones reales de mi país, como el sistema de suministro de oxígeno presurizado de la aviación, el sistema de descompresión del buceo, etc. En tan solo unos años, no solo establecieron una base de investigación y crearon un conjunto de condiciones de investigación para la joven medicina de aviación y navegación de mi país, sino que también redujeron en gran medida la brecha entre mi país y el nivel avanzado internacional en este sentido. Al mismo tiempo, ha capacitado a un grupo de investigadores y técnicos profesionales, sentando una base sólida para la investigación y el desarrollo de la medicina aeronáutica y de navegación en mi país. En 1987, fue elegido presidente honorario de la recién creada Sociedad Médica de Aviación de la Asociación Médica China. Cai Qiao no sólo es un científico famoso, sino también un educador respetado. Desde su regreso a China en 1925, ha enseñado en universidades de Shanghai y Nanjing durante 25 años. Después de servir como líder empresarial de la Academia de Ciencias Médicas Militares, cultivó un número considerable de talentos en fisiología a través de la investigación científica. En primer lugar, abogó por la combinación de enseñanza e investigación científica, la combinación de palabras y hechos, y enseñar con el ejemplo es más importante que las palabras. El segundo es ser persuasivo, señalar la dirección y hacer que los estudiantes amen su especialidad. No sólo concede importancia a los negocios, sino también a la educación del carácter moral de los estudiantes. A lo largo de décadas, Cai Qiao ha capacitado a estudiantes de todo el país y la mayoría de ellos se han convertido en miembros principales. Durante sus dos años de enseñanza en la Universidad de Fudan, tomó la iniciativa de abogar por la redacción de libros de texto de fisiología en chino, dar conferencias en chino y establecer un laboratorio de fisiología para permitir a los estudiantes realizar experimentos por su cuenta. , Tong Dizhou, Xu, Zhu Henian, Jiang Tianhe y Shen fueron todos sus alumnos. Mientras enseñaba en la Facultad de Medicina de Wusong Shanghai, Cai Qiao dirigió a sus asistentes a realizar sistemáticamente trabajos de investigación científica además de la enseñanza, a pesar del equipo rudimentario. Cuando estaba en el Instituto de Investigación Redstone de Shanghai, el suministro de material era bueno, mi trato personal era generoso y mi trabajo de investigación científica transcurrió sin problemas. Sin embargo, es muy limitado cultivar talentos nacionales en instituciones extranjeras, y mucho menos servir directamente al pueblo de la patria. Cai Qiaoyi renunció a su generoso salario de 600 taels de plata al mes y abandonó el Instituto de Investigación Lei Shide en Shanghai un año y medio antes, prefiriendo abrir una nueva base de trabajo en la Universidad Nacional de Nanjing, donde el salario era mucho menor. Este enfoque era ciertamente difícil para la gente corriente de la época.
Cai Qiao es una persona íntegra, de mentalidad abierta y sin opiniones independientes. Sus alumnos provienen de todo el país, no sólo de la facultad de medicina, sino también de los departamentos de biología, psicología y química. Cai Qiao trata a todos por igual. En los primeros días de la Guerra Antijaponesa, debido a la falta de condiciones de investigación científica debido a la reubicación de unidades de la costa al interior, Cai Qiao presentó a algunos estudiantes veteranos que se habían ido para trabajar en la Facultad de Medicina Central de Chengdu. . Algunos estudiantes internacionales que regresaron del extranjero se trasladaron a la Facultad de Medicina de la Universidad Central con la ayuda de Cai Qiao debido a condiciones insuficientes de investigación científica.
Cai Qiao aboga por el estilo democrático, trata a los demás por igual y aboga por el libre debate sobre cuestiones académicas. Nunca pidió a otros (incluidos sus alumnos directos) que le informaran con regularidad. En cambio, a menudo se adentraba en el laboratorio y se enteraba de la situación a través de conversaciones desenfrenadas. En particular, abogó por la celebración de reuniones regulares de la Sociedad de Fisiología para permitir que todos se comunicaran entre sí, y siempre participó en las discusiones como un miembro ordinario de la sociedad. La gente dice que Cai Qiao es el líder más fácil de encontrar. Solía hacerlo solo, dar orientación específica y luego analizar los problemas del experimento con todos después del experimento. No quiere ser un "buen tipo". No importa la edad que tenga, no importa lo lejos que esté, señalará las deficiencias y errores de cualquiera que encuentre.
Como siempre adopta una actitud amable hacia los demás, las personas que critica no sólo no sienten presión mental, sino que también se sienten amables y dispuestas a corregir.
Durante 1934 ~ 1935, Cai Qiao fue admitido como estudiante internacional de clase G chino y británico en Shanghai para tomar el examen de fisiología. Una investigadora del Instituto Leicester se acercó una vez a Cai Qiao para interceder en nombre de su asistente para realizar el examen. Cai Qiao inmediatamente se negó e insistió en calificar en función de las calificaciones y no de materias parciales.
Siempre que Cai Qiao se prepara para proponer un nuevo tema, además de pedir a los investigadores que organicen esfuerzos para revisar la literatura, siempre investiga primero. Al considerar ampliar la medicina aeronáutica al ámbito de la medicina espacial, escribió artículos como "Problemas médicos que enfrentan el salto de los vuelos de baja atmósfera a los vuelos espaciales" y "Problemas de la medicina espacial". Otro ejemplo son "Problemas de fatiga", "Teoría del estrés de Thayer y estrés fisiológico" y "Problemas de respuesta nerviosa autónoma", todos publicados antes del lanzamiento de nuevos temas y cuando era necesario resumir y mejorar después de trabajar durante un período de tiempo. Cuando Cai Qiao revisó el artículo, habló en serio y lo revisó palabra por palabra. Excepto en circunstancias especiales, nunca se quedaba despierto hasta tarde. A los 90 años, debido a una insatisfactoria operación de cataratas, quedó casi ciego de un ojo, por lo que insistía en revisar papeles con ayuda de una lupa mientras el otro ojo sufría de glaucoma.
En 1980, asignó a un estudiante de posgrado un tema de investigación sobre plasticidad neuronal, pero luego descubrió que alguien en el extranjero había discutido este tema en detalle y luego redefinió un tema más difícil. El estudiante de posgrado no entendió, así que Cai Qiao le dijo: Si nuestra investigación sólo prueba las conclusiones de otras personas, no tiene valor. El aporte de la ciencia es que piensas en problemas en los que otros no han pensado y haces cosas que otros no han hecho. Más tarde, los estudiantes de posgrado aceptaron nuevos temas y lograron logros bajo la dirección de Cai Qiao. El espíritu de Cai Qiao de buscar la verdad a partir de los hechos, ser recto, hablar en la adversidad, nunca seguir a la multitud y su estilo científico diligente y consistente le han valido el título de "un maestro famoso de una generación" para las generaciones futuras. Incluso a una edad avanzada, todavía puede captar profundamente las tendencias de desarrollo de la ciencia fisiológica contemporánea. Vive una vida normal. Ha hecho ejercicio desde que era niño y todavía puede estudiar y realizar investigaciones científicas a los 90 años.