Предмет, задачи и методы патофизиологии. Патофизиология как наука и учебная дисциплина пальянов сергей

Реферат

на тему: «Патологическая физиология»

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ (патофизиология, физиология больного организма) - наука о закономерностях возникновения, развития и исхода патологических процессов.

Патологическая физиология рассматривает патологические процессы как качественно новые (отличные от физиологических), специфические биологические явления, в основе которых лежит одновременное сочетание явлений нарушения физиологических функций и явлений компенсаторно-восстановительных. Патологическая физиология распадается на общую и частную (специальную) патологическую физиологию.

Вопросы, составляющие содержание общей патологической физиологии, следующие.

1. Общая нозология - изучение болезней как биологических закономерностей. В этом разделе изучается болезнь как реакция целостного организма, сущность болезни, стадии течения болезни, исходы болезни (выздоровление, смерть), классификация болезней и патологических процессов.

2. Общая этиология - изучение причин и условий возникновения заболеваний. Устанавливается значение внешних физических факторов среды; химических, биологических, психических воздействий, социальных условий как патогенных факторов или являющихся прямыми причинами заболеваний или благоприятствующими или неблагоприятствующими действию других этиологических болезнетворных агентов. Разбираются вопросы взаимоотношений причин и условий в возникновении патологического процесса.

3. Общий патогенез - изучение механизмов развития патологических процессов, наиболее обширный раздел патологической физиологии, где исследуются как роль этиологических факторов в патогенезе, так и роль самого животного организма и человека, их наследственных и конституциональных свойств и значение их в генезе заболеваний. Изучаются также реактивные потенции организма, иммунологическая и ненммунологическая реактивность и специально исследуются основные механизмы патогенеза: неврогенный, гуморальный, эндокринный и др., вопросы взаимоотношения общего и местного в патологическом процессе, локализация поражений в тех или других тканях и системах организма, пути распространения патологических процессов в организме.

4. Изучение типических патологических процессов - воспаления, лихорадки, нарушений периферического кровообращения, обмена веществ, гипоксии, бластоматозного роста и др.

5. Изучение механизмов адаптации, компенсации и восстановления нарушенных функций.

6. Исследование механизмов ликвидации патологических процессов путем воздействия тех или других лечебных мероприятий (экспериментальная терапия).

7. Важной задачей патологической физиологии является разработка на животных моделей патологических процессов.

В понятие частной патологической физиологии вкладывается изучение общих закономерностей возникновения и течения расстройства функций различных органов и систем организма, например сердца, печени и др., нервной, эндокринной системы, системы крови, кровообращения, пищеварения, мочеотделения, дыхания и др., а также изучение этиологии и патогенеза отдельных болезненных форм. Частная патологическая физиология - очень широкий раздел, т. к. изучаются не только общие закономерности, но частный патогенез и механизмы терапии определенных нозологических форм, напр. экспериментальное изучение неврозов, невроинфекций и т. д., гипертонической болезни, инфаркта миокарда, заболеваний органов дыхания (пневмония), органов пищеварения (гастрит, гепатит), заболеваний эндокринных желез, патофизиология лучевого повреждения и т. д.

В патофизиологических исследованиях пользуются рядом методических приемов. Основной прием - патофизиологический эксперимент на животных, который, в отличие от физиологического эксперимента, ставит задачу изучать на моделях болезней и патологических процессов у животных механизмы развития патологического процесса, формы нарушений физиологических функций, процессы компенсации и адаптации, закономерности регуляции функций в условиях их нарушений и восстановлений. Наряду с этим в патологической физиологии для познания причин и механизмов развития патологических процессов широко применяют эволюционный метод наблюдения над возникновением и течением патологических процессов у разных видов животных, стоящих на различных ступенях эволюционного развития, а также у особей различных возрастных групп, филоонтогенетический анализ (метод сравнительно-патологический), творцом к-рого был великий русский ученый И. И. Мечников. Патологическая физиология является наукой экспериментальной, основной целью ее является служение клинике, и исследования часто проводятся у постели больного. В клинических условиях используются основной клинический метод наблюдения и всестороннее органолептическое и инструментальное исследование больного человека. Патологическая физиология широко использует также лабораторные исследовательские методики: химические, биохимические, биофизические, физико-химические, бактериологические, иммунологические, общебиологические и др. Патологическая физиология пользуется и морфологическим методом-макро- и микроскопическим исследованием биологического субстрата, находящегося в патологическом состоянии, но этот метод является для патологической физиологии лишь вспомогательным.

Патологическая физиология имеет очень тесную связь с рядом смежных отраслей медицинской науки. С нормальной физиологией патологическая физиология сближает единство основного методического приема - экспериментально-физиологический метод, но отличает основная целевая задача - изучать механизмы нарушений и восстановлений физиологических функций. Патологическая физиология имеет тесную связь с патологической анатомией, так как их объединяет единство конечных целевых задач - изучение закономерностей становления, развития и течения патологических процессов, но методические приемы различные. Патологическая анатомия разрешает эту задачу путем макро- и микроскопического исследования морфологического субстрата. Между патологической физиологией и клиническими дисциплинами существует теснейшая связь, т. к. клинические дисциплины ставят задачи перед патологической физиологией и являются постоянными источниками для стимулирования патофизиологических исследований. Патологическая физиология в широком плане решает задачи, возникающие в клинике, с использованием конкретных клинических фактов, а клиники в своей повседневной практической деятельности используют данные патофизиологического эксперимента для правильного патогенетического, клинического анализа и обоснованного терапевтического вмешательства, а также проверяют на практике правильность теоретических концепций. Патологическая физиология тесно связана с биологией; являясь отраслью естествознания, она широко использует все достижения современной биологии, теорию эволюции органического мира, данные цитофизиологии, учение о наследственности и др.

С гигиеной патологическую физиологию сближает изучение факторов внешней среды как причинных моментов патологических процессов. Патологическая физиология в своих экспериментально-терапевтических исследованиях имеет тесную связь и с фармакологией, особенно с тем разделом, в котором изучается действие фармакологических веществ на патологические процессы (патологическая фармакология). В изучении реактивности, особенно иммунологической, патологическая физиология смыкается с микробиологией.

Наряду с термином «патологическая физиология» существует и ряд других близких наименований, которые требуют объяснения. Часто применяется термин «общая патология», который в русской медицинской дореволюционной литературе широко употреблялся; он возник в 17 в., когда экспериментальный метод в патологии еще не получил развития и введен в обиход Франциско в 1618 г. Классики патологической физиологии В. В. Пашутин, В. В. Подвысоцкпй и другие уже в 19 в. наряду с термином «общая патология» употребляли и термины «патологическая физиология» или «физиология больного организма».

Под понятием «частной патологии» подразумевается изучение этиологии, патогенеза, диагностики и терапии отдельных нозологических форм; частная патология внутренних заболеваний, хирургических, нервных, женских и др.

Термин «клиническая физиология» иногда используется так же, как синоним понятия патологическая физиология, но правильнее все же его применять в той части патологической физиологии, объектом которой является больной человек и исследование проводится с широким применением функциональных методов исследования биофизических, биохимических, физико-химических, иммунологических и др. Экспериментальная патология - это часть патологической физиологии, которая по преимуществу изучает патологические процессы, пользуясь экспериментальным методом, хотя нередко термин «экспериментальная патология» употребляется как синоним понятия «патологическая физиология». Термин «функциональная патология», предложенный в 30-х гг. 20 в. немецким клиницистом Бергманом для обозначения направления в клинике внутренних болезней, имеет более частное значение. Он характеризует представление об организме как единой психофизиологической целостности и понимание патологического процесса как биологически специфического, при этом доминирующее значение в патогенезе отводилось патологическим реактивным функциональным состояниям организма с явной недооценкой значения внешних патогенных факторов.

Значение патологической физиологии для медицины. Патологическая физиология, занимаясь исследованием сущности болезни, причинами, механизмами их возникновения, на основе принципов диалектического материализма и конкретных данных, получаемых в эксперименте и клинике, формулирует определения и вскрывает содержание основных медицинских представлений - болезнь, нозология, этиология, патогенез, взаимоотношения общего и местного и др. Патологическая физиология охватывает представления о патологической наследственности, о конституции, о реактивности, о взаимоотношении внешнего и внутреннего в патологическом процессе и т. д. Правильные формулировки основных медицинских представлений, даваемые патологической физиологией, имеют большое значение для формирования мировоззрения советского врача.

«Патофизиология возникла как экспериментальная наука в связи с необходимостью точного, естественно – научного изучения механизмов возникновения, развития и ликвидации патологическихпроцессов» (Крыжановкий Г.Н., 1997). В настоящее время она одна из фундаментальных, интегрирующих дисциплин в высшей медицинской школе. Патофизиология является теоретической базой системы подготовки врача, формированием основ его клинического мышления.

Термин «патологическая физиология» впервые употребил в XVII веке Й.Варандес, по другим источникам - Галиот, который в 1819 г. опубликовал учебник под названием «Общая патология и патологическая физиология»

Основоположником российской патологической физиологии как науки и учебной дисциплины является Виктор Васильевич Пашутин . Он создал при Казанском университете первую в России кафедру патологической физиологии в 1874 году .

В современной литературе, как в научной, так и в учебной, вместо словосочетания «патологическая физиология » принято применять термин «патофизиология ». (от греч. pathos – страдание; physis – природа, сущность; logos – учение, наука).

Данный термин является приоритетным в России и в странах Восточной Европы. На Западе, в частности во франкоязычных странах чаще используется «физиопатология», а в англоязычных - «общая патология»

Что же такое патофизиология, что это за наука, что она изучает? Несмотря на некоторое расхождение в терминологии, вопросы которые рассматриваются данной наукой, вне зависимости от национальности ученых едины. И так,патофизиология – это наука, изучающая наиболее общие закономерности возникновения, развития и исходов патологических процессов, типических патологических процессов и болезней. Если дословно перевести – это наука о жизнедеятельности больного организма. Но из этого отнюдь не следует, что здоровый организм находится вне поля зрения патофизиологов.

Такие важные патофизиологические понятия как резистентность , конституция, стресс, диатез и ряд других относятся к здоровомуорганизму. Н.Н.Аничков в свое время даже говорил: «…что нормальные механизмы могут быть познаны только тогда, когда становятся в зависимость от ненормальных реакций ». Под влиянием различных патогенных факторов, максимально используя свои приспособительные механизмы, здоровый организм выявляет собственные, генетически детерминированные возможности более полно, функционирует за пределами относительно узких диапазонов, присущих спокойному существованию.

К определению понятия «патофизиология» можно подойти и с другой стороны. В каждом организме есть своеобразная программа жизни, которая сложилась в процессе эволюции и закодирована в генетическом аппарате. Согласно этой программе происходит зарождение, развитие и проявление различных форм деятельности организма. Следовательно, вся деятельность организма, оптимальные характеристики его функционирования генетически детерминированы. А.М.Уголев определил физиологию как науку о технологияхживых систем , подразумевая под этим способ решения той или иной задачи различными системами организма. Так технологической задачей системы внешнего дыхания является оптимальное насыщение кислородом эритроцитов при минимальной затрате энергоресурсов, мочевыделительной – удаление различных продуктов метаболизма и сохранение полезных для организма веществ и т.д. Исходя из этого, можно «определить патофизиологию как науку о технологических ошибках и технологических дефектах в функционировании живых систем, своего рода биологическую дефектологию» (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П.,1999г.).

1.2. Предмет, цель и задачи патофизиологии .

Наука в отличие от «не науки», согласно Дж. Дж. Томсона, должна иметь предмет и метод исследования. Предметом (объектом) изучения патофизиологии является, как это не прискорбно, болезнь человека. Отсюда - основная цель патофизиологии – установление наиболее общих закономерностей, законов по которым развивается патологический процесс, болезнь.

В соответствии с целью, задачами нашей науки являются :

· изучение общих закономерностей конкретных механизмов (лежащих в основе резистентности организма) возникновения, развития и завершения патологических процессов и болезней;

· изучение типовых патологических процессов (стереотипных сочетаний явлений), различная комбинация которых определяет клиническую картину заболеваний человека;

· изучение типовых форм нарушения и восстановления функций отдельных органов и систем организма;

· изучение переходных состояний между здоровьем и болезнью (предболезнь);

· систематизация и аналитико-синтетическая обработка фактического материала;

· создание новых методов моделирования патологических процессов и болезней;

· На базе теоретических и прикладных знаний способствовать формированию мышлению врача, т.е. не только передать студенту современные знания, но и научить его пользоваться этими знаниями, что бы уметь выстроить в логическую систему цепь исследуемых явлений.

1.3. Структура (содержание) патофизиологии.

Патофизиология, как наука и учебная дисциплина, состоит из трех основных разделов с несколькими подразделами:

I. Общая нозология (nosos-болезнь+logos-учение)

1 . Общее учение о болезни :

а)основные понятия и категории патологии;

б) классификация и номенклатура болезней;

в) социальные аспекты патологии.

2 .Общая этиология (aithia-причина):

а) общие свойства болезнетворных факторов;

в) значение условий в возникновении болезней;

г) принципы этиотропной профилактики и терапии.

3 .Общий патогенез (pathos+genesis –происхождение):

а) механизмы устойчивости организма к действию патогенных

факторов;

б) общие механизмы развития болезней;

в) механизмы выздоровления;

г) механизмы умирания;

д) принципы патогенетической профилактики и терапии.

4.Учение о реактивности, резистентности и конституции организма

II. Учение о типовых патологических процессах: патологии клетки, периферического кровообращения и микроциркуляции, гипоксии, воспалении, опухолевом росте, аллергии, нарушении обмена веществ и др. т.е. те процессы, которые часто встречаются в различных комбинациях при многих заболеваниях

III. Учение о типовых формах патологии органов и систем организма: крови, кровообращения, дыхания, пищеварения, выделительной, эндокринной и нервной системы, а так же печени.

I и II разделы объединяют под названием «общая патофизиология», разделIII обозначается как «частная патофизиология».

Частная патофизиология из всех разделов патофизиологии наиболее сближена с клиническими дисциплинами, но:

· врач-клиницист изучает болезнь у конкретного больного, со всеми особенностями её возникновения, развития и исхода;

· патофизиолог изучают те общие закономерности развития патологических процессов и болезней, которые возникают в различных органах и системах организма - сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и др.

В последнее время, благодаря усовершенствованию неинвазивных методов исследования больных людей (биофизических, биохимических, электрофизиологических и др.), патофизиологи получили возможность наблюдать патологический процесс в динамике in vivo, и это сделало возможным развитие клинической патофизиологии.

Задачи клинической патофизиологии следующие :

· изучение и анализ характера и тяжести нарушений функций организма на каждом этапе заболевания;

· выявление взаимосвязи патогенеза и его клинических проявлений (симптомов);

· выявление степени влияния патологического процесса на пораженный орган или ткань, а также на другие органы и системы организма больного;

· умение использовать методы функционально-лабораторной диагностики для оценки степени нарушения функций органов и систем и выбора патогенетически обоснованного лечения;

· оценивать специфическую и неспецифическую реактивность больного, учитывать её особенности при выборе оптимальных методов лечения конкретного пациента;

Клиническую патофизиологию можно по праву считать одним из основных разделов патофизиологии.

1.4. Связь патофизиологии с другими медицинскими дисциплинами.

Патофизиология, находясь на стыке теоретических и клинических дисциплин, является интегративной медико-биологической наукой. Прежде всего, она опирается на те науки, которые ей предшествуют – анатомия, биология, химия, физика, гистология, биохимия, физиология и др.

Очень много общего у патофизиологии с физиологией. Обе дисциплины стремятся открыть законы, по которым живет и функционирует организм, что имеет большое значение в понимании сущности болезни. Иногда нашу науку даже называют клинической физиологией. Однако было бы ошибочно считать, что болезнь есть лишь иная комбинация нормальных физиологических процессов . Патологический процесс ведет к качественно новому состоянию организма. Отсюда и отличие патофизиологии от физиологии – изучение всех многообразных форм болезни, с целью раскрытия законов по которым она развивается.

Особо необходимо нужно остановиться на взаимосвязи патофизиологии с патологической анатомии . Эти две дисциплины теснейшим образом связаны между собой, более того, до 1874 года это была одна наука. Разделение обусловлено тем, что только на основании морфологического анализа невозможно понять динамику патологического процесса, динамику функциональных нарушений .

Да, функциональные изменения взаимосвязаны со структурными нарушениями, но между ними далеко не всегда наблюдается строгое соответствие, тождественность. Почему это происходит? Дело в том, что каждый орган, система, да и организм в целом обладают компенсаторно-приспособительными механизмами. В связи с этим, при изменении структуры не всегда отмечается изменение функции. Вот почему ряд вопросов клиники не могли быть разрешены при вскрытии трупа с последующим микроскопическим изучением секционного материала.

Что бы это преодолеть А.И.Полуниным в 1869 году из курса патологической анатомии был выделен общий экспериментальный раздел, который начал существовать самостоятельно в виде кафедры общей патологии Московского университета. Одновременно такие кафедры появились в Киеве, Харькове, Казане. Но особая заслуга в становлении патофизиологии как науки принадлежит В.В.Пашутину , он, как уже отмечалось, в 1874 году в Казанском университете возглавил первую в Росси кафедру патофизиологии и сформулировал задачи новой науки.

Эти реорганизационные мероприятия и представили возможность изучать различные патологические процессы в динамике, что возможно только при наблюдении за развитием его в живом организме, т.е. в эксперименте. Так вот, патофизиология и подразумевает широкое использование эксперимента , что и отличает нашу дисциплину от патологической анатомии .

Патофизиология тесно связана и с клиническими дисциплинами хотя бы потому, что предметом изучения и нашей науки, и клинических является болезнь, больной человек . Но методы исследования различны.

В клинике наблюдается отдельный больной человек с конкретным проявлением той или иной патологии . Клиника внутренних болезней изучает причины возникновения, симптомы, особенности течения, методы лечения и прогноз таких заболеваний как, например хр. гломерулонефрит, острый гепатит, пневмония и т.д. Неврологическая клиника – энцефаломиелит, инсульт, менингит и др. Все это разные заболевания, разной локализации, симптоматики и прогноза. И в тоже время, между ними есть нечто общее – в основе каждого заболевания лежит типический патологически процесс – воспаление, в разработке вопросов причин и механизмов его развития, значительная роль принадлежит патофизиологии. Другой пример, практически каждая клиническая дисциплина имеет дело со злокачественными новообразованиями. Для постановки диагноза рака желудка, опухоли головного мозга, кожи надо знать, чем они отличатся друг от друга. Течение и прогноз их различны. Но для успешного лечения этой патологии, ее профилактики необходимо детальное изучения причин и механизмов превращения нормальной клетки в злокачественную, а они едины для всех онкологических заболеваний. Изучением этих общих закономерностей и занимается патофизиология

Таким образом, патофизиология по отношению к специальным клиническим дисциплинам выглядит как наука, изучающая вопросы, общие для всех болезней или большой группы болезней . Без знаний общих закономерностей возникновения и развития того или иного патологического процесса, болезней практически невозможно разобраться во всем многообразии клинических проявлений отдельных заболеваний. Частное познается через общее. Возможность исследовать фундаментальные вопросы патологии в таком аспекте, патофизиологии позволяет ее основной метод исследования – метод моделирования патологических процессов и болезней

1.5. Метод исследования патофизиологии.

Метод моделирования патологических процессов и болезней патофизиологи используют в нескольких его разновидностях.

I.Метод эксперимента на живых объектах. Смысл эксперимента заключается в том, что бы воспроизвести патологический процесс, болезнь на различных животных (отдельных органах, тканях, клетках, субклеточных структурах), изучить закономерности его (её) развития и провести экспериментальную терапию. Данный метод позволяет наблюдать за развитием патологического процесса от момента его возникновения до завершения.

Экспериментальная модель болезни всегда проще, чем болезнь человека. Это дает возможность расчленить болезнь на ряд элементов с тем, что бы в дальнейшем реконструировать ее применительно к человеку. При этом следует иметь в виду, что ни одна модель болезни на животных, ни её отдельные элементы не могут быть равнозначны болезни человека. Интерпретировать данные эксперимента на человеческий организм необходимо с определенной долей достоверности.

Иногда можно услышать в адрес патофизиологии такое высказывание, что эта наука построена на опытах над животными, и она не имеет ни какого отношения к человеческой патологии. Но ни один патофизиолог и не проводит эксперимент ради эксперимента и механически не переносит его результаты на человека. Они всегда помнят об ограничениях, обусловленных анизоморфизмом (видовыми различиями строения и свойств организмов животных и человека, отдельных органов и тканей).

Анизоморфизм, ограничения связанные с деонтологическими аспектами опытов на животных (причинение им физических страданий) и значительные трудности в воспроизведении на животных социальных факторов болезней всё это ограничивает использование данного метода. Тем не менее, более значимые открытия в медицине получены в эксперименте на живых объектах и данный метод для патофизиологии является ведущим.

Все эксперименты подразделяют на острые и хронические, применение каждого из них определяется целью опыта. Например, при исследования механизмов травматического шока нужен острый опыт, а патогенеза атеросклероза – хронический.

Для изучения патологических процессов используют следующие основные методики:

· метод выключения – удаление или повреждение того или иного органа (хирургическое, фармакологическое, физическое, механическое). Данная методика применятся давно. С помощью её, например, удалось установить, что сахарный диабет, его развитие, связанно с нарушением функции островкового аппарата поджелудочной железы. Удаление одного из парных органов (почка) позволило изучить компенсаторные и пластические возможности оставшегося органа.

· метод раздражения – путём различных воздействий изменяют функции различных органов. Раздражение блуждающего нерва вызывает брадикардию. Раздражение симпатических нервов выявило сужение артерий, что послужило основанием для включения этого звена в патогенез спонтанной гангрены у человека.

· Метод «включения» - введение различных веществ в организм (гормонов, ферментов, экстрактов из тканей, биологически активных веществ и др.). Затем, полученные результаты сравнивают с результатами аналогичных воздействий при тех или иных заболеваниях человека. Например, при введении медиаторов аллергии наблюдают симптомы развития анафилактического шока

· метод сравнительной патологии – изучение в сравнительном «эволюционном» аспекте различных патологических процессов (лихорадки, воспаления, гипоксии). Правильный научный анализ реакций человека на патогенное воздействие требует более полного знания путей и форм их становления в эволюции животного мира. Блестяще раскрыл значение этого метода И.И.Мечников при изучении воспаления и невосприимчивости к инфекционным процессам.

Существуют и другие методы эксперимента: метод изолированных или «переживающих» органов, метод тканевых культур и др.

Каждый эксперимент состоит из нескольких этапов :

1. Формирование рабочей гипотезы. Любому опыту должна предшествовать гипотеза, идея, проверив которую исследователь должен получить ответ на тот или иной вопрос. Нельзя проводить эксперимент в надежде на то, что вдруг получится что-нибудь интересное, И.П.Павлов говорил: «Если нет в голове идей, то не увидишь и фактов ».

2. Определение цели и постановка задач эксперимента. Определившись с рабочей гипотезой, необходимо сформулировать цель и задачи, с помощью которых ее можно либо доказать, либо отвергнуть.

3. Выбор частных методик, адекватных поставленным задачам. При выполнении эксперимента важное значение имеет правильный выбор частной методики – адекватный подбор животных, форма осуществления (острый или хронический опыт), применение соответствующих приборов, инструментария и т.д. Необходимым условием является также обеспечение соответствующего контроля. Им может быть «пустой» опыт, когда опытному животному вводят, к примеру, гистамин, а контрольному – физиологический раствор NaCl, или, у одного животного удаляется щитовидная железа, контрольному же животному производится «ложная» операция и т.п.

Что касается непосредственно самих частных методик исследования, то здесь нужно отметить следующее. В названии нашей дисциплины присутствует слово «физиология», но это не означает, что патофизиологов не интересуют биохимические, иммунологические, биофизические и др. механизмы развития болезней, что им не позволено использовать морфологические методы. Патофизиология, как мы уже установили, наука, изучающая причины, механизмы развития и исходов болезни и, любая методика, позволяющая в той или иной мере ответить на данные вопросы, может применяться. Всё это и определяет всеядность патофизиологии в методическом отношении – она использует физиологические, биохимические, генетические, морфологические, иммунологические и другие методы исследования.

4. Проведение эксперимента (серии опытов с контролем). Живой объект- это сложная «открытая» биологическая система. Она ни как не может быть ограждена от случайных воздействий среды (температура, влажность, электромагнитные излучения и др.), что может исказить результаты эксперимента. Необходимо также помнить, что одинаковые на первый взгляд животные отличаются наследственными признаками и индивидуальной реактивностью. Поэтому исследователь не застрахован от ответа, искаженного значительным количеством дополнительных, случайных влияний. Всё это нужно учитывать и по возможности устранять.

Проведение эксперимента подразумевает фазность действий:

· физиологическая фаза - любой опыт начинается с определения нормальных показателей функционирования той или иной системы, органа, на которых предполагается моделирование патологического процесса. Это касается и контроля. Например, при изучении влияния адреналина на деятельность сердца первоначально подсчитывается число сердечных сокращений не только у подопытного, но и у контрольного животного;

· патофизиологическая фаза - после определения нормальных показателей жизнедеятельности интактного животного на нем воспроизводится патологический процесс согласно целям и задачам эксперимента;

· фаза экспериментальной терапии – нередко, после второй фазы, исследователь с помощью различных методов лечения стремится вернуть состояние подопытного животного к исходному состоянию. Положительный результат подтверждает рабочую гипотезу и является основой для разработки патогенетической терапии

5. Фиксация и анализ данных эксперимента. По окончанию эксперимента исследования продолжается: оцениваются результаты изменений жизненных функций подопытного и контрольного животных. Они группируются в таблицы, графики, диаграммы и др. Проводятся морфологические, биохимические, иммунологические и др. исследования взятых при жизни и (или) после смерти животных. Цифровой материал подвергается статистической обработке, чтобы установить средние величины, отклонения от них, различия между средними величинам и их достоверность.

6. Обсуждение и выводы. Это один из самых ответственных и сложных этапов эксперимента. Экспериментатор должен объяснить механизм изменения тех или иных функций организма согласно полученным данным опыта и сделать определенные выводы. Например, почему при моделировании воспаления изменяется количество простагландинов, каков механизм их увеличения, почему эта группа биологически активных веществ оказывает как провоспалительный, так и противовоспалительный эффект, что является определяющим в становлении этих, диаметрально противоположных по эффекту действия механизмов? Имеет ли это только патологическое значение или здесь есть и элементы защитной реакции? Если да, то опять же нужно объяснить почему? Как видите, идут сплошные вопросы, на которые должен ответить патофизиолог. И это только по одной из многочисленных групп биологически активных веществ, играющих немаловажную роль в развитии воспалительного процесса. Более того, отмечаются и другие нарушения - изменяется проницаемость микрососудов, их проходимость, формируется отек в очаге воспаления и др. И это надо объяснить! Можно в виде абстракции представить даже такое уравнение (тождество); патофизиология = ???…?, т е. наука, постоянно отвечающая на те или иные вопросы патологии человека.

II.Метод клинического исследования.

Мы уже говорили о клинической патофизиологии, её значении и задачах. Дальнейшее развитие этого раздела нашей науки позволит в значительной мере ослабить те ограничения, которые испытывают исследователи при проведении опытов на животных.

Ш.Большую перспективу имеют методы физического и математического моделирования с использованием современной вычислительной техники. Построение математических моделей болезней осуществляется тогда, когда имеется возможность связать математическими соотношениями основные параметры изучаемого объекта и условия, определяющие возможность его функционирования – модель работы сердечно-сосудистой системы, непосредственно сердца, дыхательной системы и др. Современная компьютерная техника позволяет моделировать различные патологические процессы, изучать механизм их развития, прогнозировать течение и исход. Следует, однако, заметить, данный метод не может в полной мере заменить моделирование на животных (невозможно представить сложный биологический объект в виде математических символов в полном объёме). Поэтому нередко требуется их подтверждение на животных.

IV.Метод теоретического анализа результатов исследования, формулирование научных положений и концепций. В настоящее время накопилось большое количество фактического материала в различных разделах медицины, что и определяет первостепенное значение теоретических разработок методических аспектов патологии. Сюда входят вопросы фундаментальных понятий и категорий, системного принципа в патологии и др., связанных с созданием положений общей теории медицины, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ.

1. Назовите наиболее полное определение: патофизиология – это:

1) наука о жизнедеятельности больного организма; 2) наука, изучающая наиболее общие закономерности возникновения, развития и исходов патологических процессов, типовых патологических процессов и болезней; 3) наука, изучающая причины и механизм развития патологических процессов, типовых патологических процессов и болезней.

2. Предметом (объектом) изучения патофизиологии является:

1) болезни животных; 2) болезни человека; 3) причинный фактор; 4) взаимосвязь между собой причин и условий возникновения болезней.

3. К задачам патофизиологии относят:

1) изучение типовых форм нарушения и восстановления функций отдельных органов и систем организма; 2) формирование врачебного мышления; 3) изучение типовых патологических процессов; 4) изучение этиологии и патогенеза болезни у конкретного больного.

4. Патофизиология состоит из следующих основных разделов:

1) общая нозология; 2) учение об этиологии; 3) учение о типовых патологических процессах; 4) учение об общих механизмах выздоровления.

5. Общая нозология в себя включает следующие подразделы:

1) общее учение о болезни; 2) учение о типовых патологических процессах; 3) учение о патогенезе; 4) учение об этиологии; 5) учение о социальных аспектах болезни.

6. «Общий патогенез» рассматривает:

1) общие механизмы развития болезней; 2) механизмы устойчивости организма к действию патогенных факторов; 3) основы патогенетической профилактики и терапии; 4) основные категории повреждающих агентов.

7. Основным методом исследования патофизиологии является:

1) метод статистической обработки клинических данных; 2) метод моделирования патологических процессов и болезней; 3) метод математического моделирования; 4) метод статистической обработки экспериментальных данных.

8. К основным методикам эксперимента на живых объектах относятся:

1) методика выключения; 2) методика раздражения; 3) метод биохимических исследований; 4) метод исследования функциональных показателей.

9. Основными ограничениями метода эксперимента на живых объектах служат: 1) анизоморфизм; 2) деонтологические аспекты; 3) трудности в воспроизведении инфекционных заболеваний; 4) трудности в моделировании «социальной» патологии.

10. Перечислите этапы эксперимента в строгой последовательности:

1) определение цели и задач эксперимента; 2) выбор частной методики; 3) формирование рабочей гипотезы; 4) фиксация и анализ данных эксперимента; 5) проведение эксперимента; 6) обсуждение и выводы.

ОБЩЕЕ УЧЕНИЕ О БОЛЕЗНИ.

2.1.Основные понятия и категории нозологии (здоровье, норма, предболезнь, болезнь).

Болезнь – весьма сложный процесс и дать ей определение чрезвычайно трудно. Она тесно связана с такими состояниями организма как здоровье, норма. «Здоровье» и «болезнь» - это наиболее общие категории медицины, её центральные понятия, качественно различные, особые формы взаимодействия организма и внешней среды. Когда пытаются охарактеризовать болезнь, как определенное биологическое явление, то нередко ее противопоставляют «здоровью» и «норме». Простое определение их друг через друга, как противоположностей, не совсем удачный прием. Но все же «…болезнь не отделима от здоровья, поэтому правильное понимание может быть основано только на правильном понимании здоровья » (Глозман О.С., 1936). Отсюда, в определениях «здоровья» и «болезни», предложенных различными учеными – медиками и философами, есть много взаимоувязанных понятий, указывающих на те или иные существенные свойства этих способов жизнедеятельности организма. Поэтому, для лучшего понимания сущности болезни, нам необходимо, прежде всего, охарактеризовать «здоровье» и «норму» как общемедицинские категории.

Здоровье. Существует значительное количество определений понятий «здоровье»:

· БСЭ – «Здоровье - естественное состояние организма, характеризующееся его уравновешенностью с окружающей средой и отсутствием каких-либо болезненных явлений».

· Н.Н.Зайко – «Здоровье – это, прежде всего состояние организма, в котором отмечается соответствие структуры и функции, а также способность регуляторных систем поддерживать постоянство внутренней среды (гомеостаз)».

· И.Р.Петров – «Здоровье – жизнь трудоспособного человека, приспособленного к изменениям окружающей среды».

· Н.И.Лосев – «Здоровье – это нормальное состояние организма».

· А.Д.Адо – «Здоровье – это форма жизнедеятельности, обеспечивающая наиболее совершенную деятельность и адекватные условия существования».

· А.Д.Адо – «Здоровье или норма – это, существование допускающее наиболее полное участие в различных видах общественной и трудовой деятельности».

· Г.И.Царегородцев – «Здоровье человека – это гармоническое единство физических, психических и трудовых функций, обеспечивающих возможность полноценного неограниченного участия человека в различных видах общественной и, прежде всего, производственно-трудовой жизни».

Обилие определений данного понятия говорит о том, что до сих пор ни в медицине, ни в философии нет единого мнения по этому вопросу. По каждому из определений можно сделать ряд критических замечаний, иногда довольно серьезных, касающихся принципиальных теоретических аспектов. Тем не мение, анализ данных понятий позволяет выделить основные критерии здоровья:

· уравновешенность организма и внешней среды;

· соответствие структуры и функции;

· способность организма поддерживать гомеостаз;

· полноценное участие в трудовой деятельности.

Для постановки диагноза «здоровья», как в прочем и для выявления болезни, врач проводит исследование пациента и сопоставляет полученные данные с нормой. На основании сравнения и делается заключение о состоянии здоровья человека. А в некоторых определениях «здоровья» данный термин является основополагающим. Что же такое «норма», как нужно понимать это состояние организма?

В статистическом смысле понимания нормального как среднего, норма – есть присущее большинству популяции, наиболее типичное значение того или иного параметра . В центре нормального диапазона параметра лежит среднеарифметическое значение варьирующей величины. В качестве нормальных пределов вариации по большинству широко варьирующих показателей, принимаются такие линии отсечки, которые оставляют внутри нормального коридора 95% популяции, т.е. 5% популяции не нормальны, больны?! Это только по одному показателю, а человеческому организму свойственно значительное количество констант гомеостаза.

В.А.Березовский (1981) приводит следующий расчет: допустим, имеется всего 200 количественных признаков организма. Далее предположим, основываясь на статистическом подходе к норме, что по каждому из них за пределами нормы находится всего 0,5% популяции. Тогда ни один из обследованных не уложится во все 200 норм! Это демонстрирует абсурдность среднестатистического понятия нормы как критерия здоровья. «Нормальный во всех отношениях индивид представляет явление, наиболее необычное из всех существующих » (Уильямс Р., 1960). Он отмечает вариации отдельных показателей от индивида к индивиду до 800 и более процентов. Среднестатистическая норма может использоваться практическими врачами для определения диапазонов колебаний различных показателей организма, при первичной диагностики болезней. Она – лишь одна из самых низших ступеней познания.

Клиническая медицина, патофизиология трактуют норму как относительную категорию . Нормально не то, что укладывается в среднестатистические параметры (стандарты), а то, что оптимально для человека в каждой конкретной ситуации. «Здоров не тот, у кого все константы постоянны, а тот, кто способен в случае ситуационной необходимости выводить константы за рамки коридора и своевременно возвращать их к прежнему диапазону ». (Зайчик А.Ш., ЧуриловЛ.П., 1999).

Патофизиологи рассматривают относительность нормы в трех аспектах:

1. Историческая относительность нормы и некоторых конкретных нормативов. Разным поколениям присущи свои параметры функционирования, т.е. константы, характерные большинству людей могут быть неодинаковы

в процессе эволюционного развития. Классический пример – акселерация параметров физического развития детей в 60-80 годы XX века;

2 Географическая относительность нормы. Внешние условия в разных регионах нашей планеты неодинаковы, что предполагает и разные параметры функционирования организма. Например, общее содержание гемоглобина в крови у горцев выше, чем у жителей равнины. Как вариант географической нормы можно рассматривать расовую норму – среднее содержание ретикулоцитов у афро-американцев выше, чем у белых людей.

3. Ситуативная относительность нормы . Это наиболее важный тип нормы с точки зрения патофизиологии и клинической медицины. Представим себе такую ситуацию – здоровому человеку, с нормальными функциональными показателями, предстоит совершить большой объем физической работы. Во время ее выполнения повышается температура тела, возникает лейкоцитоз, увеличивается, а затем снижается уровень глюкозы в крови, возрастает ударный и минутный объем сердца, изменяются показатели артериального давления, отмечается одышка и т.д. Как правило, данные показатели жизнедеятельности организма выходят за границы статистической нормы. Однако мы же не говорим, что этот человек болен. Более того, если бы они не изменялись, или не возвращались к исходному уровню после физической нагрузки, надо было бы считать, что у данного индивида не все благополучно со здоровьем. Подобное наблюдается при беременности, стрессе, утомлении и др.

Все это подчеркивает, что медицинская норма не типовой, статический стандарт, а конкретный переменчивый оптимум. Понятие нормы включает в себя способность организма приспосабливаться к определенным воздействиям внешней среды и активно изменять ее в своих целях. Это возможно потому, что он обладает различными приспособительными (адаптационными) механизмами .

Следовательно, организм необходимо рассматривать как динамическую систему, непрерывно приспосабливающуюся к условиям окружающей среды путем изменения уровня функционирования отдельных его систем и напряжения регуляторных механизмов. При этом параметры данных систем колеблются вокруг некого функционального оптимума, в наиболее экономичном режиме (имеется в виду затраты энергии). «Адаптация достигается ценой затраты функциональных резервов, за счет определенной «биосоциальной платы » (Баевский Р.М, 2000).

В нормальном организме «биосоциальная плата » минимальна. Она позволяет обеспечивать адекватное приспособление отдельных его систем к различным факторам без нарушения гомеостаза (т.е. не ограничивая характеристики других систем), без перенапряжения регуляторных механизмов. Образно говоря, механизмы адаптации находятся в пределах нормы до тех пор, пока они никого в организме не обкрадывают и не ограничивают .

ОБЩАЯ НОЗОЛОГИЯ

Пришла пора разработать концептуальную систему, основанную на нашей погрешности. Там, где потерпел поражение разум, возможно, добьется успеха погрешимость.

Джордж Сорос " Свобода и ее границы ".

Вопреки распространенному мнению, природа не всегда поступает наилучшим образом. И на клеточном, и на межличностном уровне мы не всегда знаем, за что стоит сражаться.

Ганс Селье "Стресс без дистресса "

Глава 1.
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КАК НАУКА

Англичанин Дж. Дж. Томсон писал, что наука отличается от «не науки» тем, что имеет предмет , метод и способна предсказывать будущее в своей области. С этой точки зрения он подчеркивал, что физика - безусловно, наука, а вот в отношении истории у первооткрывателя электрона существовали некоторые сомнения, так как ему казалось, что знание древнеирландских саг не позволяет предсказать судьбу Британской Империи в XX веке.

Отвечает ли критериям Томсона патологическая физиология? Термин «патологическая физиология» впервые употребил в XVII столетии Й.Варандес. В разных странах эту область медицинского знания именуют по-разному. Название «патофизиология» распространено в России и странах Восточной Европы. Во франкоязычных странах существуют кафедры и лаборатории физиопатологии. В англоязычном мире аналогичные функции в системе медицинского образования выполняет курс общей патологии. «Патологическая физиология - экспериментальная, интегративная фундаментальная медико-биологическая наука» (Г.Н.Крыжановский, 1996).

О МЕТОДАХ ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИОЛОГИИ

В названии нашей дисциплины слово «физиология» не означает, что данная наука не касается биохимических или биофизических механизмов болезней или что патофизиологам не позволено использовать, допустим, морфологические подходы и методы при изучении больного организма. Патофизиология, безусловно, наука прагматическая, поскольку изучает причины и механизмы заболеваний, а эта тема - одна из самых насущных для человеческого ума. Хотя А. П. Чехов и уверял, что «болезни - самая неинтересная в человеке вещь», он, тем не менее, должен был признать, что «Человек любит поговорить о своих болезнях». Медицинский прагматизм делает патофизиологию методически всеядной - в данной науке используются биохимические, физиологические, иммунологические, биофизические, генетические и биологические методы и подходы. Первая теория воспаления Р.Вирхова базировалась всецело на морфологических методах и данных. Ю.Конгейм дополнил и развил ее путем классического использования физиологических опытов. И.И.Мечников создал новое направление в учении о воспалении, вообще, не будучи врачом и пользуясь методами и подходами эволюционной биологии. Г.Шаде обогатил эту теорию данными, полученными с помощью физико-химических измерений в очаге воспаления. К. де Дюв, чтобы открыть участвующие в воспалении лизосомы и пероксисомы, - действовал методами электронной микроскопии. Однако, кажущаяся методическая пестрота привела к идейной стройности и единству современной теории воспаления, поскольку все эти ученые, действуя методами разных наук, фактически создали патофизиологическое знание. Несмотря на различия в методах, все они были патофизиологами. Во-первых, потому, что их интересовали одни и те же патофизиологические вопросы, а именно - с помощью каких механизмов, почему и для чего изменяется жизнедеятельность поврежденных тканей? Во-вторых, и это главное - все они применяли методики различных наук в условиях эксперимента, искусственно изменяя состояние организма или его составных частей и регистрируя последствия этого. Различие с наиболее близкой из смежных наук - патологической анатомией - заключается не в предмете, а в методе: патофизиологическое знание добывается путем экспериментов, а патологоанатомическое, в основном, методом наблюдения естественных картин, возникающих при болезни в органах и тканях. Доказательством условности этой межпредметной границы служит существующая во многих руководствах практика совместного изложения структурных основ и функциональных закономерностей патологии (см. например Р.Котран, В.Кумар, С.Роббинс, Ф.Шён, 1995). Более того, многие отрасли патофизиологии в результате «гибридизации» со смежными дисциплинами превратились в обширные самостоятельные разделы - как, например иммунопатология.

Следовательно, важная методическая особенность патофизиологии - экспериментальный характер этой науки. Методологическая специфика патофизиологии, как прикладной экспериментальной медико-биологической науки создает для патофизиологов немалые трудности.

Дело в том. что профессиональные и социальные требования, предъявляемые к ученому и врачу, во многом, различны. Можно даже сказать, что врачебное мышление в клинической медицине и научное мышление в экспериментальной науке базируются на разных и притом трудно совместимых принципах. Например, высокопрофессиональный врач стремится свести к минимуму возможность ошибки и минимализировать риск в лечебно-диагностическом процессе. Но плох тот ученый, который не ошибается или боится ошибок, потому что цепь исправляемых ошибок и новых предположений и проб - это и есть содержание экспериментального патофизиологического исследования. А ведь кроме мышления, основанного на научном или медицинском профессионализме, существует еще здравый смысл, интуитивно кажущийся хорошим советчиком - особенно в такой ответственной сфере, как медицина. Тот самый друг человечества, о котором С.Хокинг (1998) метко сказал: «здравый смысл - это всего лишь предрассудки, в духе которых нас воспитывали». Непроста участь патофизиолога, которого природа его науки обязывает быть одновременно и экспериментатором, стремящимся к фундаментальному знанию, и медиком, нацеленным на прикладные интересы клиницистов. Совершенствование неинвазивных методов исследования позволило патофизиологам наблюдать патологические процессы в динамике in vivo, у пациентов и сделало возможным развитие клинической патофизиологии, преодолевающей данное противоречие.

Эксперименты, применяемые в патофизиологических исследованиях можно условно разделить на аналитические и синтетические, острые и хронические. Конечно, в любой реальной исследовательской программе все эти разновидности экспериментов совмещаются, дополняют друг друга и, порой, границы между этими видами стираются до условности.

Тем не менее, когда патофизиолог стремится промоделировать какую-либо болезнь или синдром на животных, он решает синтетическую задачу, поскольку стремится, чтобы картина экспериментальной болезни была, возможно, ближе к той природной, спонтанно существующей нозологической форме, которая им моделируется.

Например, иммунизируя кроликов гомогенатом аутологичных почек, В.К.Линдеман (1901) получил аутореактивную нефроцитотоксическую сыворотку, введение которой провоцировало у кроликов иммунопатологический гломерулонефрит, во многом, близкий к подострому злокачественному гломерулонефриту человека. М.Мазуги удалось преобразовать модель Линдемана в гетерологичную, вводя кроликам утиную противокроличью нефроцитотоксическую сыворотку (1934). П.С. и Э.С.Кэйвэлти (1945), пытаясь приблизиться к реальной эпидемиологической подоплёке наиболее распространённой формы острого гломерулонефрита человека, успешно модифицировали опыты Линдемана, вводя животным гетерологичные почечные антигены в комбинации со стрептококковым токсином и адъювантом. Несколько позже, совершенствуя эту модель, Р.Стеблей (1962) применил иммунизацию овец гетерологичными базальными мембранами клубочков почек. Новый шаг, приближающий экспериментальную патологию к адекватной модели гломерулонефрита, был совершен М.Хейманном, получившим аналог мембранозного гломерулонефрита человека у крыс, путём иммунизации щёточной каймой эпителия проксимальных извитых канальцев. В конечном итоге, был идентифицирован аутоантиген - белок gp330, компонент клатриновых эндоцитотических везикул эпителия капсулы Боумена-Шумлянского, против которого направлена аутоиммунная атака при нефрите Хейманна (Д.Керяшкя, М.Фаркухар, 1982). Но оказалось, что при значительной части быстротекущих иммунопатологических гломерулонефритов человека мишенью цитотоксических антител служат совсем другие антигены, например, коллаген и коллаген-ассоциированные белки базальной мембраны или антигены эндотелия клубочковых капилляров. Таким образом, адекватность всех перечисленных моделей реальным болезням не абсолютна. Синтетические эксперименты проводятся, как правило, in vivo. При аналитических экспериментах, наоборот, из болезни, как целостного явления, вычленяется какой-то компонент, часть, механизм - и он воспроизводится, чаще всего, in vitro. Эксперименты аналитического типа позволили М. Брауну и Дж. Гольдштейну установить закономерности рецепции липопротеидов клетками сосудистой стенки и механизмы нарушений этого процесса при гиперлипопротеинемиях. Тем самым было вычленено центральное звено в механизме атерогенного действия главного фактора риска атеросклероза. Но это еще не весь атерогенез.

Адекватно промоделировать болезнь, теоретически, означает воспроизвести тот главный механизм, который вызывает ее симптомы у людей.

Так, когда Н.Н.Аничков и С.С.Халатов (1913) путем холестеринового кормления получили у кроликов атеросклеротические поражения крупных артерий, это было веским аргументом в пользу центральной роли липидов в атерогенезе у людей. Однако, без аналитических экспериментов, осуществленных через 65 лет Дж.Гольдштейном и М.Брауном, сама по себе модель, указывая на связь холестерина и атеросклероза, еще не давала исчерпывающих сведений о механизмах этой взаимосвязи.

Согласно общим принципам моделирования, модель никогда не бывает идентична реальному объекту. При ее создании всегда не учитываются какие-либо уже известные стороны реальности (А.Н.Горбань, Р.Г.Хлебопрос, 1988). Адекватность каждой из моделей того или иного заболевания относительна. Отражая одни аспекты заболевания, модели могут быть лишены других черт, присущих реальной болезни. Это особенно справедливо в патофизиологии человека, поскольку из всех животных он «болеет и выздоравливает наиболее сложено» (А.Д.Адо) и рамок "животного здоровья для него не достаточно » (Н.А.Добролюбов).

Пытаясь воспроизвести у животных гипертоническую болезнь, различные экспериментаторы получали модели, верно отражающие роль того или иного из многообразных факторов риска этого заболевания. Но из-за полиэтиологического характера болезни ни одна из моделей не была достаточно всеобъемлющей. Существуют стрессорная, солевая, ликвородинамическая, почечная и другие модели гипертензии. Однако, многие из них воспроизводят острую, либо подострую гипертензию и не дают хронической (ликвородинамическая модель X. Кушинга (1912), нейрогенная модель, М.К.Петровой (1924). Дело в том, что на пути перехода острых и подострых гипертензий любого генеза в хроническую стоит мощнейший компенсаторный механизм - прессорный натрийурез. Чем выше кровяное давление, тем больше здоровая почка выделяет натрия и воды, компенсаторно подавляя активность ренина.

Таким образом, не повлияв на этот механизм, хроническую гипертензию в эксперименте получить нельзя (А.Гайтон). Подобный вывод, важный сам по себе, оказался возможен только в результате многолетних, относительно неудачных попыток промоделировать гипертоническую болезнь на животных.

Многие модели хронической гипертензии отражают только один из ее многообразных механизмов, доминирующий, скорее, при какой-либо из вторичных, симптоматических форм, а не при первичной, эссенциальной.

Например, модель X.Гольдблатта и соавторов (1934), учитывающая ключевую роль почек в поддержании кровяного давления, прекрасно демонстрирует механизм рениновой хронической гипертензии, но ее адекватность для гипертонической болезни ставилась под сомнение, ибо остается фактом, что у больных с эссенциальной гипертензией нет первичных почечных заболеваний.

И только когда японским авторам К.Окамото и К.Аоки удалось вывести чистую линию крыс SHR, спонтанно развивающих хроническую гипертензию без каких-либо предшествующих первичных заболеваний, стало ясно, что патофизиология приблизилась к пониманию сути эссенциальной гипертензии у человека.

Оказалось, что и стресс, и солевая диета, и нефропатия - лишь факторы риска, которые могут в той или иной степени ускорить Формирование первичной гипертензии, зависящей, однако, от первичного наследственного системного дефекта, изначально присутствующего в клеточных мембранах у крыс Окамото. Это - дефект натриевых и кальциевых переносчиков, приводящий к тому, что клетки легко захватывают натрий и кальций, но расставаться с ними «не хотят». Вследствие этого нервные клетки крыс легко деполяризуются и крысы Окамото проявляют раздражительность и агрессивность. Гладкомышечные клетки сосудов с готовностью спазмируют и трудно расслабляются, отчего крысы Окамото обладают повышенной чувствительностью к прессорным стимулам. Наконец, клетки канальцевого эпителия крыс Окамото, несмотря на отсутствие первичных почечных заболеваний, активно реабсорбируют и плохо отдают натрий, что ограничивает возможности прессорного натрийуреза - главного компенсаторного механизма, препятствующего переходу острых гипертензий в хронические.

Аналогичный системный дефект и сходные проявления были обнаружены в начальной стадии гипертонической болезни у пациентов с эссенциальной гипертензией (А.Джоунс, 1973, Ю.В.Постнов 1987). Итак, целостное представление о механизмах болезни в патофизиологии создается на основе ее адекватного моделирования, при этом отдельные модели могут быть, как это иллюстрируется историей экспериментальной гипертензии, последовательными ступенями приближения к той модели, которая вскрывает основной этиологический фактор или главное звено патогенеза.

Биосоциальная, природа человека делает необходимым моделирование патогенного действия социальных факторов. Несмотря на всю сложность, эта задача не является принципиально неразрешимой, так как у высших животных имеется более или менее сложная психика и их сообщества иерархически организованы, что детерминирует их поведение. Основатель генетической этологии К.Лоренц, не будучи медиком, не случайно был удостоен Нобелевской премии по медицине (1973): искусственно меняя иерархическое положение животного в группе (стаде) патологам порой удается промоделировать роль социального стресса в возникновении психосоматических болезней человека. Так, спонтанный инфаркт миокарда у птиц - чрезвычайная редкость, но кардиологам удалось получить его у петуха, который изолировался от своих кур и имел фрустрирующую возможность наблюдать из клетки подвиги своего преемника.

Предмет патологической физиологии

Патологическую физиологию определяют чаще всего как науку о жизнедеятельности больного организма. Следует ли из этого, что здоровый организм находится полностью за пределами интересов патофизиологии? И.В.Давыдовский подчеркивал, что «познание сущности патологических процессов неизменно приводит нас к нивелировке граней между патологическим и физиологическим».

Ряд важных понятий патофизиологии такие, как стресс , предболезнь , резистентность , конституция организма , диатез - относятся к здоровым индивидам. Более того, Н.Н.Аничков писал, что «нормальные механизмы могут быть познаны только тогда, когда ставятся в зависимость от ненормальных реакций», а корифей нормальной физиологии И.П.Павлов даже утверждал, что «Новые и более гонкие связи органов можно познать только при патологических условиях». Патофизиолог постоянно убеждается в том, что под влиянием патологических условий, форсируя свои адаптационные механизмы, живые системы выявляют свои генетически детерминированные возможности более полно, функционируют за пределами относительно узких диапазонов, присущих спокойному существованию. Так, Ф.Фелиг (1985) указывал, что система продукции антидиуретического гормона настолько чувствительна, что даже минимальные возмущения (тошнота, малая доза никотина) способны изменить концентрацию этого гормона в несколько раз, а в экстремальных состояниях зафиксированы уровни продукции вазопрессина в 100 раз превышающие статистическую норму. Вспоминается меткое выражение Р.Вирхова, который, в ответ на вопрос: «Какая разница между патологическими и физиологическими механизмами?», - полушутя полусерьезно заметил, что разница примерно того же сорта, что между обычным бегом и бегом с препятствиями. Однако, К.Бернар возражал и говорил, что искать разные законы для физиологического и патологического - то же самое, что думать, будто дом разрушается при пожаре не по тем же самым законам физики, по которым строился.

Мы продолжим обсуждение проблем здоровья и болезни ниже в специальном разделе, а пока остается только заключить, что предмет патологической физиологии, как это ни грустно, вполне обычен - это больной человек и жизнедеятельность его организма. Можно оценить печальный юмор М.М.Жванецкого, заметившего, что: «Больной и здоровый живут одинаково, только те силы, что больной тратит на отдаление, здоровый тратит на приближение конца».

Нам представляется наиболее плодотворным попытаться определить предмет патофизиологии, используя те представления о предмете физиологии нормальной, которые ввел А.М.Уголев, определявший физиологию, как науку о технологиях живых систем. При этом под технологией подразумевается способ решения той или иной задачи: например, технологической задачей сердечно-сосудистой системы служит обеспечение определенного уровня перфузии тканей при экономии ресурса циркулирующей крови, системы пищеварения - дезинтеграция и всасывание пищевых продуктов при сохранении барьерности желудочно-кишечного тракта и т.д.

В такой интерпретации можно определить патологическую физиологию как науку о технических ошибках и технологических дефектах в функционировании живых систем, своего рода биологическую дефектологию.

Под техническими ошибками мы подразумеваем такие ситуации, когда какая-то из адаптационных программ, имеющихся у организма, не срабатывает или работает «не штатно». Это может быть вызвано неверной записью самой программы (примером могут служить мутации и вызванные ими наследственные болезни) или же поломом в аппаратном обеспечении выполнения программы (рецепторы, пострецепторные посредники, исполнительный аппарат клеток). Наконец, невыполнение программы в нужный момент может быть связано с отсутствием или неадекватной интенсивностью управляющего ее запуском входного сигнала (недостаток или избыток того или иного химического биорегулятора: используемого клеткой - гормона, медиатора, антитела, субстрата, иона). Таким образом, к техническим относятся те или иные ошибки выполнения. Так, например, в условиях внутриклеточного ацидоза, сопровождающего глубокую гипоксию, не может быть продолжено выполнение адаптивной программы стимуляции гликолиза, так как активность его ключевой фермента - фосфофруктокиназы-подавляется в кислой среде.

Кажется, что разнообразие поломок, вызывающих ошибки выполнения, таково, что включает практически все патологические процессы. Но это далеко не так. Организм болеет не только, когда что-то ломается и не выполняется. Штатная работа адаптивных программ, при определенных условиях, также приводит к заболеваниям. Нелегко смириться с мыслью, что болеть можно не только вопреки программе, но и... но программе. Тем не менее, современная патофизиология признает запрограммированный характер элементарных мозаичных составляющих, из которых складываются болезни (типовых патологических процессов). Более того, сама гибель клетки может осуществляться не только в режиме некробиоза , когда преобладает внешнее повреждение и спонтанное нарушение реализации клеточных программ, что ведет, в конечном итоге, к массированному протеолизу и хаотической дезинтеграции хроматина, на фоне тканевой гипоксии, с последующим освобождением медиаторов воспаления и вовлечением в процесс соседних участков ткани. Существует процесс запрограммированной саморазборки клеток - апоптоз , при которой гибель осуществляется в строгом соответствии с генетически детерминированной программой, протеолиз и фрагментация хроматина носят контролируемый и нацеленный характер, сопровождаются энергозатратами и синтезом соответствующих сигналов и эффекторов. В результате клетка гибнет не вопреки программам, а согласно программе смерти и «без скандала» - то есть без выделения вредоносных для окружающей ткани медиаторов воспаления (Н.А.Уолкер и соавт., 1988). Если возможна смерть по программе, то концепция болезни по программе не должна восприниматься с удивлением!

Такой подход все более проникает в медико-биологические науки, свидетельство чему - слова Г.Н.Крыжановского: «Повреждение играет роль причины и триггерного механизма развития патологического процесса, который осуществляется собственными, вторично возникающими, присущими самим измененным структурам, эндогенными механизмами» (1996).

Однако, если система работает в соответствии с замыслом конструктора, отраженным в программе, а результат получается неудовлетворительный - значит технология, отраженная в программе, несовершенна или не вполне соответствует той конкретной ситуации, в которой применяется. Патологическая физиология постоянно имеет дело с такими проявлениями жизнедеятельности организма, когда изначальное несовершенство, относительная целесообразность и потенциальная патогенность технологий, используемых нашим телом, проявляются ярко и отчетливо. Это мы и называем технологическими дефектами организма. Вследствие технологического несовершенства больной организм часто страдает от побочных последствий реализации собственных защитных стереотипов больше, чем от причиненного каким-либо внешним фактором первичного повреждения. Простой и понятный пример - зудящий волдырь на месте комариного укуса, который может причинять вам неприятности в течение долгого времени после того, как комар, чей укус запустил процесс воспаления, давно уже улетел. Против мысли о несовершенстве и вредоносности запрограммированного эволюционного механизма восстает тот самый здравый смысл, о котором речь шла на стр. 7. Ведь здравомысленная телеологическая доктрина сотни лет, со времен Томаса Аквината учила, что органы и ткани таковы, каковы они есть, потому что их устройство целесообразно и на все вопросы «Почему?» подсказывала готовые ответы, начинающиеся с «А это для того, чтобы...». Грустную повесть о погрешимости природы необходимо начать с основных категорий медицины.

Предмет и задачи патологической физиологии

Патологическая физиология есть наука, изучающая жизнедеятельность больного организма. Программа медицинского образования построена таким образом, что сначала изучаются предметы, рассматривающие структуру и функции нормального организма (нормальная анатомия, гистология, биохимия, нормальная физиология), затем следуют предметы, задача изучения которых состоит в том, чтобы дать студенту сведения о структуре и функциях больного организма и тем самым подвести его непосредственно к клинике. Такую задачу выполняют патологическая анатомия и патологическая физиология.

Патологическая физиология изучает наиболее общие, основные закономерности возникновения, развития и исхода болезни. В настоящее время насчитывается около тысячи различных нозологических форм болезней. Практический врач стремится отдифференцировать одну болезнь от другой, поставить правильный диагноз и назначить рациональное лечение. Патофизиолог отвлекается от частностей, стараясь найти то общее, что характеризует большие группы болезней или даже болезнь вообще. Конечной целью патологической физиологии является раскрытие законов, по которым развивается болезнь. В связи с. этим патологическая физиология вступает в тесную связь с философией, так как развитие законов болезни мыслимо лишь на основе законов материалистической диалектики.

Курс патологической физиологии делится на три части. Первая часть – нозология, или общее учение о болезни. При анализе болезни перед врачом встают два вопроса: почему возникла болезнь и каков механизм ее развития: Оба этих вопроса (этиология и патогенез) являются главными в патологической физиологии и рассматриваются в ее первой части. Их решение предполагает анализ сложных взаимосвязей между средой и организмом. Среда рассматривается как источник различных, в том числе и патогенных, воздействий, а организм – как биологическая система с различными уровнями регуляции, с его наследственностью и реактивностью.

Вторая часть – типические патологические процессы – содержит данные о процессах, лежащих в основе многих заболеваний: воспалении, опухоли, лихорадке, гипоксии, типических нарушениях обмена веществ, голодании.

Третья часть – частная патологическая физиология – рассматривает нарушения прежде всего в отдельных органах или системах: кровообращения, дыхания, эндокринной, нервной и т. д. И хотя эта часть называется частной патологической физиологией, здесь опять-таки главными являются общепатологические аспекты. Например, при рассмотрении патологии почек патофизиолог стремится выяснить общие закономерности нарушений их функции, компенсаторные возможности организма.

Связь патологической физиологии с другими медицинскими науками, ее значение для клиники

Патологическая физиология опирается на предшествующие ей науки, в первую очередь, на те сведения, которые дают физиология и биохимия. Особенно много общего у патологической физиологии с нормальной физиологией. Патологическую физиологию иногда называют физиологией больного организма. И та и другая стремятся открыть законы, по которым живет и функционирует организм. Эти законы имеют огромное значение для понимания болезни. Но было бы ошибочно думать, что болезнь есть лишь какая-то иная комбинация нормальных процессов. Патологический процесс вызывает качественно новое состояние организма, что обусловливает и отличие патологической физиологии от нормальной, и основную задачу патологической физиологии: изучение всех многообразных проявлений болезни с тем, чтобы открыть законы, по которым она развивается.

Патологическая физиология теснейшим образом связана с патологической анатомией. Более ста лет тому назад их считали одной наукой. Разделение их обусловлено тем, что со временем только морфологического анализа для понимания динамики патологического процесса стало недостаточно. Функциональные изменения тесно связаны с морфологическими, но между ними далеко не всегда наблюдается строгое соответствие. Это происходит, в частности, потому, что каждый орган обладает компенсаторными возможностями и его функция при измененной структуре может быть не нарушена. Вот почему некоторые вопросы клиники не могли быть разрешены при вскрытии трупа с последующим микроскопическим исследованием секционного материала. Это могло быть возможным только при наблюдении за развитием патологического процесса в живом организме, т. е. в эксперименте. Широкое использование эксперимента и является основным отличием патологической физиологии от патологической анатомии.

Патологическая физиология органично связана с клиническими науками. Конечная цель у них единая. И клинические науки, и патологическая физиология изучают болезнь для того, чтобы ее эффективно предупреждать и лечить больных. Но ближайшие задачи, а также методы и объекты у этих наук разные. Объектом изучения клинических наук является больной человек с конкретными проявлениями болезни. Например, клиника внутренних болезней изучает причины возникновения, симптомы, особенности течения, методы лечения и прогноз таких заболеваний, как хронический гломерулонефрит или системная красная волчанка. Неврологическая клиника в тех же направлениях изучает энцефаломиелит, который развивается, например, после антирабической прививки. Клиника глазных болезней издавна сталкивается с тем, что если травмирован один глаз, то с течением времени может пострадать второй, интактный. Это разные заболевания с различными локализацией, симптомами, прогнозом. И в то же время между ними имеется нечто общее. Оказывается, все они имеют общий иммунологический механизм. В раскрытии этой закономерности большая заслуга принадлежит патологической физиологии.

Еще пример. Клинические дисциплины изучают конкретные формы проявления доброкачественных и злокачественных опухолей. Чтобы поставить диагноз рака желудка, саркомы бедра, миомы матки, надо знать, чем они отличаются друг от друга. Течение и прогноз их различны. Но углубленное изучение этих болезней требует раскрытия того общего, что их объединяет: как нормальная клетка превращается в опухолевую, как меняется ее наследственность, откуда черпает она энергию для своего размножения, какие звенья ее метаболизма наиболее чувствительны к воздействию лекарственных средств и т. д. Эти вопросы относятся к области патологической физиологии.

Вопросы лекции 1. 2. 3. 4. 5. Термин и определение понятия патофизиологии Предмет патофизиологии Методы патофизиологии Виды и этапы эксперимента Значение патофизиологии для теории и практики медицины 6. Место патофизиологии в системе медицинских знаний 7. Структура патофизиологии как учебной дисциплины

Патофизиология или патологическая физиология – названия одной и той же науки, синонимы, первый из которых предпочтительнее, поскольку в нем нет двойного упоминания корня logos. Термин происходит от греческих корней рathos (болезнь, страдание), рhisis (природа) и logos (наука, учение) и дословно означает «наука о природе больного организма» . Первоначально называлась патологическая физиология. Термин ввел Галлиот (L. Galliot) в 1918 году. С этого времени ПФ стала считаться самостоятельной наукой, отделившись от общей патологии. Окончательно термин патологическая физиология утвердил Виктор Васильевич Пашутин (1878).

Определение. Патофизиология – экспериментальная, интегративная фундаментальная медикобиологическая наука, изучающая наиболее общие закономерности возникновения, развития и исхода заболеваний. Предмет патофизиологии – больной человек и жизнедеятельность его организма. Поэтому патофизиологию чаще всего определяют как науку о жизнедеятельности больного организма.

Основные вопросы, на которые отвечает патофизиология: почему возникает болезнь? как развивается (по каким механизмам)? как завершается? Основные задачи, которые решает патофизиология как наука: выяснение причин и механизмов развития болезней; выяснение механизмов резистентности (устойчивости), приспособления и восстановления (выздоровления); разработка на основе этих знаний методов диагностики, профилактики и лечения болезней человека; анализ, синтез и систематизация полученных знаний; развитие на основе патофизиологии относительно нового направления – клинической патофизиологии.

Основным методом патофизиологии является эксперимент. Патофизиология – наука экспериментальная, и это ее главная методическая особенность. Честь преобразования общей патологии из умозрительной науки в экспериментальную принадлежит В. В. Пашутину. В этом - главная заслуга этого выдающегося ученого и человека, и он по праву считается основоположником патофизиологии.

Патофизиологический эксперимент (лат. еxperimentum – проба, опыт) – активное воздействие на живой объект (экспериментальное животное, система органов, орган, ткань) с целью изменения его функционирования и искусственное воспроизведение (моделирование) различных заболеваний или патологических процессов с целью выяснения основных закономерностей их возникновения, развития и исхода.

Методы моделирования: Метод включения – введение в организм различных веществ (гормонов, токсинов, ядов и др.). Например, гормоны щитовидной железы – тиреотоксикоз; возбудитель – инфекционное заболевание; каловая взвесь – каловый перитонит. Метод выключения – удаление или повреждение какого-либо органа. Например, удаление печени – печеночная недостаточность; удаление или повреждение поджелудочной железы аллаксаном, дитизоном – сахарный диабет; кастрация, стерилизация. Метод раздражения – раздражение вагуса – брадикардия; раздражение horda timpani – расширение артериол уха кролика на стороне воздействия. Метод изолированных (переживающих) органов – искусственная изоляция сердца, легких, печени, кишки и др. Метод парабиоза - анатомическое соединение двух животных через кровеносную систему. Например, двухголовая собака. Метод культуры тканей – выделение и культивирование отдельных клеток (крови, опухолевых). Метод сравнительной патологии – изучение одного и того же патологического процесса в эволюционном аспекте, т. е. у представителей разных биологических видов. Например, И. И. Мечников – воспаление.

Виды эксперимента: острый и хронический. Острый опыт – животное погибает (например, изоляция органа, ткани). Хронический – проводят в течение длительного времени на одном объекте (фистулы, вживленные электроды, моделирование язвенной болезни, опухоли, АГ). Этапы эксперимента: 1. Формулировка рабочей гипотезы (по словам Р. Вирхова, гипотеза – мать эксперимента). На основе гипотезы – определение цели эксперимента и его плана. 2. Выбор вида экспериментального животного и методики эксперимента, адекватных цели, и непосредственное выполнение. – инфекционные процессы с трудом воспроизводятся у крыс, а у мышей и кроликов – легко; – аллергические реакции хорошо изучать на морских свинках; – опухоли – на мышах; – неврозы – на собаках; – метаболизм, близкий человеку – у свиней, собак и крыс. 3. Статистическая обработка полученных результатов. 4. Анализ и обобщение (выводы) полученных данных.

Возможности и ограничения экспериментального метода. Возможности довольно широки, поскольку человек разрешил себе в отношении животных то, чего нельзя делать в отношении человека. Р. Вирхов, сравнивая клиническое наблюдение и опыт, характеризовал их как несовершенный и «возможно, совершенный» соответственно. И. П. Павлов считал, что метод патанатомии слишком грубый, а метод клинического наблюдения бессилен проникнуть в сложности явления (болезни).

Ограничения связаны с 3 основными проблемами: 1. анизоморфизм (видовые различия человека и др. видов животных). В связи с этим: – в эксперименте чаще не удается воспроизвести болезнь во всех ее проявлениях, а лишь отдельные симптомы (например, не ГБ, а АГ); – ряд заболеваний вообще не воспроизводятся у животных (корь, скарлатина, бронхиальная астма, шизофрения, рак желудка и др.); – нельзя переносить механически полученные данные на человека; 2. невозможность воспроизведения на животных социальных факторов (отсутствует II сигнальная система), что очень важно для патогенеза ГБ, язвенной болезни, ИБС). 3. деонтологические ограничения (связаны с причинением животным физических страданий). 4. Однако, несмотря на ограничения, эксперимент существенно расширяет возможности медицины и на сегодняшний день остается основным способом получения патофизиологического знания.

Другие методы патофизиологии: Клинические методы исследования (электрофизиологические, биохимические, биофизические). Преимущества: неинвазивные, применимы к человеку. Математическое моделирование болезней человека – создание математическикибернетических моделей болезней. Метод пока мало применим в медицине, поскольку недостаточно знаний, чтобы разложить сложнейшие биологические процессы на математические составляющие. Разработка методологических и философских аспектов патологии как основы общей теории медицины.

Значение для теории: Патофизиология, обладая «эксклюзивным» методом познания (экспериментом), дает все более углубленные знания о механизмах развития болезней, обосновывает методы диагностики, лечения, профилактики. Патофизиология устанавливает общие закономерности развития патологии, дает правильное толкование и обобщает данные, полученные как самой патофизиологией, так и другими медицинскими науками. По словам В. В. Пашутина, патофизиология – философия медицины. Патофизиология является интегративным центром всего медико-биологического образования (обучения). По мнению П. Ф. Литвицкого, патофизиология – система формирования рационального мышления и эффективного действия врача.

Значение для практики. Все методы диагностики, лечения и профилактики, используемые в практической медицине, основаны на знании механизмов развития отдельных симптомов, заболеваний и целых групп заболеваний (т. е. патофизиологии).

Значение для прогноза. Зная механизмы развития заболевания, с одной стороны, и механизмы выздоровления, с другой, можно разработать критерии оценки тяжести заболевания и критерии эффективности защитноприспособительных механизмов у конкретного больного, а сопоставив те и другие, определить прогноз для данного пациента.

Значение для терапии. Патофизиология обосновывает три вида терапии: этиотропное (направлено на причину), патогенетическое (направлено на механизмы развития заболевания), симптоматическое (устраняет отдельные симптомы заболевания). этиотропная терапия возможна тогда, когда причина заболевания известна, и на нее возможно подействовать (антибиотики, противоглистные и др.); симптоматическая терапия облегчает страдания больного, но не излечивает от болезни (обезболивающие средства, жаропонижающие и др.); наибольшее применение имеет патогенетическая терапия, направленная на сами механизмы развития заболевания.

Структура патофизиологии как учебной дисциплины В самом общем виде патофизиология изучает законы (механизмы), по которым болезни возникают (или не возникают), развиваются и заканчиваются. Эти законы можно изучать на разных уровнях интеграции: Самый интегральный уровень – изучение законов возникновения, течения и исхода болезни вообще, болезни как философской категории. Этим занимается I раздел патофизиологии – «Общая патофизиология» . В этом разделе вы будете изучать общее учение о болезни (нозология), учение об этиологии, патогенезе, саногенезе, наследственности, реактивности и умирании. В рамках этих общих закономерностей наблюдается относительно небольшое число более или менее стереотипных сочетаний нарушений, повторяющихся при различных по характеру заболеваниях. Эти стереотипные сочетания – типовые патологические процессы (воспаление, лихорадка, гипоксия, аллергия и др.). Из различных сочетаний различных ТПП складываются отдельные заболевания (калейдоскоп). Изучение ТПП – содержание II раздела патофизиологии – «Типовые патологические процессы» . Наряду с общими закономерностями развития болезней вообще существуют определенные закономерности, характерные для патологии отдельных органов и систем (специфика). Иными словами, существуют типовые формы патологии ССС, системы дыхания, пищеварения и т. д. Суть их составляет содержание III раздела патофизиологии – «Патофизиология органов и систем» , или «Частная патофизиология» .